ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.วรวิทย์ จันทร์สุวรรณ
ปรับปรุงล่าสุด: 1 สิงหาคม 2565
ไฮโดรโซล (Hydrosol) หรือ น้ำสกัดน้ำมันหอมระเหย คือ สารสกัดในชั้นน้ำที่ได้จากการสกัดด้วยไอน้ำ โดยปกติการสกัดจะได้ผลิตภัณฑ์ออกมาเป็น 2 ส่วน คือส่วนที่ไม่ละลายน้ำ (น้ำมันหอมระเหย) จะลอยอยู่ชั้นบนสุด และสารสกัดชั้นน้ำ (ไฮโดรโซล) จะอยู่ชั้นล่าง โดยชั้นน้ำนี้จะเรียกว่า น้ำสกัดกลิ่นดอกไม้ (Floral water) เนื่องจากเป็นวิธีที่นิยมนำมาสกัดดอกไม้เพื่อนำสารสกัดดังกล่าวไปใช้เป็นส่วนผสมของเครื่องสำอาง
การสกัดโดยการกลั่นด้วยไอน้ำ (Steam Distillation) เป็นวิธีการสกัดสารออกจากของผสมโดยใช้ไอน้ำเป็นตัวทำละลาย สำหรับแยกสารที่ระเหยง่าย ไม่ละลายน้ำ และไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ ออกจากสารที่ระเหยยาก การสกัดโดยการกลั่นด้วยไอน้ำนอกจากใช้สกัดสารระเหยง่ายออกจากสารระเหยยากแล้วยังสามารถใช้แยกสารที่มีจุดเดือดสูงและสลายตัวที่จุดเดือดของมันได้อีก เพราะการกลั่นโดยวิธีนี้ความดันไอเป็นความดันไอของไอน้ำบวกความดันไอของของเหลวที่ต้องการแยก จึงทำให้ความดันไอเท่ากับความดันของบรรยากาศก่อนที่อุณหภูมิจะถึงจุดเดือดของของเหลวที่ต้องการแยกของผสมจึงกลั่นออกมาที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเดือดของของเหลวที่ต้องการแยก ตัวอย่างการแยกน้ำมันหอมระเหยออกจากส่วนต่าง ๆ ของพืช เช่น การแยกน้ำมันยูคาลิปตัสจากใบยูคาลิปตัส การแยกน้ำมันมะกรูดออกจากผิวมะกรูด การแยกน้ำมันพลูจากใบพลู เป็นต้น ในการกลั่นไอน้ำจะไปทำให้น้ำมันหอมระเหยกลายเป็นไอแยกออกมาพร้อมกับไอน้ำ เมื่อทำให้ไอของของผสมควบแน่นโดยผ่านเครื่องควบแน่นจะได้น้ำและน้ำมันหอมระเหยปนกัน แต่แยกชั้นกันอยู่ ทำให้สามารถแยกเอาน้ำมันหอมระเหยออกจากน้ำได้ง่าย ส่วนชั้นน้ำที่ได้เรียกว่า ไฮโดรโซล
การสกัดโดยการกลั่นด้วยไอน้ำ (Steam Distillation)
(ที่มาภาพ https://www.botanicessence.com/essential-oil/home/knowledge.jsp)
ในกระบวนการกลั่นด้วยไอน้ำใช้เวลาประมาณ 5-8 ชั่วโมงขึ้นอยู่กับชนิดของพืชที่ใช้ ในรูปแบบการกลั่นทำได้สองวิธีตามลักษณะการวางพืชในหม้อกลั่น คือ ส่วนของพืชวางเหนือน้ำ เรียกว่า steam-distillation และ ส่วนของพืชจุมแช่ลงในน้ำ เรียกว่า hydro-distillation
น้ำมันหอมระเหยและไฮโดรโซล
มนุษย์รู้จักไฮโดรโซลมาตั้งแต่สมัยยุคอียิปต์โบราณเมื่อพันกว่าปีก่อน ไฮโดรโซลจึงไม่ใช่ของใหม่แต่อย่างใด ซึ่งไฮโดรโซลได้จากกระบวนการสกัดน้ำมันหอมระเหยด้วยวิธีการสกัดโดยการกลั่นด้วยไอน้ำ ซึ่งจะได้ผลิตผลพลอยได้ (by product) ที่เป็นของเหลว (ละลายน้ำ) ด้วย แต่ในยุคนั้นเป็นเพียงต้นแบบที่ยังไม่ได้ตั้งใจพัฒนาและนำไปใช้งานจริงจัง เมื่อชาวยุโรปได้เข้าไปศึกษาการสกัดน้ำมันหอมระเหยในแถบอียิปต์ในช่วงศตวรรษที่ 13 จนถึงศตวรรษที่ 17 จึงได้มีการพัฒนาเป็นน้ำสกัดน้ำมันหอมระเหยยุคใหม่ (หรือก็คือไฮโดรโซล) ที่เราใช้ในปัจจุบัน
