Assolutamente e concretamente: oltre gli oli essenziali

Qui il link alla versione in inglese

Avendo definito cosa debba intendersi per olio essenziale, ed avendo descritto quali siano i processi produttivi ammessi alla produzione degli oli essenziali, passiamo adesso a parlare degli altri prodotti aromatici derivati dalle piante.  È importante discutere di questi materiali sia perché sono comunque importanti per le applicazioni in profumeria e nelle fragranze alimentari, sia perché conoscendoli è possibile cautelarsi dall’acquisto di prodtti che ci vengano offerti come oli essenziali quando non possono esserlo.

Come abbiamo detto nei post precedenti, gli oli essenziali si ottengono dall’estrazione in corrente di vapore di materiale aromatico, oppure dalla spremitura a freddo delle scorze degli agrumi.

L’altro metodo utilizzato per l’estrazione dei composti aromatici è l’utilizzo di solventi organici. Questo tipo di lavorazione produce materiali diversi a seconda del tipo di solvente e dei metodi impiegati, e viene usato per il materiale vegetale che non può essere estratto altrimenti, ad esempio perché contiene molecole che soffrono troppo dello stress termico legato alla distillazione, o sono intaccate dai fenomeni di idrolisi, oppure per materiali vegetali per i quali la distillazione porta a prodotti di minor qualità organolettica, come nel caso della rosa, che si estrae anche con la distillazione (olio essenziale di rosa) ma è all’origine di un estratto con solventi molto migliore dal punto di vista profumieristico, cioè l’assoluta di rosa.

Vediamo allora di definire alcuni termini.

Enfleurage (e defleurage)

L’enflurage è un antico metodo utilizzato nell’industria per produrre profumi e pomate profumate da fiori e materiale vegetale con aromi molto fini o scarsi (gelsomino, tuberosa, cassia, giunchiglia, violetta ecc.) che verrebbero distrutti dalla distillazione.

Questa tecnica non si usa più a livello industriale dagli anni Settanta, per l’elevato costo della manodopera, dei materiali e per il processo lento e poco efficiente. Rimane ancora in utilizzo a Grasse a scopi turistico-promozionali e tra i profumieri artigianali o estrattori legati al mondo della profumeria artigianale e naturale, i quali preferiscono la completezza e la complessità di questi materiali.

Consiste fondamentalmente in un’estrazione a freddo con solvente, originalmente un miscuglio di grasso di maiale e sugna di bue, con l’aggiunta di 0,3-0,4% di benzoino per ritardare l’irrancidimento (ma al giorno d’oggi sono usati anche paraffina liquida e olio d’oliva). I petali dei fiori sono posti su vassoi (chassis) dal fondo di vetro e i bordi di legno, totalmente rivestiti dal grasso o dalle cere.  Gli chassis vengono quindi impilati uno sull’altro, formando una struttura a tenuta stagna, con uno strato di grasso sia sulla faccia superiore sia su quella inferiore di ogni piatto di vetro. Ogni mattina, nel periodo di raccolta, i fiori raccolti di fresco vengono puliti dalle impurità (foglie, fusti, ecc.) e vengono distribuiti a mano in cima allo strato di grasso di ogni piatto di vetro.  È fondamentale non usare fiori umidi di pioggia o di rugiada per evitare

l’irrancidimento del grasso.  Una volta terminata la disposizione dei fiori, i vassoi vengono impilati e lasciati a riposare per 24 ore o più, a seconda del tipo di materiale vegetale. I fiori rimangono a diretto contatto con uno strato di grasso (quello in basso) che agisce direttamente come solvente, mentre l’altro strato di  grasso (quello nella faccia inferiore del vassoio superiore) assorbe solo i volatili che vengono emessi da fiori.

Dopo 24 ore, quando i fiori hanno rilasciato tutto o quasi tutto il loro profumo, iniziano a appassire e ad emettere odori meno gradevoli, ed è quindi il momento di rimuoverli dai vassoi, un processo che deve essere fatto a mano e che si chiama defleurage. Il defleurage è  importante quasi quanto l’enfleurage e per questa ragione deve essere effettuato da persone esperte.  La maggior parte dei fiori esausti si stacca dal grasso quando il vassoio viene sbattuto leggermente contro il tavolo di lavoro, ma dato che è necessario eliminare qualsiasi traccia di fiore, è necessario usare delle pinzette per finire il lavoro.

