Способы получения эфирных масел

Механический, иначе называемый прессованием или отжимом, перегонку с водяным паром, либо экстракцию — выбирают в основном в зависимости от группы сырья и химического состава масел.

Механический способ — прессование (отжим)

Способ применяется при переработке цитрусовых, или агрумовых, плодов: лимона, горького и сладкого померанца (апельсина), бергамота и лиммета (лайма). Вместилища эфирных масел цитрусовых находятся в корках, близко к поверхности. При легком нажатии на корку происходит разрыв клеток вместилища и выход капель масла наружу, на чем и основан способ получения эфирных масел из плодов цитрусовых методом прессования.

Самый примитивный, ручной способ прессования не дает полного извлечения масла, но позволяет максимально сохранить натуральные свойства и свежесть аромата обрабатываемых плодов. Небольшие количества лимонного и апельсинового масла до сих пор производятся таким методом. Плод разрезается пополам, мякоть удаляется. Половинки помещаются в теплую воду, которая освежает их и делает более эластичными. Затем из кожуры тем или иным способом выдавливается эфирное масло с различными примесями (например, В губку, из которой затем отжимается в темноте). При длительном отстаивании эфирное масло отделяется от примесей.

Существуют и специальные машины, в которых зрелые плоды цитрусовых катаются на горизонтальных перфорированных вращающихся дисках или в цилиндрах, усеянных множеством вертикальных игл. Иглы вскрывают находящиеся в кожуре вместилища эфирных масел, и через отверстия в диске или цилиндре масло стекает в приемник. В Испании апельсиновое масло получают прессованием апельсиновых корок на гидравлическом прессе.

На крупных предприятиях Бразилии и США, где налажено многотоннахшое производство сока цитрусовых, существуют установки, на которых плоды цитрусовых измельчают, полученную пульпу центрифугируют с разделением на твердую часть и жидкую эмульсию. Жидкая эмульсия расслаивается на прозрачный сок и эфирное масло. Такое масло уступает по качеству маслу, полученному по старинным технологиям.

Современное производство эфирных масел цитрусовых предусматривает наряду с методом прессования использование паровой отгонки, например так организовано производство в Гамбии. Полученное прессованием масло отличается от масла паровой отгонки и напоминает лимонное. Плоды измельчают на вальцовой мельнице или на шнек-прессе. После дробления образуется смесь масла и сока в виде эмульсии, которую разливают в чаны. При отстаивании в течение 2—3 недель смесь разделяется на слой чистого сока и верхнюю пульпу — полутвердую массу из масла, сока и кусочков плода. Масло извлекают дистилляцией. Состав масла во время этих процессов изменяется (лимонен превращается в терпи-неол и т. д.).

Перегонка с водяным паром

Многие виды эфироносов содержат значительное количество эфирного масла, но из-за внутренней локализации эфиромасличных вместилищ не могут быть переработаны механическим способом, а именно прессованием. Такое сырье перерабатывают перегонкой с водяным паром, которая основана на свойстве эфирных масел улетучиваться с парами воды при температуре ниже 100 °С. Так получали эфирные масла арабы в VIII в. и вплоть до настоящего времени этот способ является самым распространенным. Существуют следующие разновидности: водная перегонка, или гидродистилляция, водно-паровая перегонка и паровая перегонка.

Водная перегонка, или гидродистилляция.

Эфиромасличное сырье загружают в аппарат, заливают водой и кипятят, используя только наружный обогрев глухим паром или даже огнем. Эфирное масло отгоняется с парами кипящей воды.

Так перерабатывают цветки розы, с целью получения розовой воды. Из 1 т цветов розы получают 1200—1300 л розовой воды. Первичное розовое масло с выходом 0,003—0,005% В данной технологии является побочным продуктом. Подобная переработка цветков апельсина дает флердоранжевую Воду.

Водно-паровая перегонка. Эфиромасличное сырье заливают водой и кипятят, одновременно подавая в аппарат острый пар. Наружный обогрев осуществляется глухим паром.

Паровая перегонка

Наиболее распространенный способ переработки эфиромасличного сырья. Сущность способа заключается в том, что сырье обрабатывается острым паром повышенного давления, который затем дросселируется и становится более сухим. Этот способ позволяет избежать длительного контакта с жидким конденсатом, что предотвращает химические изменения компонентов эфирного масла. При повышенном давлении и температуре в паровой фазе возрастает содержание душистых компонентов и одновременно в 2—3 раза сокращается время переработки трудно перерабатываемых видов сырья (корка, плоды зерновых, ветви, листья). Специ¬альные аппараты вместимостью 2000—-5000 л, используемые при таких технологиях, рассчитаны на работу под избыточным давлением (до 5 кг/см2) и снабжены специальным устройством для автоматического поддержания заданных параметров дистилляции.

Усредненный технологический режим паровой дистилляции следующий:

Несмотря на то что метод перегонки с паром достаточно прост, применительно к каждому виду сырья он требует ис-кусного экспериментального подбора условий — температуры, давления, длительности процесса.

