Ćwiczenie nr 9      

                               

dr Sławomir Wierzba, dr Teresa Farbiszewska

Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej, Uniwersytetu Opolskiego

IZOLOWANIE  OLEJKÓW  ETERYCZNYCH  Z  MATERIAŁU  ROŚLINNEGO

I. Wprowadzenie.  

Wyroby   perfumeryjne   są   to   roztwory  substancji   zapachowych   w   alkoholu   etylowym.   Różnią   się   one 

między   sobą   zawartością   kompozycji   zapachowej,   charakterem   nuty   zapachowej   oraz   zawartością   alkoholu. 
Wyróżniamy tutaj:
- wody kolońskie - ok. 3% olejku i ok. 70 - 80% alkoholu etylowego,
- wody kwiatowe, 
- wody fantazyjne - ok.   3 do 8 % kompozycji wskazujących odchylenia od botanicznego pierwowzoru lub nie 
mające odpowiedników w świecie roślin i ok. 70 - 80 % alkoholu etylowego,
- perfumy - ok. 25% koncentratu zapachowego rozpuszczonego w alkoholu etylowym.
Wody kwiatowe zajmują pośrednie miejsce pomiędzy perfumami, a wodami kolońskimi. Kompozycje zapachowe 
są   naśladownictwem   zapachu   kwiatów.   Wody   takie   zawierają   przeważnie   3   do   5   %   kompozycji.   Zawartość 
alkoholu waha się w granicach 70 - 80 %. 
Podstawowymi surowcami stosowanymi w produkcji wyrobów perfumeryjnych są: 
a) woda - powinna być wolna od drobnoustrojów, być absolutnie przezroczysta, nie posiadać zapachu ani smaku, 
nie powinna również wydzielać osadów. Do produkcji najlepiej używać wodę destylowaną.
b) alkohol etylowy - C

2

H

5

0H

c) substancje zapachowe - substancjami zapachowymi nazywamy określone związki chemiczne organiczne lub ich 
mieszaniny obdarzone specyficznym zapachem . 
Ze względu na ich pochodzenie substancje zapachowe dzielą się na :
- naturalne substancje zapachowe pochodzenia roślinnego tzw. olejki eteryczne,
- naturalne substancje zapachowe  pochodzenia zwierzęcego: m.in. piżmo, ambra, cybet, kastoreum
- syntetyczne substancje zapachowe: min.: cytral,  eugenol, aldehyd anyżowy,  benzoesowy, alkohol benzylowy, 
fenyloetylowy, eter dwufenylowy, octan butylu.

Naturalne   substancje   zapachowe   zwane   -   olejkami   eterycznymi   są   wonnymi   mieszaninami   organicznych 

związków chemicznych zawartych w roślinach lub w ich częściach, takich jak kwiaty, owoce, korzenie, liście czy 
nasiona gromadzone w tkance skórki, specjalnych komórkach lub kanałach olejkowych .

Łatwo   rozpuszczają   się   w   eterze,   chloroformie,   benzenie   i   alkoholu.   W   wodzie   raczej   się   nie   rozpuszczają, 
natomiast dość dobrze rozpuszczają się również w tłuszczach, woskach, olejach mineralnych bądź w roślinnych i 
innych olejkach eterycznych.
Związki chemiczne wchodzące w skład olejków eterycznych należą do organicznych połączeń tak alifatycznych 
jak i cyklicznych. W skład olejków eterycznych wchodzą takie związki jak: anetol, anizol, cytral, geraniol, mentol, 
limonen, pinen, tymol,  wanilina i inne. Charakterystycznym  składnikiem olejków zapachowych  są organiczne 
związki chemiczne takie jak: alkohole, aldehydy, ketony, estry, etery oraz bezwodniki kwasowe.

Większość  środków  zapachowych   zawiera  grupę  osmoforową, czyli   grupę   funkcyjną,   która  sprawia,  że   dana 
substancja jest nośnikiem zapachu. 
Grupy osmoforowe o przyjemnej woni to: grupa hydroksylowa, eterowa, aldehydowa, estrowa, ketonowa. Grupy 
osmoforowe o nieprzyjemnej woni to: merkaptenowa, tioeterowa, tioformylowa, tiokarboksylowa, aminowa. 

