اسانس
اسانس یا عطرمایه محلول یا عصاره الکلی همراه با روغن فرار است. اسانس ترکیبی فرار است که از زیر واحد های ترپن دار تشکیل شده است و به روش های مختلفی استخراج می شوند. محصولات حاصل از استخراج اغلب به نام های عصاره تام (کانکرت)، ابسولوت، پماد یا رزینوئید خوانده شده و اسانس نامیده نمی شود. عنوان اسانس فقط برای روغن های تقطیر شده یا استخراج شده به کار می رود.
بنابر تعریف رسمی FDA طعم دهنده های طبیعی شامل عصاره، الئورزین، اسانس، پروتئین هیدرولیزات، عرقیات یا هر محصول پخته شده، حرارت دیده شده یا آنزیمه شده است که حاوی ویژگی های طعم دهندگی ناشی از یک ادویه، میوه یا آب میوه، سبزی یا آب سبزی، مخمر های خوراکی، سبزی های دارویی و معطر، پوست، جوانه، ریشه، برگ یا مواد گیاهی مشابه، گوشت، غذای دریایی، مرغ، تخم مرغ، محصولات لبنی یا محصولات تخمیری و متعلقاتی می شوند که نقش برچسته آن ها در غذا بیشتر به عنوان چاشنی است تا اینکه خاصیت غذایی داشته باشند. هر ماده ای که در تعریف طعم دهنده های طبیعی نگنجد یک طعم دهنده مصنوعی است. گاهی اوقات طعم دهنده های مصنوعی را میتوان از منابع طبیعی یا مصنوعی تهیه کرد. مولکول های نهایی یکسان هستند ولی روش تولید آن ها ممکن است متفاوت باشد.
اسانس مصنوعی
بر روی بسته بندی بسیاری از غذاهایی که امروز شما خرید می کنید لیستی از طعم دهنده های مصنوعی به عنوان مواد اولیه تشکیل دهنده اصلی ذکر شده است. طعم دهنده های مصنوعی نوعی از ترکیبات شیمیایی هستند که به نوعی تقلید کننده یک طعم طبیعی هستند. هر چیزی که ما استشمام می کنیم باید حاوی ترکیبات شیمیایی فرار باشد.
بیشتر مردم متوجه نمی شوند که در ماده غذایی طبیعی که مصرف می کنند ممکن است ترکیبات و مواد شیمیایی زیادی به عنوان مکمل های مصنوعی وجود داشته باشد. به عنوان مثال طعم مصنوعی انگور از یک ترکیب شیمیایی در انگور بنفش ساخته می شود و به همین دلیل شکلات ها، نوشیدنی های بدون الکل و دارو های ضد حساسیت و سرما خوردگی که طعم انگور دارند به رنگ بنفش هستند.
باید توجه داشت که برخی طعم دهنده های طبیعی خیلی خطرناک تر از انواع مصنوعی آن هستند. به عنوان مثال مقدار بسیار ناچیز سیانیدی که در بادام وجود دارد می تواند کشنده باشد.
تفاوت مهمی که بین طعم دهنده های طبیعی و مصنوعی وجود دارد مربوط به قوانین نظارتی است. با توجه به فرآیندی که آن ها تولید می شوند، طعم دهنده های مصنوعی تحت ارزیابی های سختگیرانه تر و ایمن تری نسبت به نسبت به طعم دهنده های طبیعی قرار می گیرند.
امروزه، روغن هاي اسانسي در صنايع آرايشي_بهداشتي، غذایي و دارویي بسيار كاربرد داشته و برخي از انواع مورد نياز آن نیز به صورت سنتزي در آزمایشگاه تهيه مي شود. روغن هاي اسانسي طبيعي، به علت عدم آلودگي و حضور مواد متنوع تشكيل دهنده بسيار مورد توجه مي باشد. در كشور ما با توجه به تنوع آب و هوائي و شرايط مناسب كاشت و برداشت گياهان معطر، توليد اسانس هاي استخراجي مي تواند علاوه بر تامين نياز داخلي، در صادرات نيز مطرح گردد.
يك گروه از مواد مؤثره موجود در گياهان را اسانس ها تشكيل می دهند. اسانس ها از نظر تركيب شيميايي همگن نیستند بلكه به صورت مخلوطي از تركيبات مختلف است. اين تركيبات اغلب از گروه شيميايي موسوم بـه ترپنوئيد ها هستند. معمولاً اسانس ها از بو و مزه تندي برخوردار بوده و وزن مخصوص آن ها غالباً از آب كمتر است.
