Dobivanje i kontrola kvalitete hidrolata


Jedan hidrolat bušina ima miris pokošenog sijena, a drugi miris meda. Sigurno postoje razlozi, a jedan od njih je i od koliko biljnog materijala dobijemo koliko hidrolata. Njihov glavni problem je kvarljivost i tu smo se snašli sterilnom filtracijom ili konzervansima. U hidrolatu budu otopljene molekule eteričnog ulja, i to više onih koji i više vole vodu.

Dobivanje hidrolata

neroli

Već je rečeno kako se hidrolati dobivaju tijekom proizvodnje eteričnih ulja destilacijom vodenom parom. Tiještenjem eteričnih ulja citrusa NE dobiva se hidrolat, premda se u većini današnjih postupaka koristi voda tijekom tiještenja. Proizvodnja hidrolata nije jednostavan proces bez problema i tehnoloških rješenja koje ih moraju riješiti. Neka eterična ulja se bolje tope u vodi od drugih, poput ruže i cimetovca, pa se tada hidrolat recirkulira u sustav. Takvi postupci mogu narušiti kvalitetu hidrolata, pa se mora brižljivo voditi računa da uvjeti destilacije ne naruše kvalitetu hidrolata. Iznimno je bitno paziti na omjere droge i količine proizvedenog hidrolata. Korištenje vrlo velikih količina vodene pare prilikom čega nastaje vrlo velik volumen hidrolata. Time se razrjeđuju aktivne tvari u hidrolatu, a sam hidrolat može biti vrlo slabašnog mirisa.

Stoga svaki proizvođač mora točno znati koja je količina hidrolata dobivena iz 1 kg biljne mase. Ovaj podatak će kasnije trebati navesti na samom certifikatu. To može biti omjer od 0,5-4 litre hidrolata po 1 kg biljnog materijala. Vrlo “slabašni” hidrolati na tržištu imaju omjer od 5-20 litara na 1 kg biljnog materijala.

Način destilacije i omjer biljne droge i hidrolata često se može prepoznati i njuhom. Nepovoljna tehnologija proizvodnje može dati hidrolat koji miriše na dim, a sam hidrolat može imati slabo izražen miris (manji omjer biljke u odnosu na dobiveni hidrolat). Moje je osobno iskustvo da kod hidrolata istog proizvođača zna doći do velikih razlika u olfaktornim osobinama hidrolata, ovisno od lota do lota. Od češće prisutnih hidrolata to se pogotovo odnosi na hidrolate bušina i smilja, dok su hidrolati ružmarina vrebenona i lavande, primjerice, konzistentniji u svojim olfaktornim karaktersitikama.

Procesiranje i čuvanje hidrolata

Nakon procesa destilacije i odvajanja eteričnog ulja od hidrolata, hidrolat nije samo dovoljno spremiti u “bačvu” i povremeno ga uzeti. Naime, hidrolati su vodeni mediji koji lako mogu biti mikrobiološki kontaminirani. Neki hidrolati koji sadrže snažne antimikrobne tvari iz samog eteričnog ulja (cimetovac, mravinac, klinčićevac) mogu biti dovoljno konzervirani samim tim tvarima. No većina hidrolata ima vrlo male količine antimikrobnih tvari i mogu se pokvariti uz pojavu mutnoće, taloga i neugodnog mirisa. Pogotovo su skloni kvarenjima hidrolati njemačke i rimske kamilice, gospine trave, stolisnika i sličnih biljaka čija eterična ulja i sama nemaju odveć izraženu antimikrobnu aktivnost. Zbog toga su napredniji proizvođači uveli su nov način proizvodnje hidrolata, otprije poznat u farmaceutskoj industriji sterilnih intravenskih proizvoda. Odmah nakon destilacije hidrolati se steriliziraju fitracijom kroz filter s porama veličine 200 nm (0,2 μm) postupkom tzv. sterilne filtracije. Na taj način se uklanjaju sve bakterije i spore jer su ti mikroorganizmi odveć veliki da prođu takav filter te ostaju na njemu, a prolazi hidrolat u zaseban spremnik. Hidrolati se pune direktno nakon filtracije i time se osigurava da kupcu stigne sterilan hidrolat. Neki proizvođači dvostruko filtriraju hidrolat kako bi što više smanjili opterećenje mikroorganizmima prije punjenja. Dvostruka filtracija može biti izvedena konsekutivnom filtracijom fitlerima s različitim veličinama pora. Primjerice, u prvoj filtraciji koriste se filteri s porama veličine 400-800nm, a druga filtracija s porama veličine 200nm. Poželjno je da maloprodajni spremnici (bočice) u kojima se pakiraju hidrolati imaju maleni otvori boca dodatno osiguravaju da ne dođe do kvarenja hidrolata nakon otvaranja. Ovakvi tipovi hidrolata smatraju se najkvalitetnijima. U vrijeme kada sam počinjao s aromaterapijom, većina hidrolata, ako nisu sadržavali konzervanse, razvili bi mutnoću i bijeli talog, a sama njihova mikrobiološka kvaliteta bila je upitna.

