Las diferentes técnicas de obtención de aceites esenciales

Los aceitesesenciales, mensajeros químicos, son utilizados por las plantas aromáticas para interactuar con su entorno. Estos aceites ayudan a protegerse de enfermedades y parásitos, y también desempeñan una función protectora contra los rayos del sol. También desempeñan un papel importante en la reproducción y dispersión de las especies vegetales, atrayendo a los insectos polinizadores.

Destilación al vapor de un aceite esencial

La destilación por arrastre de vapor es el principal método de extracción de aceites esenciales y el único autorizado por la Farmacopea Europea, junto con la expresión en frío para los aceites de cáscaras de cítricos. Inventada por los faraones y perfeccionada por los árabes, utiliza un alambique, generalmente de cobre o acero inoxidable, con un tamiz para evitar que las plantas entren en contacto directo con el agua.

Al atravesar las plantas, el vapor de agua arrastra las microgotas de aceite esencial. Enfriado en un serpentín, este vapor se condensa, separando el aceite esencial del agua mediante un florero, debido a su diferencia de densidad.

La técnica consiste en calentar el agua hasta que hierve, creando vapores que extraen los componentes volátiles de las plantas. Estos vapores ascienden en un refrigerador, enfriado a entre 15°C y 18°C para evitar la formación de cristales o una condensación insuficiente. Al condensarse, los vapores gotean en un recipiente, formando el destilado, una mezcla de aceite esencial y agua. A continuación, esta mezcla se separa por decantación, utilizando un disolvente orgánico como el éter dietílico. El aceite esencial se mezcla con el éter, se seca sobre sulfato de sodio anhidro y se almacena en frascos de vidrio opaco a 4°C.

Este método evita el contacto directo de los aceites con el agua, lo que impide su degradación y preserva la calidad del aceite. Es ideal para extraer aceites esenciales de la superficie de las plantas. La destilación al vapor requiere más tiempo y más vapor para los aceites no superficiales, pero permite una extracción más rápida y delicada, enriqueciendo las notas de cabeza, esenciales en la industria y la perfumería. Para la aromaterapia, la destilación se prolonga para recuperar todos los componentes volátiles.

Hidrodestilación

La hidrodestilación es un método sencillo de extracción de aceites esenciales. Consiste en sumergir el material vegetal en agua y, a continuación, llevar la mezcla a ebullición bajo presión atmosférica. El calor libera las moléculas aromáticas de las células vegetales. El agua hirviendo solubiliza parte del aceite esencial, que se vaporiza con el vapor de agua formando una mezcla azeotrópica. De este modo, los aceites esenciales, que normalmente hierven entre 200 y 300°C, se evaporan a una temperatura cercana a la del agua. Una vez enfriados, el agua y los aceites esenciales se separan en dos fases.

Sin embargo, el contacto directo con el agua puede provocar hidrólisis. El calor de la hidrodestilación puede modificar y degradar químicamente los componentes termosensibles de los aceites esenciales. Por lo tanto, el aceite recuperado difiere de la esencia original, especialmente si la destilación dura mucho tiempo (3 horas). La hidrodestilación puede optimizarse instalando un agitador eléctrico en la mezcla, reduciendo así el tiempo de destilación y el consumo de energía. Esta técnica también puede utilizarse para extraer aceites de plantas difíciles de destilar, como la madera, las raíces o los bulbos.

Sin embargo, la hidrodestilación tiene sus limitaciones. El calentamiento prolongado puede dañar ciertas plantas y degradar las moléculas aromáticas. El agua, la acidez y la temperatura pueden inducir reacciones químicas como la hidrólisis de ésteres, el reordenamiento o la oxidación. Estas reacciones explican las grandes variaciones en la composición de los aceites esenciales obtenidos por este método.

Expresión en frío

El proceso de extracción por expresión en frío es sin duda el más sencillo, pero desgraciadamente también el más limitado. Esta operación consiste en reventar mediante diversos procedimientos las “bolsas” de la superficie de la corteza de estos frutos, que contienen el aceite esencial(bergamota, naranja, limón, pomelo, mandarina, etc.) esencia “, ya que el método de extracción no altera el producto vegetal. Calabria y Sicilia son responsables de la producción mundial.

La técnica de expresión en frío suele reservarse a variedades de frutas o plantas como los cítricos (naranjas, limones, mandarinas, etc.). Los aceites esenciales de estas frutas están contenidos en las pequeñas glándulas de su piel (cáscaras).

