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. Ed.,Limoges, 1990
- P.H.List, P.C.Schmidt, “I farmaci di origine vegetale – Tecnologie di estrazione dalle piante
medicinali”, Ed.Hoepli, Milano, 1989
- P.Mailhebiau, “La nouvelle aromatherapie”, Ed.Jakin, Lausanne, 1994
- I.Morelli "I principi attivi delle piante medicinali", Edagricole, Bologna, 1981
- I.Morelli, G.Flamini, L.Pistelli, “Manuale dell’erborista”, Tecniche Nuove, Milano, 2005
- M.Nicoletti, “I principi attivi delle droghe vegetali”, Monogr. su Erbor.Domani, Milano, fascic.
anni 2005-2006
- B.Pelle, “Il manuale del fitopreparatore”, Studio Ed., Milano, 1998
- F.Tateo, M.Bononi, “Chimica analitica degli aromi”, Voll.1,2, G.M.Ricchiuto Ed., Verona,1995
- B.Tirillini, “Fondamenti di fitochimica”, AKROS EDIZ., Arbizzano di Negrar (VR), 1999
- M.Valussi, “Il grande manuale dell’aromaterapia”, Tecniche Nuove, Milano, 2005
- H.Wagner et al., “Plant drug analysis”, Ed.Springer-Verlag, Berlino, 1995
Dall’ess.za all’o.e.estratto – PR2007
M.Melegari
12