· Procesos Químicos para la extracción de aceites esenciales
Los aceites esenciales se obtienen por alguno de los métodos siguientes: destilación en corriente de vapor, desterpenación, extracción con disolventes volátiles, expresión a mano o a máquina y enfleurage, proceso en el cual se utiliza grasa como disolvente. Hoy los aceites esenciales sintéticos u obtenidos de fuentes naturales por cualquiera de esos cuatro métodos, se purifican normalmente por destilación al vacío.
Los aceites esenciales en su mayor parte insolubles en agua y solubles en disolventes orgánicos, aunque una buena parte del aceite se alcanza a disolver en agua para proporcionar un intenso olor a la solución. Estos aceites tienen la volatilidad suficiente para destilarse intactos en la mayor parte de los casos y también son volátiles con vapor. Varían desde el color amarillo o café hasta incoloros. Los índices de refracción de los aceites son altos, con un promedio de 1.5. Estos aceites muestran una gran variedad de actividad óptica y rotan en ambas direcciones.
Los aceites volátiles se pueden obtener de las plantas o frutos por varios métodos: por el acto de exprimir, por destilación, por extracción con disolventes volátiles, por enflurage y por maceración. La mayor parte de los aceites se obtienen por destilación, generalmente con vapor, pero ciertos aceites se pueden dañar con altas temperaturas. Los aceites esenciales de cítricos, son "mezclas complejas de compuestos terpenicos que contienen alrededor de 100 componentes". Los aceites cítricos destilados son de calidad inferior por lo tanto se obtienen al exprimir. Para ciertas flores que no liberan aceite por destilación o lo hacen con deterioración del aceite, se emplean los tres últimos métodos. Sin embargo, la extracción con disolventes volátiles, proceso relativamente reciente, ha sustituido a la maceración (extracción con grasas calientes) para todos los propósitos prácticos y está remplazando al enflurage. La extracción por disolventes es el proceso más avanzado en cuanto al aspecto técnico y produce olores verdaderamente característicos, pero es más costoso que la destilación.
La destilación casi siempre se efectúa con vapor. Generalmente se lleva a cabo a presión atmosférica: si los componentes del aceite pueden sufrir hidrólisis, el proceso se efectúa a presión reducida. Gran parte de la destilación de aceites esenciales se realiza en el sitio de recolección en alambiques muy toscos. Estos alambiques son tambores de aceite o cazuelas de cobre transformados y equipados con tubos condensadores que pasan a través de una tubería de agua. Se cargan los materiales y agua en el alambique y los materiales secos, extraídos con destilaciones anteriores, se queman en fuego directo para proporcionar calor. Su eficiencia es baja, y el aceite se contamina con productos de pirolisis como acroleína, trimetilamida y sustancias derivadas de la cerosota. Los aceites crudos obtenidos de alambiques algunas veces se tratan nuevamente antes de su uso por rectificación al vacío, por congelación fraccionaria, por lavados con hidróxido de potasio para eliminar ácidos libres y compuestos fenólicos, para eliminar aldehídos y cetonas deseadas o no deseadas a través de la formación de compuestos de adición de sulfito o por formación de productos insolubles específicos, como la reacción de cloruro de calcio con geraniol.
Enflurage. El proceso de enflurage es un proceso de extracción de grasas en frío que se aplica solo en algunos tipos de flores delicadas (Jazmín, tuberosa, violeta, etc) y que produce aceites que de ninguna forma se podrían obtener por destilación. La grasa o base consiste en una mezcla altamente purificada de una parte de sebo y dos partes de manteca, con 0.6% de benzoína como conservador. Este método ya no se emplea de modo comercial.
Para la obtención del aceite esencial del limón los procesos utilizados son: El de Expresión, Extracción con disolventes volátiles, Desterpenación y la destilación al vacío.
