Vízgőz-desztilláció vagy hideg sajtolás: hogyan készülnek az illóolajok?
Illusztráció: MI-generált kép
Amikor egy üveg illóolajat kézbe veszünk, a növény neve mellett az előállítás módja is sokat elárulhat arról, hogyan került az aromás anyag az üvegbe. A levendula virágából, a rozmaring leveléből vagy egy citrusféle héjából ugyanis nem feltétlenül ugyanazzal az eljárással nyerik ki az illékony összetevőket.
Az illóolajok előállításának két legismertebb hagyományos módszere a vízgőz-desztilláció és a mechanikai sajtolás. Előbbit számos aromás növénynél használják, míg a hideg sajtolás elsősorban a citrusfélék héjában található olaj kinyerésére alkalmas. Az alkalmazott módszer azt is befolyásolhatja, hogy milyen illékony és – különösen citrusolajok esetében – milyen kevésbé illékony komponensek kerülnek a végső olajba.
A vízgőz-desztilláció és a hideg sajtolás eltérő növényi alapanyagokhoz használható. Az előállítás módját ezért nem önmagában érdemes minőségi rangsorként értelmezni, hanem annak alapján, hogy az adott növényhez milyen eljárás illeszkedik.
Tartalomjegyzék
Mi történik a vízgőz-desztilláció során?
A vízgőz-desztilláció az illóolajok előállításának egyik legelterjedtebb módszere. Az eljárás azon alapul, hogy a növényi anyagban található illékony vegyületek vízgőzzel együtt eltávolíthatók, majd lehűtéssel ismét folyadékká alakíthatók.
A növényi alapanyagot egy desztillálóberendezésbe helyezik, amelyen vízgőzt vezetnek keresztül. A hő és a gőz hatására a növényi szövetekben, illetve mirigyekben található illékony komponensek felszabadulnak, és a vízgőzzel együtt továbbhaladnak a rendszerben.
A gőz és az illó komponensek keveréke ezután egy hűtőegységbe kerül. Itt kondenzálódik, vagyis ismét folyadékká válik. A kondenzátumban víz és illóolaj található, amelyek eltérő fizikai tulajdonságaik miatt általában elkülöníthetők egymástól.
A folyamat során az illóolaj mellett egy vízalapú aromás frakció, úgynevezett hidrolátum vagy hidroszol is keletkezhet. Ilyen desztillációs termék például a különböző növényekből készülő virágvíz.
A szakirodalom a víz- és vízgőz-desztillációt a növényi illóolajok hagyományos előállítási módszerei között tartja számon. Egy áttekintő tanulmány szerint a vízgőz- és hidrodessztilláció kereskedelmi méretekben is a leggyakrabban alkalmazott hagyományos illóolaj-előállítási technikák közé tartozik.
Vízgőz-desztilláció és hidrodessztilláció nem teljesen ugyanaz
A két kifejezést a hétköznapi leírásokban gyakran együtt említik, technikailag azonban van különbség. Hidrodessztillációnál a növényi anyag közvetlenül a vízben van, amelyet felmelegítenek. Vízgőz-desztillációnál ezzel szemben a gőzt vezetik át a növényi alapanyagon, ezért annak nem feltétlenül kell közvetlenül a forrásban lévő vízben lennie.
Mindkét eljárás célja ugyanakkor hasonló: az illékony növényi komponensek gőzzel történő elválasztása, majd kondenzáció után az illóolaj elkülönítése.
Hogyan működik a hideg sajtolás?
A hideg sajtolás – pontosabban mechanikai kinyerés vagy expresszió – más elven működik, mint a desztilláció. Ennél az eljárásnál nem a vízgőz választja el az aromás komponenseket, hanem mechanikai erővel felszakítják a citrusfélék héjában található olajtartó mirigyeket, majd az így felszabaduló olajat elkülönítik a víztől és a növényi részecskéktől.
A módszert elsősorban olyan citrusféléknél alkalmazzák, amelyek héja nagy mennyiségben tartalmaz illóolajat. Ilyen például a citrom, az édesnarancs, a grapefruit vagy a bergamott. A szakirodalom szerint a héjból mechanikusan kinyert folyadék kezdetben vízből, illóolajból és apró növényi részecskékből álló emulzió lehet, amelyből az olajat például centrifugálással választják el. Egy citrusipari feldolgozási módszereket áttekintő tanulmány is ezt a mechanikai kinyerési folyamatot ismerteti.
A „hideg” elnevezés arra utal, hogy az eljárás nem a vízgőz-desztillációra jellemző hő- és gőzkezeléssel választja el az olajat. Emiatt a hidegen sajtolt citrusolajban olyan héjösszetevők is jelen lehetnek, amelyek desztilláció során csak kis mennyiségben vagy egyáltalán nem jutnak át a gőzfázisba.
Miért főleg citrusolajokat sajtolnak?
