Gli oli essenziali (O.E.) sono delle miscele aromatiche di sostanze organiche diverse come alcoli, aldeidi, chetoni, acidi, esteri, eteri, terpeni, ecc. Sono sostanze bassobollenti, e quindi volatili a temperatura ambiente. Le loro funzioni nella fisiologia delle piante sono ignote ma ci sono alcune ipotesi che li considerano come prodotti di rifiuto o sostanze che attirano gli insetti per favorire l’impollinazione incrociata, come nutrienti delle piante o moderatori dei processi ossidativi cellulari, come deterrenti contro la crescita di altre piante o protezione contro i predatori erbivori, ecc. Le piante che producono queste sostanze sono dette per convenzione “vegetali a oli essenziali” se la percentuale di distillazione è compresa tra lo 0.01% e il 20% del peso della pianta fresca.
Proprietà chimico-fisiche
Gli oli essenziali sono, nella maggior parte dei casi, liquidi a temperatura ambiente, volatili, di consistenza oleosa, più o meno fluidi (densità: 0.759–1.187), di odore aromatico, incolori ma spesso colorati, destrogiri o levogiri ma raramente otticamente inattivi. Sono insolubili in acqua ma possono trasmettere il loro aroma per essere lievemente idrofili, sono solubili in alcol, etere, cloroformio ed altri soventi organici.
Metodi di preparazione
La scelta del metodo estrattivo dipende dal tipo di pianta e dal tessuto, dalle caratteristiche chimico-fisiche dell’olio essenziale e dal prodotto che si vuole ottenere. Per molti agrumi (il cui olio essenziale si trova nell’epicarpo del frutto) è ottimale la spremitura a freddo, per pressione
meccanica; per tessuti molto delicati (fiori) si ricorre all’enfleurage; per altri casi, che non
sopportano alterazioni di temperatura, si procede con solventi organici volatili. Il metodo più comunemente utilizzato ed efficace è comunque la distillazione in corrente di vapore.
La distillazione in corrente di vapore consente di distillare a una temperatura piú bassa di quella di ebollizione dell’acqua. Il vapor di acqua generato nella caldaia opportunamente riscaldata, investe il vegetale e, facendo scoppiare le piccole ghiandole oleifere, si satura di sostanze oleose volatili. La miscela vapor d’acqua/olio essenziale attraversando la serpentina refrigerante si condensa e si raccoglie nell’apposito recipiente. Generalmente le piante si distillano allo stato
fresco perchè una loro conservazione anche di poche ore, può innescare dei processi fermentativi capaci di distruggere in parte l’essenza o di alterarne irrimediabilmente il profumo.
La distillazione è il metodo piú usato per estrarre gli oli essenziali in quanto:
1. la temperatura di ebollizione della miscela vapore/olio essenziale è prossima ai 100ºC, ancora lontana da quella di ebollizione degli oli essenziali e non aumenta per tutta la durata della lavorazione, evitando cosí i rischi di deterioramento degli O.E., ma assicurando una buona volatilità degli stessi;
2. il vapore acqueo rigonfia i tessuti vegetali, ne dilata i pori, rompe le cellule essenziere e le strutture di secrezione, facilitando la fuoriuscita degli oli essenziali e trascinandoli con sé; 3. vi è una perdita minima di olio essenziale, dovuta alla sua bassissima solubilità in acqua; 4. il metodo riduce i fenomeni di ossidazione;
5. il procedimento è economico e non crea particolari problemi per la sicurezza del lavoro. Lo svantaggio di questa procedura è la possibilità di andare incontro ad eventuali degradazioni termiche e processi idrolitici. Questi fenomeni possono essere ricercati o non voluti, ad esempio l’O.E. ottenuto dall’epicarpo dell’arancio amaro per distillazione, contiene circa il 90% di terpeni e sesquiterpeni, mentre il loro contenuto medio, per spremitura è del 10%.
A volte invece eventuali degradazioni sono volute per estrarre alcuni principi attivi, come nell’estrazione del camazulene della Camomilla, in cui per distillazione si ha l’idrolisi termica della matricina.
L’estrazione per spremitura è solitamente riservata per quelle droghe aromatiche che contengono gli oli essenziali in cellule superficiali e in grande quantità come i frutti del genere Citrus. Le essenze di questi frutti sono facilmente ossidabili tanto da non sopportare un’estrazione a caldo. L’estrazione viene fatta per azione meccanica mediante torchi manuali o idraulici che esercitano pressione sull’epicarpo del frutto provocando la rottura degli otricoli o cellule oleifere e la fuoriuscita dell’olio essenziale.
La composizione chimica degli oli essenziali è molto variabile a causa di fattori: • ecologici o ambientali, quali luce, acqua, latitudine e composizione del terreno;
• genetici infatti l’esistenza di varietà chimiche nell’ambito della stessa specie è ben documentata per numerosi vegetali.
L’enfleurage è una metodica utilizzata per i tessuti molto delicati (fiori o petali) che non sopporterebbero un’eccessiva manipolazione e per quegli oli essenziali presenti in basse quantità
tali da non poter esser ottenuti in resa sufficiente con la distillazione. Con questa tecnica è possibile estrarre profumi di grande finezza, che con un altro sistema estrattivo tenderebbero ad alterarsi. Fra le piante estratte con questo processo ricordiamo Tuberosa, Rosa centifolia e Eliotropo.
L’enfleurage consiste nell’appoggiare i fiori su una griglia, che viene posta, a distanza di qualche millimetro, su delle lastre di vetro ricoperte di grassi animali (maiale e bue) purificati (i grassi utilizzati devono essere inodore, stabili nel tempo e avere un elevato potere assorbente) o grassi minerali.
I fiori vengono sostituiti ogni 24-72 ore e, dopo circa una trentina di sostituzioni, il grasso risulta saturo dell’essenza. Queste sostanze profumate sono dette “pommade” e vengono classificate in base al numero delle sostituzioni dei fiori sul grasso.
L’estrazione con solventi organici, è un metodo usato per vegetali dal profumo delicato, poco ricchi di oli essenziali, i quali sono facilmente alterabili dall’aumento di temperatura nel processo di distillazione come Violetta, Iris, Mimosa, Gelsomino, Mughetto, Ylang-ylang ecc. Per l’estrazione si usano delle apposite apparecchiature dentro cui si mette la droga, che viene fatta attraversare da un opportuno solvente (esano, etere di petrolio, butano, benzene). Il solvente che si utilizza non deve reagire con gli O.E., deve essere bassobollente, immiscibile con l’acqua e inodore.
Una volta finita l’estrazione si procede all’allontanamento del solvente tramite evaporazione: rimarrà così una massa solida non cristallina detta “concreta”. Con questo sistema si ha l’inconveniente di estrarre anche le cere e altri composti lipofili non volatili. La concreta viene estratta con etanolo e raffreddata in modo da far precipitare le cere e poterle eliminare mediante filtrazione o centrifugazione; l’alcol invece viene eliminato tramite distillazione a pressione ridotta, ottenendo così l’essenza assoluta, una massa vischiosa contenente gli oli essenziali.
Classificazione
In virtù alla diversità della composizione chimica gli oli essenziali si classificano secondo il costituente chimico contenuto in maggior concentrazione (30) (Tabella 8).