Universitatea Politehnică Bucureşti Facultatea de Chimie Aplicată şi Ştiinţa Materialelor
“Uleiul volatil de portocale”
Cuprins
1. Istoric..................................................................................................................................3 2. Aspecte generale.................................................................................................................4 2.1.Descrierea speciei........................................................................................................................4 2.2. Soiuri..........................................................................................................................................4
3. Descrierea procesului tehnologic de extragere a uleiului volatil........................................5 3.1.Extracţie prin presare la rece........................................................................................................5 3.2.Exctracţie prin antrenare cu vapori de apă...................................................................................
4. Descrierea uleiului de portocale.........................................................................................! 4.1."o#po$iţia chi#ică.....................................................................................................................!
5. %tili$ări.............................................................................................................................1 &i'liogra(ie..............................................................................................................................1)
2
1 !storic *ortocalul +Citrus sinensis, este un ar'ore din -a#ilia ustaceae. *ortocalul este cunoscut cu #ult /naintea Antichităţii . El a (ost #enţionat /n literatură pentru pri#a dată /n "hina0 /n cartea u ung dedicată /#păratului a u +2265721!) /.8r.,. 9n #onogra(ia portocalului0 apărută /n anul 11):0 8an en7"hih (ace a#ple re(eriri privind cultura citricelor /n "hina0 descrie 2) specii ;i pre$intă tehnologia culturii0 tratarea 'olilor0 recoltarea (ructelor ;i utili$area lor +
7lea 0 portocalul a?unge /n *ortugalia ;i Spania0 iar /n secolul al =>I7lea0 /n celelalte ţări #editeraneene. 9n anul 151:0 portocalul este adus /n A#erica0 de către navigatorul &ernal Dia$ del "astillo0 l@ngă >era "ru$0 an ie'eecBs0 din Capetan. 9n Australia0 se /n(iinţea$ă pri#a plantaţie /n anul 1)::0 /n ueva Fales de Sur0 de către căpitanul 8unter care a adus #aterialul săditor din &ra$ilia. 9n anul 1)!20 portocalul a (ost adus /n 8aaii0 la 'ordul navei căpitanului Feorge >ancover. 9n pre$ent se cultivă pe toate continentele. *roducţia #ondială este de cca 41 #ii tGha. *rincipalele ţări producătoare sunt &ra$ilia0 S.%.A.0
" Aspecte #enerale 3
*ortocalul este pretenţios (aţă de te#peratură0 lu#ină0 u#iditate ;i sol. *entru /n(lorire solicită 15J" p@nă la 1:J"0 /ngheaţă la 7)J". *ă#@ntul tre'uie să (ie (ertil0 a(@nat ;i per#ea'il. "1$escrierea speciei
ulpini /nalte de 3712 #. -run$e eliptice0 acu#inate la v@r(0 sla'7dinţate pe #argini0 peţioli aripaţi. -lori al'e0 cu caliciu păros0 (oarte #irositoare0 solitare sau dispuse /n cori#'i panci(lori. -ruct0 'acă glo'uloasă0 portocali.+-ig.1.,. *lanta /n(lore;te /n #ai0 iar recoltarea (ructelor se (ace din octo#'rie p@nă /n aprilie.