A növény felépítése határozza meg, hogy a mechanikai kinyerés mennyire használható. A citrusfélék héjának külső rétegében jól elkülönülő olajtartó üregek találhatók, ezért ezek felszakításával viszonylag könnyen hozzáférhetővé válik az aromás olaj.
Ezzel szemben például a levendula, a rozmaring vagy az eukaliptusz illékony komponenseinek kinyerésére a mechanikai sajtolás nem megfelelő módszer. Ezeknél jellemzően desztillációt alkalmaznak, ezért az illóolajok között egyaránt találkozhatunk desztillált és mechanikusan kinyert növényi olajokkal.
Ugyanolyan illóolaj készül a két eljárással?
Nem feltétlenül. Ha ugyanabból a növényi alapanyagból hideg sajtolással és desztillációval is készítenek olajat, a két végtermék kémiai összetétele eltérhet. Ennek egyik oka, hogy a desztilláció elsősorban azokat a komponenseket választja el, amelyek a vízgőzzel együtt el tudnak párologni, míg a mechanikai kinyeréssel kevésbé illékony növényi összetevők is bekerülhetnek az olajba.
A hidegen sajtolt citrusolajban nem csak illékony anyagok lehetnek
A citrusféléknél ennek különösen nagy jelentősége van. A héj mechanikai feldolgozásakor olyan kevésbé illékony vegyületek is bekerülhetnek az olajba, amelyek desztillációkor csak kis mennyiségben vagy egyáltalán nem jutnak át a gőzfázisba.
Ide tartozhatnak például egyes kumarinok és furokumarinok. Ezek közül bizonyos vegyületek – például a bergapten – megfelelő koncentrációban és bőrön történő alkalmazás mellett növelhetik a fényérzékenységet. Emiatt például a hidegen sajtolt bergamottolaj és az úgynevezett FCF, vagyis furokumarinoktól részben megtisztított bergamottolaj nem tekinthető azonos összetételű alapanyagnak.
Vízgőz-desztilláció és hideg sajtolás: mi a fő különbség?
| Szempont | Vízgőz-desztilláció | Hideg sajtolás |
|---|---|---|
| Működési elv | Az illékony komponenseket vízgőz szállítja el, majd kondenzáció után választják külön az olajat. | A citrusfélék héjának olajtartó mirigyeit mechanikusan felszakítják, majd az olajat elkülönítik. |
| Jellemző alapanyag | Virágok, levelek, hajtások, gyökerek, faanyagok és más aromás növényi részek. | Elsősorban citrusfélék külső héja. |
| Hő alkalmazása | A folyamat vízgőz és hő segítségével történik. | Nem igényli a vízgőz-desztillációra jellemző hőkezelést. |
| Milyen komponensek kerülhetnek az olajba? | Elsősorban a vízgőzzel együtt desztillálható illékony vegyületek. | Az illékony komponensek mellett bizonyos kevésbé illékony héjösszetevők is jelen lehetnek. |
| Jellemző példák | Levendula, rozmaring, borsmenta, eukaliptusz, teafa. | Citrom, édesnarancs, grapefruit, bergamott. |
Az előállítás módja csak egy része a történetnek
Két azonos nevű illóolaj között akkor is lehet mérhető különbség, ha ugyanazzal az eljárással készültek. Az illóolajok természetes növényi keverékek, amelyek összetétele nem egyetlen változatlan recept alapján alakul ki.
A szakirodalom szerint az illóolajok mennyiségét és kémiai profilját többek között a genetikai adottságok, a termőhely, az éghajlat, a talaj, a növény fejlettségi állapota, a betakarítás időpontja, a felhasznált növényi rész és maga a kivonási módszer is befolyásolhatja. Egy áttekintő tanulmány az illóolajok összetételének változatosságát belső növényi, környezeti és feldolgozási tényezőkkel egyaránt összefüggésbe hozza.
A termőhely és az időjárás is számíthat
A hőmérséklet, a napsütés, a csapadék és a talajviszonyok hatással lehetnek arra, milyen arányban termeli a növény az egyes aromás vegyületeket. Emiatt ugyanazon faj különböző területekről származó illóolajai között is lehetnek kisebb vagy jelentősebb eltérések.
Nem mindegy, mikor takarítják be a növényt
A növény fejlődése során az illó komponensek mennyisége és aránya is változhat. Más kémiai profil mérhető például a virágzás előtt, teljes virágzáskor vagy később betakarított növényi anyagban. Bizonyos fajoknál még a napszak is befolyásolhatja az illóolajhozamot és az összetételt.
A növényi rész is meghatározó lehet
Nem minden növényben ugyanott található a legtöbb illóolaj. Egyes fajoknál főként a levelek, másoknál a virágok, a terméshéj, a gyökér vagy akár a faanyag szolgál alapanyagként. Az eltérő növényi részekből nyert olajok összetétele sem feltétlenül azonos, ezért a pontos botanikai név mellett az alapanyagként használt növényi rész is fontos termékadat lehet.
