destilação de óleos em plantas aromáticas – … principal processo é a “destilação por...

MAIA NB. 2012. Destilação de óleos em plantas aromáticas – geração de emprego e renda no campo. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE OLERICULTURA, 52. Horticultura Brasileira 30. Salvador: ABH. S8435-S8445.

Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 8435

Destilação de óleos em plantas aromáticas – geração de emprego e

renda no campo

Nilson Borlina Maia1

1Pesquisador Científico, IAC/APTA, Campinas, SP, email: [email protected]

A destilação dos óleos das plantas aromáticas tem um enorme potencial para

gerar novas opções de renda e emprego no campo, seja como uma nova atividade ou

como uma atividade complementar à atividade agrícola já estabelecida. Para tanto, além

dos aspectos comerciais, o melhor conhecimento técnico dos elementos envolvidos será

importante para uma produção eficiente e lucrativa de um produto cuja principal

característica é o elevado valor que agrega.

Os óleos essenciais são obtidos por diferentes processos físicos a partir de

plantas designadas como aromáticas. O principal processo é a “Destilação por Arraste

de Vapor de Água”. Tanto o processo como o produto e até mesmo as plantas chamadas

aromáticas, são desconhecidos por um grande número de agricultores e pesquisadores.

Na Holericultura costuma-se estudar somente uma parte das plantas aromáticas com

capacidade de produção de óleos essenciais, normalmente as de pequeno porte. Árvores

como os eucaliptos e gramíneas que também são importantes espécies aromáticas

produtoras de óleo essencial costumam ser excluídas ou ignoradas na área. Por este

motivo a definição de planta aromática é importante.

Plantas Aromáticas

Muitas plantas são empregadas no preparo de alimentos, bebidas, perfumes,

entre outros, com o objetivo de levarem ao produto final seu aroma característico (Franz

& Novak, 2010). São plantas com capacidade de estimular com mais intensidade o

olfato humano e por este motivo são chamadas de “plantas aromáticas”, ou seja, plantas

que conseguimos cheirar bem.

O aroma, ou cheiro, que percebemos dessas plantas é o efeito de inteirações

bioquímicas e fisiológicas que ocorrem entre um conjunto de moléculas voláteis da



planta, que estimulam terminações neurais em nosso epitélio olfativo no interior do

nariz, por sua vez conectado diretamente ao córtex cerebral, que nos dá consciência do

cheiro. Todas as plantas têm a habilidade de produzir e concentrar moléculas voláteis,

porém nem toda substância nos estimulam ou ocorrem em concentrações significativas

(Barret, et al, 2010). De modo geral chamamos de plantas aromáticas somente aquelas

que concentram substâncias com grande concentração de voláteis perceptíveis aos

humanos ou de interesse comercial.

Porém os óleos essenciais, ou condensados de plantas, também são importantes

fontes de princípios ativos utilizados em diferentes indústrias, como na produção de

fármacos, antioxidantes , biocidas, desengraxante, e outra infinidade de produtos na

indústria de química fina, sem interesse necessariamente no cheiro associado.

Assim o conceito de planta aromática deveria ser mais elástico, em função da

capacidade de produzir voláteis condensados ou óleo essencial. O conceito se estenderia

também a outras espécies que ainda não são consideradas aromáticas, mas podendo ser

assim reclassificadas em função de seu uso em novos produtos comerciais que usem

seus princípios voláteis pela capacidade de estimular tanto o olfato como causar outros

efeitos biológicos tanto do Homem como de outras espécies.

Óleo essencial

Muita confusão e desentendimento são causados pela imprecisão do termo “Óleo

essencial”. A complexa mistura de substâncias que costumam compor esse produto

chamado de óleo essencial, não é fundamental nem ou essencial para a planta (Sell,

2010). A Bioquímica considera como metabólitos secundários, ou produtos gerados

pelo metabolismo, as substâncias que não estão diretamente relacionados aos processos

de crescimento ou reprodução vegetal. Os óleos essenciais também não podem ser

quimicamente definidos como óleo, ou lipídio. Essas moléculas raramente ocorrem nos

“óleo essenciais”, onde prevalecem, fenóis, terpenos, sesquiterpenos, álcoois e outras



classes de moléculas químicas. Por este motivo é importante uma breve consideração

sobre o termo.

Diferente de muitos outros insumos industriais produzidos agronomicamente, os

óleos essenciais não são, nem podem ser definidos pelas características produtivas de

uma única espécie vegetal ou o órgão utilizado, como grãos de café ou frutos de

pêssego. Também não é possível definir como uma classe química específica como

ocorre com os óleos vegetais lipídicos da soja ou amendoim, nem se trata de um

produto específico como a celulose das florestas de eucalipto, muito menos uma

molécula como o açúcar sacarose da cana de açúcar.