Fig.1. Portocal "" %oiuri
9n (ucţie de perioada de coacere ;i particularităţile (ructelor0 soiurile se
di(erenţia$ă /n ur#ătoarele grupeK 7soiuri navel0 nu#ite ast(el pentru că (ructele au o cicatrice ca un o#'ilic situată /n v@r(ul lor +$ona puctului stilar,0 care /n interior are un #ic (ruct7(iu0 inclus /n (ructul7#a#ă. Soiurile acestei grupe sunt ti#purii0 (or#ea$ă po#i viguro;i0 cu re$istenţă la (rig ;i sensi'ili la excesul de u#iditate. -ructele leagă (ără poleni$are +partenocarpie,0 nu au se#inţe ;i sunt excelente la gust. Sunt (olosite pentru consu# /n stare proaspătă ;i pentru industriali$are0 cu randa#ent #are pentru suc. "ele #ai i#portante soiuriK &ahianinha0 &onan$a0 "arter0 Folden &uceLe0 Folden ugget0 avelecia0 aveleta0 avelina0 o'ertson avel0 ho#son. 7soiuri 'lood organes sau sanguines sunt portocale ro;ii7s@ngerii0 culoare con(erită de un pig#ent ro;u0 hidrosolu'il a(lat /n coa?ă ;i /n pulpă. Aceste soiuri sunt (oarte sensi'ile la (rig0 au vigoare #ică sau #i?locie0 capacitate productivă 'ună ;i #aturare se#iti#purie. "ele #ai i#portante soiuri din această grupă suntK &lood oval0
7soiuri cu (ructe nor#ale +'londo7range,0 au (ructe neo#'licate ;i (ără pig#ent ro;u. 9n cadrul acestei grupe sunt /nt@lnite soiuri cu #aturarea (ructelor ti#purie0 #i?locie ;i t@r$ie. Soiuri ti#purii ;i #i?locii cultivate /n -loridaK Diller0 8a#ilin0 icedaN cultiva /n "ipru0 Egipt0 urciaK Sha#outi. Soiuri t@r$iiK &erna0 *eret0 >alencia Cate. *entru interioare se cultivă soiurile >alencia0 Su##ernavel ;i Mashington navel0 la care po#ii au talie redusă0 rodesc a'undent ;i leagă (ructe (ară poleni$are.H1
Fig.2. Varietate Navel
Fig.3. Varietate Moro-Catania
& $escrierea procesului tehnolo#ic de e'tra#ere a uleiului volatil u#ai (ructele recoltate /n pri#ele trei luni servesc ca #aterie pri#ă pentru o'ţinerea uleiului volatil0 cele recoltate la s(@r;itul se$onului sunt #ult #ai sărace /n ulei. %leiul volatil se o'ţine din pericarpul (ructelor prin presare la rece cu un randa#ent de 10572 O raportat la pericarp ;i 6047605 O raportat la greutatea (ructelor. *rin antrenare cu vapori de apă se o'ţine un ulei de calitate in(erioară. Acest procedeu este rareori (olosit. &1('tracţie prin presare la rece
*resarea0 ca procedeu de o'ţinere a uleiurilor volatile0 se aplică /n puţine ca$uri0 la acele plante sau porţiuni din plante /n care uleiul volatil se găse;te /n cantitate #are0 industrial se aplică pentru o'ţinerea uleiurilor volatile din citrice +lă#@i0 portocal0 'erga#ot ,. *rocedeul constă /n presarea #ecanică0 cu di(erite dispo$itive0 a co?ilor (ructelor0 după /ndepărtarea sucului. 9#preună cu uleiul volatil sunt eli#inate din coa?ă ;i alte su'stanţeK #ucilagii0 pectine0 proteine0 coloranţi liposolu'ili0 apă. %leiul volatil se separă prin decantare ;i se (iltrea$ă. 5
P varianta a extracţie prin presare este (iltrarea centri(ugă care se aplică co?ilor tocate ;i este ur#ată de decantarea ;i (iltrarea uleiului volatil. %leiurile volatile o'ţinute prin aceste procedee au calităţi superioare celor o'ţinute din acelea;i #aterii pri#e prin antrenare cu vapori de apă0 deoarece se eli#ină (actori care produc degradări ale acestora. H2 &"('ctracţie prin antrenare cu vapori de apă
Antrenarea /n curent de vapori este cel #ai utili$at procedeu de o'ţinere a uleiurilor volatile /n care a'urul este generat /ntr7o instalaţie anexă. Se asigură ast(el o te#peratură uni(or#ă ;i posi'ilitatea unui control e(icient al de'itului de vapori. Si#ultan se evită 6
degradarea uleiului volatil datorită contactului direct al plantei cu pereţii supra/ncăl$iţi ai extractorului. Sunt instalaţii de #are capacitate /n care se /ncarcă c@teva tone de #aterie pri#ă.