ในช่วงปี ค.ศ. 1920 ถึง 1930 นักเคมีชื่อ René-Maurice Gattefossé และเป็นแพทย์ชาวฝรั่งเศสประสบอุบัติเหตุไฟลวกมือจากการระเบิดในห้องทดลอง เขารีบจุ่มมือลงในอ่างของเหลวที่อยู่ใกล้ตัวของขา เขารู้สึกสิ่งน่าเหลือเชื่อว่ามือของเขาไม่มีอาหารแสบหรือปวด และยังบรรเทาอาการของบาดแผลผุพองได้ จากนั้นจึงมีการศึกษาเกี่ยวกับอาการที่ผิวหนังหายเร็วขึ้นหลายเท่าโดยไม่มีแผลเป็นนั้นเป็นเพราะสรรพคุณของของเหลวในโถนั้น ซึ่งก็คือน้ำมันหอมระเหยลาเวนเดอร์ (lavender essential oil) นับได้ว่าเป็นจุดเริ่มต้นของการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับน้ำมันหอมระเหยอย่างจริงจัง และเกิดคำว่า Natural Aromatic Oils ขึ้นเป็นครั้งแรกในโลก (https://hydrosoldistiller.com/blogs/news/about-the-history-of-hydrosol)
น้ำมันหอมระเหยจึงเป็นศาสตร์อีกแขนงหนึ่งที่ได้รับความสนใจอย่างมาก นักเคมีชาวฝรั่งเศส René-Maurice Gattefossé สนใจศึกษาการใช้ประโยชน์น้ำมันหอมระเหยเพื่อการรักษาทางการแพทย์ แม้ว่าก่อนหน้านี้เขาได้รู้ถึงคุณสมบัติของน้ำมันหอมระเหยลาเวนเดอร์ครั้งเมื่อเขาได้รับอุบัติเหตุ ในปี ค.ศ. 1928 Gattefossé ได้รับเหรียญ aromatherapy ซึ่งจากผลงานการใช้น้ำมันหอมระเหยเพื่อการรักษาทางการแพทย์ และปี ค.ศ. 1937 เขาเขียนหนังสือ Aromathérapie: Les Huiles essentielles hormones végétales และต่อได้พิมพ์เผยแพร่เป็นภาษาอังกฤษชื่อว่า Gattefossé's Aromatherapy ซึ่ง René-Maurice Gattefossé ได้รับการยกย่อง "Father of Essential Oils"
ปัจจุบันมีการนำไฮโดรโซลไปใช้ในผลิตภัณฑ์บำรุงผิว โทนเนอร์ เครื่องสำอาง น้ำหอม สมุนไพร ครีมรักษาแผล เรียกว่าใช้ได้ทั้งกิน ดม และทาเข้าสู่ผิวหนัง ไฮโดรโซลที่วางขายมีทั้งที่สกัดจากกุหลาบ โรสแมรี่ เปปเปอร์มินต์ ลาเวนเดอร์ เลมอน คาโมมายล์ มานูก้า และอีกมากมาย
ไฮโดรโซลโรสแมรี่ | ไฮโดรโซลลาเวนเดอร์ | ไฮโดรโซลกุหลาบ |
ส่วนคนตะวันออกกลางได้นำไฮโดรโซล (Hydrosol) มาผสมน้ำตาลหรือน้ำผึ้งเป็นเครื่องดื่ม Functional Drink ในหลาย ๆ ประเทศ
อะลิมบิก
อะลิมบิก มาจากภาษาอารบิก “al-‘ambiq” ที่แปลว่า การกลั่น และภาษากรีกว่า ambix ที่แปลว่า ถ้วย ถูกคิดค้นเพื่อใช้ในการกลั่นมาตั้งแต่สมัยโบราณ โดยอะลิมบิกจะประกอบไปด้วย 3 ส่วนด้วยกันคือ “cucurbit” หรือหม้อที่ใส่น้ำเพื่อให้ความร้อนจนกลายเป็นไอน้ำ ส่วนที่สองคือ “Head” หรือส่วนหัว ซึ่งจะเป็นส่วนบรรจุวัตถุดิบ โดยไอน้ำจะลอยผ่าน และส่วนสุดท้ายคือ “tube” หรือท่อควบแน่นที่จะต่อกับน้ำเย็นภายนอกเพื่อให้ไอระเหยกระทบกับความเย็นแล้วเกิดการควบแน่นเป็นไฮโดรโซล (Hydrosol)
อะลิมบิกและอุปกรณ์สำหรับใช้เตรียมไฮโดรโซล (ภาพโดย วรวิทย์ จันทร์สุวรรณ, 2565)
ส่วนหมอต้ม | ส่วนท่อบรรจุวัตถุดิบและส่วนควบแน่น | ตะแกรงและตัวยึดท่อ |
วิธีการสกัดไฮโดรโซลด้วยเครื่องอะลิมบิก
- นำวัตถุดิบ (ดอกไม้ ใบพืช หรือส่วนของพืช) บรรจุใส่ในส่วนท่อบรรจุวัตถุดิบ (ประมาณ 100-300 กรัม) ใส่ตะแกรงกันวัตถุดิบตกลงในส่วนหม้อต้ม
- เติมน้ำกลั่นในหม้อต้ม ประมาณ 3 ลิตร
- ประกอบเครื่องอะลิมบิกเข้าด้วยกัน ใส่ตัวยึดท่อให้แน่นเพื่อป้องกันไอน้ำระเหยออก และต่อกับถังโฟมความเย็นสำหรับหล่อเย็นในส่วนท่อควบแน่น
- ให้ความร้อนหม้อต้มโดยใช้เตาไฟฟ้า (ระดับความร้อนระดับกลาง ถ้าให้ความร้อนมากเกินไปจะทำให้น้ำระเหยเร็วเกินไป)
- เก็บของเหลวที่ได้จากการควบแน่นที่ปลายส่วนควบแน่น จะได้ไฮโดรโซล