Duftstoffgewinnung



kalte Pressung

Mit Druck, mit heißem Dampf, mit Lösemitteln, mit Fett ...

Kalte Pressung, Wasserdampfdestillation, Extraktion, Enfleurage und Mazeration sind seit Jahrhunderten die wichtigsten Verfahren, um den pflanzlichen Rohstoffen die duftenden Moleküle zu entreißen.
Allerdings spielen in der modernen Duftstoff- und Aromaindustrie Enfleurage und Mazeration keine Rolle mehr, sie sind wegen ihrer handwerklichen Ausprägung zu kostenintensiv.

Das Auspressen der Rohstoffe gilt als die schonendste Methode, weil sie ohne eine hohe Temperaturführung abläuft. Wärme kann den ursprünglichen Duft beeinträchtigen. Die Schalen der Agrumen- oder Citrusfrüchte werden auf diese Weise behandelt.

Die Destillation mit Wasserdampf hat ihren Vorteil darin, dass sie auch in kleinen und mittelgroßen Anlagen erzeugernah durchgeführt werden kann. Wasser ist ein unproblematisches Lösemittel. Die Anlagentechnik ist entsprechend einfach. Auch können große Mengen des Ausgangsmaterials schnell destilliert und die Abfallmengen direkt vor Ort verwertet werden.

Die Extraktion wird in Industrieanlagen durchgeführt. Man wendet sie besonders dann an, wenn das Rohmaterial sehr wenig Duftstoffe besitzt (z.B. Jasminblüten) oder wenn die Duftstoffe eher schwerflüchtig sind (z.B. bei Harzen). Eine ziemlich niedrige Temperaturführung ermöglicht auch die Gewinnung feinerer Düfte. Enfleurage und Mazeration sind Sonderformen der Extraktion.

Drei Vorschläge für die Unterrichtspraxis

Orangenöl - kalt gepresst

Vorbereitung:
Um zu vermeiden, dass Rückstände von Pflanzenbehandlungsmitteln oder wachsartigen Konservierungsmitteln ( o-Phenylphenol, Diphenyl oder Thiabendazol) in die Duftpräparate gelangen können, sollte man die Früchte gründlich waschen (durchaus mit einem Spülmittel!), gut abspülen und abtrocknen oder - was aber recht teuer ist - unbehandelte Früchte mit naturreiner Schale verwenden.

Versuchsdurchführung:
Die Schale der gewaschenen Früchte wird auf einer kleinen Haushaltsreibe abgerieben - aber nur die äußere Schicht mit den Ölzellen, nicht die weiße Schalenmasse. Legt man etwas Pergaminpapier auf die Haushaltsreibe, so lässt sich das Reibegut am Ende leicht abnehmen. Man kann auch die Frucht mit einem Messerchen dünn schälen und die Schalen in kleine Stückchen schneiden. Diese werden dann mit einer Knoblauchpresse durchgedrückt, so dass feine Krümel entstehen. Danach gibt man das Reibe- oder Pressgut in kleinen Portionen in das Leinentuch und presst den Saft (Wasser-Öl-Gemisch) in ein Becherglas ab. Das süß duftende Schalenöl wird aus der Emulsion abgetrennt, indem man diese mit etwas Speiseöl versetzt, ausschüttelt und die Ölphase aufnimmt. Ebenso kann man die Emulsion auch mit Ethanol oder Propylenglykol auswaschen und filtrieren um die Trübstoffe zu entfernen. Nach der Abtrennung bzw. Klärung bewahrt man das Duftpräparat in kleinen Fläschchen auf.

Fichtennadelöl und andere Wasserdampfdestillate

<Wasserdampfdestillation>
Das richtige Destilliergut:
Für die Wasserdampfdestillation von Pflanzenmaterial zur Gewinnung der Duftöle benötigt man außer einer solchen Apparatur, die am besten über eine Elektrokochplatte beheizt wird, eigentlich nur noch ein Gefäß zum Auffangen des Wasser-Öl-Gemisches, am besten einen schlanken Messzylinder (50 ml), - und natürlich das Pflanzenmaterial:
  • Kamillenblüten und Lavendel (Blüten und Kraut) sind besonders gut geeignet und lassen sich relativ preiswert in der Drogerie beschaffen. Noch preiswerter - weil kostenlos - ist das "Grünzeug" der Nadelbäume zu beschaffen: Kiefern, Fichten, Edeltannen, Thuja, Zypressen und ähnliche.
  • Gewürze sind in den benötigten Mengen im Lebensmittelhandel ziemlich teuer. Aber gerade ihre etherischen Öle riechen so stark und interessant: Anis, Zimt, Cardamom, Muskat, Wacholder, Fenchel, Lorbeer, Coriander und Pfeffer.
  • Lorbeerblätter, Rosmarin, Thymian besorgt man sich auf der nächsten Urlaubsreise in Italien, Südfrankreich oder Spanien. Diese Pflanzen wachsen vielerorts wild und verströ-men jeden Tag ihr herrliches Aroma.
  • Blätter und Stängel von Majoran, Oregano, Salbei und Ysop, aber auch von Pfefferminze und Zitronenmelisse lassen sich schließlich wie viele andere Küchenkräuter auch aus dem eigenen Garten ernten.

