Глава 22. Эфирные масла

Производство эфирных масел

В зависимости от того, в какой части растения-эфироноса накапливается эфирное масло можно выделить четыре основные группы эфирномасличного сырья - цветочное (источник - цветки), цветочно-травянистое (соцветия, листья, стебли), зерновое (зерна, семена), корневое (корни, корневища, клубни).

Выход эфирных масел из свежего эфирномасличного сырья любой категории в большинстве случаев не превышает 1% (1 кг из 100 кг растительной массы), а чаще еще меньше. Исключением является только выход эфирного масла из нераспустившихся цветочных почек гвоздичного дерева, достигающий 24%.

Выход масел из травянистых частей растений колеблется от 0,3 до 0,07%. Например, мята даёт выход 0,7%, а змееголовник 0,07% эфирного масла от веса растения. Цветочное сырье дает еще более низкий выход - от 0,1% (масло шалфея мускатного) до 0,03-0,04% (розовое масло). Исключение составляют цветки лаванды, дающие выход в количестве 1,1-1,3%. Сравнительно высок выход эфирных масел из зернового сырья 2,5-4% (иногда до 7%) у аниса, фенхеля, тмина, то есть из 1т сырья можно получить от 25 до 70 кг эфирного масла. Но, например, кориандровое масло получают с выходом 0,9%. Если в переработку поступает сушёное или подвяленное сырье, то выход соответственно увеличивается, так как при сушке из растения удаляется вода, а эфирное масло остаётся. Содержание воды в растениях составляет 70-80%, то есть из 100 кг свежего сырья получают 18-30 кг сухого.

Промышленные способы получения эфирных масел

Промышленный способ извлечения 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) применяется при переработке цитрусовых или агрумовых плодов: лимона, горького и сладкого померанца (апельсин), 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

209

https://t.me/medicina_free

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 приёмник. В Испании апельсиновое масло получают прессованием апельсиновых корок на гидравлическом прессе.

Современное производство эфирных масел цитрусовых предусматривает наряду с методом прессования использование паровой отгонки. Полученное прессованием масло отличается от масла паровой отгонки.

Перегонка с водяным паром. Многие виды эфироносов содержат значительное количество эфирного масла, но из-за внутренней локализации эфирномасличных вместилищ не могут быть переработаны 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 распространённым. Существуют следующие разновидности: водная перегонка, или гидродистилляция, водно-паровая перегонка и паровая перегонка.

Водная перегонка, или гидродистилляция. Эфирномасличное сырьё загружают в аппарат, заливают водой и кипятят, используя только наружный обогрев глухим паром или даже огнём. 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. Эфирномасличное сырье заливают водой и кипятят, одновременно подавая в аппарат острый пар. Наружный обогрев осуществляется глухим паром.

Паровая перегонка. Наиболее распространенный способ переработки эфирномасличного сырья. Суть способа заключается в обработке сырья 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 компонентов и одновременно в 2-3 раза сокращается время переработки трудно перерабатываемых видов сырья (корка, плоды зерновых, ветви, листья). Специальные аппараты вместимостью 2000-5000л, используемые при такихтехнологиях рассчитаны на работу под избыточным давлением (до 5 кг/см2) и снабжены специальным устройством для автоматического поддержания заданных параметров дистилляции.

210

https://t.me/medicina_free

Глава 22. Эфирные масла

Несмотря на то, что метод перегонки с паром достаточно прост, применительно к каждому виду сырья он требует искусного экспериментального подбора условий - температуры, давления, длительности процесса. 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 и называется конденсатом.

После окончания перегонки конденсат выпускают из куба через сточный кран в от­ ходы либо пускают в переработку. Конденсаты из некоторых видов сырья могут быть использованы в дальнейшем. Так при паровой отгонке шалфейного масла образуется водный конденсат, содержащий водорастворимые вещества сока растительной мас­ сы шалфея. Образующиеся при этом конденсационные воды представляют собой ко­ ричневую жидкость (плотность 1,0121-1,4990 г/см3) с приятным запахом и горьким вкусом, содержат дубильные вещества, органические кислоты (муравьиную, уксус­ ную, урсоловую), флавоноиды, линалилацетат 1,2%, линалоол 1,1%, склареол 0,001%, смолистые вещества 2,2%, терпены и соли Сальвена. Например, конденсат мускатного шалфея упаривают и получают лечебный концентрат, который с успехом используется в бальнеологии. Хвойный экстракт для ванн также получают из конденсата после от­ гонки эфирного масла из зелени хвойных. Водный конденсат упаривают до плотности 1,19 г/см3. Выход экстракта составляет 11% от веса хвойной зелени, в него добавляют 1% соснового или пихтового масла и используют для лечебных ванн. Конденсаты всех эфироносов, перерабатываемых методом паровой отгонки, содержат ценные биоло­ гически активные вещества. Например, в герани много таннидов, в мяте и конденсатах розы - флавоноидов. Перспективным представляется использование растительных отходов цветков розы после экстракции. Эти отходы содержат флавоноиды кверце­ тин, кемпферол, гиперозид и рутин.

