Способ получения эфиров масел

Способы получения эфирных масел

В составе парфюмерии можно встретить в качестве ингредиента эфирное масло, один или несколько видов. Что же это такое, зачем оно нужно в духах и как его получают?

Эфирные масла – это содержащиеся в растениях пахучие соединения. Они летучие, жирные на ощупь. Известно несколько способов извлечения этих ароматических соединений из растений. Каждый метод имеет свои особенности.

Общий обзор методов получения эфирных масел

Реже всего используются методы анфлеража и мацерации. Более популярны дистилляция (перегонка паром), отжим (холодное прессование), гидродиффузия. Посредством этих методов получают эфирные масла самого высокого качества.

Добыть ароматические соединения из растительного сырья можно с помощью химических растворителей. Они актуальны в двух случаях: если есть риск, что высокие температуры разрушат аромат, или исходное сырье выдает на выходе слишком маленький объем эфирного масла.

Анфлераж – на помощь приходит жир

Анфлераж, или метод поглощения – это экстракция эфирных масел твердым жиром. Этот способ известен с древних времен, но не является популярным среди производителей, т. к. дорогостоящий, требует больших временных и сырьевых затрат.

1. Стекло или ткань пропитывают очищенным холодным жиром без запаха, наносят его тонким слоем. Чаще всего используют говяжий жир. Закрепляют в деревянной раме.

2. По пласту жира распределяют пахучие части растения. Цветы выделяют эфирные масла, а жир впитывает их.

3. Процесс повторяют несколько раз: когда растения отдают максимум ароматических веществ, их заменяют на новые. И так до тех пор, пока жир максимально не насытится ароматом. Такой жир называют ароматической помадой. Затем переходят к следующему этапу.

4. Жир помещают в емкость с этиловым спиртом с целью его растворения. После того как спирт испарится, останется чистое эфирное масло.

Метод анфлеража был продемонстрирован в известном кинофильме «Парфюмер». Главный герой таким образом добывал ароматические масла из растений, а затем и из своих жертв.

Источник

Методы получения эфирных масел

Существует разные способы получения эфирных масел. Одни известны уже очень давно, другие — появились совсем недавно, самые современные и продуктивные. Предпочтение отдается тем методам, которые позволяют сохранить качество и целебные свойства эфирных масел.

Рассмотрим такие методы получения эфирных масел :

• дистилляция,
• холодное прессование,
• углеродное экстрагирование под высоким давлением,
• экстрагирование с помощью растворителя,
• анфлераж,
• мацерация.

Каждый метод имеет как преимущества, так и недостатки, а эфирные масла, полученные разными методами, обладают и различными свойствами.

Дистилляция

Дистилляция (по латыни distillatio — стекание каплями) — перегонка с паром, процесс аналогичный самогоноварению. Это самый простой, самый распространенный и дешевый метод производства эфирных масел. А такие эфирные масла как ромашка и тысячелистник могут быть получены только методом дистилляции.

Растительное сырье укладывается в перегонный куб на сито, установленное над кипящей водой. С паром из сырья уносятся летучие компоненты. Они охлаждаясь в змеевике оседают в виде смеси с дистиллированной водой в специальном приемнике.

Так как масло не растворяется в воде и имеет плотность ниже чем у воды, то масло поднимается вверх. Нагревание проводится на слабом огне. Этот процесс может занимать длительное время. Зато на выходе будет масло с богатой гаммой ароматов.

Для ускорения процесса перегонки применяют более высокие температуры. В результате масло можно получить за несколько минут. Но аромат у такого масла, будет не так многообразен и целебных свойств гораздо меньше. Так что если нарушается технология получения эфирных масел, то и ухудшается их качество.

Эфирные масла, полученные методом дистилляции, с годами приобретают еще лучший аромат, а некоторые масла имеют неограниченный срок хранения.

Холодное прессование

Самым популярным механическим методом получения эфирных масел из кожуры и плодов цитрусовых является метод холодного прессования (отжима). Cуществует более 60 видов цитрусовых. Методом холодного прессования получают эфирные масла из лимона, мандарина, апельсина. грейпфрукта, а также бергамота, лайма, лиметта и других.

Цитрусовые. Метод холодного прессования

Больше всего эфирных масел содержится в кожуре цитрусовых. Выход масла 0.3-0.6 % от массы плода. Перед извлечением масла, с кожуры срезают мякоть, оставляя только цедру, добавляют немного воды и прессуют. А полученную жидкость, отстаивают пока масло не поднимется на поверхность, затем его собирают. Если для получения аромамасла используется весь плод, то плоды измельчаются, прессуются и затем разделяется сок и эфирное масло. Для ароматерапии используются плоды, не подвергавшиеся воздействию ядохимикатов.

