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Metodi di preparazione
Per gli oli essenziali destinati all'uso terapeutico (aromaterapia) la
Farmacopea ammette due soli procedimenti di estrazione: la distillazione
in corrente di vapore e successiva separazione per decantazione;
estrazione per spremitura.
La distillazione in corrente di vapore è una tecnica di estrazione che consente
di distillare a una temperatura più bassa di quella di ebollizione
dell'acqua quei liquidi che, come gli oli essenziali, hanno un punto di
ebollizione anche molto più elevato. Infatti i costituenti degli oli
essenziali hanno un punto di ebollizione superiore a quello dell'acqua,
tuttavia presentano una certa facilità a volatilizzare a temperature
inferiori a questa: ne segue che essi si lasciano allora facilmente
trascinare dal vapore d'acqua nel corso del processo di estrazione.
La distillazione in corrente di vapore
interessa la maggior parte delle piante aromatiche: Anice, Cannella,
Origano, Garofano, Lavanda, Issopo, Geranio, Menta, Basilico,
Rosmarino, Timo, Salvia, Sandalo, Ylang-Ylang, Finocchio,
Cipresso, Ginepro, ecc. e si riserva per quegli oli essenziali
scarsamente solubili in acqua e i cui costituenti non sono
decomposti dal calore.
Generalmente le piante aromatiche si distillano allo stato fresco
perché una loro conservazione, protratta anche per poche ore, può
innescare dei processi fermentativi capaci di distruggere in parte
l'essenza o di alterarne irrimediabilmente la fragranza del
profumo.
Un apparecchio adatto per eseguire la distillazione in corrente di
vapore di piante aromatiche deve comprendere:
Apparecchio per la
determinazione delle
essenze nelle droghe
vegetali
Il prodotto della distillazione è,
dunque, una miscela di
acqua e olio essenziale ma
poiché i due liquidi non
sono miscibili tra loro, la
separazione tra le due fasi
(quella acquosa e quella
oleosa) avviene
spontaneamente nel
recipiente di raccolta
la fase oleosa costituisce l'olio essenziale, mentre quella acquosa rappresenta
l'idrolito che contiene sempre piccole quantità di essenza disciolta.
Prima della distillazione il materiale vegetale deve essere
convenientemente manipolato al fine di ottenere il massimo
rendimento nel corso del processo di estrazione.
Le droghe nelle quali gli oli essenziali sono contenuti in tasche o canali
secretori (i frutti delle Apiaceae) vanno finemente contuse cosi da
facilitare il processo di diffusione dell'olio essenziale e distillate subito
dopo, onde evitare le trasformazioni secondarie (innescate da reazioni di
ossidazione, ecc.) e una perdita del prodotto per evaporazione.
Se, al contrario, l'olio essenziale è contenuto nei peli ghiandolari superficiali
come si verifica nella Lavanda, nella Menta e nella Salvia le rese più
elevate si ottengono distillando la droga integra.
LA REGOLA DELLE FASI
Legge generale degli equilibri dedotta da Gibbs: le condizioni dell’equilibrio sono
definite da una relazione tra il numero delle fasi e dei componenti del sistema in
cui le variabili indipendenti sono la temperatura, la pressione e la composizione
del sistema stesso
Il numero di gradi di libertà o la variabilità del sistema è il numero di variabili
(temperatura, pressione e composizione) che devono essere fissati arbitrariamente
per definire completamente le condizioni dell’equilibrio.
Il numero di variabili indefinite, cioè il numero di gradi di libertà è dato da:
F=C–P+2
C = n° dei componenti
P = n° delle fasi
SISTEMI AD UN COMPONENTE – DIAGRAMMI DI FASE
Diagramma di fase dell’acqua
Le tre linee indicano le condizioni di pressione e temperatura in cui due fasi sono in equilibrio
F = C – P + 2 = 1-2+2 = 1
Se cambia la temperatura, la pressione varia e assume un valore corrispondente ad un nuovo
punto sulla linea in modo da mantenere le condizioni di equilibrio
T = punto triplo in cui le tre fasi sono in equilibrio; F = 0 non ci sono gradi di libertà, il cambiamento
di una variabile causa la scomparsa di una o più fasi
Nelle zone comprese tra le linee esiste una sola fase. F = 2. Ci sono due gradi di libertà, sia
T che P possono essere variate senza alterare il sistema
Diagramma di fase della CO2
La principale differenza tra H2O e CO2 è la pendenza della curva solido-liquido: per l’acqua
un aumento di P causa una diminuzione della T di congelamento, mentre per la CO 2
un aumento di P provoca un incremento del punto di fusione della fase solida. Quando l’acqua
ghiaccia si verifica un aumento di volume, quindi se la P aumenta il ghiaccio tenderà a sciogliersi
per rendere minima la variazione (principio di Le Chatelier).
