O processo pela destilação a vapor começa quando o produtor insere o material das plantas escolhidas, ou carga, dentro de uma câmara especial. Freqüentemente sob considerável pressão, o vapor é então forçado para dentro da câmara. Como ele passa através do material da planta, o vapor rompe os depósitos e cavidades das plantas produtoras do óleo e libera a sua essência que conseqüentemente evapora juntando-se ao vapor. O vapor e o óleo essencial evaporado então passam pela câmara e através de um tubo coletor circundado por água fria. Aqui, eles se condensam sob forma de água e óleo essencial líquido e fluem dentro de um vaso coletor. Os óleos essenciais são incapazes de se mistura com a água e assim formam uma camada acima dela, tornando fácil sua separação. Pequenas quantidades de princípios odoríferos também permanecem na água, formando uma água aromática ou hidrolato. O hidrolato é freqüentemente usado para retornar a uma nova destilação e tornar-se mais concentrado no processo. Águas florais como as de Rosa e de Camomila tem sido importantes para o tratamento de pele e perfume desde quando a destilação foi descoberta no século XIII.
O material aromático pode também ser extraído com a ajuda de solvente como o hexano. Contudo, o produto resultante chamado absoluto não é um óleo essencial puro por conter constituintes adicionais da planta. Absolutos são inadequados para propósitos terapêuticos devido às pequenas quantidades de resíduo tóxico que invariavelmente eles contêm. A extração por solventes, ou separação, é freqüentemente usada para extrair os princípios aromáticos de plantas com baixa produção de óleo essencial, como Néroli e Rosa. Ele é geralmente preferido pela indústria de perfumes por ser mais econômico que o processo de destilação.
A expressão a frio é um processo usado pela extração dos óleos essenciais da casca de frutas cítricas. A camada externa da pele é rompida através de meios mecânicos e a essência, ou o sabor picante, pressionado fora. São obtidos por esse método os óleos de cítricos tais como a laranja, a bergamota, a mandarina, o grapefruit, o limão e a lima.
O tradicional processo de enfleurage é ainda ocasionalmente usado para extrair componentes aromáticos de flores delicadas como o Jasmim. Uma camada de flores é colocada sobre fina camada de gordura animal sem odor, chamada de chassis. A gordura gradualmente torna-se saturada com os constituintes aromáticos das flores e então é tratada com álcool para produzir um absoluto em pomada. Esse processo é muito oneroso e não é amplamente utilizado.
Os óleos essenciais destilados e por expressão a frio são compostos de uma larga variedade de compostos relativamente simples, feitos geralmente de carbono, hidrogênio e oxigênio. Esses átomos, entre eles, se combinam e produz no mínimo 3000 diferentes moléculas aromáticas, cada uma das quais pertencentes a um grupo químico específico, de acordo com a sua estrutura básica.
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