Список рекомендованої літератури

1. Осокіна Н.М., Гайдай Г.С. Технологія зберігання і переробки продукції рослинництва: Підручник – Умань, 2005. – 614 с.

2. Подпрядов Г.І., Скалецька А.М., Сеньков А.М., Хилевич В.С. Зберігання і переробка продукції рослинництва.- К.: Мета, 2002. – 495 с.

Тема 17 зберігання і основи переробки ефіроолоійних культур

1 Основні питання теми

1.1 Види ефіроолійної сировини

1.2 Основи переробки ефіроолійної сировини

2 Ключові поняття і терміни

Ефіроолійна сировини. Ефірні олії. Екстракція. Дистиляція. Дистиляційна олія. Когобація. Когобаційна олія. Мацерація. Анфлераж. Квіткова помада. Антична олія.

3 Індивідуальне завдання

3.1 Тип завдання: бібліографічний огляд навчально-методичної, наукової літератури за темою.

3.2 Мета завдання: ознайомитися з технологією первинної обробки ефіроолійних культур.

3.3 Самостійна робота: описати основні етапи отримання ефірних олій різними способами.

4 Форма подання звіту

Тема. Коротке теоретичне обґрунтування. Основні поняття та визначення. Описання основних технологічних процесів.

5 Питання для самоконтролю

5.1 Які ефіроолійні культури вирощують в Україні?

5.2 Який найпоширеніший спосіб отримання ефірних олій? Опишіть його.

5.3 Опишіть технологію отримання ефірних олій шляхом екстрагування розчинниками.

5.4 Опишіть технологію отримання ефірних олій шляхом екстрагування зрідженими газами.

5.5 Опишіть технологію отримання ефірних олій шляхом мацерації та анфлеражу.

5.6 Опишіть технологію отримання ефірних олій шляхом деструктивної дистиляції.

5.7 Опишіть технологію отримання ефірних олій пресуванням.

6. Короткий теоретичний матеріал

Ефіроолійний комплекс України займається вирощуван­ням і переробкою ефіроолійних культур. Кінцева продукція комплексу — ефірна олія — використовується у виробниц­тві парфюмерно-косметичних виробів, медичній та харчос­маковій промисловості.

Ефіроолійні культури займають лише 0,1% усіх посів­них площ України. Серед них важливе значення мають: коріандр, м'ята, кмин, лаванда, троянда, шавлія, фенхель та ін. Посіви коріандру розміщені в основному в зоні Степу, а м'яти, кмину і фенхелю — в зоні Лісостепу. Троянду, лаванду і шавлію вирощують у Криму. Ефіро­олійні культури швидко псуються, тому їх переробляють на місці. Великі підприємства, які виробляють ефірну олію високої якості, розміщені в Бахчисараї, Алушті і Сімферо­полі.

Найпоширеніший спосіб отримання|здобуття| ефірних олій |мастил| — перегонка з|із| водяною парою, або по-іншому дистиляція.

Перегонка з|із| водяною парою використовується найчастіше тоді, коли ефірних олій|мастила| в рослині достатньо|досить| багато. Крім того, в деяких випадках тільки|лише| перегонка з|із| водяною парою дозволяє отримати|одержувати| ефірні олії|мастила| певної якості, наприклад, азулени|, які містять|утримують| (ромашка, деревій).

Дистиляційні установки ставляться зазвичай|звично| поблизу від місць|місце-миль| вирощування рослин, щоб|аби| сировина поступала|надходила| на переробку максимально свіжою. Потрібні частини|частки| рослин: насіння, листя, стебла|стеблини|, квіти — щільно укладають в перший контейнер перегінного куба. Потім в куб поступає|надходить| пара, і тоді разом з цією нагрітою парою починає|розпочинає| випаровуватися ефірна олія|мастило|. Випарювана олія|мастило| піднімається|підіймає| вгору|угору| і проходить|минає| разом з водяною парою через конденсатор в олієзбірну судину (приймач)|посудину|, де відбувається|походить| охолоджування|охолодження|. Коли ефірна олія|мастило| і вода охолонуть|вичахатимуть|, олія|мастило| відділяється|відокремлюється| від води. Устрій приймача залежить від питомої ваги олії. Якщо вона легша за воду, то спливає вгору, а вода віддаляється через бічну трубку. Якщо олія важче, то вона збирається на дні приймача, а надлишок води зливається через отвір верхньої частини.   Отримана в процесі дистиляції з парою олія називається дистиляційною.