Fig.4. Instalaie pentru antrenare în curent de vapori de ap! 3.2.2. Antrenarea cu a"ur su" presiune
*rocedeul este o variantă a antrenării cu a'ur direct /n care a'urul este introdus /n antrenor la o presiune #ai #are dec@t cea at#os(erică. De o'icei0 nu se depă;e;te o presiune de 6.25
%tila?ele sunt si#ilare cu cele descrise /n paragra(ul anterior0 (iind /nsa calculate să re$iste la presiune ;i echipate pentru lucrul su' presiune+supapă de siguranţă ;i #ano#etru,. "ondensatorul este di#ensionat pentru un de'it #ai #are de vapori. *rintr7un #onta? special al co;ului interior se asigură trecerea a'urului prin #ateria pri#a vegetală. De;i acest procedeu pre$intă unele avanta?e0 cu# ar (i scurtarea ti#pului de antrenare0 extracţia avansată a uleiului volatil0 inclusiv a co#ponenţilor #ai greu antrena'ili ;i econo#ie de energie0 aplicarea lui este li#itată la anu#ite tipuri de uleiuri0 (oarte sta'ile ter#ic0 care suportă acţiunea severă a a'urului su' presiune.+-ig.5., H2
Fig.#. Instalaie de antrenare cu a"ur su" presiune
) $escrierea uleiului de portocale %leiul volatil de portocale este un lichid de culoare gal'en7pal sau gal'en7portocaliu0 av@nd #irosul caracteristic (ructelor. *rin contact /ndelungat cu aerul ;i su' in(luenţa lu#inii0 su(eră #odi(icări de co#po$iţie ;i de #iros0 datorită autooxidării li#onenului la carvacol ;i 8
carvonă. "onservarea pe un ti#p /ndelungat0 se poate (ace nu#ai prin adaos de antioxidanţi cu# ar (i Q7toco(erol0 propil ;i etilgalat. *roducţia #ondială de ulei volatil este /n ?ur de 16666 tone anual0 principalii producători (iind S.%.A.0 &ra$ilia0
1. 2. 3. 4. 5. . ). :. !. 16.
+ara producătoare
&ra$ilia State %nite
Producţie t,an
1).:64.66 :.2.2)6 3.!!.:16 3.166.666 2.533.535 2.412.666 2.14!.!66 1.!66.666 1.):!.666 1.311.)63
)1Compo-iţia chimică
8idrocar'uri #onoterpeniceK Q ;i R7pinen0 #ircen0 ca#(en0 d7li#onen +!67!O,0 oci#en0 Q7 (elandren ;i p7ci#en. $i%onenul este 10:7p7#entadiena. Are un car'on asi#etric ;i /n natură se găsesc a#'ii i$o#eri ;i race#icul. "ele două du'le legături au reactivitate di(erenţiată0 cea din ciclu #ult #ai #are. +, Ci#onenul s7a separat din uleiul de coa?ă de portocală ;i lă#@ie0 chi#en ;i din alte sute de uleiuri. +7, Ci#onenul s7a i$olat din uleiul de 'rad0 de #olid0 de #entă rusească. A#'ii i$o#eri au #iros de lă#@ie0 u;or proaspăt0 citric0 lu#inos. %leiurile de citrice conţin p@nă la !6O li#onen. "a atare se (olose;te puţin0 pentru produse industriale casnice ;i aro#e0 ca #aterie pri#ă /n sinte$e ;i /n reconstituirea unor uleiuri volatile. +-ig.., H4
Fig.&. '() *i '-) $i%onen 9
se găse;te /n #ulte uleiuri volatile /n cantită;i #ici0 /n cantitate #ai #are găsindu7se /n uleiul de
Mircenul
-ig.).