اسانس ها در سلول ها و كرك هاي ترشحي منفرد يا مجتمع، غده هاي ترشحي، مجاري ترشحي در قسمت هاي سطحي و دروني اندام هاي مختلف مانند برگ ها، گل ها، ميوه ها، جوانه ها و شاخه هاي گياهان وجود دارند. سلول ها و بافت هاي ترشحي مزبور ممكن است تنها در يك اندام گياه وجود داشته باشد (مثلاً تنها در گل يا ميوه) يا ممكن است در اندام هاي مختلف گياهان پراكنده باشند. در ايـن صورت اسانس هاي حاصله از نظر كميت و كيفيت و همچنين اجزاء و عناصر تشكيل دهنده از اندامي به اندام ديگر تفاوت دارند. به طوري كه مثلاً توليدكنندگان عطر و ادوكلن مي دانند كه اسانس هاي حاصله از گل هاي نارنج تلخ در مقايسه با اسانس استخراج شده از پوست و ميوه اين گياه از كيفيت و ارزش بيشتري برخوردار مي باشد. يكي از مهمترين مسائل در استخراج روغن هاي اسانسي مطالعه و تحقيق در مورد نوع اسانس موجود در اندام هاي مختلف يك گياه و مقايسه آن ها از نظر كميت و كيفيت با يكديگر است.
اسانس ها معمولا در داخل سلول هاي گياهي به شكل قطرات كروي و گلبول مانند قرار گرفته اند. وجود اسانس تنها در حدود 2000 گونه از 250000 گونه گياه گلداري كه تاكنون شناخته شده گزارش گرديده است. مهمترين گياهان حاوي اسانس متعلق به خانواده هاي: نعناع، سداب، مورد، سرو، كاج، كاسني، گشنيز و تعداد كمي از گياهان خانواده هاي ديگر مي باشد. دليل اصلي ساخت و تشكيل اسانس ها در گياهان هنوز بـه خوبي مشخص نگرديده است. ولي به طوركلي اسانس ها بازمانده هاي ناشي از فرآيند هاي اصلي متابوليسم گياهان به ويژه در حالات خاص محسوب مي شوند.
خواص روغن هاي اسانسي
اگر چه تركيبات شيميايي اسانس ها با هم تفاوت دارند، اما در تعدادي از خواص فيزيكي با هم مشترك مي باشند:
الف) رنگ: اغلب اسانس ها وقتي كه تازه و خالص باشند بي رنگ هستند و يا اينكه مي توان با تقطير مجدد آنها را بي رنگ کرد. در اثر مجاورت با هوا اسانس های گوناگون به رنگ هاي مختلفي در مي آيند.
ب) بو: بوي اسانس ها به علت تفاوت در تركيبات مشخص آن ها با يكديگر است. حضور هوا باعث تغيير در بوي اسانس مي شود. اسانس هاي ترپن دار در مجاورت هوا به آهستگي اكسيد شده و بوي آن ها تغيير قابل توجهي پيدا مي كند. اسانس ليمو و پرتقال چنين خاصيتي ندارند. بوي يك اسانس به مقدار تركيبات ترپنوئيدي موجود در آن بستگي ندارد، به عنوان مثال در مورد سير يا پياز بو مربوط به تركيبات سولفيدي است. همچنين يك گياه ميتواند غني از يك ماده ترپني بدون بو باشد.
ج) طعم: مزه اسانس ها با يكديگر فرق مي كند. بعضي از آن ها داراي طعم شيرين و ملايم و برخي ديگر زننده، گس، تلخ و سوزاننده مي باشد.
د) چگالي: وزن مخصوص ها اسانس ها بـين 172/1-842/0 است و اكثراً از آب سبك تر است.
ه) فعاليت نوري: اغلب اسانس ها از لحاظ فعاليت نوري بر روي نورپلاريزه مؤثر اند و از درجه چرخش آن ها مي توان به عنوان يك عامل تشخيص استفاده كرد.
و) ضريب شكست: مقدار ضريب شكست يك روغن اسانسي براي تعيين خلوص اسانس بـه كار می رود.
ز) دامنه جوش: چون اسانس ها مخلوط پيچيده از انواع تركيبات هستند، در اثر حرارت دادن اسانس در دستگاه تقطير ابتدا قسمتي از آن كه نقطه جوش پایین تری دارد تقطير مي شود و سپس با افزايش درجه حرارت اجـزاي بعدي تبخير مي شوند. اسانس ها در مجاورت هوا و در حرارت عادي به سرعت تبخير مي شوند، به همين علت آن ها را روغن هاي فرار مي نامند.