Al exprimir por maquinas puede producirse un aceite casi idéntico al producto exprimido a mano y es el método aplicado en forma comercial. De los procesos de exprimir a mano, el proceso de esponja es el más importante, ya que produce el aceite de mayor calidad. Aquí la fruta se parte, y la piel se monda y se sumerge por varias horas; cada cáscara se prensa contra una esponja y el aceite se absorbe en ella, que se exprime periódicamente. Una persona puede preparar solo 680 g de aceite por día siguiendo este método, aunque se practica especialmente en Silicia.
Extracción con disolventes volátiles. El factor más importante para lograr éxito en este método es la selección del disolvente. El disolvente debe:
· Ser selectivo, esto es disolver rápida y totalmente los componentes odoríferos, con solo una parte mínima de materia inerte,
· Tener un bajo punto de ebullición.
· Ser químicamente inerte al aceite.
· Evaporase completamente sin dejar cualquier residuo odorífero.
Se han empleado muchos disolventes, pero el mejor es el éter de petróleo altamente purificado y el benceno es el que sigue. El equipo de extracción es complicado y relativamente costoso; consiste en alambiques para fraccionar el disolvente, baterías para extraer las flores y recipientes para concentrar las soluciones de aceites florales. Los dos tipos de extractores usados son el estacionario y el rotatorio.
En algunos aceites existe una gran cantidad de terpenos. Esto sucede especialmente con los aceites de limón y naranja, que contienen hasta 90% de d – limoneno en su composición normal. No solo son de poco valor los terpenos y sesquiterpenos para la fuerza y carácter de los aceites, sino que también se oxidan y polimerizan rápidamente en reposo para formar compuestos de un sabor fuerte y semejante a la trementina. Además, los terpenos son insolubles con la baja intensidad del alcohol empleado como disolvente, por lo que forman soluciones oscuras que se aclaran con dificultad. De aquí que sea deseable eliminar los terpenos y sesquiterpenos de muchos aceites. Este tipo de aceite por ejemplo el de naranja, es 40 veces más fuerte que el original y produce una solución transparente en el alcohol diluido, El aceite tiene ahora una pequeña tendencia a enranciarse, aunque no tiene la frescura original. Debido a que cada aceite tiene una composición diferente, la desterpenación requiere de un proceso especial. Se pueden aplicar dos métodos, ya sea la eliminación de terpenos, sesquiterpenos y parafinas por destilación fraccionada a presión reducida, o la extracción de los compuestos oxigenados más solubles, con alcohol diluido u otros disolventes. (3)
Destilación al Vacío. Es un método para destilar sustancias a temperaturas por debajo de su punto normal de ebullición es hacer el vacío parcial en el alambique. Por ejemplo, la anilina puede ser destilada a 100 °C extrayendo el 93% del aire del alambique. Este método es tan efectivo como la destilación por vapor, pero más caro. Cuanto mayor es el grado de vacío, menor es la temperatura de destilación. Si la destilación se efectúa en un vacío prácticamente perfecto, el proceso se llama destilación molecular. Este proceso se usa normalmente en la industria para purificar vitaminas y otros productos inestables. Se coloca la sustancia en una placa dentro de un espacio en el que se ha hecho el vacío y se calienta. El condensador es una placa fría, colocada tan cerca de la primera como sea posible. La mayor parte del material pasa por el espacio entre las dos placas, y por lo tanto se pierde muy poco. (2)
Aparato de destilación.
Técnicamente el término alambique se aplica al recipiente en el que se hierven los líquidos durante la destilación, pero a veces se aplica a todo el aparato, incluyendo la columna fraccionadora, el condensador y el receptor en el que se recoge el destilado. Este término se extiende también a los aparatos de destilación destructiva o craqueo. Los alambiques de laboratorio están hechos normalmente de vidrio, pero los industriales suelen ser de hierro o acero. En los casos en los que el hierro podría contaminar el producto se usa a menudo el cobre, y los alambiques pequeños para la destilación de whisky están hechos por lo general de vidrio y cobre. A veces también se usa el término retorta para designar a los alambiques.
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