este #ai rar ;i #ai scu#p ca #ircenul0 #ai insta'il la autooxidare ;i poli#eri$ea$ă #ai u;or. Are #iros puţin tenace0 cald0 dulceag0 (loral. Se o'ţine /n propoţii #ici la piroli$a pinenilor0 se (olose;te pentru reconstituirea uleiurilor de 'erga#ot0 lavandă0 portocale ;i 'usuioc0 dar este puţin disponi'il.+ -ig.:., H4 +ci%enul
Fig.,. +ci%en
(ac parte din grupa terpenilor cu structură 'iciclică0 (iind unii dintre cei #ai răsp@ndi;i terpeni /n natură. "ei doi i$o#eri sunt lichide cu puncte de (ier'ere (oarte ridicate 0 sunt insolu'ili /n apă0 glicerină ;i propilenglicol0 solu'ile /n etanol ;i cloro(or#. Au un #iros caracteristic de 'rad ;i tere'entină. Sunt utili$aţi /n aro#ati$area uleiurilor volatile reconstituite 0 /n aro#e ali#entare +1716 pp#, ;i co#po$iţii condi#entare +156 pp#,. +-ig.!., H4 *i Pinenul
10
Fig./. *i Pinen
"o#pu;i oxigenaţi de natură terpenică ;i neterpenicăK linalool0 Q7terpineol0 citronelol0 citronelal0 citral0 acetat de linalil0 geranil ;i neril0 alcool 27(enil etilic0 'orneol0 antranilat de #etil0 terpinen747ol0 geraniol0 acetaldehidă0 aldehide saturate " :0 "16 ;i "120 /ntr7o cantitate totală de 1027205 O dintre care aldehida "16 este preponderentă ;i caracteristică uleiului de portocale. 9n cantităţi #ici s7au identi(icat aci$iiK pelargonic 0 acetic ;i esteri caK pelargonat de decil0 acetat de octil ;i decil0 'utirat de etil etc. H2
este 30)7di#etil7107octandien737ol ;i pro'a'il alcoolul terpenic de cea #ai #are i#portanţă industrială. Se (olose;te ca atare sau /n a#estecurile naturale de uleiuri esenţiale0 ca odorant ;i drept #aterie pri#ă /n o'ţinerea diverselor produse de se#isinte$ă.Este un alcool terţiar i$o#er cu geraniolul ;i nerolul0 ce conţine un ato# de car'on asi#etric. Se găse;te /n natură #a?oritar /n (or#a i$opropilidenică0 este o co#ponentă a peste 266 de uleiuri volatile de provenienţe di(eriteK (or#a dextrogiră a (ost i$olată din uleiul de coriandru ;i portocal0 iar (or#a levogiră din uleiul de linaloe0 8o7Shu0 lang7Llang0 levănţică. Are #iros (loral0 (ără nuanţe terpenice ;i ca#(oracee0 cu nuanţe proaspete0 le#noase0 citrice.Se utili$ea$ă la aro#ati$area dulciurilor ;i a condi#entelor0 constituie #aterie pri#ă /n sinte$a vita#inei E .+-ig.16., H4
$inaloolul
Fig.10. $inalool
se găse;te relativ rar /n natură0 pre$intă activitate opticăK (or#a dextrogiră apare /n uleiul de citronela0 de "eLlon ;i cel de Eucaliptus citriodora0 iar (or#a levogiră a (ost i$olată din uleiul de citronela0 de Tava ;i /n uleiul pinului de Te((reL. Este insolu'il /n apă ;i solu'il /n etanol apos. Are #iros puternic0 (loral7citric0 Citronelalul
11
proaspăt0 verde0 cu nuanţe le#noase0 ase#ănător cu #irosul de tranda(ir ;i ceară de al'ine.+ -ig.11., H4
Fig.11. Citronelal
se găse;te su' (or#a unui a#estec de doi i$o#eri +citral a ;i citral ',0 (iecare din cele două (or#e (iind la r@ndul său un a#estec de tipul i$opropiliden7i$opropenil. A (ost identi(icat /n nu#eroase uleiuri volatile cele cu conţinutul cel #ai ridicat (iindK uleiul de le#ongrass0 Citsea cu'e'a0 uleiuri deterpenate. Are #iros puternic de lă#@ie0 gustK dulce7a#ar ;i se utili$ea$ă /n co#po$iţia a#estecurilor (ructate pentru aro#ati$area 'ăuturilor răcoritoare0 /ngheţate0 'o#'oane0 gu#ă de #estecat.+-ig.12., H4 Citral
