Методы получения эфирных масел

В зависимости от свойств эфирных масел и характера растительного сырья, для извлечения первых применяют различные методы. Наибольшее распространение получили следующие пять[5]:

Механический метод

Такой метод используется преимущественно для извлечения эфирных масел из плодов цитрусов (лимон, апельсин, бергамот, мандарин), т.к. эфирное масло в них находится в кожуре. Осуществляться метод может двумя способами:

а) Прессование целых плодов или кожуры, отделенной от мякоти, с последующим отделением от сока эфирного масла с помощью сепаратора или суперцентрифуги.

б) Натирание плодов и последующее их соскабливание.

Оба эти способа помогают получить эфирное масло с натуральным ароматом.

Метод перегонки с водяным паром

Данный метод являлся одним из самых распространённых в СССР. Он основан на летучести эфирных масел с парами воды.

Сущность метода в том, что эфиромасличное сырьё обрабатывают паром, в результате чего эфирные масла переходят в паровую фазу, и вместе с водяными парами конденсируются, а затем отделяются от воды. Перегонка протекает при температуре ниже 100°С.

Также метод перегонки с водяным паром имеет свои недостатки, к которым относятся некоторое ухудшение качества получаемых эфирных масел в связи с происходящими в них химическими изменениями, потеря части нелетучих с водяным паром и растворимых в дистилляте душистых веществ.

Мацерация (настаивание)

Данный метод осуществляется с использованием жиров и других нелетучих растворителей.

Сущность метода состоит в том, что высушенные растения помещают в стеклянный сосуд с тёплым растительным маслом или нагретым до 50-70°С животным жиром. Под воздействием тепла ароматические вещества переходят в масло. Растение, помещенное в масло, хранится таким образом в течение нескольких дней, на свету и периодически встряхивается. Данная процедура повторяется от 20 до 25 раз с одним и тем же маслом и постоянной сменой растительного сырья. После насыщения масла ароматическими веществами, оно фильтруется, а готовое эфирное масло переливается в сосуды из тёмного стекла[6].

Он применяется главным образом при переработке цветочного сырья (фиалка, роза, жасмин, акация, ландыш, азалия и др.).

Экстракция

В данном методе для получения эфирных масел используются летучие растворители. Этот метод наиболее перспективен и используется чаще прочих методов.

Экстракция растворителями применяется в тех случаях, когда растительное сырьё даёт слишком малый выход эфирного масла при дистилляции (например, жасмин, нарцисс, лотос и пр.) или при дистилляции получается масло непригодного качества (высокие температуры при паровой дистилляции могут искажать аромат и способствовать образованию продуктов распада). Для этого метода применяются летучие органические растворители высокой степени очистки: петролейный эфир, гексан, пентан, диэтиловый эфир.

К растворителям предъявляются определённые требования. Растворитель должен быть без запаха и не образовывать токсических веществ или веществ изменяющих запах продукта (например, этиловый спирт образует эфиры с различными компонентами растительного сырья, тем самым искажая запах готового продукта). Чем ниже температура кипения растворителя, тем лучше – это объясняется тем, что при повышении температуры процесса экстракции увеличивается риск образования нежелательных продуктов распада. Этим требованиям отвечают петролейный и диэтиловый эфиры, поэтому они наиболее часто используются при экстракции[7].

Процесс экстракции состоит из нескольких последовательных этапов:

1) Смешивание растительного сырья с растворителем
Данный процесс чаще всего происходит в аппарате Сокслета (рисунок 1): растворитель находится на дне аппарата, снизу происходит подогрев, благодаря чему растворитель закипает и превращается в пар, а попав в холодильник конденсируется. Затем капли сконденсированного растворителя попадают в гильзу с сырьем (свежие лепестки, побеги и цветы), где происходит экстракция. Как только растворитель доходит до верхнего уровня сифона, гильза опустошается и раствор полученного вещества возвращается на дно аппарата. Далее процесс повторяется.

Рисунок 1 - Аппарат Сокслета

2) Фильтрация для удаления исходного сырья. Происходит испарение растворителя с использованием необходимого давления и инертного газа. Результат фильтрации – конкрет – воскообразное твёрдое вещество, содержащее 5-20% эфирного масла.

3) Смешение конкрета со спиртом для извлечения эфирного масла из вещества.

4) Фильтрование раствора от ненужных примесей и нерастворимых частиц воска при низкой температуре.

5) Выпаривание в вакууме очищенного раствора с помощью активированного угля, в результате чего испаряется спирт.