Wir gewinnen Fichtennadelöl


Vorbereitung:
Zunächst werden die Nadeln von den Fichtenzweigen abgezupft und in einer Schüssel oder Glaswanne gesammelt. Man gibt in den Dampfdrucktopf entsprechend seiner Größe 500 bis 1000 ml Wasser, setzt den Dreifuß ein und legt den Siebboden auf. Dann wird der Topf mit Fichtennadeln bis knapp unter den Rand angefüllt. (Die Wasserportion sollte so bemessen sein, dass der Siebboden mit dem Destillati-onsgut nicht berührt wird).
Der Topf wird dicht verschlossen und auf die elektrische Heizplatte gesetzt. In den Ventilstutzen baut man das gewinkelte Glasrohr mittels Gummistopfen dicht ein. Hieran schließt man den Kühler an, der in der notwendigen Höhe von einem Stativ mit Klemme gehalten wird.
Gummischläuche führen das Kühlwasser aus der Kaltwasserleitung zu und in den Ausguss wieder fort. Man stellt einen Messzylinder als Vorlage unter die Kühleröffnung.

Durchführung:
Das Wasser wird zum Sieden erhitzt. Bei laufender Wasserkühlung wird der entweichende Dampf im Kühler kondensiert. Das Wasser-Öl-Gemisch tropft stetig in den Messzylinder. Man lässt die Destillation laufen bis der Messzylinder nahezu gefüllt ist.

Weiterarbeit mit dem Destillat:
Bei genügend großer Ausbeute lässt sich das Zwei-Phasen-Gemisch trennen, z.B. indem man mit einer Pasteur-Pipette die ölige Schicht aufnimmt.
Man kann auch das Destillat mit einem Neutralöl oder einem Pflanzenöl aufnehmen: Dazu gibt man das Destillat zusammen mit etwa dem halben Volumen Glycerintrioleat oder Avocadoöl in einen Schütteltrichter, schüttelt gut durch und trennt die zwei Phasen voneinander.So erhält man einerseits ein duftendes Öl-Präparat und andererseits ein Fichtennadel-Duftwasser.

Düfte durch Schnellextraktion

Durchführung:
Die Rohmaterialien werden - wenn nötig - mit dem Messer oder der Schere grob zerkleinert und zusammen mit einer kleinen Portion gereinigtem Seesand in eine Reibeschale gegeben. Man verreibt mit dem Pistill zunächst trocken und setzt dann 10 ml Ethanol hinzu und verreibt weiter. Das Gemisch wird durch einen Faltenfilter filtriert und in einem kleinen Erlenmeyerkolben aufgefangen.

Aufbewahrung als Duftpräparat
Die so gewonnenen ethanolischen Lösungen bezeichnet man als Tinkturen. Sie lassen sich in braunen Fläschchen längere Zeit aufbewahren. Bringt man etwas Tinktur auf die Haut oder auf ein Stück Filterpapier, so verfliegt der Duftträger Ethanol schnell und der reine Duft kann sich entfalten. Nicht alle Tinkturen kann man zum reinen Extrakt einengen. Lässt man das Lösemittel Ethanol bei Zimmertemperatur über mehrere Tage langsam verdunsten, so verfliegen auch viele Duftbausteine aufgrund ihrer Leichtflüchtigkeit. Abdampfen unter Wärme würde dies noch verstärken. Einige mittels Ethanol gewonnene Extrakte bleiben aber als ölige oder harzig-klebrige Rückstände übrig.



Viele Unterrichtsvorschläge zum Thema Duft und Duftstoffgewinnung sind in einem Materialband "Den Düften auf der Spur", CHEMIKUS-media (98 Seiten // Euro 24.-) zusammengestellt.

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