Este método se lleva a cabo sin calentamiento: consiste en someter la sustancia vegetal a alta presión mediante una prensa hidráulica. Para ello se utiliza maquinaria sofisticada. Antes de esta mecanización, los métodos de extracción en frío eran tradicionales desde hacía mucho tiempo.

El prensado en frío es una técnica originaria de Sicilia que actualmente se utiliza en todos los países productores de cítricos. Antiguamente, se hacía a mano mediante un proceso conocido como “esponjado”: se cortaba el limón fresco por la mitad, se retiraba la pulpa y se dejaba reposar la cáscara húmeda durante unas diez horas. A continuación, se presionaba la cáscara varias veces para extraer la esencia, contra un conjunto de esponjas fijadas en un jarrón. La presión se comprobaba girando la mano con una varilla especialmente diseñada. Tras la decantación, era posible recuperar (siempre que se tuviera la destreza necesaria, o tras un buen aprendizaje) una esencia muy fina del jarrón de barro escurriendo las esponjas.

Enfleurage

El enfleurage, o maceración por saturación, es una técnica antigua que rara vez se utiliza hoy en día. Adecuada para las plantas cuyo aroma no resiste el calor de la destilación, consiste en interponer sustancias vegetales frágiles entre dos capas de grasa, que se renuevan hasta alcanzar la saturación. A continuación, se retira el exceso de grasa para obtener una esencia absoluta, un aceite esencial de gran calidad olfativa.

Algunas plantas, en particular flores como el jazmín o la rosa, contienen pocas moléculas aromáticas, difíciles de extraer por destilación. La extracción en absolutos recrea más fielmente su fragancia. El enfleurage, un antiguo método utilizado principalmente en perfumería, consiste en introducir las flores en grasa. Una vez saturada, la grasa se lava con alcohol para extraer los aromas y obtener el absoluto. Este método, costoso y que utiliza grasa animal, ha sido sustituido en gran medida por la extracción con disolventes.

Existen dos tipos de enfleurage: en frío y en caliente. El enfleurage en frío, aunque caro, trata las flores frágiles. La grasa inodora absorbe el olor de las flores durante tres meses. A continuación, la grasa perfumada se trata con alcohol, y el absoluto se obtiene una vez eliminado el alcohol por destilación. Industrialmente, esta técnica se abandonó hacia 1930.

El enfleurage en caliente, practicado desde la Antigüedad, consiste en fundir la grasa y mezclarla con las flores. La mezcla se remueve y las flores se renuevan periódicamente. Una vez saturada, la grasa perfumada se trata del mismo modo que el enfleurage en frío para obtener una pomada perfumada.

Extracción de un aceite esencial con disolventes

Hoy en día, la técnica de extracción con disolventes sustituye al enfleurage para obtener los absolutos apreciados en perfumería por su aroma puro y potente. Este método consiste en macerar las plantas en disolventes volátiles como el hexano. Una vez evaporado el disolvente, se obtiene un hormigón muy aromático. Este hormigón se diluye en alcohol etílico, se filtra y luego se concentra por destilación a presión reducida para eliminar el alcohol, produciendo el absoluto. La extracción con CO2 supercrítico, utilizada para cortezas, semillas o especias, también es popular en las industrias de aromas alimentarios y perfumería.

En la extracción con disolventes, las flores se maceran en un disolvente de hidrocarburos volátiles, como el hexano. A continuación, el disolvente se evapora, dejando un hormigón que contiene compuestos aromáticos, ceras y aceites de la planta. El hormigón se macera en alcohol para reducir la cera y obtener el absoluto. La solución alcohólica se homogeneiza, se refrigera para precipitar las ceras y, a continuación, se evapora el alcohol para obtener el absoluto.

Los disolventes más corrientes son el hexano, el ciclohexano y el etanol. La extracción se realiza con un aparato Soxhlet. En función del disolvente, se obtienen distintos tipos de extractos, como hidrolizados, alcoholatos, tinturas, resinoides y concreciones.

La extracción convencional con disolventes consiste en introducir el material vegetal en un extractor con un disolvente volátil. Tras sucesivos lavados, el disolvente cargado de moléculas aromáticas se destila a presión atmosférica. Aunque es más cara, esta técnica suele ofrecer mayores rendimientos que la destilación y evita la hidrólisis por vapor. Se han desarrollado nuevas técnicas, como la extracción asistida por microondas y la extracción con CO2 supercrítico, para mejorar la eficacia y la seguridad medioambiental.

