에센셜오일의 추출법(수증기 증류법 압착법 용매 추출)

에센셜오일은 식물의 생육환경, 기후, 토양의 조건, 일조조건등에 영향을 받게 되며 해다마 향기가 미묘한 변화를 나타냅니다. 같은 품종의 식물일지라도 이러한 차이가 아주 큰 경우에는 별개의 오일로 분류하게 됩니다. 하지만 품종으로는 같기 때문에 그 다른 경우를 케모타입(chemotype)이라고 하며 특히 이런 현상은 꿀풀과  식물들에게 흔하게 나타납니다. 대표적인 식물로는 타임과 로즈메리가 있습니다. 타임의 케모타입은 티몰, 카바크롤, 제라니 올이 있으며 로즈메리는 캠퍼, 버베논, 시네올이 있습니다. 같은 종이기 때문에 학명은 동일하게 사용하고 학명 뒤에 케모타입의 성분을 표기하여 그 종류를 구별하게 됩니다.  식물은 부위에 따라 방향성분이나 에센셜오일의 함유량 등이 다릅니다. 그래서 추출한 식물의 부위와 추출방법에 따라 에센셜오일의 생산량과 품질, 에센셜오일의 가격이 달라집니다. 또한 식물의 생장주기 중 어느 시기에 식물재료를 수확해야 하는지를 아는 것이 아주 중요합니다. 왜냐하면 잎의 휘발성 오일 성분은 시기와 잎의 크기에 따라 달라지기 때문입니다. 페퍼민트 에센셜오일의 주요 성분인 멘톨, 멘톤 등은 수확시기에 따라 상당한 차이가 있으며 캐모마일 저먼은 봄파종에서 가을파종의 오일함량보다 훨씬 높으며 세이지의 알파투존 역시 수확시기에 따라 함유량이 달라집니다. 그리고 생산지의 해발 높이에 따라 향기가 달라지는 경우도 있으며 라벤더는 해발이 높은 곳일수록 주요 성분인 리나릴아세테이트의 함양이 증가하고 향은 달콤해지면 적용했을 때 진정 효과가 강해집니다. 아로마 오일을 추출하는 방법은 여러 가지가 있으나 가장 대표적인 방법으로는 증류법, 압착법, 용매추출법, 이산화탄소 추출법 등이 있습니다. 그중에서 일반적인 방법 세 가지에 대해 알아보겠습니다. 

수증기 증류법

로마시대에 개발된 오일 추출법입니다. 현재에는 그 규모가 훨씬 커지고 복잡해졌으나 추출방식의 기본원리는 같습니다. 아비센나가 장미를 추출하기 위하여 고안해서 사용한 이후 가장 많이 사용하는 추출방법입니다. 에센셜오일의 여러 추출법 중에서 가장 경제적이며 대량으로 오일 추출이 가능합니다. 시중에 통용되고 있는 아로아에센셜오일의 80% 정도가 바로 수증기 증류법으로 추출하고 있습니다. 식물의 꽃, 잎, 줄기 등을 수확하여 바로 증류하기도 하고 식물의 종류에 따라 약간 건조 후 수증기를 이용하여 증류하기도 합니다. 수증기를 이용하여 증류하는 방법에 대해 알아보겠습니다. 식물 재료를 증류기 안에 넣고 수증기를 불어넣어 가열합니다. 그리면 뜨거운 수증기의 열이 에센셜오일이 들어 있는 식물재료를 통과하면서 에센셜오일이 들어 있는 세포가 파괴되고 그 속에 있던 에센셜오일이 수증기와 함께 증발하기 시작합니다.  수증기와 함께 증발된 에센셜오일은 튜브관으로 들어가고 그 후 냉각기가 설치되어 있는 외부관을 지나가게 됩니다. 급격한 온도차이로 기화된 에센셜오일이 응축되면서 액체상태로 변하게 됩니다. 냉각관을 통해서 액화된 증류수는 또 다른 용기에 모아지게 되는데 물보다 비중이 작은 아로마오일은 자연스럽게 물 위로 모이게 됩니다. 최종단계에서 아로마오일과 하이드로졸(아래에 모인 물은 하이드로졸(Hydrosol, 플로럴워터)로 아로마오일 성분 중 물에 녹는 성분들이 일부 포함된 증류수)을 각각 따로 채집하게 됩니다. 수증기 증류법은 단기간에 많은 양의 아로마에센셜오일을 추출할 수는 있으나 향기물질이 물과 열에 의해 일부 분해되거나 변화하기도 하기 때문에 고온에 불안정하거나 민감한 에센셜오일의 성분은 가급적 최대한 빨리 공정을 마치는 것이 중요합니다. 그리고 수증기 증류법의 공정은 간단하지만 숙련된 기술을 요합니다.  양질의 에센셜오일을 얻기 위해서는 식물재료에 맞는 열의 온도와 압력, 그리고 시간을 조절할 줄 아는 지식과 함께 정밀한 기술이 필요한 과정이기 때문입니다. 식물재료마다의 특성을 고려하지 않고 단시간에 고온, 고압으로 많은 양을 증류해 버리면 에센셜오일의 성분들 중 천천히 휘발되는 유용한 성분들은 조건이 맞지 않아 미처 추출되지 않아 에센셜오일로 추출해도 향이나 품질이 떨어지는 결과물을 얻기 때문입니다. 아로마오일과 함께 추출되는 하이드로졸은 노약자나 임산부를 위한 아로마세러피로 이용될 수 있고 필요에 따라 아로마오일보다 향기와 치료효과가 뛰어날 수도 있습니다. 열을 가하기 때문에 손실되는 화학성분도 있지만 더 유용하게 바뀌는 성분도 있습니다. 바로 광독성 물질인 베르갑텐(bergaptene)인데 열을 가하면 이 베르갑텐(bergaptene) 성분이 분해되어 광독성을 일으키지 않게 됩니다. 또한 캐모마일 저먼에 들어 있는 마트리카린(matricarine)은 카마쥴렌(chamazulene)으로 바뀌어져 인체에 더 유용하게 작용하게 됩니다.