Экстракция. Метод паровой отгонки эфирных масел становится неэффективным, если эфироносы содержат небольшое количество эфирных масел. В этом случае эфирное масло либо полностью растворяется в дистилляте, либо образует стойкую эмульсию с водой. Для таких видов сырья применяют экстракционные способы, используя свойство эфирных масел растворяться в органических растворителях. Способ выделения душистых веществ, в частности эфирных масел, с помощью летучих растворителей называется экстракцией, а с помощью нелетучих - мацерацией. Для экстракции применяют целый ряд растворителей - этиловый эфир, петролейный эфир, экстракционный бензин, этиловый спирт, бензол, толуол, четырёххлористый углерод, смеси растворителей.

Для экстракции эфирномасличное сырьё помещают в экстрактор и заливают растворителем, где выдерживают в течение определенного периода времени при определенной температуре. Операцию повторяют трижды. При этом в раствор, называемый мисцеллой, переходят эфирные масла и сопутствующие компоненты - воски, смолы, жиры и красящие вещества. Из мисцеллы в перегоночном кубе отгоняют растворитель сначала при атмосферном давлении, а затем в вакуум-дистилляторе при пониженном давлении, для того чтобы в конце отгонки растворителя снизить

211

https://t.me/medicina_free

температуру кипения с 65-70 до 40-45°С и сохранить в экстракте лекголетучие, нежно пахнущие компоненты эфирного масла. Полученный после отгонки растворителя экстракт называют конкретом. Конкрет чаще всего имеет твёрдую консистенцию и является промежуточным продуктом экстракции, конечным же будет - абсолютное эфирное масло или абсолю, для получения которого конкрет обрабатывают этиловым спиртом крепостью 96% и охлаждают до -18°С. При этом в раствор этилового спирта переходят эфирные масла и смолы, а воски, жиры и большая часть красящих пигментов остаются в осадке. Разделение производят путем фильтрации при охлаждении под вакуумом. Если экстракт после отгонки растворителя имеет смолообразную консистенцию, то его называют резиноидом. Таковым является экстракт дубового мха, получаемый экстракцией лишайника спиртом, бензолом, гексаном. Методом экстракции перерабатывается около 30 видов сырья (дубовый мох, ладанник, жасмин, нарцисс, тубероза, дрок, герань, роза, гвоздика, фиалка, подорожник, горький апельсин, померанец, мимоза и др.). В качестве растворителя используют технический гексан и бензол.

Мацерация. Способ настаивания нелетучими растворителями, в качестве которых используют специально подготовленные животные и растительные жиры. Из животных жиров используют говяжий и свиной жиры или их сплав («корпус») в расплавленном виде. Из растительных масел - оливковое (прованское), миндальное, косточковое, реже - труднолетучие органические соединения (бензилбензоат).

Цветки для мацерации тщательно сортируют и загружают в мешки из редкой ткани в растворитель залитый в мацерационные котлы. Настаивание цветков проводится при температуре не выше 70°С в течение 48 ч. Смену цветков повторяют до 25 раз, затем полученный раствор сливают, фильтруют, сушат сульфатом натрия и снова фильтруют. При мацерации животными жирами получают цветочные помады, которые чаще всего перерабатывают аналогично конкретам. При мацерации жидкими растительными маслами получают продукт, называемый античным, или благовонным маслом. Если мацерации подвергаются несколько видов эфироносов (до 10), то такой продукт часто называют «бальзамом». Цветочные экстракты выпускают под номерами. Номер экстракта соответствует количеству цветков в килограммах, израсходованных на 10 л экстракта.

Анфлераж. Некоторые эфироносы продолжают вырабатывать и выделять эфирные масла даже после срезки растений. Такое сырье перерабатывают способом поглощения, абсорбции, который называется анфлераж. Этот способ, называемый еще сорбционным, основан на свойстве животных жиров, растительных масел, а также пористых тел (адсорбентов, например, активированного угля) поглощать пары эфирных масел.

Анфлераж во многом превосходит дистилляцию и его используют для получения самых тонких ароматов: жасмина, розы и апельсинового цвета. При этом цветки должны быть свежими, без механических повреждений, иначе их переработка

212

https://t.me/medicina_free