Деякі ефірні олії|мастила| частково розчинні| у воді і при дистиляції з|із| парою частина|частка| її несеться в розчиненому вигляді|виді| з|із| дистиляційними водами. Найбільшою розчинністю володіють олії|мастила|, що містять|утримують| феноли і терпенові спирти, меншою – ефіри і практично нерозчинні| терпенові вуглеводні. При одночасному вмісті|вмісті| і добре розчинних і мало розчинних відбувається|походить| вимивання з|із| отримуваної|одержувати| ефірної олії|мастила| фенолів і терпенових спиртів. При економічній і технологічній необхідності цю частину|частку| ефірної олії|мастила| можна виділити і використовувати. Виділення з|із| дистиляту розчинних компонентів ефірної олії|мастила| називається когобацією|.

Існують різні способи когобації. З них найчастіше застосовується повторна дистиляція відгінних вод. Зазвичай для цього воду після відгону збирають і перегонять. Ефірна олія перегониться з першими порціями води. Така ефірна олія називається когобаційною (або іноді вторинною, на відміну від дистиляційної, яку іноді називають первинною). Іншим способом когобації| є|з'являється| поглинання ефірної олії|мастила| з|із| дистиляційних вод активованим вугіллям. Після|потім| поглинання вугілля промивають розчинниками (етиловим спиртом) для витягання|видобування| олії|мастила|, а розчинник випаровують. Залишок|остача| після|потім| випаровування|випарювання| також є|з'являється| когобаційною| олією|мастилом|. У дуже окремих випадках процес когобації| проводять екстракцією дистиляційних вод різними розчинниками (петролейний| ефір). Отриманий|одержувати| розчин висушують і випаровують. Зазвичай|звично| когобаційну| ефірну олію|мастило| додають до дистиляційної, щоб|аби| збільшити загальний|спільний| вихід. Проте|однак| така технологічна операція вимагає великої обережності, щоб|аби| не зіпсувати первинну олію|мастило|. Якість когобаційної| ефірної олії|мастила| не рівноцінна первинній. У когобаційній| олії|мастилі| часто містяться|утримуються| речовини, легко розчинні у воді. Серед них жирні альдегіди, кислоти, спирти, що володіють неприємним запахом.  Особливо неприємні, оселедцеві запахи мають жирні аміни і гетероциклічні сполуки|сполучення|, що містять|утримують| азот. Всі ці сполуки|сполучення| утворюються при термічному руйнуванні компонентів рослин - амінокислот і вуглеводів. І хоча вміст|вміст| цих речовин дуже низький, вони можуть дуже сильно впливати на запахову тональність ефірної олії|мастила|.

В деяких випадках (троянда) низький вихід олії|мастила| дозволяє отримати|одержувати| з|із| рослини в процесі водяної перегонки тільки|лише| ароматичну воду. Її використовують як туалетну.

Деякі рослини, наприклад троянда, жасмин, резеда, нарцис і жонкилла, фіалка, геліотроп, левкої, ладан, гіацинт, бузок, не піддаються перегонці з|із| водяною парою, оскільки висока температура в апараті руйнує найцінніші|коштовні| його речовини. У таких випадках застосовуються два описаних нижче за спосіб виділення олії|мастила|, що дають вже, не олію|мастило|, а так званий абсолют.