Provavelmente a consagração do termo “óleo” para designar essa mistura de

substâncias deriva do modo que o óleo essencial é repelido e flutua quando misturado à

água. Devido às propriedades eletroquímicas de polaridade e densidade, a mistura de

água e “óleos essenciais” se comporta de modo semelhante ao da água e dos óleos

lipídicos ou fixos. Quando misturados os óleos essenciais com a água, a imiscibilidade e

a coalizão de pequenas gotículas em gotas maiores, resulta um empuxo que mantêm o

líquido mais leve flutuando completamente separado sobre a água. A imagem dos

líquidos se separando são tão semelhantes que mesmo com o conhecimento químico

atualmente disponível não foi suficiente para abandonar o uso equivocado da palavra

“óleo” para a mistura de substâncias que são os óleos essenciais.

A antiguidade da origem do segundo termo do “óleo essencial” contribui mais

ainda para as confusões e dificulta uma sistematização mais criteriosa. Acredita-se que

o uso da palavra “Essencial” venha da concepção Aristotélica da matéria, a qual seria

composta tão somente por quatro elementos: fogo, ar, água ou terra. Acreditava-se que



diferentes combinações de proporções desses quatro elementos seriam capazes de

definir todos os tipos de matéria existente.

Reis, poderosos e outros mecenas, na busca de uma Pedra Filosofal capaz de

transformar matéria comum em matérias preciosas como o ouro, tentaram descobrir

como a combinação desses elementos seriam capazes de produzir os diferentes

materiais e como seria possível a transmutação. Os magos, alquimistas ou proto-

cientistas buscaram durante muito tempo um quinto elemento que tal como a alma

também seria essencial para viabilizar aquela concepção e talvez possibilitar a

transmutação da matéria.

A percepção da existência da matéria na forma de plantas como o alho, menta,

etc, mesmo depois de muito tempo terem sido retiradas do recinto, motivou alquimistas,

já mais próximos da ciência do que magia, a desenvolverem um método de destilação

para separarem esse quino elemento, ou quinta essência da matéria. Foi desenvolvido

um processo primitivo de destilação, porém eficaz, para mostrar que mesmo após a

completa eliminação da matéria das folhas, raízes e ramos de uma planta aromática, o

condensado resultante apresentava claramente os aromas originais. Se a planta não se

encontrava mais materializada na sua forma completa, sua essência, ou alma, era

claramente percebida no “espírito” dos condensados que exalavam o mesmo aroma da

planta viva e inteira. Por isso até hoje, algumas línguas, como a inglesa, designam as

bebidas alcoólicas obtidas por destilação como “spirits”.

Destilação

Se a destilação da infusão de plantas aromáticas com grandes teores de voláteis e a

separação do líquido condensado, então batizado como óleo essencial, se não foi útil



para esclarecer a composição da matéria, ou possibilitar sua transmutação, não tardou

para ser empregada em outras finalidades. A princípio de forma artesanal, o óleo

essencial foi incorporado no processamento de remédios, bebidas, alimentos,

cosméticos, perfumes e produtos de limpeza. Com o surgimento das indústrias no

Século XIX na Europa e com enorme intensidade em todo o mundo na segunda metade

do Século XX, a demanda por óleos essenciais cresceu de modo vertiginoso.

Agora as modernas destilarias de óleos essenciais utilizam grandes

equipamentos de aço inoxidável e geradores de vapor com capacidade de atender um

mercado crescente, porém o princípio de produção continua a ser o mesmo daquele

desenvolvido nos laboratórios dos alquimistas: as substâncias voláteis das plantas são

arrastadas pelo do vapor de água em ebulição e posteriormente são separados os

condensados imiscíveis por diferença de densidade.

Outros processos para isolamento dos voláteis vegetais foram desenvolvidos,

como a extração com gás carbônico no estado supercrítico, ou outros solventes

orgânicos líquidos. Porém o produto obtido por esses métodos têm qualidades diferentes

dos tradicionais que o mercado demanda, o que faz com que o método de extração por

arraste de vapor continue sendo o mais aplicado.

Equipamentos de destilação

Os destiladores de óleo essencial podem ser fabricados com diferentes

capacidades produtivas, dependendo da necessidade. Podem ter o tamanho necessário

para ser acomodado numa pequena bancada de laboratório ou uma indústria com

capacidade de processar dezenas de toneladas de folha por hora.



