Эфирные масла

Таким образом, запах эфирного масла, получаемый при перегонке с водяным паром, отличается от натурального запаха эфирного масла непосредственно в растении. Так, например, до сих пор не удалось получить данным способом удовлетворительные эфирные масла из таких цветов, как ландыш, жасмин, сирень и др. Добиться максимального приближения запаха эфирного масла к натуральному возможно так называемым методом обестерпенивания (дистилляция в вакууме или гидровакууме, гидродистилляция, обработка спиртом пониженной крепости).

При перегонке эфирных масел терпены отгоняются первыми и поэтому могут быть легко отделены от составных частей, обусловливающих особенность запаха и перегоняющихся при более высокой температуре. Сесквитерпены чаще всего отгоняются последними. При дистилляции вместе с терпенами увлекается некоторое количество основного носителя запаха в зависимости от способа перегонки и фракции. Бестерпеновые масла характеризуются:

большей растворимостью в воде и спирте;

большей крепостью, т. е. концентрацией основного запаха;

свойством быстро образовывать и сохранять прозрачность спиртовых растворов.

Данные свойства бестерпеновых масел используют в парфюмерии. Так, в спирте могут полностью растворяться только бестерпеновые цитрусовые масла. При обозначении таких масел используют приставку Д (для духов). Однако очень часто в бестерпеновом масле происходит некоторое изменение запаха, которое не соответствует по свежести и цельности натуральному маслу, содержащему терпены. Бестерпеновые масла не должны использоваться в медицине, так как заданное терапевтическое действие наблюдается лишь при использовании эфирных масел с максимально полным составом, т.е. содержащих как можно больше активных компонентов.

Экстракция летучими растворителями

 

Экстракция летучими растворителями находит все более широкое применение в эфирномасличном производстве.

Метод основан на растворимости душистых веществ растений в органических растворителях и жидком диоксиде углерода. Кроме компонентов эфирных масел из сырья извлекаются труднолетучие смолистые вещества, обладающие фиксирующими свойствами, интересными запахами, и воскообразные вещества. При этом получают экстракт-конкрет, выход которого всегда выше, чем эфирного масла, а запах полнее передает аромат растений ввиду извлечения всего комплекса душистых веществ и отсутствия химических изменений компонентов.

Повышенный выход, высокое качество экстрактовых масел, высокие экономические показатели производства составляют главные достоинства метода.

Сущность метода заключается в обработке эфирномасличного сырья растворителем погружением в него или орошением. При этом экстрагируемые вещества переходят в растворитель, из образовавшегося раствора (мисцеллы) отгоняют растворитель и получают экстракт-конкрет.

Процесс экстракции чаще всего осуществляется петролейным эфиром или экстракционным бензином А при температуре окружающей среды, в отдельных случаях - при 40-50°С. Сырье загружают в аппарат (экстрактор), в который подают растворитель. Образовавшийся раствор конкрета (мисцеллу) концентрацией 0,1-0,3% подвергают двухступенчатой дистилляции: на первой ступени под атмосферным давлением укрепляют до концентрации 8-30%, на второй - под вакуумом отгоняют оставшийся растворитель.

Удерживаемый отходами экстракции растворитель регенирируют путем перегонки с водяным паром.

Конкреты в целом виде в парфюмерии не используют ввиду того, что они содержат воскообразные вещества, нерастворимые в этиловом спирте. Поэтому из них выделяют спирторастворимую часть, известную под названием абсолютного масла, методом экстракции, который основан на различной растворимости в этиловом спирте компонентов абсолютного масла и восков при пониженной температуре.

Выделение абсолютного масла производят следующим образом: экстракты растворяют в этиловом спирте при температуре окружающей среды или при подогреве. Полученный раствор охлаждают и выдерживают для кристаллизации восков. Затем массу фильтруют под вакуумом. Фильтрат, представляющий собой спиртовой раствор абсолютного масла, направляют на вакуум-дистилляцию. После отгонки этилового спирта получают абсолютное масло. Воски дополнительно обрабатывают этиловым спиртом с целью наиболее полного извлечения абсолютного масла, затем подвергают специальной обработке и получают косметические воски, используемые в изделиях декоративной косметики.

Некоторые виды сырья из группы фиксаторов, которые почти не содержат летучих веществ, экстрагируют непосредственно этиловым спиртом. К ним относятся дубовый мох и ладанник.