ЕКСТРАГУВАННЯ РОЗЧИННИКАМИ

Екстрагування летючими органічними розчинниками — це один спосіб отримання|здобуття| жасминового абсолюту, а також ефірних олій|мастил| інших рослин. Квіти (або інші частини|частки| рослин, що містять|утримують| олії|мастило|) розмочують (мацерують) в контейнері з|із| розчинником. Як розчинник найчастіше використовують етиловий спирт, гексан і очищений петролейний ефір. Застосування інших розчинників (хлороформ, етиловий ефір, бензол) часто економічно недоцільно, оскільки ці розчинники порівняно дорогі, крім того, їх застосування приводить до отримання сильно забарвлених продуктів.

Олії|мастила| і рослинний віск, що містяться|утримуються| в сировині, розчиняють у розчиннику. Процес екстракції складається з двох етапів: власне витягання|видобування| компонентів з|із| рослинної сировини і видалення|віддалення| розчинника (часто при зниженому тиску|тисненні|). Після|потім| видалення|визволення| розчинника виходить напіврідка або тверда маса темного кольору|цвіту|, яка називається «конкретом». У ньому разом з|поряд з| летючими|леткими| ароматичними сполуками|сполученнями| міститься|утримується| дуже багато нелетких компонентів (парафін, віск, ефіри вищих жирних кислот і смоли). Вміст ефірної олії|мастила| в конкреті 5…20%. З|із| конкрету ці ефірні олії|мастила| найчастіше витягують етиловим спиртом. Для цього конкрет розчиняють в спирті. При цьому в розчин переходить 20…60% конкрету. Речовини, що не розчинилися, фільтрують при сильному охолодженні|охолодженні| для відділення|відокремлення| від воску, а спиртовий розчин обезбарвлюють|знебарвлюють| активованим вугіллям і випаровують у вакуумі. При цьому отримують|одержують| абсолютну олію|мастило| («абсолют|»), яке надзвичайно цінується в парфумерії.  

Конкрети і абсолюти| не є|з'являються| дійсними ("чистими") ефірними оліями|мастилами|. Це швидше|скоріше| розчини ефірних олій|мастил| у "власних соках" рослин, головним чином, рослинних жирах, які присутні у великих кількостях в рослинному матеріалі і які легко витягуються органічними розчинниками разом з|поряд з| ефірними оліями|мастилами|. Звичайно, в отриманому|одержувати| конкреті завжди присутні залишки розчинника, який бажано видалити|знищувати| якомога|як можна| повніше|цілковитий|. При виборі розчинника слід враховувати його чистоту, летючість і нейтральність. У розчиннику не мають бути присутніми токсичні речовини, а також речовини, що володіють запахом (які змінюватимуть|зраджуватимуть| аромат ефірної олії|мастила|). Летючість розчинника визначає температуру, при якій відбувається|походить| екстракція. Чим нижче температура кипіння розчинника, тим в "ніжніших" умовах відбувається|походить| процес витягання|видобування| ефірної олії|мастила| і подальшого|дальшого| видалення|віддалення| розчинника з|із| конкрету. Нейтральність розчинника не дозволяє проходити|минати| хімічним реакціям в процесі виділення ефірної олії|мастила|. Наприклад, такий, здавалося б "чистий" розчинник, як етиловий спирт здатний|здібний| в помітних кількостях етерифікувати органічні і жирні кислоти, які містяться|утримуються| в рослинних тканинах. При цьому утворюються вельми|дуже| пахучі етилові ефіри, здатні|здібні| сильно змінити|зраджувати| аромат ефірної олії|мастила|. Зазвичай|звично| застосовуються діетиловий ефір і петролейний| ефір, які задовольняють більшості вимог до екстракції. 

