Illóolajok előállítása: Hagyományos és modern kivonási módszerek

VÍZGŐZ DESZTILLÁCIÓ

Mi is pontosan az a vízgőz desztilláció?

Technológiailag a vízgőz desztilláció során a növényi részeket (pl. virág, levél, kéreg) forró vízgőzzel kezelik. A hő hatására a növény sejtfalai megrepednek, és felszabadulnak az illóolajok. A vízgőz magával ragadja ezeket az olajokat, majd a gőz egy hűtőrendszerbe kerül, ahol lecsapódik és két rétegre válik szét: víz (hidrolátum) és olaj (illóolaj). A vízgőz desztilláció egy klasszikus és természetes eljárás, amellyel illóolajokat és hidrolátumokat (virágvizeket) nyernek ki aromás növényekből. A módszer lényege, hogy a forró vízgőz felszabadítja a növényben lévő illékony olajokat, amelyeket ezután gőz formájában kivezetnek, majd lecsapatnak és szétválasztanak.

Hogyan zajlik a vízgőz desztilláció?

1. Alapanyag előkészítése
   • A növényi részeket (virágok, levelek, kéreg, mag, gyanta stb.) összezúzzák vagy feldarabolják, hogy a sejtfalak könnyebben engedjék ki az illóolajokat.
   • Fontos, hogy friss vagy szárított, de még illóolajat tartalmazó anyagot használjunk.

2. A desztilláló berendezés összeállítása
   A rendszer fő elemei:
   • Kazán (vízforraló): ahol a víz felforr és vízgőz keletkezik.
   • Növénytartály: ide kerül az aromás növény.
   • Hűtőspirál / kondenzátor: lehűti a keletkező gőzt.
   • Gyűjtőedény: ahol az illóolaj és a víz elválik.

3. Gőz átvezetése
   • A felforrósodott víz gőze átáramlik a növényi anyagon, magával ragadva az illékony illóolajokat.
   • A gőzben lévő illó molekulák együtt áramlanak a vízgőzzel a kondenzátorba.

4. Lecsapódás
   • A gőz lehűl a hűtőrendszerben, és folyékony halmazállapotba kerül vissza.
   • Ez az elegy két fázisra válik szét:
   • Illóolaj (általában felül, mivel könnyebb a víznél),
   • Hidrolátum vagy virágvíz (az alján).

5. Elválasztás
   • Az illóolajat pipettával vagy szeparáló tölcsérrel leválasztják a hidrolátumtól.
   • A hidrolátum (pl. levendulavíz, rózsavíz) önmagában is nagyon értékes termék.

Előnyök
• Természetes és tiszta módszer, nincs szükség vegyi oldószerre, vegyszermentes eljárás.
• Többszáz éves, bevált technika, főleg gyógynövényeknél, klasszikus módszer, nagy mennyiségű illóolaj előállításához megfelelő.
• Az illóolaj koncentrált, terápiás célokra is alkalmas.
• A hidrolátum (virágvíz) is értékes mellékterméke, ami szintén hasznos bőrápoló vagy aromaterápiás célra.

Hátrányok
• Hőérzékeny anyagok (pl. jázmin) lebomolhatnak.
• Bizonyos növények hőérzékenyek, ezért nem alkalmas ez az eljárás esetükben, továbbá ha kevés olajat tartalmaznak nem gazdaságos művelet.
• A folyamat időigényes, főleg nagy mennyiség esetén.
• Hőhatás miatt bizonyos aromás vegyületek lebomolhatnak.

Kimeneti termékek

1. Illóolaj, mely zsíroldékony, koncentrált, az aromaterápiában, kozmetikai és parfümiparban egyaránt felhasználják.

2. Hidrolátum, másnéven virágvíz, víz alapú, enyhébb illatú, bőrápolásra alkalmas, arcpermet, vagy akár tonik készülhet belőle.

Érdekességek
• A vízgőz desztillációt már az ókorban is alkalmazták (pl. arab tudósok, mint Avicenna).
• A mai parfümiparban is gyakran alkalmazzák, főként akkor, ha természetes illóolajokkal dolgoznak.
• A keletkező illóolaj mennyisége gyakran nagyon kicsi: pl. 1 liter levendulaolajhoz kb. 100–150 kg friss levendulavirág szükséges.

