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ÓLEOS ESSENCIAISAspectos gerais da extração

Pelotas, novembro de 2011

Fonte: http://www.thehealings.com/2011/information-about-pure-essential-oils.html

Fonte: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:PSM_V51_D392_Ancient_still_for_extraction_of_essential_oils_and_perfumes.png

INTRODUÇÃO

�Uso de OE remonta a antiguidade;

� Egito � banhos, perfumaria e embalsamamentos;

�Olíbano, mirra, sândalo e canela;

� Roma e Grécia � banhos aromáticos;

� Árabes �na idade média redescobrem a destilação;

Fonte: http://aromastonemassage.com/aroma_oils_history.html

INTRODUÇÃO

�Cruzados reportam conhecimentos árabes (1097-1270);

�França � banhos aromáticos = ‘quintessência’;

� Mascarar o mal odor da falta de higiene;

Fonte: http://pediupraparar.blogspot.com/2007_11_01_archive.html

�Século XVIII � primeiros controles contra falsificação;

�Em 1775, Demanchy descreve destilação com vapor d’água;

INTRODUÇÃO

�Meados séc XIX:

� Primeiras análises químicas;

� Primeiras produções comerciais de óleos essenciais;

� 1837, Codex Medicamentarius francês: 44 OE descritos;

� 1949, apenas 10 OE � efeito da indústria de síntese;

Fonte: http://www.essentialoils.co.za/solvent.htm

DEFINIÇÃO DE ÓLEO ESSENCIAL

�Ponto de vista químico;

�Ponto de vista botânico;

�Ponto de vista industrial;

Óleo essencial ou essência é...

“...parte do metabolismo de uma planta , composto geralmente por terpenos, que estão associados ou não a outros componentes , a maioria voláteis e que geram em conjunto o odor desse vegetal .”

...parte do metabolismo de uma planta,

�Exemplo: cafeína � alcalóide piridínico...

�Produto puro, quimicamente definido, fórmula característica...

�Óleo essencial � composição complexa

�Mistura de produtos, isolados em uma proporção e com composição muito variável, conforme diversos fatores;

�Método de obtenção (ex: essências de laranja...);

�Partes da planta, estádio desenvolvimento, colheita, ambiente...

�Combinação de metabólitos com particularidades em comum:

�Volatilidade ou solubilidade ...

...parte do metabolismo de uma planta,

�Baixa estabilidade, com mudanças permanentes...

...durante a formação na planta e após sua extração.

�Três etapas da transformação:

�Maturação,

�Estabilidade ou vida útil (sem mudanças significativas);

�Decomposição;

Ex1: Lavanda � permanente maturação com notas olfativas cada vez mais redondas e resinosas;

Ex2: Cítricos � oxidação contínua, com notas olfativas cada vez mais amargas ou gordurosas;

...composto geralmente por terpenos, que estão associados ou não a outros componentes,

�Mono e Sesquiterpenos +

�Ésteres, álcoois, aldeídos, cetonas, fenóis, glicosídeos, alcalóides etc

Monoterpenos ( 10 carbonos) Sesquiterpenos ( 15 carbonos)

cariofileno

farnesol

�Compostos majoritários: proporção maior que 1,0% ou 0,5% da essência;

�Compostos minoritários: até partes por bilhão

...porém, às vezes, as notas olfativas e efeitos biológicos são dados pelos minoritários! Ex: rosas (perfumes) e jasmim (vermelhidão da face);

... a maioria voláteis ...

�É a regra...mas sempre há exceções...

�Presença de lipídios em essências florais � uso de solventes apolares;

�Terpenos+açúcares � requer hidrólise para extração;

...e que geram em conjunto o odor desse vegetal.