Nel caso della CO2 invece quando il liquido ghiaccia si ha una riduzione di volume, perciò un
aumento di pressione favorisce il passaggio allo stato solido.
Un’altra differenza è che il punto triplo dell’acqua si trova a P minore di quella atmosferica, mentre
il punto triplo della CO2 si trova a P superiore a quella atmosferica. Per riscaldamento a
P atmosferica perciò il ghiaccio prima fonde e poi eventualmente il liquido passa allo stato
di vapore. Nel caso della CO2 a P atmosferica la fase liquida non esiste e quindi per
riscaldamento il solido passa direttamente allo stato di vapore (ghiaccio secco – sublimazione).
La curva di equilibrio liquido-vapore indica la P del vapore in equilibrio con il liquido ad ogni T.
Il limite inferiore è il punto triplo, il limite superiore è il punto critico, cioè la T al di sopra della quale
esiste solo la fase vapore indipendentemente dalla P applicata. La P critica è la P del vapore
esercitata alla T critica.
Se un gas viene compresso al di sotto di Tc liquefa ad un determinato valore di P. Se il liquido
è soggetto ad una pressione esterna e si aumenta T quando la P del vapore in equilibrio con il
liquido raggiunge la P esterna il liquido inizia a bollire.
APPLICAZIONI
La distillazione è un metodo conveniente per purificare un liquido da impurezze non volatili.
Solventi come l’acqua, il cloroformio e l’etere sono purificati in questo modo.
SISTEMI A DUE COMPONENTI
Il comportamento di una miscela di liquidi è diverso da quello di un liquido puro.
MISCELA IDEALE DI DUE LIQUIDI MISCIBILI
Una miscela di liquidi A e B è definita ideale quando i due liquidi sono perfettamente solubili tra
di loro e la loro miscelazione non comporta modificazioni di volume o di temperatura.
In una miscela ideale le interazioni tra molecole diverse sono identiche a quelle tra molecole
uguali; il comportamento di queste miscele è regolato da due leggi:
Legge di Dalton: la tensione di vapore di una miscela di due liquidi è data dalla somma delle
tensioni di vapore parziali dei suoi componenti individuali:
LEGGE DI DALTON
P = PA + PB
MISCELA IDEALE DI DUE LIQUIDI MISCIBILI
Legge di Raoult: la tensione di vapore di un componente di una miscela omogenea di due liquidi è
uguale alla tensione di vapore del componente puro moltiplicata per la sua frazione molare nella
miscela:
LEGGE DI RAOULT
PA = P0A XA
Combinando le due leggi si ottiene:
P = P0A XA + P0B XB
La tensione di vapore di una miscela di liquidi dipende quindi dalla volatilità individuale dei suoi
componenti e dal loro rapporto molare nella miscela.
La tensione di vapore varia progressivamente da quella del liquido A a quella del liquido B.
Esempi di miscele di questo tipo sono metanolo-acqua e benzene-toluene
DEVIAZIONI POSITIVE DALLA LEGGE DI RAOULT
La miscela possiede una tensione di vapore che è più alta di quella calcolata;
Le forze di coesione A-A o B-B sono maggiori rispetto a quelle di adesione A-B
L’entità della deviazione viene espressa quantitativamente mediante il coefficiente
di attività dei componenti e dipende dalla natura dei due liquidi presenti nel sistema.
PA = P0A fA XA
PB = P0B fB XB
fA = coeff. di attività del liquido A
fB = coeff. di attività del liquido B
Esempi di miscele di questo tipo sono etanolo-acqua, isopropanolo-acqua, propanolo-acqua
DEVIAZIONI NEGATIVE DALLA LEGGE DI RAOULT
La miscela possiede una tensione di vapore che è più bassa di quella calcolata;
Le forze di coesione A-A o B-B sono minori rispetto a quelle di adesione A-B
L’entità della deviazione viene espressa quantitativamente mediante il coefficiente
di attività dei componenti e dipende dalla natura dei due liquidi presenti nel sistema.