CO₂ EXTRAKCIÓ (Szuperkritikus szén-dioxid extrakció)

Mi az a CO₂ extrakció?
Technológiailag ez a modern, nagy hatékonyságú eljárás a legkíméletesebb és leghatékonyabb módszerek egyike az illóolajok, növényi kivonatok előállítására. A szuperkritikus CO₂ extrakció egy oldószeres kivonási módszer, ahol a szén-dioxidot (CO₂) egy különleges, szuperkritikus halmazállapotában használják oldószerként. Ez az állapot a gáz és a folyadék között van, és lehetővé teszi, hogy a CO₂ mélyen behatoljon a növényi anyagba, majd hatékonyan kivonja a benne lévő olajokat, viaszokat, aromás anyagokat.

Mi az a szuperkritikus állapot?
Amikor a CO₂-t 31°C fölé és 73 bar nyomás fölé melegítjük/nyomás alá helyezzük, akkor szuperkritikus folyadékká válik. Ebben az állapotban:
• Olyan, mint egy gáz, bejut a növényi sejtekbe.
• Olyan, mint egy folyadék, oldja az olajokat és viaszokat.
Ez teszi ideálissá oldószerként.

Hogyan zajlik a CO₂ extrakció?

1. A növényi anyagot extrakciós kamrába helyezik
   • A kivonni kívánt növényt (szárítva vagy frissen) finomra aprítják, és az extrakciós kamrába helyezik.

2. Nagynyomású CO₂-t vezetnek be, ami oldószerként viselkedik.
   • A CO₂-t nagynyomású tartályban túlhevítik és nyomás alá helyezik, hogy szuperkritikus állapotba kerüljön.

3. Az extraktumot elválasztják a CO₂-től (ami újra felhasználható).
   • Extrakciós folyamat során a szuperkritikus CO₂ átáramlik a növényi anyagon, kioldva az aromás összetevőket, viaszokat, zsírokat, illóolajokat. A CO₂ a kivonatot magával viszi egy leválasztó kamrába.

4. CO₂ elválasztása
   • A hőmérséklet és nyomás csökkentésével a CO₂ visszaalakul gázzá, és eltávozik, ez újrahasznosítható!

Az így visszamaradt anyag a CO₂ kivonat!

Előnyök
• Nagyon kíméletes: nincs hőkárosodás (mint a desztillációnál).
• Oldószermaradvány-mentes: a CO₂ teljesen elpárolog.
• Komplex, gazdag kivonat: viaszok, fitokemikáliák, zsírsavak is benne maradnak.
• Környezetbarát: CO₂ újrahasznosítható.
• Kiváló illatminőség: parfümipari szintű anyag nyerhető ki.
• Gyógyászatban, bőrápolásban is biztonságos.
• Alacsony hőmérsékleten dolgozik, megőrzi a hőérzékeny vegyületeket.
• Nincs oldószermaradvány.
• Nagyon tiszta, teljes spektrumú kivonatot ad!

Hátrányok
• Drága technológia: gépek, nyomásálló rendszerek költségesek.
• Ipari környezet szükséges: otthoni körülmények között nem kivitelezhető.
• Nem mindig szelektív: néha nehéz pontosan irányítani, mit von ki (ez részben orvosolható nyomás-hő szabályozással).

Két fő típusú CO₂ kivonat létezik:
• Szuperkritikus CO₂ kivonat, mely magasabb nyomással készül, így komplexebb a kivonat, tartalmazza az illóolajokat, viaszokat és zsírsavakat.
• Szubkritikus CO₂ kivonat, mely alacsonyabb hővel és alacsonyabb nyomással készül, így szelektívebb a kivonat, mely inkább illékony komponenseket és finomabb illatokat eredményez.

Példa:
Kamilla CO₂ kivonat: gazdag azulénben, sokkal koncentráltabb, mint a desztillált verzió.
Gyömbér: gyakran CO₂ extrakcióval nyerik ki. TIPP: A Herby’s Gyömbér CO₂ kivonatát és a Herby’s Gyömbér olaját egyszerre fogyasztva belsőleg a növény teljes spektrumának a kedvező élettani hatásai élvezhetjük.

Kimeneti termékek
CO₂ kivonat (teljes spektrum), jellemzően az illóolajat és a viaszos anyagokat tartalmazza, kozmetikai ipar, gyógyászat és az aromaterápia használja fel.
CO₂ kivonat (szelektív extrakcióval), jellemzően a könnyű aromákat tartalmazza, a parfüm gyártás és a bőrápolási termékek gyártása során használják előszeretettel.

Milyen növényekből alkalmazzák sikerrel?
CO₂ extrakció különösen jól működik azokon a növényeken, amelyek pl.:
• érzékenyek a hőre,
• nem adnak ki elég olajat desztillációval,
• amelyek esetében fontos a teljes hatóanyag-spektrum.