A kemotípus további különbséget jelenthet
Bizonyos aromás növényfajokon belül természetesen kialakulhatnak olyan változatok, amelyek külső megjelenésükben hasonlóak, illóolajuk fő komponenseinek aránya azonban eltér. Ezeket gyakran kemotípusokként különböztetik meg.
Ez különösen ismert többek között a kakukkfű, a rozmaring és a bazsalikom esetében. Egy szakirodalmi áttekintés szerint a kemotípus fogalma az azonos botanikai fajon belüli kémiai különbségek rendszerezésében segít.
Két azonos botanikai nevű, valódi illóolaj tehát nem feltétlenül lesz minden tételben molekuláról molekulára azonos. A természetes változatosság önmagában nem jelent minőségi hibát; az összetételt az adott növényre és termékre jellemző kémiai profilhoz érdemes viszonyítani.
Hogyan ellenőrizhető, mi került az üvegbe?
Az illóolaj illata önmagában nem elegendő ahhoz, hogy pontosan megállapítsuk az összetételét. Egy természetes illóolaj gyakran több tucat különböző illékony vegyületből áll, amelyek közül néhány nagyobb, mások csak kis mennyiségben van jelen. Ezek vizsgálatának egyik fontos analitikai eszköze a gázkromatográfia és tömegspektrometria, röviden GC–MS.
A gázkromatográfia során az illóolaj összetevőit elválasztják egymástól. A különböző vegyületek eltérő idő alatt haladnak végig a kromatográfiás oszlopon, ezért különálló jelekként jelennek meg a kromatogramon. A tömegspektrométer ezután az egyes komponensekről további információt szolgáltat, amely segítheti azok azonosítását.
Egy, az illóolajok kémiáját és hitelesítését részletesen áttekintő szakirodalmi összefoglaló szerint a gázkromatográfia az illóolaj-analízis alapvető lépése, mivel először elkülöníti a keverék komponenseit, amelyeket ezután például tömegspektrometriás detektorral lehet vizsgálni.
A GC–MS nem egyszerűen egy „tisztaságmérő”
A vizsgálat eredményét szakszerűen kell értelmezni. Egy tömegspektrum adatbázissal történő automatikus összehasonlítása önmagában nem feltétlenül elegendő egy komponens biztos azonosításához. A megbízható értékeléshez többek között a tömegspektrum, a retenciós adatok, referenciaértékek és szükség esetén hiteles standardok összevetése is szerepet kaphat.
A GC–MS tehát elsősorban kémiai profilt készít az illékony összetevőkről, amelyet az adott növényre jellemző összetétellel lehet összevetni. A módszerről és az eredmények értelmezéséről részletesebben a Mi az a GC–MS vizsgálat? című összefoglalónkban írunk.
Mit érdemes vásárlóként megnézni egy illóolajnál?
Az előállítás technológiáját nem szükséges minden vásárlónak részleteiben ismernie, néhány alapadat azonban sokat segíthet annak megértésében, hogy pontosan milyen növényi eredetű olajról van szó.
- Botanikai név: pontosabban azonosítja a felhasznált növényfajt, mint a hétköznapi elnevezés önmagában.
- Felhasznált növényi rész: lehet például levél, virág, terméshéj, gyökér vagy faanyag.
- Előállítási mód: megmutathatja, hogy az olajat például desztillációval vagy citrusféléknél mechanikai kinyeréssel állították-e elő.
- Összetétel: segít elkülöníteni az önálló növényi olajat a keverékektől vagy más hozzáadott összetevőket tartalmazó termékektől.
- Dokumentáció: a biztonsági adatlap elsősorban a termék azonosításáról, összetételéről, kezeléséről, tárolásáról és biztonságos használatáról ad információt.
A biztonsági adatlap és egy analitikai vizsgálat ugyanakkor nem ugyanazt a célt szolgálja. Az SDS elsősorban biztonsági és szabályozási dokumentum, míg például a GC–MS az illékony kémiai komponensek vizsgálatára használható.
Mit árul el végül az előállítás módja?
Az előállítás módja segít megérteni, hogyan választották el az aromás összetevőket a növényi alapanyagtól, és részben azt is, miért lehet eltérő két, ugyanabból a növényből készült olaj kémiai profilja.
A vízgőz-desztilláció számos aromás növény illékony összetevőinek kinyerésére alkalmas, a mechanikai hideg sajtolás pedig elsősorban a citrusfélék olajban gazdag héjánál használható. A végső összetételt azonban az előállítás mellett a növény faja, a felhasznált növényi rész, a termőhely, a betakarítás időpontja és más természetes tényezők is alakíthatják.
Ezért egy illóolaj megítélésénél érdemes az előállítási módot a botanikai azonosítással, az alapanyaggal és – ahol rendelkezésre áll – a megfelelő dokumentációval együtt értelmezni.