3. 3. Методы переработки эфирномасличного сырья

Эфирномасличное сырье перерабатывают 2 методами: механическим и физико-химическим. Механический метод осуществляют прессованием или соскабливанием. К физико-химическим методам относятся: перегонка эфирных масел с водяным паром, экстракция летучими растворителями, экстракция нелетучими растворителями (мацерация), сорбция различными сорбентами (анфлераж и динамическая сорбция).

Выбор метода переработки зависит от свойства сырья, типа эфирномасличных вместилищ, состава эфирного масла и свойств его компонентов, характера связи эфирного масла с сырьем. Если эфирное масло находится в связанном состоянии, то ферментация сырья либо предшествует основному процессу переработки, либо совмещается с ним. Выбранный метод должен обеспечить наибольший выход и наилучшее качество продукции.

3.3.1. Механический метод извлечения эфирных масел

Механический метод применяется для переработки плодов цитрусовых культур (бергамота, лимона, мандарина, апель­сина, пампельмуса), в которых эфирное масло находится в крупных легкодоступных эфирномасличных вместилищах, расположенных в поверхностных тканях кожуры. Метод осуществляют двумя способами: соскабливанием или натиранием целых плодов, при котором разрушается поверхность кожуры; прессованием целых плодов или одной кожуры, отделенной от мякоти. Эфирное масло, полученное механическим методом, не подвергается тепловым воздействиям и поэтому обладает натуральным ароматом. Но в составе цитрусовых масел много углеводородов (до 90 %), ограничивающих растворимость их в этиловом спирте, что очень важно в парфюмерном производстве. В связи с этим эфирные масла цитрусовых подвергают детерпенизации (обогащению кислородсодержащими компо­нентами), применяя вакуум-дистилляцию или жидкостную экстракцию парными растворителями.

3.3.2. Перегонка эфирных масел с водяным паром

В зависимости от условий различают два способа перегонки эфирного масла с водяным паром из сырья: перегонку с водой (гидродистилляция), перегонку с паром (паровая перегонка).

Перегонка с водой, или гидродистилляция,— простейший и самый давний способ. Он осуществляется про­цессами экстракции эфир­ного масла из сырья во­дой и отгонкой его из разбавленных водных растворов. При этом способе сырье загружают в аппа­рат, в который уже залита вода. Аппараты для гидродистилляции снабжены рубашками или змеевиками. Для подогрева массы насыщенным паром повышенного давления («глухой» пар) и барботерами для подачи пара непосредственно в обрабатываемую массу для отгонки масла (острый пар). Благодаря применению «острого» пара обеспечиваются постоянный уровень массы в аппарате и ее перемешивание, в значитель­ной мере устраняется подгорание сырья и водорастворимых веществ, создается возможность регулирования скорости гонки с целью сокращения продолжительности процесса и улучшения качества эфирных масел.

Способ гидродистилляции применяется в тех случаях, когда перегонка с паром не дает должных результатов из-за большого уплотнения (слеживаемости) сырья, которое препятствует проникновению пара к отдельным частицам и, таким образом, затрудняет процесс извлечения масла, увеличивает потери его с отходами.

Способ гидродистилляции обладает целым рядом недостат­ков:

1. низкая степень насыщения паровой фазы эфирным маслом, что обусловливает малую скорость извлечения масла, высокий расход пара и большое количество дистилляционных вод;

2. относительно большие потери масла с кубовым остатком и отработанными дистилляционными водами;

3. химические изменения ком­понентов масла, особенно сложных зфиров, благодаря длительному контакту при высокой температуре с кислотами, имеющимися в сырье;

4. возможность подгорания сырья;

5. низкая удельная производительность аппаратов.

Перегонка с водяным паром — самый распространенный ме­тод получения эфирных масел. Метод основан на летучести эфирных масел с парами воды, осуществляется под атмосферным давле­нием при температуре около 100 °С. Столь низкая температура извлечения масел, компоненты которых имеют температуру ки­пения в пределах 150…250 °С, является одним из главных достоинств метода. Сущность метода заключается в том, что при обработке эфирномасличного сырья паром компоненты эфирных масел переходят в паровую фазу и в смеси с парами воды направля­ются на конденсацию, а затем на отделение от воды.

Сырье целое или измельченное загружают в перегонный аппарат, в который подводится водяной пар. Пар в контакте с сырьем извлекает эфирное масло. Образующаяся смесь паров эфирного масла и воды из перегонного аппарата отводится в холодильник, в котором происходят конденсация паров и ох­лаждение дистиллята до заданной температуры. Дистиллят поступает в приемник-маслоотделитель (флорентину), где отстаивается и разделяется на первичное эфирное масло-сырец и дистилляционную воду. В дистилляционной воде остается некоторое количество эфирного масла в растворенном и взвешенном состояниях, которое извлекают, как правило, повторной перегонкой.

Достоинства метода:

1. простота,

2. относительно низкая темпе­ратура процесса,

3. пожаробезопасность,

4. высокая производительность труда,

5. безвредность.

Недостатки

1. ухудшение качества эфирных масел за счет химических изменений компонентов, особенно таких, как терпеновые спирты и их сложные эфиры;

2. потери ценных душистых, нелетучих веществ с водяным паром.