Tudtad?
• Egy CO₂ extrakciós berendezés ára ipari szinten 10.000–200.000 EUR is lehet, teljesítménytől függően.
• A kivonatokat sokszor úgy nevezik, hogy "CO₂ total" (teljes kivonat) vagy "CO₂ select" (szelektált, könnyebb aromák).
• A CO₂ kivonat szobahőmérsékleten sűrű, néha pasztaszerű, és oldószerrel vagy olajban kell feloldani felhasználás előtt.

HIDEGEN SAJTOLÁS

A hidegen sajtolás egy rendkívül fontos, természetes és vegyszermentes kivonási eljárás, melyet leginkább növényi olajok és citrusfélékből származó illóolajok előállítására alkalmaznak.

Mi pontosan a hidegen sajtolás?
A hidegen sajtolás (angolul: cold pressing) egy mechanikus kivonási eljárás, amely során növényi olajat nyernek ki magokból, diófélékből, vagy citrusfélék héjából hő hozzáadása nélkül vagy csak minimális hőhatás mellett. A cél az, hogy az olaj természetes összetevői – vitaminok, zsírsavak, antioxidánsok – sértetlenek maradjanak.

Hogyan zajlik a hidegen sajtolás folyamata?

A hidegen sajtolás két fő formában alkalmazható:

Olajos magvak és diófélék sajtolása (pl. napraforgó, mandula, lenmag)

1. Tisztítás, szárítás – az alapanyagot megtisztítják, szárítják.

2. Aprítás vagy roppantás – a keményebb anyagokat előkészítik a sajtolásra.

3. Sajtolás – egy csigaprés vagy hidraulikus prés segítségével nyomást gyakorolnak az alapanyagra, így az olaj kifolyik.

4. Szűrés – az olajat finoman megszűrik, hogy eltávolítsák a szilárd részecskéket.

5. Tárolás – sötét, hűvös helyen, oxigéntől védve tárolják.

A sajtolás alatt a hőmérséklet nem haladhatja meg a 40–45°C-ot, hogy az olaj „hidegen sajtolt” minősítésű maradhasson.

Citrusfélék héjának sajtolása (pl. narancs, citrom, lime)

1. A citrusfélék héját eltávolítják.

2. A héjat mechanikusan zúzzák, préselik – az apró olajmirigyek felrepednek, és az illóolaj kiszabadul.

3. Az olaj és a nedvesség centrifugálással vagy szűréssel szétválik.

4. Az olajat tárolják, gyakran hűtve, fénytől elzártan.

Ezen az eljáráson nincs vízgőz vagy hő, így nagyon friss, citrusos, “nyers” jellegű illat marad meg.

Milyen típusú olajokat állítanak elő hidegen sajtolással?
Pl.: Mandulaolaj, kendermagolaj, mákolaj, kókuszolaj
Továbbá a citrus illóolajokat pl.: narancsolaj, citromolaj, grapefruitolaj, limeolaj, bergamottolaj

Ezek nem illóolajok vízgőz-desztillálással, hanem hidegen sajtolt olajok, melyekben megmarad a teljes citrusaroma.

Előnyök
• 100%-ban természetes: sem hő, sem vegyszer nem károsítja az olajat.
• Megőrzi a bioaktív anyagokat, E-vitamin, fitoszterolok, omega-zsírsavak.
• Gazdag, eredeti illat és íz: különösen citrusoknál.
• Tápanyagban gazdag kozmetikai alapanyag: bőrápolásra kiváló.
• Nincs hőhatás → magas illatminőség.
• Egyszerű, természetes eljárás.

Hátrányok
• Kevesebb hozam: kevesebb olaj nyerhető ki, mint az oldószeres vagy a meleg sajtolással.
• Érzékeny hőre, fényre, levegőre: hűvös, sötét helyen kell tárolni, lehetőleg légmentesen.
• Csak olajban gazdag növényi részekhez használható.

Felhasználás
Bőrápolás
• Hidratálás, gyulladáscsökkentés, anti-aging hatás.
• Arcápoló olajok, testápolók, balzsamok alapja.
Élelmiszeripar
• Hidegen sajtolt étolajként (lenmag, mákolaj).
• Salátákhoz, öntetekhez.
Parfümipar / aromaterápia
• Citrus illóolajként természetes parfümökben, diffúzorban.
Kézműves kozmetikumok
• Szappanok, balzsamok, ajakápolók alapanyaga.