PA = P0A fA XA
PB = P0B fB XB
fA = coeff. di attività del liquido A
fB = coeff. di attività del liquido B
Esempi di miscele di questo tipo sono piridina-acqua, acido acetico-acqua, ac. alogenidrici-acqua
DISTILLAZIONE DI MISCELE BINARIE IDEALI DI LIQUIDI MISCIBILI
Distillazione: processo basato sulla vaporizzazione di una fase liquida per applicazione di calore e
sulla sua successiva condensazione per raffreddamento, in un contenitore diverso da quello in cui è
avvenuta la vaporizzazione.
Quando una miscela ideale di due liquidi miscibili viene scaldata fino al punto di ebollizione si
ottiene una curva come quella riportata in figura in cui per ogni composizione il vapore è più
ricco del componente più volatile e il liquido è più ricco del componente meno volatile.
Questi diagrammi in forma isobara riportano in ordinata la temperatura di ebollizione della miscela
alla pressione stabilita ed in ascissa la frazione molare del composto meno volatile.
La curva che rappresenta la composizione della fase liquida si chiama curva di ebollizione, quella
che rappresenta la composizione della fase gassosa si chiama curva di condensa.
DISTILLAZIONE DI MISCELE BINARIE NON IDEALI DI LIQUIDI MISCIBILI
Miscele che presentano una deviazione positiva dalla legge di Raoult possiedono un diagramma del
tipo riportato in figura;
In questo caso le interazioni tra molecole diverse sono più deboli rispetto a quelle tra molecole
uguali, e perciò i componenti puri passano più difficilmente dallo stato liquido a quello di vapore
rispetto alla loro miscela.
Il diagramma di distillazione presenta un minimo detto azeotropo a minimo.
Esiste cioè un punto in cui il liquido e il vapore hanno la stessa composizione; tale miscela, chiamata
azeotropica, ha un punto di ebollizione minore rispetto ai componenti puri.
Mediante distillazione non è possibile ottenere i componenti puri perché distilla per primo
l’azeotropo.
Un azeotropo è quindi una miscela particolare che si comporta
come un composto puro dato che bolle a temperatura costante,
producendo un vapore che ha la stessa composizione del
liquido. Per questa ragione i componenti di un azeotropo non
possono essere separati per distillazione.
DISTILLAZIONE DI MISCELE BINARIE DI LIQUIDI IMMISCIBILI
Due liquidi immiscibili o solo parzialmente solubili tra di loro costituiscono una miscela binaria
eterogenea. Nel caso limite ideale di insolubilità totale, non esiste alcuna interazione tra molecole
diverse e la tensione di vapore della miscela è uguale alla somma delle tensioni di vapore dei singoli
componenti:
P = P0A + P0B
Quando un sistema di liquidi immiscibili viene scaldato, la tensione di vapore sale e la miscela bolle
quando la tensione di vapore totale raggiunge la pressione atmosferica
La temperatura di ebollizione della miscela è perciò inferiore a quella dei due composti puri ed è
indipendente dalla composizione della miscela; la distillazione produce un vapore a composizione
costante (eteroazeotropo) fino all’esaurimento del componente minoritario della miscela.
Questo fenomeno è sfruttato nella distillazione in corrente di vapore, in cui un liquido immiscibile con
l’acqua che possiede un punto di ebollizione più alto, può essere distillato ad una temperatura inferiore
al punto di ebollizione dell’acqua.
DISTILLAZIONE DI MISCELE BINARIE NON IDEALI DI LIQUIDI MISCIBILI
Miscele che presentano una deviazione negativa dalla legge di Raoult possiedono un diagramma del
tipo riportato in figura;
In questo caso le interazioni tra molecole diverse sono più forti rispetto a quelle tra molecole uguali,
e perciò i componenti puri passano più facilmente dallo stato liquido a quello di vapore rispetto alla
loro miscela.
Il diagramma di distillazione presenta un minimo detto azeotropo a massimo.
Esiste cioè un punto in cui il liquido e il vapore hanno la stessa composizione; tale miscela, chiamata
azeotropica, ha un punto di ebollizione maggiore rispetto ai componenti puri.