�Porém, o odor de uma planta viva não é o mesmo da essência isolada;

�Volatilidade, solubilidade (arraste a vapor � hidrolato);

�Metabolismo;

�Localização das estruturas produtoras de essências;

Fonte: http://thevividedge.com/essential-oil-green-products/

Partes vegetais Espécies

Pétalas florais Flor de laranjeira, rosas, jasmim

Cascas de frutas¹ Bergamota, laranja, lima, limão, tangerina

Rizomas Gengibre

Raízes Vetiver

Folhas, galhos e pequenos frutos Alecrim, eucalipto, petigrain²

Casca de árvore, lenho Canela, sândalo

Resina da casca, goma Mirra, olíbano

Sementes³ Cenoura, cominho

1 Denominados óleos essenciais cítricos;

2 Grão pequeno; óleo de frutos verdes de citros

3 Exceções, pois óleos de sementes em geral não são óleos essenciais, mas óleos graxos

MATÉRIAS-PRIMAS DA EXTRAÇÃO

Óleos essenciais x Óleos graxos

Propriedades Óleo essencial Óleo graxo

Função química Álcool, cetona, acetato, éster Ácido graxo monocarboxílico

Exemplo estrutura molecular Linalol

Ácido esteárico

Sensação tátil Não viscoso Altamente viscoso e lubrificante

Sensação olfativa Aromático Odor característico de óleo

Volatilidade Altamente volátil Não volátil

Reação de degradação Resinificação Rancificação

Estruturas celulares Famílias

Pelos glandulares Labiatae, Verbanaceae, Geraniaceae

Cavidades equizógenas¹ Myrtaceae, Poaceae, Asteraceae

Canais lisígenos² Gengibre

Canais resinosos Coniferae

Canais gomosos Cistaceae, Burseraceae

1 Células separadas umas das outras;

2 Espaços resultantes da dissolução celular;

ESTRUTURAS CELULARES

OUTRA DEFINIÇÃO

Um óleo essencial é um produto volátil e, portanto, de uso

extemporâneo, de composição química extremamente complexa

e com uma enorme variabilidade no que se refere a sua

qualidade, propriedades e estabilidade.

(Bandoni, 2000)

Fonte: http://www.outramedicina.com/447/oleos-essenciais-para-aromaterapia

INFORMAÇÕES GERAIS SOBREOS ÓLEOS ESSENCIAIS

�Características :

�Solúveis em solventes orgânicos;

�Sabor ácido e picante (em geral);

�Incolores/amarelados quando recém extraídos (exc. camomila);

�Instáveis na presença de ar, luz, calor, umidade e metais;

�Possuem índice de refração (identificação e qualidade);

�Quimiotaxonomia:

�Óleos voláteis são raros em gimnospermas;

�Pouco em angiospermas monocotiledôneas�exc. gramíneas (Cymbopogon e Vetiveria) e zingiberáceas (Curcuma);

�Abundantes em angiospermas dicotiledôneas;

�Ex: Asteraceae, Apiaceae, Lamiaceae, Myrtaceae, Rutaceae etc.;

�Fatores de variabilidade dos óleos essenciais:�Quimiotipos : botânica idêntica, porém diferentes quimicamente;

�Ciclo vegetativo : estádio vegetativo apropriado para colheita;

�Fatores ambientais :

�Altitude e latitude; Temperatura; Umidade do ar e do solo;

�Fotoperíodo; Ventos; Características físicas e químicas do solo;

�Manejo da colheita, beneficiamento e método de extr ação .


“A CONSTÂNCIA DE RESPOSTAS E DE

CONCENTRAÇÕES DE UM METABÓLITO

SECUNDÁRIO É PRATICAMENTE UMA

EXCEÇÃO”. Estudar, estudar ....

MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DE ÓLEOS ESSENCIAIS

�Principais métodos de extração:

�Destilação com água ou hidrodestilação;

�Destilação por arraste a vapor;

�Extração com CO2 (super e subcrítico);

�Extrusão ou prensagem;

�Extração por solventes;

�Extração por óleo;

�Enfleurage;

Fonte: http://ecohomeresource.com/2011/03/essential-oils-benefitting-you.html



�Princípio:� Ebulir suspensão aquosa de material vegetal aromático,

condensando os vapores, recolhendo a solução condensada e separando o óleo imiscível na água;

�Equipamento: aparelho de Clevenger modificado;Fonte: http://www.allaboutaromatherapy.com/essential-oils-definition-and-distillation/essential-oils-distillation-chemistry-and-history/

Aparelho para extração de óleo essencial em bancadaTipo Clevenger adaptado

(hidrodestilação)

Fonte: http://www.sacredearth.com/ethnobotany/useful/essentialoils.php

Aparelho para extração de óleo essencial em bancadaTipo Clevenger adaptado

(hidrodestilação)

Aparelho para extração de óleo essencial em bancada Clevenger adaptado (hidrodestilação)

Extrator artesanal – Pelotas, RS



�Em geral os OE são de menor qualidade por esse método;

�Desvantagens:

�Alguns componentes sensíveis à hidrólise;

�Compostos oxigenados (ex. fenóis) são solúveis em H2O;

�Quanto maior tempo destilação, menor qualidade do OE;

�Baixa eficiência energética;

�Vantagens:

�Baixo custo (?) e praticidade;Fonte: http://www.laszlo.ind.br/oleos_essenciais/extracao.asp?pag=site



�Tempo de destilação varia com a composição do OE;

�Relação Tempo : Qualidade do OE ;

�Os primeiros componentes voláteis extraídos são os mais solúveis em água;

�É ‘tipo’ de destilação fracionada;

Fonte: http://terra-flor.com/aromaterapia/o_que_sao_oe


Fonte: Ehlert et al., 2006

Cipó-mil-homens

Sambacaita

Alecrim-pimentaAlecrim-de-tabuleiro

Citronela Capim-limão Eucalipto


Fonte: Paula et al., 2004


�Destilação por arraste a vapor;

�Princípio:

� Vaporização a TºC inferiores as de ebulição dos componentes voláteis do OE por efeito de uma corrente direta de vapor d’água;

�Equipamento: extrator industrial; ‘tipo’ alambiques;

�Vantagens:

� Processo econômico;

� Não requer equipamentos sofisticados;

� Não há superaquecimento do OE;

Fonte: Vitti e Brito, 2003

Fonte: Macanuda

Fonte: Battitini (Tecpon)

Fonte: Matos, 2009

Aparelho para extração de óleo essencial em bancada

A – gerador de vaporB – frasco extratorC – condensadorD – separadorE – recolhedor

Mini-extrator por arraste a vapor

(dorna com 2,6L)

Fonte: Linax

Hidrodestilação Arraste a vapor

Destilação água-vaporFonte: http://store.scent-works.com/oilexme.html

DIFERENÇAS ENTRE OS MÉTODOS DE EXTRAÇÃO DE ÓLEOS ESSENCIAIS

MAIS UTILIZADOS



�Princípio:� CO2 é liquefeito por compressão, ao retornar ao estado

gasoso, deixa o óleo volátil puro;� SuperC � 490 atm à 60ºC; SubC � 70 atm à 0ºC-10ºC

�Desvantagem:� Alto custo e tecnologia requer maior conhecimento;� Pode direcionar a extração para certos compostos;

�Vantagens:� Permite recuperar os aromas naturais de todos os óleos;� Pode direcionar a extração para certos compostos;



Fonte: Coelho et al, 1997 Fonte: http://www.e-science.unicamp.br/lasefi/


�Extração com solventes;

Aparelho de Soxhlet para extração de óleo essencial com solvente

�Usa um solvente orgânico (ex: éter ou hexano) para a extração;�O solvente e o OE não se separam;�Necessário evaporar o solvente;

� Rotavapor;


�Extrusão ou prensagem

�Princípio:

� Frutas são espremidas sem aquecimento, na temperatura ambiente;

� O suco e o óleo são separados por centrifugação;

Fonte: http://oleosessenciaisnaturais.blogspot.com/ 2010/10/metodos-de-extracao-dos-oleos.html


�Enfleurage (processo artesanal)