Spremnici su u idealnom slučaju od stakla, hidrolitičke klase III ili više. Staklo je najinertniji materijal (najmanje reagira s vodom i vodenom otopinom). Naravno, osim stakla koriste se, zbog njihove cijene, i plastični materijali (polimeri), i to poželjno oni tipovi plastika koji ne otpuštaju ftalate.

Proizvođači i distributeri imali su najveći problem upravo s kvarenjem hidrolata, odnosno rastom mikroorganizama. Stoga neki posežu za konzervansima ili inhibitorima rasta mikroorganizama. Parabeni su postali u medijima ozloglašeni spojevi, premda se naširoko koriste u kozmetičkoj industriji. Ipak, prema COSMOS standardu za ekološki kozmetiku, parabeni su zabranjeni, a prema izvještaju Europske komisije upotreba propil-parabena za proizvode za djecu ispod dvije godine mora biit opravdana od slučaja do slučaja. U svakom slučaju, hidrolati s parabenima ne sugeriraju se za oralnu upotrebu. Neki proizvođači dodaju etanol (običan ili biološkog podrijetla) u nižim koncentracijama (između 10 i 20 vol%). Ova koncentracija, premda djelomično povećava stabilnost hidrolata, utječe na njegova biološka svojstva na koži i to nije onaj originalni hidrolat koji sadrži vodu s niskim koncentracijama u vodi otopljenih molekula eteričnih ulja. Benzil alkohol/dehidrooctena kiselina (DHA), trgovačkog naziva Geogard 211/proizvođač: Lonza (INCI: dehydroacetic acid (and) benzyl alcohol), nalazi se u nekim lakše kvarljivim hidrolatima pojedinih proizvođača. Ovaj konzervans dozvoljen je za upotrebu u kozmetici, no uvijek mora biti deklariran na sastavu, jer su takvi hidrolati namijenjeni samo za kozmetičku upotrebu. Neki proizvođači koriste seriju prirodnih konzervansa Leucidal/proizvođač: Active microtechnologies. Premda postoji nekoliko varijanti Leucidala, svi u svom prvom dijelu sadrže naziv Leuconostoc/Radish Root Ferment Filtrate, što znači da su dobiveni fermentacijom kupusa kimchi s bakterijom mliječno kiselog vrenja Leuconostoc kimchii. Leuconostoc kimchii otpušta antimikrobne peptide i na tome se temelji jedan dio antimikrobnog djelovanja Leucidala. Leucidal je slabiji konzervans od Geogarda 211, ali ima veći prizvuk prirodnosti te je idealan za vodene sustave. Ipak on utječe na kemijski sastav osnovne sirovine. Za eventualnu oralnu upotrebu koriste se hidrolati bez konzervansa.