Dato che tutto il processo di enfleurage si basa sul movimento di molecole condizionato dalle caratteristiche di lipofilicitá (e in parte volatilità) e dalla differenza tra le relative concentrazioni di molecole nei grassi e nei petali (differenza che “spinge” il passaggio delle molecole per osmosi), per saturare la cera è necessario sostituire varie volte i petali esausti o quasi esausti con altri ancora ricchi in molecole.

Ecco perché immediatamente dopo il defleurage, quindi all’incirca ogni 24 ore, i vassoi vengono ricaricati con fiori freschi. A questo scopo i vassoi vengono invertiti, in modo che lo strato di grasso che prima formava il “soffitto” della camera di estrazione, forma ora il “pavimento” a diretto contatto con i fiori.  All’inizio del raccolto, e molte volte durante il raccolto, il grasso del vassoio viene mosso con pettini di metallo e vengono ricavate dei solchi per aumentare la superficie di assorbimento.

Alla fine del processo, quando i grassi siano saturi o non sia più economicamente sostenibile continuare il processo, vengono grattati via dai vassoi con delle spatole, sciolti e stoccati in contenitori a chiusura ermetica.  Il materiale risultante, la pomata o pomade (pomade de jasmine, pomade de tuberous, pomade de violet, ecc.), è caratterizzato dal numero di passaggi necessari per crearlo: pomata n. 24 sta a indicare una pomata che ha subito 24 passaggi di materiale vegetale.  La pomata più concentrata è la pomata n. 36.

Questo processo può durare molti giorni. Nel caso del gelsomino ad esempio esso può durare fino a 70 giorni. All’inizio del raccolto ogni vassoio viene caricato con circa 360 grammi di grassi per ogni lato (720 grammi per vassoio).  Ogni kg di grasso dovrebbe essere in contatto con almeno 2.5 kg (meglio 3) di fiori di gelsomino per l’intero processo di enfleurage, che dovrebbe durare dalle 8 alle 10 settimane. Differenti fiori vorranno quantità leggermente differenti, ma l’esempio è indicativo.  Alla fine del processo i corpi grassi peseranno circa il 10% in meno a causa di tutte le manipolazioni.

La pomata così ottenuta viene poi sottoposta a estrazione con etanolo a temperature molto ridotte (lavage de pommade – fino a 3 passaggi) per facilitare la separazione tra grassi e molecole aromatiche, ora disciolte nell’etanolo, per dare un extrait, che viene poi raffreddato e filtrato per rimuovere i grassi, dando una concreta. Da questa, per eliminazione selettiva dell’etanolo, si ottiene il prodotto più richiesto, perché ben solubile in vari medium, e perché molto concentrato ed aromatico, la assoluta ex enfleurage (vedi sotto).

I fiori scartati contengono ancora OE e possono essere sottoposti a estrazione con benzene o altri solventi idrocarburici per dare concrete ex chassis (vedi sotto)

Enflurage à chaud

In questo processo il grasso è scaldato fino a 60-70 °C per estrarre fiori meno delicati e per ottenere una resa più elevata. Dopo la digestione il grasso è separato, raffreddato e trattato come sopra, per ottenere un’assoluta ex pommade (vedi sotto).

Assolute

Sono materiali aromatici ottenuti solitamente da fiori ed estremamente apprezzati dai profumieri per la loro forte reminiscenza dell’odore originale del fiore, per la loro concentrazione e la totale solubilità in alcol. Prodotti soprattutto per estrazione con solventi – assolute ex concretes – ma esistono anche altri metodi.