ЕКСТРАГУВАННЯ ЗРІДЖЕНИМИ ГАЗАМИ

Для екстракції також застосовують зріджені гази (вуглекислий газ і фреони). Вони дозволяють проводити процес екстракції і отримання конкрету значно ефективніше, але для цього потрібно проводити велику підготовчу роботу з сировиною, часто несумісну із збереженням її парфумерної якості. У разі пряно-ароматичної сировини застосування СО₂-екстракциї найперспективніше. Екстракти зберігають яскравий аромат, смак і біологічно цінні компоненти, властиві рослинам. Вони стерильні і володіють антиокислювальними властивостями.

Промисловістю випускається екстракційний апарат, який дозволяє працювати при високому тиску і використовувати для екстракції низько киплячі розчинники, зокрема сухий лід. Сухий лід, виробляють з технічної вуглекислоти, і тому, найчастіше, він забруднений великою кількістю летючих з'єднань, і щоб визначити його придатність, необхідний великий досвід. Результати будуть надійнішими, якщо замість сухого льоду застосовувати двооксид вуглецю високої чистоти, що випускається в балонах. Тривалість екстракції залежно від природи проби може складати 2…3 години або дещо більше.

МАЦЕРАЦІЯ І АНФЛЕРАЖ

Різновидами екстракційного методу витягання ефірної олії є достатньо рідкісні методи мацерації і анфлеражу. Ці методи полягають в поглинанні летючих ароматичних з'єднань квіткових рослин нелеткими розчинниками.

Мацерація полягає в тому, що пелюстки квітів в мішечках на деякий час (до 48 годин) занурюють в нагрітий до 50…70° тваринний жир або рослинну олію, очищені спеціальним методом. Після багатократної (20…25 разів) зміни сировини в жирі (олії) накопичується достатня кількість ароматичних речовин.

Анфлераж полягає в поглинанні ефірних олій квітів на спеціальних рамах, покритих шаром жиру або тканини, просоченої рослинною олією. Після 72 годин поглинання квіти зсипають з рам і замінюють новими, повторюючи процес до 30 разів.

Продукт, отриманий в процесі мацерації і анфлеражу, називають квітковою помадою (якщо витягання проводили жиром) або античною (благовонною) олією (якщо витягання проводили рослинною олією). Його обробляють спиртом для витягання ароматичних складових і використовують отриманий концентрат як високоякісну парфумерну сировину.  

ДЕСТРУКТИВНА  ДИСТИЛЯЦІЯ

Іноді для отримання ефірної олії різні деревні матеріали (береза, ялівець) піддають нагріванню у вакуумі. При цьому компоненти аромату випаровуються, частина деревини руйнується і утворюються ряд фенольних з'єднань, які додають отриманій ефірній олії запах «виробленої шкіри». Така ефірна олія володіє рядом цілющих властивостей, вона також застосовується в парфумерії при виготовленні духів для чоловіків. 

ОТРИМАННЯ|здобуття| ЕФІРНИХ ОЛІЙ|мастил| ПРЕСУВАННЯМ

У деяких випадках (особливо у разі|в разі| цитрусових) можливо і економічно доцільно отримувати|одержувати| олії|мастило| простим віджиманням сировини. Для цього шкірка або цілі плоди піддають пресуванню, і емульсію ефірної олії|мастила|, що утворилася - центрифугують|. При цьому олія|мастило| збирається|опиняється| зверху і її відокремлюють|відділяють|.

Недоліком|нестачею| пресових олій|мастил| цитрусових є|з'являється| домішки|нечистота| фототоксинів|токсинів|, що містяться|утримується| в них. Ці речовини при нанесенні на шкіру активують сонячне світло, що приводить|призводить| до опіків шкіри. Для запобігання цьому явищу фототоксини|токсини| видаляють|знищують| хімічним шляхом|колією|.

Після|потім| пресування в сировині залишається до 30% ефірної олії|мастила|, яку відокремлюють|відділяють| перегонкою з|із| парою. Отримана|одержувати| додаткова дистиляційна олія|мастило| має гіршу ароматичну якість, але|та| достатню для застосування|вживання| як дезодоранту|. Але дистиляційна олія |доброю| не містить|утримує| фототоксини|токсини|.