Hidrolati bi se trebali čuvati na temperaturama ispod 20 °C. Preporučljivo je nakon otvaranja da se čuvaju na hladnom (hladnjaku) te se na sve moguće načine treba izbjegavati moguće mikrobiološko zagađenje. To se pogotovo odnosi na eventualno “vraćanje” viška hidrolata nakon upotrebe nazad u bočicu.

Kemijski sastav hidrolata

Jedna od temeljnih krivih predožbi je da hidrolat sadrži otopljeno eterično ulje i da su omjeri otopljenih tvari identični kao i u eteričnom ulju ruže. Tijekom odvajanja (separacije) eteričnog ulja i vode, proporcionalno će se bolje otopiti molekule koje su hidrofilnije (bolje se tope u vodi). Jako lipofilne molekule (one koje se tope bolje u uljima) će se u manjoj mjeri otopiti u hidrolatu. Postoji li način na koji to možemo predvidjeti? Postoji. Jedna od vrijednosti kojom barem u grubo možemo aproksimirati zastupljenost pojedine molekule u hidrolatu je logP. LogP je definiran kao particijski koeficijent molekule između n-oktanola i vode. Što to znači? N-oktanol je tekući alkohol koji se ne miješa (topi) u vodi. On je stoga više “masnijeg” karaktera i svojim svojstvima djelomično oponaša staničnu membranu. Kada izmiješamo neku tvar u jednakim omjerima n-oktanola i vode, tvar će se otopiti i u jednoj i u drugoj tekućini. No, u kojoj mjeri će biti ta tvar otopljena u svakoj tekućini ovisit će o svojstvima te tvari. Ako tvar više voli biti u “masnijem” mediju (lipofilna), bolje će se otopiti u n-oktanolu, odnosno više ćemo molekula tvari naći u njemu. Ako više voli vodu (hidrofilna), više molekula će se rasporediti u vodenom dijelu. LogP je matematička vrijednost:

logP=logaritam10(koncentracija tvari u n-oktanolu/koncentracija tvari u vodi)

Primjerice, ako se neka tvar bolje topi u n-oktanolu (lipofilnija) i ima je sto puta više u n-oktanolu negu u vodi, tada će logP biti 2 (logaritam po bazi deset od 100). Što je logP veći, tvar je lipofilinija, a što je niži, to se tvar bolje topi u vodi (hidrofilnija je).

LogP je vrijednost koja je korisnija u predviđanju bioloških svojstava, ali u edukativne svrhe može dobro poslužiti kao primjer kako će se molekule rasporediti između eteričnog ulja i hidrolata. Primjer takve razdiobe može poslužiti hidrolat i eterično ulje nerolija gorke naranče. Monsef-Esfahani et al. ispitivali su sadržaj pojedinih molekula u hidrolatu nerolija. Sastav hidrolata nerolija u odnosu na prosječan sastav eteričnog ulja nerolija gorke naranče prikazane je u sljedećoj tablici:

  Udio (%)
 
SpojAlogP98Hidrolat neroli gorke narančeEterično ulje neroli gorke naranče (prosječan sastav)
linalol1,80344,128,0-44,0
limonen2,44209,0-18,0
β-pinen2,6530,67,0-17,0
α-terpineol2,0702,62,0-5,5
neril-acetat3,0010max. 2,5
geranil-acetat2,37501,0-5,5
metil-antranilat1,06311,80,1-1,0
E,E-farnezol3,0970,30,8-4,4
trans-nerolidol3,0960,21,0-5,5

Ovdje se vidi da tvari koje imaju nižu logP vrijednost poput linalola i α-terpineola, u hidrolatu bude zastupljene kao i u eteričnom ulju. Vrlo hidrofilna molekula niskog logP, metil-antranilat, bolje se topi u vodi i ima ga više negu u eteričnom ulju. Tvari visoke logP vrijednosti, koje su sve druge molekule, zastupljene su manje nego u prosječnom eteričnom ulju.