В дальнейшем эфирные масла могут проходить дополнительные степени очистки, такие как отстаивание, фильтрация, вымораживание и детерпенизация:

• отстаивание осаждает мелкодисперсные частицы мякоти;
• фильтрация удаляет оставшиеся взвешенные частицы мякоти;
• вымораживание удаляет воски, попавшие в масло из кожуры плодов;
• детерпенизация (отделение смол от эфирных масел) повышает процесс растворения эфирных масел в этиловом спирте, удаляет из масел легко окисляемые компоненты, что повышает их срок хранения.

Однако все дополнительные степени очистки изменяют состав и целебные свойства эфирных масел. Поэтому в ароматерапии используются цитрусовые аромамасла, полученные методом холодного прессования без дополнительной очистки. Базовые растительные масла, применяемые в ароматерапии, должны быть получены так же методом первого холодного прессования.

Масла, полученные методом холодного прессования, имеют натуральный аромат, но будут быстро окисляться и выдыхаться при температуре 20-25 градусов и длительном хранении (более двух лет).

Экстрагирование ( от лат extraсtion — извлечение) – выделение эфирного масла из растительного сырья с помощью растворителя или высокого давления в специальных установках.

Углеродное экстрагирование под высоким давлением

Метод углеродного экстрагирования под высоким давлением эффективен для производства легких

эфирных масел с очень летучими ароматическими компонентами, таких как масла из цветков жасмина и туберозы.

Извлечение эфирного масла происходит с помощью углерода под давлением в 22 атмосферы. Углерод под высоким давлением переходит в жидкое состояние, унося с собой летучие соединения, а полученная жидкость собирается в камере.

При уменьшении давления углерод опять переходит в газообразное состояние, а в емкости собирается чистое эфирное масло. Этот метод позволяет получить очень чистое эфирное масло без растворителей и всяких примесей. Но использование дорогостоящего компрессионного оборудования приводит к удорожанию и конечного продукта — эфирного масла, по сравнению с выше описанными методами.

Экстрагирование растворителем

Экстрагирование с растворителем проводится в два этапа

• получение масла из цветков растений с помощью растворителя (эфира или гексана)
• удаление растворителя вакуумом.

Этот метод позволяет получить масла с ароматами наиболее близкими к натуральному запаху цветка и чаще всего его используют для производства в парфюмерии. Но в таких маслах остается какое-то количество растворителя (петролейного эфира), который может стать причиной аллергии. Такие масла не предназначены для внутреннего применения. Методы получения эфирных масел путем дистилляции и холодного прессования считаются более предпочтительными по сравнению с этим.

Частным случаем метода экстрагирования являются методы: анфлераж и мацерация. Оба метода основаны на поглощении эфирных масел нелетучими растворителями (животными или растительными жирами). Эти методы довольно редко применяются в промышленном производстве в настоящее время, зато их часто используют для приготовления эфирного масла в домашних условиях.

Рекомендуем почитать:
Метод анфлераж в домашних условиях

Источник

Получение сложных эфиров и эфирных масел

Дата публикации: 12.01.2018 2018-01-12

Статья просмотрена: 2257 раз

Библиографическое описание:

Матвеева, Е. В. Получение сложных эфиров и эфирных масел / Е. В. Матвеева, Р. З. Марданова. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2018. — № 1 (15). — С. 71-76. — URL: https://moluch.ru/young/archive/15/1089/ (дата обращения: 18.11.2021).

Актуальность Сложные эфиры и эфирные масла широко используются в практической деятельности человека, но получение их — процесс дорогостоящий. Поэтому зная способы их получения, свойства, биологическое воздействие, можно найти более дешевые способы получения эфиров, находить новые сферы их применения.

Цель: Поиск дешевых методов получения сложных эфиров, выделения эфирных масел из растений и химических реактивов.

Гипотеза: Возможно, полученные в школьной лаборатории и в домашних условиях сложные эфиры и эфирные масла можно использовать для создания духов и в качестве лекарственных средств.

Новизна: Изготовление модели установки для выделения эфирных масел в домашних условиях, поиск дешевых методов получения эфирных масел.

Объект исследования: сложные эфиры и эфирные масла.

Методы исследования. При проведении исследовательской работы использовались: поисково-аналитический метод и известные методы органического синтеза сложных эфиров-этерификация, методы экстракции эфирных масел из растительного сырья, моделирование. Ароматическая композиция создавалась с использованием полученных сложных эфиров и эфирных масел

Результаты

1. Изучены методы получения сложных эфиров: в промышленности [8], в лаборатории [6], [4], извлечением из растений [1], [2], [3], [5], [9].

Получение эфиров в промышленных масштабах мы изучали во время экскурсии в Амзинский лесокомбинат (рис.1).

