Vom Einfangen der Düfte

Die Natur produziert eine Fülle von Düften, die wir als angenehm empfinden und deshalb als Bestandteile von Parfums, Seifen oder Kosmetika schätzen. Aber wie bekommt man einen solchen Duft in einen Flakon oder eine Dose?

Lavendelblüten und ätherisches Öl

Lavendel war und ist einer der beliebtesten Düfte für unterschiedliche Anwendungen. Bild: CanStockPhoto

Auspressen

Auspressen war zweifelsohne die erste Technik, die angewendet wurde, um die Basis für ein Parfum zu gewinnen.

Schnitze von Zitrusfrüchten

Zitrone, Limette und Orange: Der Duft sitzt in der Schale. Bild: CanStockPhoto

Das 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. Es zeigte sich aber rasch, dass diese Technik für Blumen wenig geeignet war.

Die Technik der Kaltpressung ist jedoch heute noch die ideale Methode, wenn es um die Extraktion von Duftstoffen aus Zitrusfrüchten geht. Damit bleibt deren frische Note erhalten. Die an ätherischen Ölen reiche Schale der Orange oder Zitrone wird aufgebrochen und mechanisch gepresst. Der gewonnene Extrakt wird anschliessend gefiltert.

Enfleurage

Historische Parfumherstellung

Auf diesem Bild der Parfumherstellung Mitte des 19. Jahrhunderts ist im Bildhintergrund zu sehen, wie Blüten auf mit Fett ausgestrichenen Platten für die Enfleurage ausgelegt werden. Bild: CanStockPhoto

Die Enfleurage ist ebenfalls eine sehr alte Technik, die bereits den Ägyptern bekannt war. Aber im Unterschied zum Auspressen ist sie kompliziert und erfordert viel Zeit und Geschick. Sie ist ideal für empfindliche Blüten, und man macht sich dabei die natürliche Eigenschaft von Fett zunutze, Gerüche zu absorbieren. Dazu werden Glasplatten mit einem tierischen Fett bestrichen und anschliessend mit frisch geernteten Blütenblättern belegt. Die Blüten werden während rund drei Monaten immer wieder erneuert, bis das Fett mit dem ätherischen Öl der Blüten gesättigt ist. Dieses duftende Fett nennt man Pomade. Die Pomade wird dann in Alkohol aufgelöst und gefiltert. Nachdem man den Alkohol verdampft hat, bleibt nur die reine Essenz übrig. Man nennt sie „Absolue d’ Enfleurage“.

Um 1860 brachte diese Technik Ruhm ins französische Städtchen Grasse. Allerdings ist sie kostspielig und deshalb für die heutige industrielle Parfümherstellung ungeeignet. Die Methode wird immer weniger genutzt.

Destillation

Alte Destillieranlage für Parfum

Destillations-Apparaturen aus der Zeit vor der grosstechnischen Duftstoff-Herstellung. Bild: CanStockPhoto

Mit Hilfe der Destillation können ebenfalls ätherische Öle gewonnen werden. Auch diese Technik war bereits in der Antike geläufig und wurde dann im 12. Jahrhundert von arabischen Gelehrten weiter perfektioniert. Genauer gesagt geht es hierbei um eine Wasserdampfdestillation, denn die Pflanze wird in Wasser eingetaucht und erhitzt. Der aufsteigende Dampf reisst die Duftstoffe mit sich, und ein rasches Abkühlen bewirkt dann, dass der Dampf kondensiert. Dabei trennen sich die ätherischen Öle vom Wasser und können durch Dekantieren (vorsichtiges Abgiessen) oder in einem Scheidetrichter davon abgetrennt werden. In den letzten Jahrhunderten wurden die Destillationstechniken kontinuierlich weiterentwickelt und verfeinert; man optimierte das Verfahren bezüglich Temperatur und Druck und entwickelte so zum Beispiel auch die Methode der Vakuumdestillation.

Extraktion durch Lösungsmittel

Die Extraktion von Duftstoffen mittels flüchtiger Lösungsmittel ist eine Errungenschaft der industriellen Revolution im 19. Jahrhundert. Mit ihrer Hilfe können Pflanzenbestandteile extrahiert werden, die in Wasser nicht löslich sind. Die Palette der Duftstoffe wurde damit beträchtlich erweitert und der gesamte Herstellungsprozess von Parfums modernisiert und industrialisiert.

Bei dieser Methode wird die Pflanze in ein flüssiges Lösungsmittel (zum Beispiel Petrolether oder Hexan) gelegt, das die Duftstoffe aufnimmt. Dann wird das Lösungsmittel durch Verdampfung – also wiederum eine Destillation – abgeschieden. Übrig bleibt eine wachsartige Masse, die man als „Concrète“ bezeichnet. Diese vermischt man mit Alkohol, kühlt sie ab (um die Wachse zu härten) und filtert sie. Die gefilterte Masse wird dann nochmals erhitzt, um den Alkohol zu verdampfen. Man erhält eine wertvolle Duftstofflösung, die nur noch die pflanzlichen Komponenten enthält, genannt „Absolue“.

Extraktion durch überkritisches CO2

Seit den 1960er Jahren werden in der Industrie sogenannte überkritische (oder superkritische) Fluide eingesetzt. Bei der Duftstoffherstellung ermöglichen sie die Gewinnung von Extrakten höherer Reinheit und Qualität als sie mit traditionellen Methoden erreicht werden. Ausserdem können damit Duftstoffe aus trockenen Materialien (beispielsweise Gewürzen oder Holz) extrahiert werden, was bis anhin nicht möglich war.

Dazu wird das CO2-Gas erhitzt und unter Druck gesetzt. So erreicht es einen Zustand, in dem seine Eigenschaften zwischen denjenigen eines Gases und denjenigen einer Flüssigkeit liegen. Man nennt diesen Zustand überkritisch. Überkritisches CO2 kann die Duftmoleküle wie ein flüssiges Lösungsmittel auflösen, hat aber eine ähnliche Fliessfähigkeit wie ein Gas.

Das Produkt, dem man den Duftstoff entziehen möchte, wird in den Fluss von superkritischem CO2 gebracht. Das CO2 lädt sich dabei 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.

Auch mit der raffiniertesten Technik können jedoch aus den natürlich vorkommenden Rohstoffen nicht solche Mengen von Duftstoffen extrahiert werden, wie wir sie heutzutage verwenden. Deshalb werden die Düfte für viele Anwendungen im Labor synthetisiert. Dabei lassen sich gewisse natürliche Duftstoffe so genau nachbauen, dass wir den Geruch des künstlichen Moleküls nicht vom Original unterscheiden können!

Quelle: Firmenich / Redaktion SimplyScience.ch

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