Mediante distillazione è possibile ottenere soltanto il componente presente in eccesso rispetto alla
composizione dell’azeotropo
La distillazione
La distillazione è una tecnica che permette di separare composti che hanno volatilità diversa. Tutte le
tecniche di distillazione sono basate sulla vaporizzazione di una fase liquida per applicazione di calore e
sulla sua successiva condensazione per raffreddamento, in un contenitore diverso da quello in cui è
avvenuta la vaporizzazione.
Dato che alcuni composti vaporizzano più velocemente di altri, il vapore sarà più ricco dei composti più
volatili, mentre il liquido si arricchirà di quelli più altobollenti. La tecnica può essere utilizzata solo per
composti stabili alla temperatura richiesta per la loro vaporizzazione, che può essere notevolmente ridotta
per applicazione di vuoto.
La distillazione è utilizzata per:
•Separare miscele di composti liquidi;
•Spostare un equilibrio (reazioni di condensazione);
•Eliminare un solvente da una soluzione (rotavapor);
•Isolare un prodotto nel corso di una reazione.
Esistono due tipi fondamentali di distillazione:
Semplice: la condensazione avviene vicino al sito di vaporizzazione;
Frazionata: fra il sito di vaporizzazione e quello di condensazione è inserita una colonna per aumentare
l’efficienza del processo di separazione.
I due tipi di distillazione possono avvenire:
A pressione atmosferica;
Sotto vuoto.
La scelta della tecnica di distillazione dipende dalla natura dei liquidi da separare o dalle impurezze da
rimuovere. La distillazione può essere applicata a volumi elevati di liquido. Essendo il calore l’unico
elemento richiesto è una tecnica di separazione e purificazione economica, semplice adatta a composti
relativamente stabili al calore.
La distillazione semplice
La distillazione semplice è quella in cui il distillato è ottenuto con una singola sequenza di
vaporizzazione-condensazione. Il potere separatore è basso e corrisponde ad un unico piatto
teorico.
Questo metodo è utilizzabile per:
•Separare composti con differenza di temperatura di ebollizione elevata (> 80 °C);
•Purificare liquidi da impurezze non volatili;
•Concentrare soluzioni, con rimozione parziale o totale del solvente.
Il riscaldamento può essere effettuato con un bagni ad acqua o con un bagno ad olio a seconda della
temperatura di ebollizione del liquido da distillare.
La temperatura dei mantelli elettrici è difficile da controllare, il loro uso è quindi sconsigliato per
operazioni in cui è necessario un controllo accurato della temperatura come la separazione di due
liquidi.
La velocità di riscaldamento deve essere costante e la velocità di distillazione dovrebbe essere di una
goccia ogni 2-3 secondi. Valori superiori riducono l’efficienza della distillazione.
E’ importante lasciare sempre un residuo nel pallone di distillazione: distillare fino alla completa
rimozione del liquido comporta, infatti, il riscaldamento a secco di un residuo a natura spesso
sconosciuta, operazione di per sé molto pericolosa.
Perché inizi l’ebollizione è necessario che siano presenti microvolumi di aria all’interno del liquido.
Questi microvolumi servono da vettore per i vapori che si liberano dal liquido e garantiscono la
regolarità del processo di ebollizione.
Se non esistono questi microvolumi non può innescarsi il processo di ebollizione e la temperatura del
liquido aumenta oltre al punto di ebollizione producendo un stato metastabile detto surriscaldamento.
Per evitare questo fenomeno che può portare all’ebollizione improvvisa e violenta della miscela, si
aggiungono degli ebollitori che contengono nelle cavità al loro interno dell’aria che provoca un
vortice di microbolle che assicurano la regolarità del processo di ebollizione.
Il maggiore utilizzo della distillazione semplice è la purificazione dei solventi organici. Il
riscaldamento è effettuato in presenza di sostanze chimiche in grado di reagire con le impurezze da
eliminare.
Se è necessario l’uso regolare e continuativo di solventi altamente anidri e puri, è conveniente
utilizzare sistemi di distillazione verticale che consentono di spillare il solvente al momento del
bisogno, prelevandolo da una boccia di raccolta con siringhe o collegando direttamente il pallone
di reazione.
Distillazione frazionata
In questo tipo di distillazione si interpone una colonna (colonna di frazionamento) tra il sito di
vaporizzazione e quello di condensazione.
Nella colonna avvengono una serie di condensazioni sulla superficie fredda ed evaporazioni ad
opera dei vapori caldi provenienti dal pallone di distillazione, che permettono l’instaurarsi di
equilibri multipli liquido/vapore che aumentano l’efficienza del processo di distillazione.