Fig.12. Citral a *i "
eraniolul este
co#ponenta principală a uleiului de tranda(ir0 #u;cată0 pal#arosa ;i citronela. Este optic inactiv 0 puţin solu'il /n apă0 solu'il /n etanol apos. Are un #iros dulce7(loral0 cald ;i uscat0 cu note varia'ile0 de tranda(ir. Are gust a#ar0 (ără notă particulară.+-ig.13., H4
12
Fig.13. eraniol
a (ost identi(icat /n di(erite uleiuri eterice. Este un lichid incolor0 insolu'il /n apă. Are #iros (loral cu nunaţă (ructată0 gust dulce7a#ărui0 ase#ănător cu al #ărului ;i vinului. Se utili$ea$ă la nuanţarea aro#elor de (ructe +60371) pp#,. +-ig.14., H4
Acetatul de geranil
Fig.14. Acetat de geranil
orneolul a (ost identi(icat /n peste 256 de uleiuri volatile0 are /n #oleculă un ato# de
car'on optic activ ;i se găseţte /n sursele naturale at@at ca enantio#eri separaţi c@t ;i ca a#estec race#ic0 ast(elK +, &orneolul este co#ponenta principală a uleiului de Dr$o'alanops aro#atica0 iar +7, &orneolul a (ost identi(icat at@t li'er c@t ;i su' (or#ă de esteri /n uleiul de odolean ;i uleiul de &lu#ea &alsa#i(era. Se găse;te su' (or#ă de cristale cu p.t. ridicate0 sta'il chi#ic0 insolu'il /n apă dar solu'il /n solvenţi organici. Are #iros pătrun$ător0 /nţepător cu nuanţe #entolate0 le#noase ;i gust ar$ător0 piperat. +-ig.15., H4
13
Fig.1#. orneol
Derivaţi sesUuiterpeniciK (arnesol0 nerolidon0 R7cario(ilen0 R7cu'e'en0 R7ele#en0 valencen ;i aldehidele caracteristice Q ;i R7sinensal.
este un co#pus organic natural 0 repre$ent@nd un sesUuiterpen aciclic. Se găse;te su' (or#ă de lichid incolor0 insolu'il /n apă dar #isci'il cu uleiurile. Este pre$ent /n #ulte uleiuri esesnţiale cu# ar (iK citronela0 tu'ero$e0 le#ongrass0 #osc0 tranda(ir. +-ig.1., H5 Farnesolul
Fig.1&. Farnesol
0 cunoscut ;i su' nu#ele de peruviol0 este sesUuiterpen natural care se găse;te /n uleiurile de ghi#'ir0iaso#ie0 levănţică0 le#ongrass. Există doi i$o#eri ai nerolidonuluiK cis ;i trans0 care di(eră prin geo#etria legăturii du'le. Aro#a de nerolidon a#inte;te de scoarţa proaspătă ;i se (olose;te ca aro#ati$ant ;i /n par(u#erie . +-ig.1)., H Nerolidonul
Fig.1. trans *i cis Nerolidon
9n cantităţi #ai #ici se găsesc ur#ătorii co#pu;iK a'el 2. "o#po$iţia chi#ică a uleiului de portocale $enumire compus
Formulă chimică
-elandren
14
"i#en
erpineol
Acetaldehidă
&utirat de etil
Acid pelargonic >alencen
R7"u'e'en
P co#paraţie /ntre concentraţiile principalilor co#pu;i ai unor uleiuri de poartocale din di(erite regiuni ar putea (i ur#ătoareaK H)
a'el 3. "oncentraţiile principalilor co#pu;i ai unor uleiuri de poartocale din di(erite regiuni Compus
Ulei de portocale .!talia/
Ulei de portocale 15
Ulei de portocale
Ulei de portocale
Concentraţie 0
.alencia/
.alencia/
.alencia/
Concentraţie 0
Concentraţie 0
Concentraţie 0
Ci#onen
!30)
!104
!501)
!)06
Q7*inen
605
104
6042
7
R7*inen
1066
604
6024
7
206!
