Schema di “Distillatore tradizionale”
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Schema di “Distillatore tradizionale”
UN PICCOLO MODERNO DISTILLATORE Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari Schema di “Distillatore tradizionale” Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari 1 Schema di “caisson mobile de distillation” Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari Salvia sclarea L. CONFRONTO FRA DUE TECNICHE DI RACCOLTA E DI DISTILLAZIONE Mode de récolte “Traditionnel” “En vert broyé” Rendements de la culture - Quantité de plante: 3 à 5 t/ha (sec, 20% d’eau) 10 à 15 t/ha (frais) - Quantité d’h. essen.: 7 à 15 kg/ha 15 à 25 kg/ha DISTILLATION AVEC UN ALAMBIC DE 4000 LITRES “Traditionnel” “En vert broyé” 1.300 à 2.000 kg 1.000 kg 300 grammes 300 grammes 350 kg/heure 380 à 400 kg/heure 40 min. 1 heure Matière vert correspond. Pression en entrée de cuve Débit de vapeur Durée de distillation QUALIT ET COMPOSITION EN HUILES ESSENTIELLES (source AFNOR) Costituents “Traditionnel” “En vert broyé” Acétate de linalyle: 62 à 78 % 56 à 71 % 6 à 14 % 13 à 24 % Linalol: -Terpineol: 1,2% max 1à6% Germacréne: 1,5 à 12 % 1,2 à 7,5 % Sclaréol: 0,4 à 2,6 % 0,4 à 2,6 % Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari “ Le cout de la distillation est élevé par rapport au prix de vente de l’huile essentielle. C’est pourquoi, on cherche à diminuer ce poste en limitant le volume récolté: on soigne particulièrement la récolte des fleurs (90% de l’huile essentielle se trouve dans les inflorescences), en laissant sur le champ les feulles et les tiges qui n’en contiennent que très peu” 2 Salvia sclarea L. DUE TECNICHE DI DISTILLAZIONE: CONFRONTI Récolte “traditionnelle” (fauchage avec préfanage): c’est le procédé qui préserve le mieux la qualité des huiles essentielles. Toutefois, cette technique comporte de gros risques de pertes, car elle ets très dependente des conditions météorologiques. Aussi, il est souhaitable de laisser la plante coupée le moins longtemps possible au champ. Un préfanage d’une demi journée permet à la plante de perdre plus de 30% de son poids vert: c’est suffisant pour l’obtention d’une huile essentielle de bonne qualité. Pour la coupe et la récolte, on utilise du matériel classique pour fourrages: faucheuse rotative ou andaineuse suivie de presse conventionnelle, round-baller ou autre presses à gros volume. Récolte en “vert broyé”: plus rapide, ce procédé limite considérablement le pertes au champ. On utilise une ensileuse d’herbe “grosse coupe” (brins de plus de 3 cm) ou du matériel d’affouragement en vert (type Tarup), qui diminue le temps de récolte, la manutention et la pénibilité du travail. Toutefois, la qualitè physico-chimique de l’huile essentielle est un peu modifiée, ce qui a une répercussion sur le prix du produit. De plus, il faut une parfaite synchronisation entre les chantiers de récolte et de distillation. Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari Salvia sclarea L. DUE TECNICHE DI DISTILLAZIONE: OSSERVAZIONI FINALI ….une qualité modifiée.. Les essences obtenues à partir des deux procédés de récolte diffèrent au niveau de leur composition en huiles essentielles (cf. Tab.). Les sauges récoltées en “vert broyé” contiennent un pourcentage d’eau très élevé: pendent la distillation, l’acetate de linalyle, composant fragile, se trasforme sous l’action de cette eau (“hydrolyse”) avec formation d’autres composées, modifiant ainsi la qualité de l’essence. Ce phénomène peut être réduit en évitant le tassement dans la cuve de distillation. Au contraire, le préfanage élimine une grande partie de la plante, ce qui limite ce phénomène. Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 l’eau continue dans M.Melegari 3 DISTILLAZIONE A PRESSIONE AMBIENTE O DISTILLAZIONE SOTTO VUOTO ? Composizione “tipo” di o.e. di Rosmarinus officinalis (dalla F.U. Italiana) -Pinene 19,0% Canfene 9,6% -Pinene 4,7% Mircene 2,0% Limonene 10,2% Eucaliptolo 20,7% Canfora 17,3% Linalolo 1,1% Bornile acetato 2,5% Borneolo 4,3% Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari OSSERVAZIONI SULLA RICERCA Circa la correlazione fra temperatura e pressione operative e composizione (e quindi proprietà) dell’o.e. di Rosmarinus officinalis , si è visto che: - mentre per -pinene, un costituente abbondante, non si riscontrano diversità di rilievo, la % di limonene aumenta in misura non trascurabile, e abbastanza lineare con il diminuire della T operativa ! - anche i contenuti di eucaliptolo e canfora risultano maggiori nell’o.e. ottenuto sotto vuoto; - gli alcoli globalmente tendono a diminuire con le procedure sotto vuoto: nel caso dell’alcol più abbondante (borneolo), tale andamento risulta correlabile con i diversi livelli delle condizioni operative (T e pressione). Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari 4 ENFLEURAGE E’ un procedimento di estrazione per assorbimento a freddo. Si applica(va!) a materiale vegetale molto delicato (petali), per estrarre essenze di grande finezza che tendono ad alterarsi, e/o che sono presenti in minime quantità ! Consiste nel collocare i fiori, subito dopo la raccolta, su di uno strato di opportuna miscela di grassi animali (maiale, bue) purificati, steso su lastre di vetro, supportate da telai di legno, impilati. I fiori vengono sostituiti ogni 24-72 ore; dopo molte (!) sostituzioni il grasso (= pommade) risulta saturo di essenza, e viene estratto con etanolo assoluto o altro solvente, eliminato poi per evaporazione. “Pommade N° 30” significa che è stata ottenuta sostituendo 30 volte i fiori sul grasso ! Questo è chiamato “valore fiorale” Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari DALLA “POMMADE” SI OTTIENE: - La “concreta” (concrète, o essence concrète): si estrae la pommade con un solvente volatile (benzene, cicloesano, etere di petrolio…) e si evapora il solvente…. - Dalla concreta si ottiene la “assoluta” (essence absolue), per trattamento con etanolo , filtrazione (si separano così le cere) ed evaporazione completa del solvente; l’”assoluta” ha consistenza semi-solida Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari 5 ESTRATTORI RAPIDI SOLIDO-LIQUIDI (2) Caratteristiche - Estrazione a T° ambiente, rapida - Materiale da trattare, fresco o secco (fiori, foglie, gemme, radici, frutti, corteccie, semi, pianta intera…), posto in sacco flitrante - Utilzzabili molti solventi : esano, acqua, glicole, glicerina… - Estratti finali già prefiltrati - Disponibili anche modelli “trasportabili” - Carico e scarico del solvente automatico - Ideali per TM, estratti fluidi, macerati glicerinati… - Modelli vari, da laborat.(0,5→ →2 lt) e produz. (5 → 200 lt) Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari 1-Estrazione con fluidi supercritici S.F.E. • Può sostituire molti processi tradizionali di estrazione da matrici vegetali per l’ottenimento di estratti secchi o di oli essenziali con determinate caratteristiche. Quando un gas viene portato a particolari e specifiche condizioni di temperatura e pressione, superiori alla pressione ed alla temperatura definite "critiche", esso assume caratteristiche fisiche particolari, ed è denominato "fluido supercritico". Un fluido supercritico ha le caratteristiche sia di un gas che di un liquido. Ha una densità simile ad un liquido, ed agisce quindi come un solvente liquido, ma nel contempo diffonde come un gas, dato che la sua viscosità è estremamente bassa.Un fluido in questo stato fisico ha proprietà di notevole interesse che ne permettono l’impiego nel frazionamento, la separazione e l’estrazione di miscele complesse di sostanze. Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari 6 2-Estrazione con fluidi supercritici S.F.E. • • L’estrazione di sostanze da miscele complesse, in particolare, può essere resa altamente selettiva modificando adeguatamente le condizioni di pressione e temperatura a cui si opera, per adattarle alla solubilità dei diversi componenti di specifico interesse. Sulla base di tali premesse, l’estrazione con fluidi supercritici si è progressivamente imposta come una delle tecnologie elettive per trattare, con vari obiettivi, materie prime di interesse sia alimentare sia farmaceutico che cosmetico (estrazione dei principi attivi e dei componenti delle erbe officinali). Benché in teoria siano molti i fluidi supercritici impiegabili a questo scopo, l’anidride carbonica (CO2) è la sostanza di gran lunga più utilizzata in queste tecnologie Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari 3-Estrazione con fluidi supercritici S.F.E. • • La CO2 è infatti: - priva di tossicità – inerte - non infiammabile poco costosa - riciclabile e quindi priva di impatto sull’ambiente. Le sostanze naturali, inoltre, sono spesso poco stabili a temperature elevate, e richiedono quindi di essere mantenute e trattate a temperature vicine a quella ambiente: la CO2 ha una temperatura critica di 31 °C, che la rende particolarmente adatta come solvente per le sostanze di origine biologica. Tuttavia, la complessità del processo termodinamico di interazione tra il solvente (CO2) e soluto (il materiale biologico di base), e la tecnologia dell’impianto estrattivo che permette di operare ad alte pressioni, hanno impedito una ottimizzazione del processo per abbassarne i costi; ciò ha limitato la diffusione dei processi estrattivi con CO2 supercritica a livello commerciale e quindi l’uso della SFE trova impiego soprattutto per trattamenti di sostanze biologiche ad elevato valore aggiunto Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari 7 Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari Un estrattore SFE consiste in un contenitore, a tenuta stagna, in cui è posta la matrice da estrarre. Con un sistema di valvole, è fatto scorrere il fluido supercritico ad una velocità predeterminata, e la miscela che esce è raccolta in un altro contenitore sotto pressione. Al termine il prodotto può essere recuperato sfiatando opportunamente il recipiente di raccolta, oppure raffreddando quest'ultimo con azoto liquido per solidificare l'anidride carbonica, che quindi può essere fatta sublimare a pressione ambiente. Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari 8 La selettività del processo può essere influenzata variando le condizioni di pressione e temperatura (in pratica variando la densità), riuscendo a separare, seppure non quantitativamente anche composti relativamente simili. In questo modo si può, ad esempio, togliere l'acidità libera ad un olio di oliva rendendolo più pregiato. Si può attuare inoltre una deterpenazione degli oli essenziali di agrumi e altre piante officinali, ottenendo una miscela di composti aromatici stabili alla luce e alla temperatura (i monoterpeni generalmente non lo sono e contribuiscono a volte in maniera irrilevante al profumo. Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari 9 OLI ESSENZIALI (PIU’ O MENO)…..NATURALI ? Distinzione netta (e preliminare) fra : Adulterazioni Sofisticazioni Interventi tecnologici Adulterazioni Consistono nella modifica (parziale) dell’o.e. originario. Di norma si attuano per due scopi: 1) migliorare le proprietà chimiche, organolettiche e biologiche aggiungendo determinati composti, “tipici” di quell’o.e., e/o estranei (?) 2) aumentare….la quantità di o.e. tramite l’aggiunta di “diluenti”. In entrambi i casi è frode commerciale; talora si ha pure rischio di tossicità Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 (specialmente con i diluenti!) M.Melegari ESEMPI DI ADULTERAZIONE Olio essenziale Camomilla romana Garofano Lavanda Melissa Neroli Rosmarino Sostanze aggiunte Esteri dell’acido tiglico e angelico Eugenolo…. Acet. di linalile, di nerile; linalolo Dist.to di melissa su o.e. di limone Linalolo, acet. di geranile,… 1,8-cineolo…. Diluizione-Talora si diluiscono o. e. tramite aggiunta di : alcool benzilico, benzoato di benzile, dietilenglicole, dietilftalato….. etc (!!!) Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari 10 SOFISTICAZIONI Consistono nel dichiarare, in modo fraudolento, come “olio essenziale di….….” un o.e. di altra specie botanica (talora… non ben conosciuta!) . Comportano rischi tossicologici (acuti o cronici), per ignoranza ! Esempio: Juniperus sabina o J.phoenicea, al posto di J.communis In certi casi la sofisticazione trova soltanto una ….motivazione di costi! Esempio: o.e. di Dracocephalum moldavicum al posto di di Melissa officinalis ! Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari INTERVENTI TECNOLOGICI: quando e perché ? Possono essere legittimi e giustificati, purchè dichiarati e conosciuti. Hanno infatti lo scopo di modificare la composizione “originaria” dell’o.e. a scopo di migliorarne le proprietà! Esempi: rettificazione, tri-rettificazione, deterpenazione, sesquideterpenazione, de-canforazione, S.F.E.,…. Richiedono tecnologie e apparecchiature idonee Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari 11 BERGAPTENE (5-metossi-psoralene) Appartiene alla classe delle furanocumarine, composti in cui il nucleo della cumarina è condensato a quello del furano . E’ presente nell'olio essenziale “naturale” di bergamotto ( Citrus bergamia Risso); tale sostanza possiede una notevole azione fotosensibilizzante, utilizzabile, secondo alcuni (?), in fitoterapia contro le leucodermie e come stimolante della pigmentazione cutanea. L’uso di prodotti (creme etc.) contenenti questo o.e. può dare luogo, per esposizione al sole, a fenomeni fototossici (alterazioni morfologiche cutanee, tipo “ustioni “). Per questo sono preparati (e sono presenti in commercio) o.e. di bergamotto esenti da bergaptene; i procedimenti tecnologici per ottenerli sono di norma o la distillazione frazionata o l’estrazione con CO2 supercritica Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007 M.Melegari Bibliografia - A.Camporese, “Oli essenziali e malattie infettive”, Tecniche Nuove, Milano, 1998 - A.Camporese, “Salute e benessere con gli oli essenziali”, Tecniche Nuove, Milano, 2003 - F.Firenzuoli, “Gli oli essenziali”, Tecniche Nuove, Milano, 2002 - Farmacopea Ufficiale della Repubblica Italiana, IX Ed., “Droghe vegetali e preparazioni” Ist.Poligr.Stato, Roma, 1991; vedasi inoltre F.U. Ediz. in corso legale - P.Franchomme, D.Penoel, “L’aromatherapie exactement”, Roger Jollois. 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