U hidrolatu ruže u potpunost dominiraju alkoholi: fenil-etil alkohol, geraniol, nerol, citronelol. Babu et al. uFlavor and Fragrance Journal (2002; 17: 136–140) objavljuju kako preko 95% svih sastojaka hidrolata ruže su alkoholi, dok ih u eteričnom ulju ruže bude 55-70%.

Ovi podaci objašnjavaju i različit miris eteričnog ulja i hidrolata, koji ma kako bio diskretan je sasvim uočljiv.

Kontrola kvalitete i certifikat

hamamelis

Za razliku od eteričnih ulja, kontrola kvalitete je nešto manje opsežnija. Dobor ispitan hidrolat ima na svakom lotu ispitane sljedeće karakteristike:

  1. boja i prozirnost (organoleptički, rjeđe prema Gardneru ili turbidimetrijski/nefelometrijski). Većina hidrolata su bezbojne do blijedo žute otopine. Uglavnom su prozirni, ali mogu biti i opalescentni do zamućeni bez pojave taloga kao što je slučaj s hidrolatom cedra. Norme ne propisuju potrebu farmakopejskog ispitivanja stupnja opalescencije standardima.
  2. pH (od 3-9). Najčešće vrijednosti su od 4-7.
  3. relativna gustoća na 20 °C, koja je obično 1 (ista gustoća kao i voda).
  4. indeks loma svjetla na 20 °C.
  5. mikrobiološka čistoća metodom brojenja na ploči (plate count). Prema ISO 21149 manje od 1000 CFU/g aerobnih bakterija, a prema ISO 162121 manje od 10 CFU/g kvasnica i manje od 10 CFU/g spora plijesni.

Upravo je ispitivanje mikrobiološke čistoće vrlo bitna analiza, kako bi bili sigurno u zdravstvenu ispravnost proizvoda.

Osim rezultata ovih analiza, hidrolat mora imati iskazane omjere biljne droge i dobivenog hidrolata (podatak iz proizvodnje), lot, datum i mjestu proizvodnje, datumu uzorkovanja materijala te eventualno eko certifikat ako se radi o proizvodu koji se deklarira kao ekološki.

Drugi proizvodi slični hidrolatima

Ponekad se ljudi znaju buniti s drugim, mirisnim vodenim ekstraktima biljaka koji iznimno sliče na hidrolate ali to nisu u pravom smislu riječi. Tvrtka Gattefosse uvela je na tržište sirovina liniju Extrait Originel, od kojih su neki dobiveni flash destilacijom, a neki polaganom dehidratacijom sirovine. Ovi proizvodi potpuno su bistri, neutralnog pH, neiritativni i iznimno ugodnog mirisa na biljku. Prisutnost ovakvih voda citrusa (naranče, limuna) je i izazvala zabunu, prije svega i jer se u maloprodaji znaju prodavati zajedno s hidrolatima i nazivaju se “voda”, pa čak i hidrolat. Oni su vrlo tražena kozmetička sirovina za emulzijske sustave i tonike za lice zbog svojeg prirodnog mirisa i ugodnog, hidratizirajućeg djelovanja na kožu.

Esencijalne vode su disperzije eteričnih ulja u vodi (rasprešene čestice), bez upotreba emulgatora i solubilizatora. Tehnologiju proizvodnje uvela je tvrtka Florihana, a distribuira se preko tvrtke Earthoil. Koncentracija eteričnih ulja zna varirati od 0,01 do čak 10% (najčešće ispod 1%). Zbog svojeg mirisa iznimno podsjećaju na hidrolate, ali to jednostavno nisu. Naime, hidrolati sadrže hidrofilnije (u vodi topivije) molekule eteričnih ulja koje su se ekstrahirale u vodu tijekom detilacije, dok esencijalne vode sadrže integralna eterična ulja.