Olejki eteryczne cieszą się ogromnym zainteresowaniem w świecie biotechnologii ponieważ oprócz doznań natury 
estetycznej   tj.   możliwości   zapachowych   posiadają   właściwości   lecznicze:   relaksująco   -   uspakajające   lub 
rozluźniające,   inne   rozgrzewające   jeszcze   inne   przeciwbólowe   lub   antyseptyczne,   przeciwbakteryjne   czy 
przeciwzapalne .

Istnieje wiele metod uzyskiwania olejków eterycznych .

Znajdują   się   one   w   roślinie   w   niewielkich   ilościach   w   stanie   ciekłym,   skąd   można   je   wydobyć   poprzez 
wytłaczanie,   macerację,   absorpcję,   ekstrakcję   rozpuszczalnikiem   organicznym,   destylację   oraz   najczęściej 
stosowaną destylację z parą wodną.

Ostatnią metodę stosuje się przy pozyskiwaniu olejków słabo rozpuszczalnych w wodzie, których składniki nie 
ulegają   rozkładowi   w   temp.   100°   C   i   w   obecności   pary   wodnej.   Pozwala   to   na   częściowe   frakcjonowanie 
(rozdzielenie składników w zależności od temperatury wrzenia). Zaletą tej metody jest to, że nie dopuszcza ona do 
zanieczyszczenia   olejku   rozpuszczalnikami  organicznymi,   nie   zmienia  jego   kwasowości   i   nie   doprowadza   do 
rozkładu   składników   olejku.   Olejki   eteryczne   uzyskane   drogą   destylacji   w   zależności   od   ich   zastosowania 
rozpuszcza się w odpowiednich rozpuszczalnikach:
- w alkoholu etylowym - do wyrobu perfum, wód toaletowych, kolońskich, perfumowanych, toników,
- w tłuszczach - do wyrobu kremów stałych,

Ćwiczenie nr 9      

                               

dr Sławomir Wierzba, dr Teresa Farbiszewska

Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej, Uniwersytetu Opolskiego

- w tłuszczach roślinnych - do wyrobu olejków do masaży.
Na   skalę   przemysłową   produkcja   wód   kwiatowych,   toaletowych   czy   perfum   polega   na   sporządzeniu   tzw. 
nastawów, czyli rozpuszczeniu przewidzianej recepturą ilości kompozycji zapachowej i utrwalaczy w alkoholu 
etylowym oraz dodaniu po pewnym czasie wody dla uzyskania roztworu o odpowiedniej mocy. 
Utrwalacze będące często składnikami kompozycji zapachowych to np.:

- żywice i balsamy,
- substancje pochodzenia zwierzęcego: piżmo, cybet, ambra,
- "ambroluty " czyli wyciągi kwiatowe i substancje pochodzenia zwierzęcego pozbawione składników żywicznych 
i gum,
- niektóre substancje syntetyczne tj. ester benzylowy kwasu salicylowego czy  benzoesowego,
- heksanol i wiele innych.