�Princípio:� Pétalas de flores são colocadas sobre gordura animal ou vegetal;� Ocorre troca das pétalas diariamente, 30 ou 40 vezes;� Gordura saturada:

�Uso para cremes, óleos de massagem etc.;�Ou separada com álcool de cereais;

Fonte: http://store.scent-works.com/oilexme.html Fonte: http://esscentualalchemy.wordpress.com/tag/enfleurage/

PARÂMETROS DE QUALIDADE DOS ÓLEOS ESSENCIAIS

�Organolépticos :

�Odor, cor, aparência;

�Físicas:

�Densidade; poder rotatório; índice de refração;

�Miscibilidade em etanol;

�Ponto de congelamento e de inflamação;

�Faixa de destilação;

�Índices químicos :

� Acidez; éster; saponificação;

�Acetil; fenóis;

PARÂMETROS DE QUALIDADE DOS ÓLEOS ESSENCIAIS

�Cromatográficos :

�Perfil cromatográfico (CG);

�Quantificação dos principais componentes;

�Espectroscópicas:

�Ultra-violeta visível; infravermelho;

�Outras determinações :

� Agrotóxicos;

�Metais pesados;

TESTES RÁPIDOS PARA DETECÇÃO DE FALSIFICAÇÕES E ADULTERAÇÕES GROSSEIRAS

•Gotas solubilizam;•Solução leitosa e esbranquiçada.

•Gotas permanecem sobre a água;•Eventualmente precipitam (OE mais densos);

Solubilidade em água•Adicionar lentamente algumas gotas do OE sobre água em um copo de vidro

•Manchas de “molhado”indicam presença de carreadores não voláteis, como óleo vegetal, óloeo mineral, glicerol etc.

•Isento de manchas de “molhado”•OE deve ter evaporado•Pode permanecer leve coloração

Papel filtro• pingar 1 a 3 gotas do OE em papel filtro (café) ou gaurdanapo•Esperar 12 a 24 h

FalsoVerdadeiro

AvaliaçãoTeste

Fonte: Wolffenbüttel, 2010

MAIORES PROBLEMAS QUANTO À MATÉRIA-PRIMA

�Baixo teor de princípios ativos;

�Contaminações microbiológicas;

�Impurezas (terra, areia, pedras...);

�Outras partes da plantas;

�Metais pesados;

�Resíduos de agrotóxicos;

PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ESPÉCEIS AROMÁTICAS

�Organolépticos :

�Odor, cor, sabor;

�Morfo-anatômicos :

�Análise macroscópica, elementos estranhos;

�Cortes histológicos, histoquímica, micrografia de poeiras;

�Microbiológicos :

�Microrganismos totais;

�Enterobactérias

�Escherichia coli, salmonelas.

PARÂMETROS DE QUALIDADE DAS ESPÉCEIS AROMÁTICAS

�Fisicoquímicos :

�Qualitativos:

�Reações de caracterização;

�Análises cromatográficas;

�Quantitativos:

�Umidade; conteúdo de OE; outros constituintes;

�Matéria extraída com diferentes solventes;

�Cinzas totais; matais pesados; agrotóxicos;

�Radioatividade residual;

Aspectos da Produção

Fonte: Verbhena

Cultivo de citronela

Fonte: Verbhena

Cultivo de alecrim


Fonte: : Battitini (Tecpon)

Cultivo de alecrim


Fonte: : Battitini (Tecpon)

Cultivo de manjericão


- Doutor, eu tenho uma dor de ouvido.

2000 a.C. – Tome aqui, coma essas raízes.1000 d.C. – Raízes são pagãs, reze.1850 d.C. – Rezas são superstição, beba essa poção.1940 d.C. – Essa poção é inútil, tome essa pílula.1985 d.C. – Essa pílula é inócua, tome esse antibióti co.2000 d.C. – Antibiótico é artificial, coma essa raiz.

Para finalizar...

Muito obrigado pela atenção!

Gustavo [email protected]

Embrapa Clima Temperado

Estação Experimental Cascata

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