Extracción por microondas

Las microondas se utilizan en dos tipos de extracción:

• vMHD (hidrodestilación por microondas al vacío)
• eSSAM (extracción sin disolventes asistida por microondas).

En la VMHD, sólo el agua de la planta interviene en la extracción. Las moléculas de agua absorben las ondas, generando calor que hace estallar la estructura celular de la planta, iniciando el proceso de hidrodestilación. El vapor extrae el contenido de las células y luego se condensa en un líquido.

Esta técnica libera la estructura celular más rápidamente, ahorrando tiempo y agua, y no deja rastro de disolvente en el aceite esencial. El ESSAM se utiliza para extraer material vegetal fresco a presión atmosférica, sin agua ni disolventes. Las plantas se colocan en un reactor en un horno microondas. El calentamiento interno del agua intrínseca de la planta expande sus células, provocando la destilación azeotrópica de una mezcla de agua y aceite esencial. Un sistema de refrigeración externo condensa el destilado, que se dirige al aparato Clevenger para la separación de fases.

En comparación con la destilación tradicional, este método de extracción por microondas sin disolventes produce un aceite esencial de calidad similar en menos tiempo. Favorece la extracción de compuestos oxigenados, más perfumados que los monoterpenos. La técnica reduce el tiempo de destilación y aumenta el rendimiento, pero aún no se ha desarrollado industrialmente. Ofrece una serie de ventajas: tecnología ecológica, ahorro de energía y tiempo, baja inversión inicial y minimización de la degradación térmica e hidrolítica.

La SFME (extracción por microondas sin disolventes) combina el calentamiento por microondas y las técnicas de destilación seca. Sin añadir agua ni disolventes, el calentamiento interno del agua de la planta provoca la ruptura de las glándulas y los vasos oleíferos, liberando el aceite esencial, que se evapora con el agua de la planta. Esta técnica es más rápida, ahorra energía y produce aceites esenciales más ricos en compuestos oxigenados.

Extracción con CO2 supercrítico

La extracción con CO2 supercrítico, similar a la extracción con disolventes, utiliza CO2 como disolvente no nocivo, sin dejar rastros en el aceite esencial obtenido. Para alcanzar el estado supercrítico, un elemento se somete a alta presión o temperatura. El CO2 alcanza fácilmente este estado: basta con calentarlo a 31°C o presurizarlo a 74 bares. También pueden utilizarse otros fluidos supercríticos.

Este proceso consiste en colocar plantas trituradas en un extractor y, a continuación, exponerlas a CO2 supercrítico, comprimido y calentado a 40°C. El aceite esencial se disuelve y el CO2 vuelve a ser gaseoso, separándose fácilmente del aceite. El aceite permanece puro y fiel a la sustancia original de la planta. Sin embargo, este método no se utiliza mucho debido al elevado coste del equipo.

La extracción con CO2 supercrítico se distingue por su disolvente: el CO2 en fase supercrítica, que no es ni líquido ni gaseoso. Es un excelente disolvente en estado supercrítico, pero poco eficaz en estado gaseoso. Sus ventajas son su naturaleza inerte, no tóxica y barata, el uso de bajas temperaturas y la facilidad con la que se puede separar el disolvente al final del ciclo. Esta técnica, más completa y menos degradante que el vapor de agua, ofrece nuevas notas olfativas. Sin embargo, el coste de la instalación industrial sigue siendo elevado.

Fuentes

• https://www.doc-developpement-durable.org/file/Fabrications-Objets-Outils-Produits/Huiles-essentielles/FICHES_PLANTES&HUILES/Huile-essentielle_Wikipedia_FR.pdf
• https://agrobiologia.net/online/wp-content/uploads/2020/01/18-1653-1659_-BOUKHATEM-et-al_.pdf
• https://fr.wikipedia.org/wiki/Enfleurage
• https://dumas.ccsd.cnrs.fr/dumas-01919474/document
• https://dumas.ccsd.cnrs.fr/dumas-01515314/document
• https://www.ummto.dz/dspace/bitstream/handle/ummto/1568/THESE.pdf?sequence=1&isAllowed=y