Le assolute ex concretes vengono prodotte con un procedimento multi-step: nel primo stadio di estrazione s’immergono i fiori (o altro materiale) in un solvente organico non polare, di solito l’esano, più raramente etere di petrolio.  Di seguito la marca è eliminata e si passa a separare il solvente dal materiale aromatico, per recuperarlo. Si fa evaporare l’esano a bassa temperatura e bassa pressione per ottenere la concreta (concrete), una massa cerosa e profumata che contiene anche materiali non fragranti. Questa concreta può essere usata tale e quale, anche se è quest’utilizzo è raro a causa della difficile solubilità della concreta. Altrimenti si passa al secondo passaggio, che consiste nel rimuovere le parti cerose e ottenere un prodotto solubile in alcol. La concreta viene estratta usando un solvente polare come l’etanolo. L’utilizzo di un solvente polare permette di estrarre i composti aromatici polari e lasciare indietro la massa di cere vegetali non-polari. Per finire, si filtra e si fa evaporare l’etanolo a basse temperature e pressioni per ottenere l’assoluta (absolute), che di norma contiene 1-5% di etanolo, ed a volte qualche traccia di esano, a seconda del tipo di estrazione utilizzato. Una assoluta può avere consistenza essere solida (Mimosa), pastosa (Tonka) o essere un liquido denso (Gelsomino)

Le assolute ex pommade sono invece ottenute dalla pomata (pommade) proveniente dal processo di enfleurage (vedi sopra). Considerata differente e forse superiore all’assoluta ex concreta perché contiene meno materiale vegetale inerte e più aroma.

Le assolute ex chassis sono assolute ex concrete a loro volta ottenute dall’estrazione con solvente dei fiori esausti dall’enfleurage.

Le assolute ex acque distillate sono ottenute dalle acque aromatiche provenienti dal processo di distillazione, contengono livelli molto bassi di monoterpeni ma più elevati di composti idrosolubili come monoterpenoli e come acidi carbossilici; per questo motivo è spesso necessario un processo di neutralizzazione per aumentare la conservabilità.

Oli essenziali ex assolute (oli assoluti secondo Arctander): ottenuti dalla distillazione delle assolute.

Sicurezza

Dal punto di vista della pratica dell’aromaterapia, i minimi residui rimasti negli estratti sono molto probabilmente senza importanza. Le assolute vengono, infatti, diluite in oli vegetali e spesso utilizzate per massaggi al viso a basse concentrazioni, a causa del forte aroma e del prezzo molto elevato. Per un utilizzo interno (medicina aromatica) il discorso diventa più delicato, e probabilmente sarebbe opportuno non utilizzarli mai.

Più che il solvente il problema può essere quello delle impurità presenti nel solvente stesso, ad esempio tracce di pesticidi.

Perché si chiamano oli essenziali?

Esatto, perché si chiamano così?

English version

Diciamo subito che nonostante il termine “olio”, gli oli essenziali non sono dei grassi vegetali, dei lipidi. Il fatto che siano stati chiamati oli non ha a che vedere con la loro natura grassa bensì con la loro natura idrofobica/lipofilica, ovvero con il fatto che una volta distillati si separano facilmente dall’acqua e si dissolvono facilmente in olio.

E perché “essenziali”? Diciamo intanto che esistono altre denominazioni, come oli eterici/eterei ed oli volatili, che chiaramente identificano la natura volatile della sostanza e l’impalpabilità dell’aroma che ne deriva. Ma è indubbio che il termine essenziale è il più comunemente usato, e vale quindi la pena chiarirne l’origine.

Molti autori spiegano quest’uso dicendo che l’olio essenziale svolge funzioni essenziali nella pianta, oppure che rappresenta l’essenza, il totum, della pianta, oppure che svolgerebbe funzioni essenziali nel nostro organismo. Non affronterò oggi l’argomento del ruolo degli oli essenziali nella pianta o nell’uomo, argomenti che coprirò in altri post.  Voglio in questa sede solo parlare dell’origine di questo termine in rifermento agli oli eterei.

L’origine del termine risale al periodo rinascimentale e dipende dallo sviluppo delle tecniche di distillazione nel quadro di riferimento dell’alchimia. Gli alchimisti, fin dai tempi antichi, avevano sviluppato il concetto che i quattro elementi della teoria galenica-umorale contenessero in se un quinto elemento (la quinta essentia, o coscienza, pensiero, amore, etere universali) che sola poteva spiegare le varie propensioni degli elementi.  La distillazione, essendo un processo con il quale “si purifica il grossolano dal sottile” o si separano le sostanze non volatili da quelle volatili,  doveva servire ad evidenziare la quint’essenza in ogni manifestazione terrestre, a rendere il corruttibile incorruttibile o, in linguaggio traslato, ad “estrarre il significato essenziale di qualcosa”. In fondo, un altro modo di parlare del fuoco della scepsi, che bruciando l’inessenziale rivela l’essenziale.