I cicli di condensazione e di vaporizzazione che avvengono alla superficie della colonna e del suo
eventuale riempimento amplificano il potere di separazione ed il processo equivale ad una serie di
processi di distillazione e condensazione.
Ogni ciclo arricchisce il vapore del composto più volatile, mentre quello meno volatile tenderà a
ritornare nel pallone di distillazione.
La colonna di frazionamento deve essere verticale ed isolata termicamente, in quanto il potere di
separazione è massimo quando la colonna funziona in modo adiabatico, cioè quando gli scambi
termici hanno luogo solo tra il vapore che sale ed il liquido che scende.
L’efficacia di una colonna dipende da quattro fattori:
 Lunghezza;
 Area superficiale;
 Carico;
 Conduttività termica dell’impaccamento.
Il potere di separazione di una colonna di rettifica è espresso in piatti teorici, che rappresentano
ognuno l’equivalente del potere separatore di una distillazione semplice, cioè il tratto di colonna
in cui il vapore che sale verso l’alto e li liquido che scende verso il basso hanno una
composizione corrispondente all’equilibrio termodinamico.
Quanto è maggiore il numero di piatti teorici, tanto maggiore è il numero di volte che il vapore è
condensato e rievaporato e tanto più efficiente è la separazione di liquidi a diversa volatilità.
Tutti fattori che aumentano la possibilità di condensazione senza influenzare lo stadio della
vaporizzazione aumentano l’efficienza della colonna.
Per aumentare l’efficienza della colonna si usano vari sistemi:
 Indentature nella colonna (colonne di Vigreux);
 Riempimenti di materiale vetroso (palline, cilindri, anelli);
 Riempimenti di tornitura metallica, sistema molto efficiente data la maggiore conduttività
termica del metallo rispetto al vetro;
Il materiale di riempimento è la superficie su cui avvengono i cicli di vaporizzazionecondensazione.
Nella apparecchiatura per effettuare una distillazione frazionata è interposta una colonna di rettifica tra il pallone
di distillazione e il refrigerante.
La prestazione di una colonna è misurata dalla HEPT, cioè dall’altezza equivalente ad un piatto
teorico, che misura la lunghezza della colonna corrispondente ad un piatto teorico. La HEPT si
ottiene dividendo il numero dei piatti teorici di una colonna per la sua lunghezza. Quanto più piccolo
è il valore di HEPT tanto più alto è il potere di separazione della colonna.
Le colonne di frazionamento si possono dividere in due grandi classi:
Colonne vuote: lo scambio controcorrente avviene sulla superficie della colonna;
Colonne a riempimento: lo scambio controcorrente avviene sulla superficie del materiale di
riempimento; hanno efficienza maggiore;
Nella apparecchiatura per effettuare una distillazione frazionata è interposta una colonna di rettifica
tra il pallone di distillazione e il refrigerante.
Distillazione sotto vuoto
L’applicazione del vuoto permette di diminuire la temperatura di ebollizione; questa tecnica è
utilizzata per composti aventi temperature di ebollizione superiore ai 200 °C.
L’effetto dell’abbassamento della temperatura di ebollizione può essere stimato in modo
approssimativo utilizzando dei nomogrammi costituiti da tre scale. La scala centrale riporta la
temperatura di ebollizione a pressione atmosferica e la curva a destra la pressione in torr. La
proiezione sulla scala di sinistra della retta che unisce la pressione ridotta a cui si opera con la
temperatura di ebollizione a temperatura atmosferica, fornisce la temperatura di ebollizione alla
pressione ridotta utilizzata.
La più comune applicazione della distillazione sotto vuoto non frazionata è l’utilizzo
dell’evaporatore rotante per rimuovere il solvente da una soluzione. Le pompe ad acqua operano a
20-25 torr e portano ad una diminuzione della temperatura di ebollizione di circa 100 °C, le pompe
meccaniche operano a circa 0.1 torr e portano ad un abbassamento del punto di ebollizione di circa
200 °C.
La distillazione sotto vuoto richiede una sorgente efficace di vuoto ed un sistema completamente
sigillato. Tutti i giunti smerigliati devono essere lubrificati con silicone per alto vuoto.
Complicazioni comuni in questo tipo di distillazione è lo schiumeggiamento ed il bumping in
quanto le bolle di vapore occupano un volume molto più grande rispetto alla distillazione a
pressione atmosferica.