В нашей стране экстракция эфирномасличного сырья осуществляется в основном непрерывным способом. Сам метод, отдельные процессы технологической схемы и соответствующее им технологическое оборудование постоянно совершенствуются.

Доказано, что методом экстракции из сырья извлекается на 10 - 30% больше эфирного масла, чем при перегонке с водяным паром. В связи с этим в настоящее время ведутся исследования и рассматривается вопрос получения эфирных масел экстракцией сырья с последующим выделением их из конкрета.

Новая технология производства эфирных масел отличается высокими экономическими показателями.

Развитие метода предусматривается осуществлять в широких пределах, не ограничиваясь извлечением только душистых веществ. Эфирномасличное сырье может служить источником производства целого ряда продуктов, необходимых народному хозяйству. В первую очередь - это биологически активные вещества.

Комплексно использовать сырье - неотложная задача эфирномасличной промышленности, и успешно решить ее поможет развитие метода экстракции.

 

Экстракция нелетучими растворителями

 

Метод мацерации, или экстракции нелетучими растворителями, исторически предшествовал методу экстракции летучими растворителями. Это один из древнейших методов извлечения душистых веществ из растений. Им перерабатывают только цветочное сырье.

Метод основан на растворимости душистых веществ в нелетучих растворителях, в качестве которых применялись высококачественные животные жиры (говяжий, свиной или их смеси, называемые корпусом), растительные жирные масла (оливковое, миндальное, косточковое из абрикосовых или персиковых косточек), труднолетучие органические соединения, например бензилбензоат.

Сущность метода мацерации заключается в извлечении душистых веществ из сырья нелетучими растворителями путем настаивания и выделения их из смеси экстракцией этиловым спиртом.

Технологическая схема состоит из следующих стадий: подготовки растворителя, настаивания, отделения помады или благовонного (античного) масла, выделения цветочного экстракта, получения цветочного масла, регенерации растворителя из обработанного сырья.

В растворитель, подогретый до заданной температуры, погружают цветки и выдерживают определенное время (до 48 ч), продолжительность которого зависит от вида сырья, растворителя и температуры. По окончании настаивания из массы отфуговывают растворитель, который сразу же используют для следующего настаивания на свежем сырье. Смена цветков производится до 25 раз. В конце процесса насыщенный душистыми веществами растворитель сушат безводным сульфатом натрия и фильтруют. Полученный продукт в случае применения животных жиров называют помадой, при использовании растительных жирных масел или труднолетучих веществ - благовонным маслом. Их используют непосредственно в косметике, а благовонные масла, приготовленные на труднолетучих органических соединениях, растворимых в этиловом спирте,- в парфюмерных композициях.

В большинстве случаев помады и благовонные масла на растительных жирах обрабатывают этиловым спиртом, спиртовую вытяжку (цветочный экстракт) используют непосредственно в парфюмерии или же получают из нее цветочное масло путем отгонки этилового спирта под вакуумом. Цветочные экстракты выпускают под номерами, отражающими количество сырья в килограммах, израсходованного на приготовление 10 л экстракта.

Цветочное масло из помады отличается от абсолютного масла из того же сырья наличием балластных веществ, извлекаемых этиловым спиртом из нелетучего растворителя. Благодаря этому оно имеет твердую консистенцию.

Ввиду большого расхода высококачественных жиров, высокой трудоемкости, недостаточной степени извлечения душистых веществ мацерация уступила место экстракции летучими растворителями.

 

 Сорбционный метод извлечения эфирных масел

 

Сорбционный метод отличается тем, что позволяет получить из сырья эфирного масла больше, чем содержится в нем при поступлении на переработку, благодаря совмещению физико-химических процессов извлечения с продолжающимися биохимическими процессами маслообразования.

Метод применяется для тех видов сырья, в которых процессы образования масла не прекращаются после уборки. К ним относятся цветки жасмина крупноцветного, туберозы, ландыша, лилии и др. Из первых двух выход масла данным методом может превысить содержание в момент уборки в 11 - 12 раз.

Метод основан на способности животных жиров, растительных жирных масел, нелетучих органических веществ и некоторых твердых сорбентов поглощать душистые вещества из воздуха.

Сущность метода заключается в том, что из цветков, помещенных в замкнутое пространство, выделяются в воздух душистые вещества, которые сорбируются в газообразном состоянии жидкими или твердыми сорбентами, а затем извлекаются из них экстракцией летучим растворителем.