ح) حلاليت: آب حلال ضعيفي براي اسانس ها است. اگرچـه در مجاورت بـا اسانس مقداري از بو و عطر آن را كسب مي كند. الكل، اتر، كلروفرم، بنزن، استيك اسـيد، پتروليوم اتر و حلال بنزن اسانس ها را در خود حل كرده و اسانس ها به آساني در روغن، چربي، رزين و.... حل مي شوند.
ط) زوال و فساد: در مجاورت با نور و هوا كيفيت روغن هاي اسانسي تغيير كرده و عطر اسانس تخريب مي شود. پراكسيد هاي حاضر در اسانس ها به مرور زمان باعث رزيني و غليظ شدن اسانس شده و تركيبات كريستالي موجود در آن ها رسوب مي كند.
مواد تشكيل دهنده روغن هاي اسانسي
در روغن هاي اسانسي مواد شيميايي متفاوت شناخته شده اسـت كه شامل ترپنوئيدها و تركيبات غير ترپنوئيدي مي باشند.
الف) ترپنوئيدها: بيشترين درصد تركيبات مواد طبيعي در گياهان را ترپنوئيد ها تشكيل مي دهند. واژه ترپنوئيد را براي تمامي اجسامي كه از واحد هاي ايزوپرني بدون در نظر گرفتن عوامل مؤثر آنها ساخته شده اند به كار مي رود. بـوي اغلب گياهان را ترپنوئيد هاي سبك با داشتن ده يا پانزده كربن تشكيل مي دهند.
ب) تركيبات غيرترپنوئيدي:
اجزاي غيرترپنوئيدي را در گروه هاي زير مي توان تعريف كرد:
- اسيدهاي آزاد: همه گياهان داراي مقادير مختلفي اسيد آزاد مي باشند كه مي تواند به وسيله بخار آب يا استخراج با حلال هاي آلي به دست آيد. اسيدهاي تا C6 فرار هستند و مي توانند همراه با بخار آب در عمل تقطير جدا گردنـد. اسيدهاي C8 و C10 فراريت كمتري دارند و جهت خارج شدن كامل احتياج به تقطير طولاني مدت دارند. به عبارت ديگر در اسانس هاي حاصل از روش هاي غير از تقطير با بخار آب، اسيد هاي چرب با وزن مولكولي بالا نظير پالميتيك اسيد و استئاريك اسيد نيز ديده مي شود. اسید ها می توانند ترش باشند مثل استیک اسید و هم طعم تلخ داسته باشند.
- الكل هاي آليفاتيك آزاد: همه الكل هاي زنجيره بلند تا C10 در گياهان به صورت الكل هاي آزاد يافت مي شوند، به علاوه تعدادي الكل شاخه دار هم ديده شده است. به عنوان مثال مي توان از بوتيريك الكل و ايزوآميل الكل در اساس بابونه و متيل هپتيل كاربينول در اسانس گل رز نام برد.
الكل هاي موجود در گياهان به صورت اشباع و غيراشباع بوده و در اثر تقطير با بخار آب، الكل هاي آليفاتيك تا C13 از مخلوط جدا مي شوند. در صورت افزايش زمان تقطير، الكل هاي تا C18 قابل جداسازي مي باشد.
- استرهاي آليفاتيك: بعد از تركيبات ترپنوئيدي در گياهان، استرهاي آليفاتيك و خطي بيشترين سهم را در ايجاد بو نسبت به ساير تركيبات فرار شيميايي دارا مي باشند. از آن جمله مي توان آميلاستات، بوتيل استات، اتيل بوتيرات، متيل فرميات را در اسانس سيب نام برد. استر ها معمولا بی رنگ هستند و رایحه مطبوع میوه ای و گل دار دارند.
- آلدهيدهاي آليفاتيك: آلدهيد هاي آليفاتيك تا 12 كربن از بافت هاي گياهي جداسازي شده است. حتي ممكن است عطر و بوي برخي از گياهان ناشي از حضور تركيبات آلدهيدي باشد. مثلاً بوي خاص بيشتر برگ هاي بريده شده از 2 - هگزانال است.
- كتون هاي آليفاتيك: بيشتر كتون هاي فرار جدا شده از بافت هاي گياهي شامل 13 يا تعـداد كربن كمتر مي باشد. این ترکیبات معطر بسیار قوی بوده و باعث منحصر به فرد شدن طعم دهنده ها می شوند مثل بنزالدهید (رایحه قوی از بادام و گیلاس)
- الكلهاي آروماتيك: تنوع اين گروه از تركيبات كه از بافت هاي گياهي به روش تقطير با بخار آب و يا استخراج با حلال جدا شده اند، بيشتر از هر نوع تركيب ديگر است. فنل استرها كه پلاريته كمتري نسبت به تركيبات هيدروكسيل (فنل ها) دارد، اغلب به روش تقطير با بخار آب جدا مي شوند.