Em qualquer que seja o tamanho do equipamento, a presença dos seguintes

elementos são obrigatórios: um gerador de vapor de água, uma dorna ou recipiente para

acondicionar as folhas ou raízes a serem destiladas, um condensador de vapor e um vaso

separador do óleo da água ou hidrolato. A capacidade de cada um desses elementos e a

fonte de energia para gerar vapor dependerá do tamanho e da finalidade do destilador.

Nos laboratórios foi muito usado o aparelho de Clevenger, (Guenther, 1948),

mostrado na Figura 1, normalmente fabricado em vidro, para se obter pequenas

alíquotas de óleo essencial para fins de análise de qualidade ou rendimento. Apesar da

boa capacidade de extração desse equipamento, o grande volume de vapor de água em

relação à amostra da planta produz um óleo essencial normalmente com uma qualidade,

ou perfil cromatográfico, muito diferente do obtido nas extrações comerciais. Em

algumas configurações, diferente do método industrial, o equipamento faz a extração do

óleo com a planta completamente imersa na água (hidrodestilação), aumentando ainda

mais as diferenças qualitativas.

A dificuldade de se descarregar, limpar, carregar o equipamento entre as

destilações, muitas vezes demandando mais tempo do que a própria destilação e a

fragilidade do vidro, são as principais limitações do equipamento.



Figura 1. Aparelho de Clevenger modificado pela Seção de Plantas Aromáticas do Instituto Agronômico.

Buscando uma melhoria de qualidade do óleo e uma maior eficiência

operacional sem perder a capacidade de extração, foi desenvolvido (Maia et. all, 2005)

um aparelho elétrico em aço inoxidável, já em produção comercial, onde a relação entre

o volume de vapor de arraste e o volume de planta a ser destilada guardam uma

proporção semelhante aos dos equipamentos industriais. Dessa forma os resultados

quantitativos e qualitativos obtidos no laboratório são mais próximos aos dos

industriais, diminuindo significativamente a necessidade, ou até mesmo dispensando,

estudos complementares para a produção comercial. Devido às dimensões, fundo de

dorna móvel a robustez do aço inoxidável do equipamento mostrado na Figura 2,

viabiliza um ciclo de descarga, limpeza e recarga da ordem de 5 minutos, viabilizando

várias destilações diárias e trabalhos científicos com as necessárias repetições.



Figura 2. Destilador de óleos essenciais para laboratório modelo Linax D2 ®.

Para atender a necessidade dos laboratórios de desenvolvimento de produtos e de

produtores artesanais de óleos essenciais, por volumes ainda pequenos, porém

suficientes para uso em pequenas bateladas de produção ou pilotos industriais, foi

desenvolvido (Maia, et all, 2012) um equipamento de maior porte, apresentado na

Figura 3, capaz de gerar vapor por eletricidade ou gás GLP, com as mesmas

características do aparelho anterior.

Figura 3. Destiladores de óleos essenciais para laboratório e produção artesanal modelo Linax D20 ®.



Devido à natural baixa concentração de óleo essencial nos tecidos vegetais,

exige que a extração comercial seja quase sempre feita muito próxima ao local de

cultivo das plantas. Do contrário o transporte dos grandes volumes de folhas ou raízes

limita ou anula a lucratividade da atividade. Assim a extração comercial de óleo

essencial é tipicamente feita por uma agroindústria e o equipamento industrial está

fisicamente próximo ou até dentro da lavoura, e diretamente sujeito às sazonalidades e

condições agronômicas. Essa agroindústria pode ter diferentes portes e configurações

tecnológicas. Existem antigos exemplos de destilarias de pequenos agricultores como na

Figura 4, e de grandes unidades modernas (Figura 5), explorando a mesma menta no

Estado do Paraná.

Figura 4. Antiga destilaria de menta de pequeno agricultor.



Figura 5. Destilaria de óleo essencial de grande porte

Unidades intermediárias também têm sido desenvolvidas para contemplar

agroindustrias de médio porte como os modelos apresentados na Figuira 6, que atendem

lavouras de 5 a 20 ha, que necessitam de um gerador de vapor, ou caldeira, de pequeno

porte.

Figura 6. Destiladores de óleo essencial para pequenas agroindústrias molelo Linax

D200 e D100®.

Conclusão

A destilação de óleos essenciais, devido ao seu alto valor agregado, a facilidade

de extração e o grande número de espécies com potencial de exploração agronômica e

comercial, pode ser uma excelente fonte de renda tanto para o horticultor como para os

agricultores interessados em diversificação ou verticalização da produção.



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