403
10:
6063
Cinalol
6031
60:
6025
6063
Pctanal
6041
7
7
7
Decanal
602)
604
602:
7
De;i li#onenul este co#ponentul #a?oritar al uleiului0 nota caracteristică de #iros ;i gust este dată de co#pu;ii oxigenaţi0 /n pri#ul r@nd de decanal ;i octanal dar ;i Q ;i R7sinensal.
2 Utili-ări "antităţi #ari de ulei volatil de portocale se (olose;te pentru aro#ati$area produselor ali#entare0 /n pri#ul r@nd 'ăuturilor nealcoolice0 dulciurilor ;i produselor de co(etărie. 9n #ulte ca$uri se pre(eră uleiul deterpenat0 #ai sta'il chi#ic0 #ai solu'il ;i cu o putere de aro#ati$are #ai #are. "antitatea #axi#ă per#isă /n produsele ali#entare este de 60)5 O sau 6061O pentru uleiurile deterpenate. Este #ult utili$at ;i /n par(u#erie pentru co#po$iţii de ape de colonie clasice0 par(u#uri cu notă (ructată ;i la #ulte acorduri de v@r(. Intră de ase#eni /n co#po$iţia unor loţiuni ;i aro#e pentru paste de dinţi0 rareori /n co#po$iţii pentru săpunuri. Este (olosit ;i pentru aro#ati$area unor produse (ar#aceutice. H2 %leiul de *ortocale pare sa ai'ă o acţiune cal#antă asupra sto#acului0 /n special /n stări de nervo$itate. De ase#enea0 el sti#ulea$ă 'ila ;i poate a?uta la digestia grăsi#ilor. 9nlătură colicile ;i (latulenţa0 /ncura?ea$ă peristaltis#ul ;i a?ută /n ca$ de constipaţie. %leiul de portocale are un e(ect relaxant.
Bi3lio#ra4ie
16
H1 *@rvu0 ".0 Enciclopedia *lantelor 7 *lante din (lora o#aniei0 >olu#ul 40 Ed. ehnică0 &ucure;ti0 "55"0 16:716!N H2 Eliu7"eau;escu0 >.N ădoia;0 F.N "adariu0 .0 Pdori$ante ;i aro#ati$ante. "hi#ie0 ehnologie0 Aplicaţii0 Ed. ehnică0 &ucure;ti0 16770 14)714!0 140 2567252N H3 httpKGGro.iipedia.orgGiiG*ortocalN H4 Dăescu0 ".0 Aro#e ;i Pdoranţi0 Ed. %niversitatea *olitehnică0 i#i;oara0 16660 527540 47N H5 httpKGGen.iipedia.orgGiiG-arnesolN H httpKGGen.iipedia.orgGiiGerolidolN H) httpKGGen.iipedia.orgGiiGPrangeVoilWciteVnote71N H: httpKGGher'anet.vstore.caGproductVin(o.phpGpa#eGulei7de7portocale167#l .
17