- لاکتون ها: ترکیبات ارگانیکی هستند که دارای آرایش اتمی حلقوی هستند. این ترکیب های شیمیایی رایحه ای خامه ای، شیرین و شبیه به چوب دارند.
- سولفید ها: ترکیب های ارگانیکی که در برگیرنده اتم گوگرد (سولفور) هستند و بویی شبیه به رسیدگی یا رو به فساد دارند.
روش هاي جداسازي روغن هاي اسانسي
مواد معطره موجود در گياهان كه قسمت اعظم آن را روغن هاي اسانسي تشكيل مي دهد، مخلوطي از تركيبات متنوع است كه جداسازي و شناسـايي اين مواد تلفيقي از سه عنصر: هنر (ارزيابي بو، خلاقيت)، شيمي (بررسي مواد تشكيل دهنده) و روش هاي تجزيه دستگاهي (گاز كروماتوگرافي و اسپكتروسكوپي) مي باشد.
اولين قدم حساس در جداسازي مـواد، اطمينان از نمونه برداري صحيح است. نمونه برداري بايد آن چنان انتخاب گردد تا تمام خواص كل ماده را در بر داشته باشد. مقايسه بين بوي مواد معطر استاندارد و نمونه در دسترس، نقطه آغاز مناسبي جهت شناسايي تركيبات موجـود در روغن هاي اسانسي است. در اغلب موارد با اين روش مي توان به تفاوت تركيبات ممكن پي برد.
امروزه جهت جداسازي تركيبات روغن هاي اسانسي از روش هاي مختلفي استفاده مي گردد كه برحسب عواملي نظير نوع گياه، خشك بودن گياه، قرار گرفتن اسانس در اندام هاي گياهي، نوع مواد و تركيبات تشكيل دهنده و سرانجام درجه خلوص فرآورده نهايي، روش مناسب انتخاب مي شود.
الف) تقطير
- تقطیر با بخار آب: این روش برای گياهان تازه به كار مي رود. در اين روش گياه را پس از جمع آوري به داخل دستگاه تقطير وارد نموده و سپس بخار را با فشار از ميان گياه عبور مي دهند. تحت تأثير گرما و بخار آب، روغن هاي اسانسي از اندام هاي گياه به صورت قطره هاي بسيار كوچكي به همراه ذرات بخار خارج مي شوند و در قسمت سرد كننده جمع مي شوند. در اين روش بـه كمك كاهش فشار مي توان تقطير را در دما هاي پايین انجام داد، تا از هيدروليز و تجزيه مواد متشكله روغن هاي اسانسي جلوگيري شـده و از مرغوبيت آن كاسته نشود. محـصول نهايي را از طريق جداسازي وزني (اختلاف وزن مخصوص آن ها از آب) يا استخراج با حلال تفكيك مي کنند. تقطير با بخار باعث جداسازي مواد فرار از مواد غير فرار می شود. طول مدت گرم كردن براي هر گياه بستگي به نوع گياه و مقدار روغن هاي اسانسي موجود در آن دارد.
- تقطير جزء به جزء: در این روش با استفاده از ستون پر شده و درصد رفلاكس بالا جداسازي عناصر تشكيل دهنده روغن هاي اسانسي بر حسب نقطه جوش آن ها صورت ميگيرد. بنابراين حجم نگهداري ماده در ستون بالا بوده و لذا در مورد نمونه هاي با حجم كم كاربرد ندارد. این روش در مورد موادي به كار مي رود كه تركيبات آنها به حد كافي پايدار باشد و تخريب نشود.
- تقطير مولكولي: این روش براي جداسازي عناصر متشكله داراي فراريت بالا از روش تقطير مولكولي روغن هاي اسانسي به كار مي رود. در اين حالت تقطير به صورت لايه نازك، يك طرفه و تحت خلاء انجام شده و مواد در مدت زمان بسيار كوتاه حرارت مي بينند. به این علت احتمال تغيير شكل و از دست رفتن عناصر حساس موجود در روغن اسانسي بسيار اندك است.
ب) استخراج:
- استخراج به كمك حلالهاي فرار: روش استخراج به كمك حلال به علت سادگي و عدم تأثير زيان آور بر روي عناصر تشكيل دهنده اسانس كاربرد گسترده اي دارد. عامل مهم در اين روش خلوص حلال مورد استفاده مي باشد.