Острый пар через парораспределительную трубку поступает в нижнюю часть перегонного аппарата, контактирует с растительным сырьем, размещенным на специальных решетках, и нагревает его. В результате диффузионных процессов эфирное масло выходит из внутриклеточных вместилищ на поверхность сырья, увлекается водяным паром в верхнюю часть куба, откуда смесь паров масла и воды по паропроводной трубке поступает в холодильник, где из парообразного состояния превращается в хсидкий дистиллят. Из сточного патрубка холодильника дистиллят поступает в виде струи в флорентину, или флорентийский сосуд. Флорентина разделяет дистиллят на воду и масло, которое стекает через верхний патрубок (если масло легче воды) в емкость. Дистилляционная вода, содержащая эмульгированное масло (такая вода опалесцирует), отводится через Нижнюю сифонную трубку флорентины на доработку: еще несколько раз пропускается через флорентину, а прозрачная флорентийская вода, содержащая только растворенное масло, используется как основа лосьонов, шампуней, гелей. Емкость флорентины обычно составляет 3% от емкости перегонного Куба.

Принцип работы флорентины. Дистиллят поступает в Юронку флорентины через трубку, проходит в ее нижнюю часть, где происходит расслоение на дистилляционную воду и эфирное масло, которое по мере накопления слипается через патрубок. Дистилляционная вода поступает в отверстие от-водной трубки и удаляется.

В процессе перегонки часть пара охлаждается в самом перегонном аппарате и стекает на дно куба. Эта вода содержит сок растительной массы и загрязнения от растительного сырья. Она называется конденсатом. После окончания перегонки конденсат выпускают из куба через сточный кран в канализацию.

Конденсаты из некоторых видов сырья могут быть использованы в дальнейшем. Так, при паровой отгонке шалфейного масла в момент контакта греющего пара с холодным растительным сырьем образуется водный конденсат, содержащий водорастворимые вещества сока растительной массы шалфея. Образующиеся при этом конденсационные воды представляют собой коричневую жидкость (плотность 1,0121—1,4990 г/см3) с приятным запахом и горьким вкусом, содержат дубильные вещества, органические кислоты (муравьиную, уксусную, урсоловую), флавоноиды, линалилацетат (1,2%), линалоол (1,1), склареол (0,001), смолистые вещества (2,2%), терпены и соли Сальвена. Конденсат мускатного шалфея упаривают и получают лечебный концентрат «салмус», который с успехом используется в бальнеологии.

Хвойный экстракт для ванн также получают из конденсата после отгонки эфирного масла из зелени хвойных. Водный конденсат упаривают до плотности 1,19 г/см3. Выход экстракта составляет 11% от массы хвойной зелени, в него добавляют 1% соснового или пихтового масла и используют для лечебных ванн.

Конденсаты всех эфироносов, перерабатываемых методом паровой отгонки, содержат ценные биологически активные вещества и ждут своих исследователей. Например, в герани много таннидов, в мяте и конденсатах розы — флавоноидов. Перспективным представляется использование растительных отходов цветков розы после экстракции. Эти отходы содержат пять флавоноидных соединений — кверцетин, кемпферол, кверцетрин и рутин.

Интересно, что П. Зюскинд в своей книге «Парфюмер» (здесь и далее цитируется это произведение) очень точно и с большим знанием дела описал все способы получения эфирных масел, которые были известны в XVIII столетии, — это паровая дистилляция, мацерация и анфлераж.

«...Когда розмарин, шалфей, мяту или семена аниса можно было дешево купить на рынке, или когда поступали довольно крупные партии клубней ириса, или марьина корня, тмина, мускатного ореха, или сухих цветов гвоздики. Он называл это «головой мавра»... И пока Гренуи размельчал предназначенный для перегонки товар, Балъдини в лихорадочной спешке — ибо быстрота обработки есть альфа и омега этого дела — разводил огонь в каменной печи, куда ставил медный котел с довольно большим количеством воды. Он бросал туда разрубленные части растений, насаживал на патрубок двустенную крышку — «голову мавра» — и подключал два небольших шланга для вытекающей и втекающей воды... Затем он раздувал огонь. Содержимое куба постепенно закипало. И через некоторое время, сперва колеблющимися каплями, потом нитеобразной струйкой дистиллят вытекал из третьей трубки «головы мавра» во флорентийский сосуд. Сначала он выглядел весьма невзрачно, как жидкий мутный суп. Но постепенно, особенно после того как наполненная заменялась на новую и спокойно отставлялась в сторону, эта гуща разделялась на две различные жидкости: внизу оставалась цветочная, или травяная вода, а сверху плавал толстый слой масла. Теперь оставалось только осторожно, через нижнее горлышко флорентийского сосуда, слить нежно-благоухающую воду получить в остатке чистое масло, эссенцию, сильно пахнущую сущность растения».