압착법

에센셜오일을 추출하기 위해 사용하는 식물 재료 중 열에 민감해서 수증기 증류법으로 추출을 할 수 없는 경우 사용하는 추출법입니다. 열이나 물에 의해 변형될 수 있는 성분을 가열하지 않고 추출하기 때문에 성분을 그대로 추출할 수 있으며 식물의 원 재료의 향을 그대로 추출할 수 있다는 장점이 있습니다. 추출 시 열을 사용하지 않고 추출하기에 냉압착법(cold expression)이라고 합니다. 압착법 추출은 주로 오렌지, 레몬, 버가못 같은 감귤류에 사용하고 감귤류에는 오일이 주로 과피에 포함되어 있기 때문에 과피의 무기염료를 빼고 추출하게 됩니다. 압착법으로 추출할 때는 식물재료가 가지고 있는 오일이 그대로 얻어지기 때문에 유기농으로 재배된 감귤류를 사용하여야 하며 농약성분과 같은 불순물에 유의해야 합니다. 과거 압착법의 추출은 주로 손을 사용했으나 근래에는 기계의 발달로 인해 감귤류 껍질에 스크레치를 주며 돌려주기만 하면 오일 주머니가 터지면서 오일이 나오게 되는데 이때 오일이 날아가지 않도록 물을 분사해서 오일을 모으게 됩니다. 이렇게 물과 섞인 오일을 원심분리기를 이용해서 물과 오일을 분리하게 됩니다. 압착법으로 추출한 감귤류 오일은 휘발성이 높으므로 반드시 색깔 있는 유리병에 보관하고 햇볕이 들지 않는 냉암소에 두고 사용하길 바랍니다. 사용 후에는 뚜껑을 꼭 닫아주고 개봉 후 6개월 이내에 사용하는 것이 좋습니다. 

용매추출법

식물 재료 자체가 가지고 있는 오일의 양이 워낙 적어서 수증기 증류로 추출했을 때 오일의 양이 적은 식물재료들 즉, 로즈 재스민과 같은 꽃류나 프랑킨센스, 미르, 벤조인 같은 수지 성분으로 구성되어 있는 원료들, 에센셜오일의 등급이 떨어지는 식물에 용매추출법을 적용합니다. 용매 추출법이란 말 그대로 어떤 용제에 녹여 추출하는 방법입니다. 열을 사용하는 수증기 증류법에 비교해 보면 용매로 추출하는 오일은 향기가 더 풍부합니다. 하지만 수증기증류법은 휘발성 성분만을 추출해 내지만 용매추출법은 식물의 에센셜오일 성분 외에도 왁스성분, 식물의 색소등의 비휘발성 성분까지 추출됩니다. 그리고 용매추출을 위해서는 용매제를 사용하게 되는데 주로 헥산, 에테르, 알코올 등을 사용합니다. 이런 용매추출법으로 추출된 오일은 앱설루트로 불리며 아로마세러피의 용도가 아닌 풍부한 향기의 획득을 목적으로 하기에 주로 화장품 및 향수제조에 많이 사용되고 있습니다. 용매를 이용한 추출과정을 살펴보면 먼저 식물재료에 헥산과 같은 유기 용제에 넣은 후 용제를 증발시킵니다. 그러면 반고형의 콘크리트가 남게 됩니다. 이 콘크리트를 다시 알코올에 섞어 방향성분만을 추출한 다음 마지막으로 알코올을 제거하고 정제하는 과정을 거치면 앱설루트 오일을 얻을 수 있습니다. 이렇게 얻은 앱설루트에는 증발하지 못한 무거운 오일분자들이 남아 있고 또 유기용제의 물질에 따라 아로마세러피로 쓰기에 부적절하지만 최근에는 기술의 발달로 예전처럼 많은 독성이 남아있지는 않다. 그러나 피부에 사용할 때에는 아주 소량일지라도 유기용매의 독성이 남아있을 수 있으므로 반드시 패치테스트를 거친 후 사용하길 권합니다. 다마스크 로즈의 꽃을 원료로 수증기 증류법으로 추출한 로즈 오일은 로즈오또로 부르며 굉장한 고가로 유통되고 있고 다마스크 로즈, 캐비지 로즈등의 로즈 꽃에서 유기용제로 추출한 에센셜오일은 로즈 앱설루트로 유통되며 이 또한 고가로 유통됩니다. 일반적으로 로즈는 꽃잎에 함유된 에센셜오일의 양이 워낙 적어서 센터폴리아종인 캐비지 로즈의 앱설루트가 일반적으로 더 많이 유통되고 있습니다.