برخي از حلال هاي رايج عبارتند از: پتروليـوم اتر، متيلن كلريد، دياتيلاتر، اتيل استات، الكل (متانول، اتانول) و.. بر اساس نوع جداسازي مورد نظر باید حلال ها را قبل از به كارگيري تقطير كرد تا احتمال حضور ناخالصي و مواد زايد از بين برود. به ويژه در مورد اتر بايد از حضور اپوكسيدها اجتناب كرد زيرا داراي اثرات تخريبي كاتاليزوري بر روي عناصر تشكيل دهنده روغن هاي اسانسي است. در اين روش امكان فراهم سازي يكنواخت
دما در طول استخراج امكان پذير است، لذا روغن هاي به دست آمده داراي بويي مطبوع تر مي باشند.
جهت استخراج از دستگاه سوكسله استفاده مي شود و از طريق مجاورت نمونه با حلال بهترين استخراج را خواهيم داشت. براي جداسازي فاز استخراجي مي توان از روش فيلتراسيون، سانتريفوژ در سرعت بالا و جداسازي وزني استفاده كرد. به واسطه طبيعت محصول استخراجي، افزايش مقدار كمی آب باعث سادگي جداسازي و راندمان بالا در حالت امولسيوني است. از روش روتاواپور كه وسيله مناسب جهت بازيابي است، در مواردي مي توان استفاده كرد كه تركيبات حاصل نسبت به دماي بالا حساس نباشند.
- استخراج به كمك حلالهاي غير فرار: اين روش بيشتر جهت گياهاني كه مقدار روغن فرار در آن ها كم است، مخصوصا بر روي گياهان تازه مثل گلبرگ و گل ها به كار مي رود. در اين روش مخلوطي از روغن هاي ذوب شده بي بو مانند مخلوط چربي گاو و خوك را روي سطح يك سري صفحه هاي شيشه اي به صورت يك ورقه نازك پهن مي کنند و گل ها را روي آن ها قرار مي دهند. بدين ترتيب گل ها بين دو لايه از چربي قرار خواهند گرفت و تقريباً در طي مدت 24 ساعت اسانس خود را آزاد مي كنند. بعد از اين مدت گل ها را بيرون آورده و گل هاي تازه را جايگزين مي كنند. اين عمل را چندين بار و به مدت چند هفته انجام مي دهند تا لايه هاي چربي موجود در صفحه ها از روغن فرار اشباع شود. اين زمان اشباع بستگي به نوع گل ها دارد. مثلاً استخراج روغن فرار از گل هاي ياسمن به اين طريق 17 روز طول مي كشد. پس از Enflurage كامل گل ها چربي هاي داراي روغن فرار را با الكل مطلق مخلوط مي کنند. در اين حالت الكل، روغن فرار را در خود حل نموده و سپس عصاره الكلي به دقت سرد می شود و بـه وسيله صاف كردن چربي ها را از آن ها جدا می کنند. اين عمل استخراج در سه نوبت با الكل انجام داده مي شود. براي به دست آوردن روغن فرار خالص عصاره الكلي را در دماي صفر درجه در خلاء تبخير كرده و يا عصاره الكلي را با آب رقيق كرده و مقداري سديم كلريد در حد اشباع به آن اضافه مي كنند و سپس روغن فرار را به وسيله دكانتور از آب و الكل جدا می کنند.
اگر به جاي روغن جامد از روغن مايع استفاده گردد در اين صورت، مراحلي از عمليات با روش بالا فرق مي كند. بدين ترتيب كه ابتدا قطعاتي از پارچه را انتخاب و آن ها را با روغن مايع آغشته می کنند و سپس هر يك از اين قطعات را بر روي يك چهار چوب نصب مي كنند. گل ها در بین اين قطعات قرار داده مي شود و پس از آن كه پارچه هاي روغني شده به وسيله روغن فرار اشباع شدند با فشار دادن آن ها، روغن هاي فرار به همراه روغن مايع از آنها خارج مي شود و سپس روغن فرار را مطابق روش بالا از ساير تركيبات استخراج می کنند.