Ecco allora spiegata il termine “essenziale” nel caso delle piante aromatiche.

Ma dobbiamo ancora puntualizzare una cosa molto interessante. Questo termine, e la pratica della distillazione delle piante aromatiche in epoca rinascimentale o più tarda, non era riferito all’olio essenziale bensì all’acqua aromatica. Infatti Boerhave nel 1728 descrive gli

oli essenziali” come formati da due principi: Mater: “un principio resinoso, insolubile in acqua […]” e Spiritus Rector: “un principio molto sottile, difficilmente percepibile, forse ‘eterico’[…]. Questo principio – continua Boerhave – comunica le proprietà olfattive e aromatiche tipiche di ogni pianta al suo idrolato. È un principio idrosolubile che comunica la fragranza, il sapore e le proprietà alle acque distillate

Come si comprende, l’autore identifica qui la vera quint’essenza con le molecole aromatiche disciolte nell’acqua, e non con il principio “resinoso” che probabilmente identifica ciò che noi chiamiamo olio essenziale. E fu solo con l’epoca moderna che l’olio essenziale assurse alla notorietà che conosciamo così bene oggi.

Cosa sono gli oli essenziali?

Cosa sono gli oli essenziali?

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Ho pensato di iniziare le pubblicazioni su questo blog parlando direttamente del materiale di cui ci occupiamo: gli oli essenziali.  Questo post sarà anche il primo di una serie destinata a chiarire alcuno concetti e definizioni essenziali per navigare il mondo degli oli essenziali. 

Potrebbe in fondo sembrare abbastanza facile definire un olio essenziale, mentre è proprio qui che si nascondono dei dettagli importanti e delle difficoltà. 

Eppure le definizioni sono utili, ed importanti. Possono aiutare una persona non esperta a discriminare tra i vari prodotti sul mercato, e aiutano a delimitare un campo di discussione, di ricerca ecc., e aiutano a creare un linguaggio ed un terreno comune.  

E allora anticipo le conclusioni per darvi subito una definizione in parole povere:

Un olio essenziale è il prodotto della distillazione in corrente di vapore delle piante aromatiche, oppure della spremitura a freddo nel caso delle bucce degli agrumi.

Detto questo, facciamo un passo indietro e vediamo da dove viene questa mia definizione.

Premettendo che non esistono al momento delle definizioni legalmente vincolanti per quanto riguarda  gli oli essenziali, esistono però vari tentativi di definizione: alcuni si basano su una descrizione di tipo chimico, altri di tipo botanico, altre ancora si basano su descrizioni del processo industriale. 

Vediamo queste definizioni e cerchiamo di capire i loro punti di forza e debolezza.

Definizione chimica

Un OE è una complessa mistura di composti organici profumati estratta dalle piante aromatiche, caratterizzata chimicamente dalla classe dei terpenoidi, ma che comprende anche altri gruppi di composti, in particolare eteri fenolici, composti azotati, contenenti zolfo, ecc.  I terpenoidi presenti negli oli essenziali sono di norma monoterpenoidi e sesquiterpenoidi, ed in rari casi dei diterpenoidi

È subito evidente che questa non è una definizione bensì una descrizione di una miscela complessa che però è allo stesso tempo troppo “stretta” e troppo “larga”. È troppo stretta perché non siamo in grado di descrivere gli oli essenziali in maniera esaustiva come possiamo fare, ad esempio, per la classe chimica dei flavonoidi, o degli alcaloidi.  È troppo larga perché ammette nel novero degli oli essenziali dei materiali aromatici che però hanno poco in comune con gli oli essenziali (assolute, concrete, estratti con solventi, ecc.).  In effetti gli oli essenziali non sono un raggruppamento “naturale” bensì un prodotto, il prodotto di un processo storicamente e commercialmente determinato.

Definizione botanica

Potremmo allora tentare la definizione di tipo botanico, ovvero definire gli oli essenziali come

un prodotto odoroso del metabolismo della pianta, dipendente dalle caratteristiche della specie e dell’individuo, con specifiche funzioni metaboliche e di relazione ecologica (attrazione, difesa ecc.) e sempre in cambiamento, mai definito nella sua composizione chimica in maniera fissa.

