Полезные материалы кафедры химической технологии древесины, ХТД

В мире известно примерно 2500 видов душистых растений, из которых более 40% растут в тропиках. Промышленное значение имеют около 200 видов. Остальные не используются, т.к. или содержат мало эфирных масел, или имеют неинтересный состав масла.

Эфирные масла (ЭМ) органам растения распределяются неравномерно. Например, в розе ЭМ находится в цветках, в герани - в листьях, в мяте и базилике - в листьях и соцветиях, в лавре и эвкалипте - в листьях и молодых ветвях.

Содержание ЭМ в растительном сырье колеблется в пределах от 0,04% (цветы акации и ландыша) до 22% (бутоны гвоздичного дерева).

ЭМ в отличие от жирных масел полностью испаряются и не оставляют на бумаге пятна.

Парфюмерные достоинства ЭМ обусловлены содержанием и соотношением главных компонентов. Качественное ЭМ не должно содержать компоненты с неприятным запахом или жгучим вкусом. К ним относятся: в розовом масле - низкомолекулярные органические кислоты, в лавандовом масле - камфара, в гераниевом и мятном - ментон.

При переработке эфиромасличного сырья методом экстракции вместе с ЭМ извлекаются воски - сложные эфиры высших кислот (С16…С30) и спиртов. В восках содержатся и высшие спирты в свободном виде (С11…С31).

При экстракции получают 2 субстанции:

1 - конкрет (экстракт), который состоит из ЭМ и восков

2 - абсолютное масло (абсолю) - часть конкрета, растворимая в этиловом спирте. Нерастворимое абсолю - воск.

Эфиромасличное сырье делится на 5 групп:

1. Зерновое (плоды, семена): кориандр, анис, тмин, укроп.

2. Травянистое (листья, надземная часть травянистых растений, молодые ветви деревьев и кустарников): мята, герань, эвкалипт, лавр, полынь, укроп, табак, анис, хвоя).

3. Цветочное: (цветки, соцветия, бутоны): роза, шалфей, лаванда, жасмин, табак, лилия, сирень, ирис).

4. Корневое (корни, корневища): аир, ирис.

5. Фиксаторы: дубовый мох, ладанник.

ЭМ в растениях находится в свободном или связанном виде. В последнем случае растение не имеет запаха, т.к. гликозиды ЭМ не пахнут. Такое ЭМ выделяют путем гидролиза.

Растворители для эфирных масел

1. Петролейный эфир. Применяют фракцию, выкипающую в пределах 36…70°С. В петролейном эфире для парфюмерии не должно содержаться серосодержащих соединений.

2. Жидкая углекислота. Очень перспективный растворитель, т.к. экстракция проводится при комнатной температуре, без разрушения биологически активных веществ (БАВ). Экстракция жидкой углекислотой проводится под давлением 54…59 атм. Углекислота хорошо выделяет жирорастворимые вещества, но почти не извлекает водорастворимые вещества.

Основные методы выделения и переработки эфирных масел

Перегонка с водяным паром
Экстракция летучими растворителчми
Экстракция нелетучими растворителями (мацерация)
Сорбция (анфлераж)
Механическое выделение (прессование)

Выбранный метод должен обеспечить наибольший выход и качество продукции.

Перегонка с водяным паром

Это самый распространенный метод получения ЭМ.

Экстракция летучими растворителями

При этом способе выход экстракта всегда выше, чем при перегонке с паром, т.к. кроме ЭМ извлекаются смолистые вещества и воски. Смесь ЭМ, смолистых веществ и восков называется конкрет.

Далее конкрет обрабатывают этиловым спиртом и получают абсолютное масло.

Экстракция нелетучими растворителями (мацерация)

Это древнейший способ переработки цветочного сырья. В качестве растворителя используют высококачественные животные жиры (говяжий, свиной или их смесь - корпус) или растительные масла.

Сущность мацерации заключается в извлечении душистых веществ путем настаивания и последующего их выделения из жировой смеси путем экстракции этиловым спиртом.

В подогретый растворитель загружают цветки и выдерживают до двух суток. После чего отфуговывают растворитель, который сразу же используют для следующего отстаивания на свежем сырье. Смена цветов производится до двадцати пяти раз. В конце процесса насыщенный душистыми веществами растворитель сушат безводным сульфатом натрия и фильтруют.

Продукт при использовании животных жиров называется помада; при использовании растительных материалов - благовонное масло. Полученные продукты используют непосредственно в косметике, а благовонное масло - в парфюмерных композициях.

В большинстве случаев помады и благовонные масла обрабатывают этиловым спиртом и получают цветочный экстракт. Цветочные экстракты выпускают под номерами, которые выражают количество сырья в килограммах, израсходованного на приготовление десяти литров экстракта.

Сорбционный метод (анфлераж)

Применяется для тех видов сырья, в которых процессы образования масла не прекращаются после уборки (жасмин, тубероза, ландыш, лилия).

В качестве сорбента чаще всего используют корпус, из которого получают помаду, из которой получают абсолютное масло. При анфлераже применяют специальные деревянные рамы (шасси) со вставленными в середину толстыми стеклами. На стекла наносят тонкий слой корпуса, между шасси насыпают сырье слоем не выше высоты борта. Шасси укладывают в батареи по тридцать - сорок штук.

Если используют растительное масло, то вместо стекол вставляют металлические сетки, на которые укрепляют куски объемной рыхлой ткани, пропитанной маслом.

Механический метод (прессование)

Применяется для переработки плодов цитрусовых (апельсин, лимон, мандарин, грейпфрут, бергамот). В них ЭМ находится в крупных, легкодоступных вместилищах, расположенных в поверхностных тканях кожуры. В составе цитрусовых масел много терпеновых углеводородов, которые ограничивают их растворимость в спирте. Поэтому ЭМ цитрусовых направляют на детерпенизацию (освобождение от терпеновых углеводородов), которую проводят путем вакуум-дистилляции.

На современных линиях одновременно получают сок, ЭМ и жом.