- استخراج انتخابي: این روش تلفيقي از جداسازي و شناسايي است. كاربرد هاي گسترده و نتايج رضايت بخشي از اين فرآيند حاصل شده است. در اين روش، تركيبات داراي عوامل اسيدي يا بازي را با استفاده از سيستم حلالي زير به طور انتخابي جدا می کنند. با اين فرض كه روغن اسانسي در يك محلول "آب ـ حلال" غيرقابل اختلاط قرار دارد. در اين روش ابتدا تركيبات اسيدي بـه نمك هاي قليايي مربوطه تبديل می شود و سپس لايه آبي را با حلال شستشو مي دهند. در ادامه محلول آبي اسيدي مي شود و تركيبات اسيدي آزاد شده را با استفاده از حلال آلي جهت تغليظ و شناسايي جدا می کنند. يك مثال از اين روش جداسازي تركيبات بازي، فنل، اسيدي، لاكتوني و فراكسيون خنثي از گياه گاردنيا است. با كنترل غلظت اسيدي يك جداسازي انتخابي مناسب خواهيم داشت.
- استخراج و تقطير به صورت همزمان: با ايجاد تغييراتي در ساختار دستگاه تقطير مي توان با استفاده از روش استخراج و تقطير همزمان ماده مورد نظر را تقطير و استخراج كرد. لذا امكان بازيابي بهتري از عناصر متشكله روغن هاي اسانسي فراهم مي شود. استخراج به وسيله پنتان گزارش شده است. روغن اسانسي گياه رازك به وسيله پنتان گزارش شده است.
- استخراج با گاز تحت حالت فوق بحراني: استخراج شيميايي مبتني بر روش هاي خاصي با استفاده از گازها نيز وجود دارد. گازهاي مناسب براي اين كار عبارتند از : دي اكسيد كربن و برخي از گازهاي هيدروكربنه نظير پروپان، بوتان و.... يا برخي ديگر از گاز ها نظير تري كلرو فلوئورو متان. از روش استخراج به كمك گاز دي اكسيد كربن مي توان براي استخراج آن دسته از اسانس هايي استفاده کرد كه به دما هاي زياد حساس مي باشند. اصول آن بر پايه نقطه ميعان گاز دي اكسيدكربن در حوالي نقطه بحراني است. دي اكسيد كربن به حالت مايع قادر است اسانس را در خود حل كند و در حالت گازي آن را از خود جدا سازد و تشكيل دو فاز دهد. در حوالي نقطه بحراني طي اين دو عمل متفاوت، به طور فشرده، ابتدا دي اكسيد كربن به صورت مايع در مي آيد و در اين حال اسانس اندام گياه مورد نظر را مي گيرد و در خود حل مي كند. سپس با تبديل از حالت مايع به حالت گازي اسانس را از خود جدا مي سازد. چون در اين روش از آب و حرارت استفاده نمي شود، اسانسي كه به دست مي آيد كاملا خالص و طبيعي است. با توجه به اين كه گاز كربنيك حلالي ـ ليپوفيل است، تركيبات قطبي در آن غيرمحلول بوده و مولكول هاي ليپوفيل كوچك (مونو و سزكوئي ترپن ها) موجود در روغن هاي اسانسي در آن به خوبي حل مي شوند.
ج) جداسازي از فاز بخار: امروزه روش جدا سازي از فاز بخار به طور گسترده در آزمايشگاه هاي تحقيقاتي براي بررسي مواد معطر و در دانشگاه ها بر روي تركيبات تشكيل دهنده روغن هاي اسانسي گل ها به كار مي رود. اين روش جدا سازي به دو صورت زير رايج مي باشد:
الف) جمع آوري مواد فرّار به وسيله خلاء
ب) به تله انداختن مواد به وسيله جذب سطحي
در روش اول تركيبات تشكيل دهنده فرار از ماتريكس بيولوژيك تحت خلاء خارج شده و به يك تله سرد وارد مي شود. اين تله به وسيله نيتروژن مايع در دماي 196 درجه سانتی گراد سرد می شود. مواد معطر گل كه همراه با گاز حامل در دستگاه جاري است. پس از تغليظ در جاذب مناسبي (زغال فعال يا پليمر آلي) جذب مي شوند. دستگاه شامل يك بالن ته گرد و دو تله سرد است كه از طريق يك لوله شيشه اي به همديگر متصل شده اند. با قرار دادن گل ها در بالن، مواد معطر گل همراه با رطوبت موجود در آن وارد اولين تله شده و سرد می شود. دومين تله كه به صـورت متوالي بسته شده در اتصال با لوله اي حاوي ذغال فعال است. اين وسيله از ورود ناخالصي به وسيله پمپ به سيستم جلوگيري مي كند. مواد معطر در تله سرد به وسيله ديفوزيون بازگشتي تغليظ مي شوند. با عبور دادن محصول از يك حلال آلي مي توان آب را نيز جدا كرد. در نهايت امر روش هاي MS و GC آناليز را انجام مي دهند.
