Die Techniken der Extraktion aus natürlichen Produkten
Wie man wohl aus diesen Knospen ein Parfüm herstellen kann? (Bild: Firmenich)
Die Natur besitzt eine Fülle an Duftstoffen, die unsere Sinne anregen und unsere Neugier wecken. Die Chemiker haben Techniken perfektioniert, mit denen diese duftenden Geheimnisse freigesetzt werden können.
Auspressen
Das Auspressen war zweifelsohne die erste verwendete Technik. Ihr Prinzip ist einfach: es besteht darin, dass der Rohstoff zerquetscht und so ein duftender Extrakt gewonnen wird. Im alten Ägypten füllte man Blumen in Stoffsäcke, die anschliessend ausgepresst wurden, bis das Öl heraustropfte… jedoch zeigte es sich rasch, dass diese Technik für Blumen wenig geeignet war.
Zitrone, Limette und Orange. Der Duft
sitzt in der Schale. (Bild: 1995 Photoalto)
Diese Technik der Kaltpressung ist auch heute noch die ideale Methode, wenn es um die Extraktion von Duftstoffen aus Zitrusfrüchten geht. Damit bleibt deren frische Note erhalten. Die an natürlichen Essenzen reiche Schale der Orange oder Zitrone wird aufgebrochen und mechanisch gepresst. Der gewonnene Extrakt wird anschliessend gefiltert, um das Wasser abzuscheiden.
Enfleurage
Die Enfleurage ist ebenfalls eine sehr alte Technik und bereits den Ägyptern bekannt. Aber im Unterschied zum Auspressen ist sie kompliziert, heikel, erfordert viel Zeit und Geschick…
Ideal für empfindliche Blüten: Die Enfleurage macht sich die natürliche Fähigkeit von Fett zunutze. Denn Fett absorbieren Gerüche.
Dazu werden Glasplatten mit einem tierischen Fett bestrichen und anschliessend mit Blütenblättern belegt. Die Blütten werden immer wieder erneuert, bis das Fett völlig angereichert ist. Dieses duftende Fett nennt man Pomade. Die Pomade wird dann in Alkohol aufgelöst und gefiltert. Nachdem man den Alkohol verdampfen lässt, bleibt am Ende nichts als die pure Essenz – ‚Absolue d’ Enfleurage’ genannt – übrig.
Um 1860 brachte diese Technik Ruhm ins französische Städtchen Grasse. Allerdings ist sie kostspielig und deshalb für die industrielle Parfümherstellung ungeeignete. Die Methode wird immer weniger genutzt.
Destillation
Mit Hilfe der Destillation können so genannte ‚huiles essentielles’ oder Essenzen gewonnen werden.
Auch diese Technik war bereits in der Antike geläufig, wurde aber im XII. Jahrhundert von arabischen Gelehrten perfektioniert.
Um genau zu sein, müsste man sie « Hydrodestillation » nennen. Denn es ist tatsächlich Wasser, auf Griechisch « hydro », mit dessen Hilfe das Parfüm extrahiert wird. Eingetaucht in Wasser, wird die Pflanze erhitzt. Der aufsteigende Dampf reisst die Duftstoffe mit sich, und ein rasches Abkühlen bewirkt dann, dass der Dampf kondensiert und parfümiertes Wasser übrig bleibt. Dieses wird anschliessend dekantiert und das leichtere ‚huile essentielle’ (Essenzöl) wird vom Wasser abgeschieden.
Mittels Destillation gewinnt man die
wertvollen Öle, Essenzen genannt.
(Bild: cqtechnologie - fotolia.com)
Die Anpassung der Destillationstechniken an die Bedürfnisse der Industrie hat zu Verfeinerungen bei der Temperatureinstellung, der Prozessabfolge, und sogar zur Destillation unter Vakuum geführt…
Extraktion durch Lösungsmittel
Die Extraktion mittels flüchtiger Lösungsmittel wurde Ende des XIX. Jahrhunderts entwickelt – eine Errungenschaft der Industrialisierung. Mit ihrer Hilfe können Bestandteile extrahiert werden, die in Wasser nicht löslich sind. Die Palette der Duftstoffe wurde damit erweitert.
Dazu wird die Pflanze in ein Lösungsmittel (Petrolether, Hexan…) gelegt, das die Duftstoffe aufnimmt. Dann wird das Lösungsmittel durch Verdampfung abgeschieden. Übrig bleibt ein Duftwachs, eine als « concrète » bezeichnete Masse. Diese mit Alkohol vermischte Masse wird abgekühlt (um die Wachse zu härten) und gefiltert.
Extraktion mittels Lösungsmittel: das
Duftwachs wird aufgelöst, dann gefiltert und
übrig bleibt die reine Essenz, das ‘Absolue’.
(Bild: Firmenich)
Die gefilterte Flüssigkeit wird dann erhitzt, der Alkohol verdampft. Man erhält eine wertvolle Duftstofflösung, genannt Absolue.
Extraktion durch superkritisches CO2
Im XIX. Jahrhundert wurden die superkritischen Fluide entdeckt. Sie werden in der Industrie seit den 60er Jahren eingesetzt. Sie ermöglichen die Gewinnung von Extrakten von beispielloser Riechqualität und Reinheit und eröffnen die Möglichkeit, Duftstoffe aus trockenen Materialien (Gewürze, Holz…) zu extrahieren. Etwas, was bis dahin mit den traditionellen Extraktionstechniken nicht möglich war.
Dazu wird das CO2-Gas erhitzt und unter Druck gesetzt. Das macht man solange bis es einen Zustand erreicht, den man superkritisch nennt. Dieser Zustand verleiht ihm besondere Eigenschaften. Es kann die Duftmoleküle – gleich einem flüssigen Lösungsmittel – auflösen. Allerdings behält das CO2 das Fliessvermögen eines Gases.
Das Produkt, dem man den Duftstoff entziehen möchte, wird in den Fluss von superkritischem CO2 gebracht. Das CO2 lädt sich mit dem Duftstoff auf. Dann wird der Druck reduziert, das CO2 kehrt in seinen gasförmigen Zustand zurück und setzt die Duftsubstanzen frei. Diese können in einem Separator gesammelt werden.
Die CO2-Extraktion produziert Extrakte von
unvergleichlicher Riechqualität und Reinheit.
(Bild: Firmenich)
Bei jedem natürlichen Rohstoff verfeinern die Forscher stetig ihre Rezepturen, um die Extraktion (Ertrag und Qualität) im Dienst der Industrie und für unser sinnliches Vergnügen zu perfektionieren…
Quelle: Firmenich
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