Z chwilą zetknięcia się alkoholu z substancjami zapachowymi zachodzi kompleks zjawisk fizyko-chemicznych, z 
których   najważniejszym   jest   dyfuzja.   Ponadto   zachodzą   liczne   reakcje   chemiczne   jak   estryfikacja,   synteza, 
polimeryzacja,   kondensacja,   powstanie   acetali   i   półacetali,   rozpad   związków   chemicznych   w   roztworze.   We 
wszystkich przypadkach zapach ulega większym lub mniejszym zmianom.
Mieszanie składników recepturowych i nastawianie płynów odbywa się w specjalnych odstojnikach - zbiornikach 
kamionkowych względnie wykonanych ze stali kwasoodpornej.
Świeżo  przygotowane wody kwiatowe czy perfumy nie  mają tej  pełni  zapachowej, jaką  uzyskują  dopiero po 
pewnym czasie. Im dłużej leżakują roztwory, tym bardziej ich zapach staje się jednolity i harmonijny. Jednak istota 
procesu   dojrzewania   (leżakowania)   polega   na   tym,   iż   nierozpuszczalne   w   rozcieńczonym   alkoholu   etylowym 
niektóre   składniki   kompozycji   np.:   substancje   białkowe,   tłuszcze,   woski   znajdujące   się   w   cieczy   tworzą 
konglomeraty i łatwo mogą być odfiltrowane .
Po upływie okresu leżakowania, nastaw barwi się i poddaje filtrowaniu. Ma to na celu usunięcie zanieczyszczeń 
oraz nierozpuszczalnych w alkoholu substancji. Czasem poddaje się płyny wymrażaniu w temp. 0 do -5° C , ma to 
na   celu   usunięcie   wosków   i   innych   substancji   które   przeszły   do   roztworu   z   substancjami   zapachowymi   i 
utrwalaczami.
Przefiltrowane, klarowne roztwory alkoholowe kompozycji zapachowych są przezroczystymi  cieczami o barwie 
żółtawej, zielonkawej lub jasnobrunatnej zależnej od barwy kompozycji. Czasami niektóre wyroby są sztucznie 
barwione. W tej postaci wyrób poddaje się konfekcjonowaniu.

Celem ćwiczenia jest uzyskanie olejku eterycznego z wybranego materiału roślinnego w drodze destylacji 

z parą wodną.

II. Wykonanie ćwiczenia.

1. Zestawić aparaturę (podgrzewamy tylko kolbę z wodą destylowaną).

2. W kolbie z wodą destylowaną uzupełnić poziom wody do kreski.
3. Do kolby o poj. 500 cm

3

  wsypać rozdrobniony materiał roślinny (skórka pomarańczy  lub  cytryny, płatki 

kwiatów, igły sosny, świerku, jodły, listki melisy, bazylii, owoce drzewa goździkowego, kora cynamonowa, 
nasiona gorczycy, owoce jałowca).

Ćwiczenie nr 9      

                               

dr Sławomir Wierzba, dr Teresa Farbiszewska

Katedra Biotechnologii i Biologii Molekularnej, Uniwersytetu Opolskiego

4. Podłączyć dopływ wody do chłodnicy, jako odbiornika destylatu użyć kolby o pojemności 50-100 cm

3

.

5. Włączyć ogrzewanie kolby z wodą destylowaną.
6. Destylację prowadzić do momentu napełnienia odbiornika do ¾ objętości.
7. Uzyskany olejek eteryczny w miarę możliwości zebrać pipetą, lub zlać delikatnie wierzchnią warstwę wody z 

olejkiem do probówki lub cylindra miarowego o pojemności 25 cm

3

. Określić ilość uzyskanego olejku i przy 

pomocy tablic zidentyfikować jego składniki.

8. Obserwacje i wnioski zapisać w zeszycie laboratoryjnym 

(obserwacje i wnioski musza być podpisane przez prowadzącego).

9. Rozmontować aparaturę i umyć szkło.

Sprawozdanie   do   ćwiczenia:  obserwacje   i   wnioski   z   przebiegu   destylacji,   ilość   i   nazwa   uzyskanego   olejku 
eterycznego.

III. Zagadnienia teoretyczne:

1. Środki zapachowe – ogólna charakterystyka.
2. Metody izolacji olejków eterycznych. 
3. Zastosowanie olejków eterycznych.
4. Surowce stosowane do uzyskiwania środków zapachowych.
5. Rozpuszczalniki – ich podział.

Materiał do ćwiczeń (zapewnia student): 
- materiał roślinny (skórka pomarańczy lub cytryny, płatki róż, igły sosny, świerku, jodły, listki melisy, bazylii, 
owoce drzewa goździkowego, kora cynamonowa, nasiona gorczycy, owoce jałowca)

IV. Literatura

1. Koźmińska-Kubarska A., Zarys kosmetyki lekarskiej, PZWL, 1978.
2. Fengier W., Szeląg P., Chemia kosmetyczna, 1998.
3. Arct J., O kosmetykach, WTN, 1987.