گرچه اين روش در اغلب موارد نتايجي با كيفيت و حساسيت بالا ارايه مي دهد وليكن مي بايست براي انجام آن گل، برگ، ميوه و... را از گياه جدا كرد كه اين خود باعث تغييراتي در پروفيل مواد معطر است.
در روش دوم يا روش به تله انداختن مواد به وسيله جذب سطحي مي توان به صورت مستقيم از گياه زنده استفاده كرد. در اين دستگاه هوا به وسيله يـك پمـپ سيركولاسـيون بـه طـور مـداوم در گردش است. مواد تشكيل دهنده ماده معطر گل به وسيله هواي در گردش حمل شده و جذب ذغال فعال پر شده در لوله شيشه اي مي شود. جهت محافظت سيستم از حضور ناخالصي يك لوله ذغال فعال ثانوي به صورت سري در سيستم بسته شده است. ظرف شيشه اي را متناسب بـا نوع گل مورد بررسي در نظر مي گيرند. به طور كلي امكان آناليز تمام گياهان به اين روش وجود دارد. هنگام كار در محيط خارج مي توان پمپ را با يك باتري 9 ولت به كار انداخت و گل ها را به جاي ظرف شيشه اي عايق گاز در يك بالن مخروطي قرار داد. جهت بستن بالن بهتر است از يك پارچه يا كاغذ استفاده كرد تا ساقه گل صدمه نبيند.
نگهداري روغن هاي اسانسي:
معمولاً واكنش هاي شيميايي كـه بعد از استخراج اسانس در آن بـه وقـوع مي پيوندد سبب كاهش كيفيت و يا فاسد شدن اسانس مي گردد.
تركيب شيميايي اجزاي تشكيل دهنده اسانس متفاوت است. تحت تأثير عوامل مختلفي نيز تجزيه ميگردد. مثلاً هيدروكربورهاي ترپندار تحت تأثير هوا به سرعت اكسيده و پليمريزه مي گردند. يون فلزات سنگين به خصوص مس در درجه حرارت بالا حتي در مقادير بسيار كم به سرعت سبب تجزيه اسانس مي شود.
اگرچه فعل و انفعالات شيميايي موجود در اسانس ها اغلب در دماي كم به كندي صورت ميپذيرد، ولي با اين وجود، ماندن و كهنه شدن اين مواد در مدت نسبتا طولاني و در دما هاي پايين سبب ايجاد واكنش هاي كند و نامطلوب تشكيل دهنده و تغيير ماهيت تدريجي آن ها می شود.
وجود مقدار بسيار كمي آب در اسانس حتي در حد چند دهم در صد سبب تجزيه استر هاي موجود در اسانس ها به ميزان ده برابر مقدار آب موجود در آن ها مي شود، و در اين حال مقدار اسيد هاي چرب به نحو چشمگيري افزايش مي يابد. همين امر يعني وجود اسيد هاي چرب، خود سبب واكنش هاي نامطلوب ديگري در اسانس می شود.
به طور كلي براي نگهداري اسانس ها بايد حضور تمام عواملي را كه سبب كاهش كيفيت آنها مي شود به حداقل ممكن رسانيد. مثلاً حتي الامكان بايد در دما هاي پايين تر اقدام به نگهداري اسانس ها کرد. يا براي كاهش تمام اسانس ها با هوا كه سبب اكسيده شدن آنها مي شود بايد ظروف محتوي اسانس را كاملا پر و درب آن را كاملا محكم کرد تا ورود هوا به داخل ظرف و تماس آن با سطح اسانس امكان پذير نشود.
از آنجا كه سيتريك اسيد مانعي براي انجام واكنش هاي خاص شيميايي يون فلزات سنگين است، اگر از ظروف فلزي براي نگهداري اسانس استفاده شود ميتوان از مقادير كمي سيتريك اسيد استفاده کرد. برخي از اسانس ها تحت تأثير نور تجزيه مي گردند. از اين رو بهتر است براي نگهداري اين گونه مواد از ظروف شيشه اي تيره رنگ استفاده کرد. روي ظروف نگهداري اسانس بايد اطلاعاتي نظير نام اسانس، تاريخ ورود آن به انبار، وزن و ساير موارد لازم نوشته شود. انبارهاي نگهداري اسانس نيز بايد مجهز به وسايل اطفاي حريق و به دور از تردد افراد غيرمسئول باشد.