Tudtad?
• Egy liter hidegen sajtolt dióolajhoz kb. 2–3 kg dióbélre van szükség.
• A citrusfélék héja tele van olajtartalmú mirigyekkel – ezek robbannak szét a sajtolás során.

OLDÓSZERES KIVONÁS – ABSZOLÚTOK ELŐÁLLÍTÁSA

Technológiailag ez a módszer olyan növényekre alkalmazható, amelyek túl érzékenyek a hőre (pl. jázmin), vagy nem tartalmaznak elegendő olajat vízgőz desztillációval. A kivonást illékony oldószerrel (pl. hexán) végzik, ami oldja a növényi viaszos, olajos anyagokat. Az oldószeres kivonás egy rendkívül hatékony, de technikailag összetett eljárás, amit főként illatanyagok, abszolútok és betainban gazdag kivonatok előállításához használnak.

Mi az az oldószeres kivonás?
Az oldószeres kivonás során kémiai oldószert (legtöbbször hexánt, néha etanolt) használnak arra, hogy a növényi anyagból kioldják az aromás vegyületeket, viaszokat, színezékeket és egyéb zsíroldékony anyagokat.

A végeredmény lehet:
• Concrete – viaszos, pasztaszerű elsődleges kivonat
• Abszolút – az ebből továbbtisztított, koncentrált, oldószermentes aromás kivonat
• Resinoid – gyantákból előállított kivonat (pl. tömjén, mirha)

Hogyan zajlik az oldószeres kivonás?

1. Alapanyag előkészítése
   • A növényt felaprítják, szárítják vagy félig szárított állapotban használják.
   • Különösen virágokra, gyantákra, kéregre alkalmazzák.

2. Oldószeres áztatás
   • A növényt oldószerrel keverik össze (általában hexán vagy etanol).
   • Az oldószer kioldja a növény zsíroldékony összetevőit: illatanyagokat, viaszokat, pigmenteket.

3. Szűrés
   • Az oldószeres keveréket szűrik, hogy a szilárd részecskéket eltávolítsák.

4. Oldószer eltávolítása – Concrete
   • Az oldószert lepárolják (vákuumban, alacsony hőmérsékleten), így visszamarad egy viaszos, illatos anyag – ezt hívják concrete-nek.

5. Alkoholos extrakció – Abszolút
   • A concrete-et etanolban feloldják, amely feloldja az illó és aromás komponenseket, de nem oldja a viaszokat.
   • Lefagyasztják → a viasz kiválik → leszűrik.
   • Az alkoholt elpárologtatják, és megmarad a koncentrált, tiszta abszolút

Előnyök
• Kíméletes a hőérzékeny növényekkel – nem roncsolja az illatanyagokat.
• Nagyon gazdag, mély illatok – parfümipari szintű kivonatok.
• Komplex molekulaspektrum – nemcsak illóolajokat, hanem egyéb aromás vegyületeket is tartalmaz.
• Kis mennyiségben is erősen illatos – rendkívül koncentrált.
• Kíméletes a növényi anyaghoz, magas minőségű kivonatot ad.
• Olyan aromákat is ki tud nyerni, amit más eljárás nem.

Hátrányok
• Ipari eljárás – házilag nem kivitelezhető.
• Vegyszereket használ, DE a maradványokat 100%-ban eltávolítják!
• Komplexebb, drágább folyamat, különösen jázmin, rózsa abszolútok, mivel nagy mennyiségű virág kell hozzá.

Milyen növényekhez használják?
Kifejezetten azokra, amik:
• Hőérzékenyek (vízgőz-desztillációval roncsolódnának),
• Kevés illóolajat tartalmaznak,
• Nagyon illatos virágok, amikből desztillációval nem lehet olajat nyerni.

Példa:
• Jázmin abszolút: túl érzékeny a hőre, ezért nem desztillálják.
• Rózsa abszolút: jellemzően oldószeres extrakcióval nyerik.

Felhasználás:
Parfümipar
• A legértékesebb természetes illatanyagok egyike.
• Mély, rétegezhető, tartós illatot biztosít.
Kozmetikai ipar
• Krémek, szérumok illatosítására.
• Hatóanyagként érzéki vagy gyógyhatású készítményekben.
Aromaterápia
• Csak megbízható, maradványmentes abszolútot szabad használni.
• Pl. jázmin abszolút: hangulatjavító, szorongáscsökkentő.

Tudtad?
• 1 kg jázmin abszolút előállításához több mint 7 millió jázminvirágra van szükség!
• Az oldószeres kivonás nem új – a XIX. században fejlesztették ki a parfümipar igényeire.