Отримання ефірних масел

Способи отримання ефірних масел: 1) перегонкою з водяною парою; 2) екстракцією деякими екстрагентами; 3) шляхом Анфлераж і 4) механічний. Використання того чи іншого способу залежить від морфоанатоміческіх особливостей сировини, кількості і складу ефірної олії. Кількість ефірної олії в сировині коливається в досить широких межах (наприклад, в бутонах гвоздики до 23%, в квітках фіалки тільки близько 0,004%).

Перегонка з водяною парою - старовинний і до сих пір найпоширеніший спосіб отримання ефірних масел. Його використовують у всіх випадках, коли сировина містить багато ефірного масла і температура перегонки (близько 100 ° С) не відбивається на якості останнього.

Температура кипіння окремих компонентів ефірних масел коливається від 150 до 350 ° С. Так, наприклад, пінен кипить при 160 ° С, лімонен - ​​при 177 ° С, гераніол - при 229 ° С, тимол - при 233 ° С і т.п. Однак всі ці речовини в присутності водяної пари перегоняются при температурі нижче 100 ° С.

Теоретичні основи процесу перегонки з водяною парою випливають із закону Дальтона про парціальних тисках, згідно з яким суміш рідин (взаємно нерозчинних і хімічно один на одного не діють) закипає тоді, коли сума пружності їх парів досягає атмосферного тиску.

Згідно із законом Дальтона загальний тиск суміші дорівнює сумі парціальних тисків компонентів. В результаті тиск парів суміші досягає атмосферного тиску ще до кипіння води. Так, наприклад, суміш скипидару і води в умовах атмосферного тиску буде переганяти при 95,5 ° С (замість 160 ° С для пинена - основного компонента скипидару).

Перегонку з водяною парою здійснюють в перегінних кубах або в безперервно діючих перегінних апаратах.

Перегінні куби представляють собою періодично діючі установки, що складаються з перегінного куба (власне), конденсатора і приймача; куб має подвійну сорочку, в якій циркулює пар, що оберігає куб від охолодження. На днище куба розташовується перфорований змійовик, через який надходить пар для перегонки масла. Куб закривається кришкою, яка за допомогою пароотводной трубки - хобота - з'єднується з конденсатором. Приймачем служать так звані флорентійські склянки із зливними трубками. Вони влаштовані так, що якщо масло легше води, то воно збирається шаром зверху, при цьому вода витікає через зливну трубку, яка зміцнюється в тубусі у днища склянки. Якщо ефірну олію важча за воду, то воно опускається на дно, а воду видаляють через трубку, укріплену у верхній частині склянки. Сировину завантажують в куб на помилкове дно. Через вентиль і змійовик в куб впускають пар, який, проходячи через рослинну масу, захоплює з собою ефірну олію. У тих випадках, коли погонні води містять в розчиненому або емульгованому стані багато цінного ефірного масла (наприклад, при отриманні трояндової олії), останнім виділяється з нього шляхом вторинної дистиляції відгінних вод. При цьому з першими ж порціями води відганяється велика частина утриманого масла.

Для переробки великої кількості сировини застосовують безперервно діючі перегінні апарати. Перегонка з водяною парою може проводитися не тільки при атмосферному тиску, а й під тиском з перегрітою парою. У цьому випадку співвідношення води і ефірного масла вигідно змінюється на користь збільшення переганяється масла. Це пояснюється тим, що зменшення пружності парів води йде непропорційно зміни пружності парів ефірного масла.

Екстракція. Ефірні масла розчиняються в багатьох легко летючих органічних розчинниках. Ця властивість використовується в тих випадках, коли компоненти ефірних масел термолабільни і піддаються деструкції при перегонці з водяною парою. Екстракція полягає в тому, що сировина в спеціальних екстракторах піддають витяганню петролейним ефіром (найчастіше), етиловим ефіром, ацетоном або іншим екстрагентів. Потім екстрагент відганяють, конденсують і знову направляють в процес. Екстрактори працюють за принципом апарату Сокслета (в тих випадках, коли повторне нагрівання екстракту в приймачі не відбивається на якості масла) або в установках, що працюють за принципом протитечії. Такий апарат складається з колонки, всередині якої сировину по шнеку піднімається від низу до верху, а назустріч йому зверху вниз надходить екстрагент.

Після відгону розчинника залишок являє собою або чисте ефірне масло або, частіше, суміш ефірного масла з іншими витягнутими речовинами - смолами, воском і т.п. Такі екстракти, звані "пахучими воском", використовуються в натуральному вигляді або піддаються переробці для виділення з них ефірного масла (екстракція спиртом і отгонка останнього під вакуумом). Останнім часом екстракція ефірних масел стала проводитися також зрідженими газами (вуглекислота, бутан і ін.).

До екстракційним способам отримання ефірних масел відноситься і мацерація квіткового сировини жирами. Для цього сировину в тканинних мішечках занурюють в ємність з жировим корпусом на 24 - 48 год. Далі ефірне масло витягують з жиру спиртом (див. Анфлераж).

Анфлераж заснований на тому, що виділяється ефірне масло з зібраної сировини (переважно з квіток) поглинається сорбентами (тверді жири, активоване вугілля та ін.). Цей процес проводиться в спеціальних рамах, герметично зібраних по 30 - 40 штук (одна на іншу) в батарею.

При роботі з твердими жирами на обидві сторони скла (рами) наносять жирової сорбент (суміш свинячого і яловичого жиру і ін.) Шаром 3 - 5 мм. Квітки розкладають поверх сорбенту товщиною до 3 см і залишають на 48 - 72 год. Після закінчення цього терміну сировину видаляють і на рами поміщають свіже сировину. Таку операцію повторюють багаторазово (до 30 разів), поки сорбенти НЕ будуть насичені ефірним маслом. Відпрацьоване сировину як містить ще кілька ефірного масла (переважно важкі фракції) додатково переробляють екстракцією. Потім жир, насичений ефірним маслом, знімають зі скла. З отриманої таким чином помади ефірне масло витягують спиртом, спиртове витяг виморожують і фільтрацією видаляють з нього випали домішки. Спирт відганяють під вакуумом і отримують чисте ефірне масло.

При використанні в якості сорбенту активованого вугілля сировину (квіти) поміщають в камеру на сітки, після чого камеру герметично закривають і через неї продувають сильний струм вологого повітря, що відносить з собою пари ефірного масла, що виділяється квітками.

Масло з повітря поглинається активованим вугіллям, найкраще марки БАУ (березове активоване вугілля), що знаходяться в адсорбере, який встановлений над камерою. Через добу квітки з камери вивантажують і екстрагують петролейним ефіром для вилучення решти в них важких фракцій ефірної олії. Активоване вугілля після його насичення ефірною олією вивантажують з адсорбера і передають на елюювання етиловим ефіром. Після відгону останнього отримують ефірне масло.

Механічні способи застосовують при виробництві ефірних масел з плодів цитрусових. Оскільки ці ефірні масла локалізуються в крупних умістищах шкірки плодів, їх можна добути або пресуванням, або соскребиваніем.

Пресування проводять на гідравлічних пресах з шкірки, що залишилася після віджимання з плодів соку. Для цього шкірку попередньо пропускають через зубчасті вальці. Час, що залишився (до 30%) в шкірці ефірне масло витягують далі перегонкою з водяною парою. Соскребиваніе (натирання) проводять з шкірки цілих плодів вручну за допомогою спеціальних ложок з зазубреними краями або металевих дисків з великою кількістю тупих голок. Цей спосіб широко використовує місцеве населення Західної Африки.

Схожі статті