Questa definizione ci avvicina alla complessità del prodotto che trattiamo, ma anche essa non è sufficiente. Infatti l’olio essenziale come prodotto non corrisponde perfettamente al contenuto in molecole odorose (l’essenza) della pianta aromatica; gli oli essenziali non contengono ad esempio le molecole odorose eccessivamente pesanti, che non possono essere estratte con la distillazione, o quelle eccessivamente leggere, che si possono perdere per evaporazione durante la distillazione, o quelle idrosolubili, che si solubilizzano nell’idrolato, o quelle che non sono in forma libera (ad esempio i terpenoidi in forma glicosidica), ecc. Inoltre gli oli essenziali contengono delle molecole che non sono presenti nell apianta, artefatti del processo di produzione come il camazulene della Matricaria recutita. Ovvero, come specificato più sopra, la composizione dell’olio essenziale come prodotto finale, dipende anche da parametri di tipo industriale (come è stata effettuata l’estrazione).

Definizione “industriale”

Sembra quindi che una definizione di tipo procedurale sia la migliore, poiché tiene conto della variabilità intrinseca della essenza della pianta, evita il problema di una definizione chimica stringente, e tiene in conto del ruolo selettivo delle stesse procedure estrattive.

Brevemente potremmo dire allora che un olio essenziale è

qualsiasi prodotto dei processi di distillazione in corrente di vapore, oppure, solo nel caso delle scorze di agrumi, del processo di spremitura a freddo.

Vediamo più nel dettaglio questa definizione:

l’olio essenziale può essere allora definito come un estratto fitochimico selettivo che non seleziona un prodotto puro, chimicamente definito, con formula caratteristica, bensì una miscela di prodotti isolati in proporzioni molto variabili che condividono un simile comportamento fisico nelle condizioni date, cioè che sono (nel caso di OE da distillazione in corrente di vapore) volatili nelle condizioni normali, o per lo meno con una pressione di vapore significativa sotto ai 150°C, e che sono contemporaneamente insolubili/poco solubili in acqua.

Nel caso degli OE ottenuti per spremitura delle scorze degli agrumi, essi saranno caratterizzati solo dalla loro liposolubilità. È quindi l’operazione di estrazione, il filtro posto nella trasformazione, a definire l’olio essenziale.

In molti casi questa definizione viene resa più specifica dicendo che un olio essenziale non deve avere alcuna sostanza aggiunta e alcuna componente rimossa. Mentre è comprensibile lo scopo di questa aggiunta, ovvero la lotta contro le frodi e le adulterazioni, essa cozza con la realtà produttiva. Infatti in molti casi gli oli essenziali presenti sul mercato hanno subito dei processi di chiarificazione, pulizia ed a volte rettificazione che sono ormai la norma, e che in alcuni casi sono utili. Se infatti non si eliminasse una parte del mentolo contenuto in vari oli essenziali di menta, questi a temperatura ambiente sarebbero solidi o semi solidi, dato che il mentolo a temperatura ambiente cristallizza.   Oppure come nel caso di certi oli di eucalipto che vengono leggermente rettificati per eliminare un eccesso di aldeidi lineari che rendono gli oli irritanti e tossigeni.   Queste pratiche non possono essere messe nello stesso calderone delle adulterazioni o delle frodi, anche se dovrebbero sempre essere rese esplicite.

Questa definizione è simile ma differente da quella redatta da ISO e AFNOR , secondo i quali un OE è

un prodotto ottenuto a partire da una materia prima vegetale, sia per distillazione con vapore, sia con dei processi meccanici a partire dall’epicarpo dei Citrus, sia per distillazione a secco. L’olio essenziale è poi separato dalla fase acquosa per mezzo di processi fisici

In questa definizione viene aggiunto come processo accettabile la distillazione a secco o distruttiva. Molti autori sono in disaccordo con l’inclusione di questo tipo di estrazione tra le metodiche permesse per la produzione di OE. Gli oli ottenuti con questo metodo contengono livelli molto elevati di artefatti (fenoli, benzo-pireni, catrami) originati dalla distruzione termica dei tessuti vegetali. Quest’inclusione non sembra essere quindi nello spirito di cosa idealmente rappresentino gli OE per gli utenti finali: principi aromatici isolati provenienti dal metabolismo secondario delle piante e immagazzinati in strutture specializzate, isolati dalla massa vegetale con minime alterazioni causate dall’intervento umano.