Метод осуществляется двумя способами в зависимости от характера сорбента. По первому, давно известному под названием «анфлераж», используют в качестве сорбента чаще всего корпус из жиров, а также растительные жирные масла или труднолетучие органические соединения (такие же, как при мацерации); вначале получают помаду или благовонное масло соответственно. Обрабатывая полупродукты таким же образом, как при мацерации, получают цветочный экстракт и абсолютное масло из помад. Оно ценится выше цветочного масла из помады по методу мацерации.

В процессе анфлеража применяют специальные деревянные рамы (шасси) размерами 50X50 см и 90X60 см, толщиной 5-8 см со вставленными в середину толстостенными стеклами. На обе поверхности стекла наносят тонкий слой (3-5 мм) корпуса. Подготовленную шасси устанавливают в горизонтальном положении и на стекло насыпают сырье слоем, не превышающим высоту борта. Шасси с сырьем накладывают друг на друга по 30-40 шт. в батареи. Сырье в батареях находится в замкнутых камерах между двумя слоями корпуса. По истечении 12-72 ч (в зависимости от вида сырья) цветки стряхивают, прилипшие к корпусу снимают пинцетом. Корпус перелопачивают и разравнивают. Шасси переворачивают, вновь загружают порцией свежего сырья и устанавливают в батареи. Количество смен сырья зависит от поглощающей способности корпуса и достигает 30. Насыщенный корпус (помаду) снимают со стекол, плавят и фильтруют в тару. Присваивают помаде номер, численное значение которого, деленное на 10, отражает расход сырья в килограммах на 1 кг корпуса.

Использование корпуса обусловливает чрезвычайно высокую трудоемкость процесса.

При анфлераже жидкими сорбентами стекла шасси заменяют металлическими сетками, на которые укладывают куски объемной ткани, пропитанной сорбентом. Античное масло извлекают из ткани прессованием, последующей экстракцией этиловым спиртом получают цветочное масло.

Жидкие сорбенты упрощают процесс, но снижают выход целевого продукта.

По второму способу адсорбционного метода, разработанному советскими специалистами и названному динамической сорбцией, сорбентом служит березовый активный уголь; извлеченное экстракцией диэтиловым эфиром из угля эфирное масло называется адсорбционным.

Анфлераж и динамическую сорбцию осуществляют при температуре окружающей среды. В цветках после сорбции остаются часть летучих и весь комплекс ценных нелетучих веществ. Поэтому их экстрагируют петролейным эфиром и получают по первому способу конкрет и абсолютное масло из шасси, по второму - конкрет и абсолю после динамической сорбции.

 

 

 

 

Эфирные масла как компонент декоротивной косметики.

 

              В косметических изделиях используется около 5% от мирового производства эфирных масел. И если вырабатывают около 300 наименований промышленно используемых эфирных масел, то в косметике и средствах гигиены активно используют эфирные масла только 80 наименований. Применяются как эфирные масла, так и экстракты ароматических растений в виде конкретов, восков, ароматных вод.

Эфирные масла вводятся в косметические изделия, в первую очередь в состав отдушек, которые должны обладать не только приятным запахом, но и маскировать запах компонентов основы - жиров, растительных экстракторов.

Запах косметического изделия должен подчеркивать его активное начало. Например, если активными компонентами изделия являются фруктовые экстракты, то и запах может быть травянистым или цветочным.

Следует учитывать сложности, которые могут возникнуть при парфюмировании косметических изделий:

косметические изделия многокомпонентны; при этом отдельные компоненты могут вступать в химическое взаимодействие с некоторыми душистыми веществами эфирных масел;

при введении отдушки в косметическое изделие может произойти изменение вязкости, смешиваемости, захват душистых веществ косметической основой, что приводит к изменению запаха композиции со временем; может измениться товарный вид изделия, например появится неприятный оттенок;

возможно, что отдельные компоненты изделия безвредны, а при смешивании могут оказывать раздражающее действие на кожу, поэтому необходимо тестировать изделие в целом.

В непарфюмированных косметических изделиях могут проявляться неприятные запахи, классифицируемые как «медицинский», «горелый», «жирный». Поэтому, моделируя отдушку, необходимо избирательно закрыть каждый из этих типов запаха, а затем обеспечить парфюмирование, т. е. приятный аромат, гармонирующий с типом косметического изделия, обеспечить стабильность аромата во времени, чтобы избежать проявления запаха жировой основы.