كاربرد روغن هاي اسانسي
امروزه روغن هاي اسانسي داراي مصارف مختلفي در صنايع شيميايي، عطرسازي، غذايي، تهيه و ساخت فرآورده هاي آرايشي، بهداشتي و دارويي مي باشند. علاوه بر اين از روغن هاي اسانسي در تهيه دهان شويه ها، خمير دندان، فرمولاسيون شامپوهاي طبي استفاده مي شود.
از كاربرد اين مواد در صنايع غذايي مي توان به خوشبوكننده ها و طعم دهنده هاي محصولات غذايي اشاره كرد. انواع مختلف ادويه ها در اين دسته قرار مي گيرند. علاوه بر اين روغن هاي اسانسي به عنوان آنتي اكسيدان در فرآورده هاي غذايي كاربرد دارند به طور مثال روغن هاي اسانسي مانند اسانس و روغن آويشن ميخك حاوي اوژنول و تيمول در فرآورده هاي غذايي مانند كره به عنوان آنتي اكسيدان مصرف مي شوند. تيمول همچنين اثر آنتي هيدروليتيكي داشته و از هيدروليز آنزيمي جلوگيري مي كند.
تأثير عوامل محيطي بر ميزان روغن هاي اسانسي
گياهان منبع روغن هاي اسانسي مي باشند. مواد مذكور اگرچه اساساً با هدايت فرآيندهاي ژنتيكي ساخته مي شوند، ولي ساخت آن ها به طور بارزي تحت تأثير عوامل محيطي قرار ميگيرد. به طوري كه عوامل محيطي سبب تغييراتي در رشد گياهان و نيز در مقدار و كيفيت روغن هاي اسانسي مي گردد. محصول يك گياه از نظر اقتصادي هنگامي مقرون به صرفه است كه مقدار روغن هاي اسانسي آن به حد مطلوب رسيده باشد. با انتخاب عوامل محيطي دو نوع گياه مناسب مي توان به حداكثر مقدار محصول دست يافت.
خواص دارویی روغن های اسانسی
- اثرات گوارشي: مصرف خوراكي روغن هاي اسانسي باعث تحريك ملايم غشاءهاي موكوسي دهان و دستگاه گوارش مي شود. همچنين ايجاد احساس گرمي و افزايش بزاق را نيز به دنبال دارد به همين خاطر به عنوان بادشكن و ضد نفخ مؤثر مي باشد.
- اثرات تنفسي: از فرآورده هاي دارويي حاوي سنئول، اكاليپتول، منتول و روغن ليمو در فرمولاسيون فرآورده هاي درمان دستگاه تنفسي مانند رينيت و برونشيت استفاده مي شود. روغن اسانسي حاصل از pumilia pine فرم استنشاقي در كاهش سرفه و احتقان بيني مؤثر است.
- اثرات قلبي و عروقي: با آزمايشات فارماكولوژيك بر روي قلب خوكچه هندي مـشخص شده است كه از روغن اسانس حاصل از اپينفرين cymbopogon goeringii قابليت انقباض و تحريك جلوگيري و زمان تحريك ناپذيري را طولاني مي كند. بنابراين داراي اثرات ضد آريتمي است.
- كاهش قند خون: تركيب ديفنيلامين موجود در روغن اسانسي داراي اثر پايين آورنده قند خون مي باشد.
- اثر ضدميكروبي و ضدقارچ: يكي از شاخص ترين اثرات اسانس ها، اثرات ضد ميكروبي و ضد قارچي است. باكتري هاي گرم مثبت در مقابل اثرات ضد ميكروبي روغن هاي اسانسي حساس تر از باكتري هاي گرم منفي مي باشند.
- اثر بر بيماري هاي پوستي: بكارگيري روغن هاي اسانسي بر روي پوست سالم باعث تحريك (قرمزي، احساس گرمي، سوزش و به دنبال آن بي حس كنندگي موضعي) شده و به همين علت اين تركيبات به عنوان ضد تحريك عمل مي كنند. منتول به عنوان ضد تحريك و ضد خارش موضعي بر روي پوست استفاده مي شود.
شرکت پارس پایا لوتوس کارمانیا با داشتن نمایندگی انحصاری شرکت دیارا که تولید کننده اسانس های شبه طبیعی است؛ آمادگی ارائه و تصحیح فرمولاسیون و تامین اسانس های مورد نیاز شما در صنیع غذایی و صنایع آرایشی_بهداشتی می باشد.
ارتباط با ما :
- 09135811531
- 03432463437
- plkfood.ir
منابع:
صداقت، سهیلا. شیمی اسانس 1387
https://www.businessinsider.com/facts-about-natural-and-artificial-flavors-2014-1