Per evitare questi problemi bisogna riempire il pallone di distillazione al massimo fino ad un terzo
del suo volume ed agitare il liquido durante la distillazione. In alternativa si può utilizzare un
leggero flusso di aria ottenuto mediante l’inserimento di un capillare la cui punta arrivi a pochi
mm dal fondo del pallone.
DISTILLAZIONE DI MISCELE MISCIBILI E I MMISCIBILI
Liquidi miscibili:
Ptotale = PA° NA + PB°NB
Legge di Raoult
Tecniche di distillazione: distillazione semplice; distillazione frazionata
Liquidi immiscibili:
Ptotale = PA° + PB°
Legge di Dalton
Tecniche di distillazione: esempio: distillazione in corrente di vapore
Quando la pressione esterna = Ptot la soluzione comincia a bollire
DISTILLAZIONE IN CORRENTE DI VAPORE
La distillazione in corrente di vapore è una distillazione azeotropica in cui il composto bassobollente
è l’acqua.
Il distillato contiene più acqua che composto organico, in quanto la tensione di vapore dell’acqua, il
componente più bassobollente, è molto più grande di quella del composto immiscibile più
altobollente.
La proporzione fra i componenti del distillato è la stessa esistente tra le rispettive tensioni di vapore:
moli composto organico : moli H2O = P° composto organico+ P° H2O
La distillazione in corrente di vapore è applicabile a composti che presentano le seguenti tre
caratteristiche:
1) Tensione di vapore significativa a 100°C (P° > 10 torr)
2) Immiscibilità con l’acqua anche a temperature prossime ai 100°C
3) Stabilità termica ed idrolitica a 100°C
L’apparecchio distillatore deve essere chiuso ermeticamente per non far fuoriuscire i vapori ed è
collegato, mediante un raccordo, con un refrigerante raffreddato ad acqua per la condensazione dei
vapori.
Il vapore può provenire dall’esterno o essere generato in situ sospendendo il prodotto da distillare in
un grande volume di acqua riscaldando.
La generazione del vapore ex situ comporta un contatto più breve tra il composto da distillare e il
vapore ed è più idonea per composti sensibili all’idrolisi
L’acqua, riscaldata, evapora ed attraversa le parti della pianta provocando l’evaporazione dei princìpi
attivi volatili; i vapori attraversano il refrigerante, condensano e vengono infine raccolti in un
recipiente dove si separano dall’acqua per il differente peso specifico. Questa tecnica è indicata per
ricavare oli essenziali da droghe
La distillazione in corrente di vapore interessa la maggior parte delle piante aromatiche: Anice,
Cannella, Origano, Garofano, Lavanda, Issopo, Geranio, Menta, Basilico, Rosmarino, Timo, Salvia,
Sandalo, Ylang-Ylang, Finocchio, Cipresso, Ginepro, ecc. e si riserva per quegli oli essenziali
scarsamente solubili in acqua e i cui costituenti non sono decomposti dal calore.
Generalmente le piante aromatiche si distillano allo stato fresco perchè una loro conservazione,
protratta anche per poche ore, può innescare dei processi fermentativi capaci di distruggere in parte
l'essenza o di alterarne la fragranza del profumo.
Prima della distillazione il materiale vegetale deve essere convenientemente lavorato per ottenere il
massimo rendimento nel corso del processo di estrazione. Gli oli essenziali delle droghe sono
contenuti in tasche o canali secretori (i frutti delle Apiaceae) e vanno finemente contuse così da
facilitare il processo di diffusione dell'olio essenziale e distillate sùbito dopo, onde evitare le
trasformazioni secondarie (innescate da reazioni di ossidazione, ecc.) ed una perdita del prodotto per
evaporazione. Al contrario, se l'olio essenziale è contenuto nei peli ghiandolari superficiali, come si
verifica nella Lavanda, nella Menta e nella Salvia, le rese più elevate si ottengono distillando la droga
integra.
L'estrazione per spremitura
è una tecnica solitamente riservata a quelle droghe aromatiche che
contengono gli oli essenziali in cellule superficiali e in grande
quantità come i frutti del genere Citrus (Limone, Mandarino,
Arancio amaro, Arancio dolce, Bergamotto). Le essenze di questi
frutti sono altresì facilmente perossidabili tanto da non
sopportare una estrazione a caldo.
In questo caso si può procedere come segue: l'epicarpo (scorza) del
frutto fresco viene posto in sacchetti di crine, indi sottoposto a
forte pressione in particolari torchi a mano oppure idraulici.
L'azione meccanica conseguente alla pressione, provoca la
rottura degli otricoli o cellule oleifere e la fuoriuscita dell'olio
essenziale che viene quindi raccolto.
manualmente con un
processo di spugnatura
una volta diviso a metà il limone, si
premeva con forza la scorza (staccata
dal frutto) su di una spugna, che a sua
volta veniva spremuta per rilasciare il
liquido oleoso assorbito. Sebbene il
succo così ottenuto fosse di buona
qualità, per esigenze di domanda del
mercato e di economia, si è oggi passati
ad altri metodi di estrazione con mezzi
meccanici. La scelta della tecnica
estrattiva, naturalmente, determina in
qualche misura sia la qualità delle
essenze estratte, sia i costi di estrazione,
sia la resa estrattiva.
a pressione con spremitura a freddo (per sfumatura e
raspatura)
i limoni interi vengono introdotti in macchine dette
“sfumatrici” che raschiano e comprimono
leggermente la superficie esterna della scorza; in
tal modo le ghiandole oleifere si aprono e fanno
fuoriscire l’essenza. La tecnica di spremitura a
freddo delle bucce produce un olio di alta qualità
(anche perché il mix terpenico non viene alterato
da trattamenti termici), ma le rese sono basse.
Con questi sistemi viene estratta anche
dell’acqua che deve poi essere separata per
centrifugazione.
Un'altra tecnica di estrazione dell’olio essenziale
di limone è la spremitura mediante torchio
idraulico: con questo sistema i limoni vengono
precedentemente sminuzzati e la massa melmosa
che scola dal torchio viene poi distillata in
corrente di vapore a pressione ridotta. Il residuo
della centrifugazione e distillazione serve per la
produzione dell’acido citrico o del citrato di
calcio.
Di qualità ancora superiore è poi l'olio essenziale deterpenato,
che ha una resa aromatica di ben 15 volte superiore all'olio
essenziale normale e, ovviamente, ha anche un costo
maggiore. Se l'olio viene deterpenato, cioè privato, per
distillazione, dei terpeni costitutivi (deterpenizzazione), può
essere utilizzato sia per estrarre solventi sia sottovuoto, in
ambito cosmetico e alimentare.
Il liquido oleoso estratto - di colore giallo, dalla fragranza
esperidia e dal sapore citrato con retrogusto amaro e bruciante
- è solubile in alcool ed è costituito prevalentemente da
limonene (o terpene). Tra gli altri componenti: canfene,
pinene, fellandrene, terpinene, cimene, idrocarburi
monoterpenici, alcoli, aldeidi (citrale, geraniale), cumarine e
furanocumarine
Gli usi
L'olio essenziale di limone viene ampiamente utilizzato in ambito alimentare,
farmacologico e cosmetico come aromatizzante per cibi, liquori, bibite,
medicamenti e profumazioni.
Curiosità
Sono necessari circa 200Kg di limoni (almeno 1500-2000 frutti) per ottenere
un solo chilogrammo di essenza di limone e ciò ne spiega anche il pregio e
il costo elevati.
La qualità più elevata dell’olio essenziale di limone deriva da frutti non
ancora giunti a piena maturazione (es. in Italia la qualità migliore delle
essenze si otterrà da limoni raccolti e utilizzati tra fine novembre e inizio
marzo per le zone di produzione ioniche e sino a tutto aprile per le zone
palermitane. A partire da queste date la qualità si abbassa).
Enfleurage
enfleurage: questo antico procedimento, oggi quasi
completamente caduto in disuso per il suo costo elevatissimo,
è utilizzato per l'estrazione di fiori fragili come i fiori
d'arancia, il gelsomino o le tuberose. I petali, raccolti a mano,
sono disposti a formare un sottile strato su una pellicola di
grasso animale sparso su una lastra di vetro, chiamata telaio.
Trascorse 24 o 48 ore (72 per le tuberose), si tolgono
scrupolosamente i petali. Questa operazione viene ripetuta
parecchie volte fino alla saturazione del grasso. Finito
l'enfleurage, si raschia lo strato di grasso ottenendo una sorta
di pomata impregnata di profumo. Questa pomata viene poi
lavata con alcol etilico per ottenere infusioni;