Рис. 1. Цех по производству этилацетата

Рис. 2. Схема установки получения этилацетата

Получение эфира в промышленности очень сложный процесс. Мы выяснили, что химическая реакция происходит в реакторе (куб-этерефикатор), обогреваемом через змеевики. Реакционная смесь (СН₃СООН, С₂Н₅ОН, катализатор серная кислота(_конц.) перед попаданием в куб разогревается, только затем поступает в него. Куб нагревает смесь с помощью змеевика (нагревание происходит паром), образуется дистиллят — пары реакционной смеси. Дистиллят охлаждается и поступает во флорентину, где он расслаивается на эфир-сырец и водно-эфирно-спиртовый слой, идущий на регенерацию.

Этилацетат-сырец проходит несколько стадий очисток: промывка, нейтрализация раствором соды, сушка. Сухой эфир направляют на ректификацию. После ректификации эфир охлаждается и поступает в цистерны (баки) — готовый товарный продукт, содержание в нем эфира должно быть не менее 90–97 % и должна отсутствовать вода [8].

1. Получены методом этерификации [6], [4] 5 сложных эфиров уксусной кислоты: этилацетат, изоамилацетат, изобутилацетат, метилацетат, бутилацетат.

Рис. 3. Синтез сложных эфиров методом этерификации

Рис. 4. Синтезированные сложные эфиры

Синтезированные сложные эфиры

Название эфира, формула

Исходное сырье для получения эфира, уравнение реакции

Свойства полученного эфира

Уксусная кислота и метиловый спирт,

жидкость с приятным освежающим фруктовым запахом

Уксусная кислота и метиловый спирт,

жидкость с фруктовым запахом перечной мяты

Уксусная кислота и бутиловый спирт,

бесцветная жидкость с приятным освежающим запахом

Уксусная кислота и изобутиловый спирт, (CH3)2CHCH2OH

бесцветная маслянистая жидкость с приятным грушевым запахом

Уксусная кислота и изо-амиловый спирт,

с фруктово-грушевым запахом.

1. Выделены эфирные масла из различных частей растений методом перегонки с водяным паром [6], экстракции спиртом [7], [9], [11], [19], и получены настоянные масла [12], [13], [14], [15], [16], [18].

Подобрали растительное сырье со специфическими запахами и возможно, по литературным данным, содержащие эфирные масла [17].

Собрали прибор. В 1-ю колбу наливали воду и кипелки для равномерного нагревания смеси, во 2-ю растительное сырье и воду. Полученный эфир пропускается через холодильник и собирается в капельной воронке. В результате, методом перегонки с водяным паром получены эфирные масла: мяты перечной, корицы, тмина, ванилина.

Рис. 5. Выделение эфирных масел методом перегонки с водяным паром

Рис. 6. Полученные эфиры

Экстракционные методы рекомендуют применять в тех случаях, когда извлекаемые душистые вещества термически малостойкие и не выдерживают даже температур перегонки с водяным паром [11]. Взяли фрукты, обладающие специфическими ароматами: лимон, апельсин, мандарин, банан, киви. Отделили кожуру фруктов, залили спиртом, выстояли в холодильнике в течении 2-х недель, затем отфильтровали полученные вытяжки.

Свойства спиртовых вытяжек

Спиртовые вытяжки из кожуры фруктов

Свойства

Настойка с приятным ароматом лимона. Хранится долго, до года, не теряя свой аромат.

Настойка с приятным ароматом апельсина. Хранится долго, до полугода, не теряя свой аромат.

Настойка с приятным ароматом мандарина. Хранится долго, до полугода, не теряя свой аромат.

Настойка с очень слабым приятным ароматом банана. Неустойчив при хранении. Даже в холодильнике через месяц появляется налет и неприятный запах.

Настойка с очень слабым ароматом киви. Неустойчив при хранении. В холодильнике через месяц появляется неприятный запах.

Настойка с очень-очень слабым приятным ароматом груши. Неустойчив при хранении. В настойке через 1,5 месяца появляется налет и неприятный запах.

Собранное растительное сырье: трава чистотела, зверобоя, корни одуванчика, листья подорожника, хвоя пихты, цветы ромашки, плоды облепихи, также измельчались при помощи ножниц и заливались спиртом [10]. Настаивали в холодильнике в течении 2-х недель. Затем все отфильтровывали через слой марли.

Свойства спиртовых вытяжек лекарственных растений

Настойки лекарственных растений

Свойства

Настойка листьев подорожника

Темно-зеленый цвет, специфический приятный запах

Настойка травы чистотела

Темно-зеленый цвет, специфический запах чистотела

Настойка цветов ромашки

Темно-зеленый цвет, приятный запах ромашки

Настойка плодов облепихи

Оранжевый цвет, приятный облепиховый запах

Настойка корней одуванчика

Светло-желтый цвет, очень неприятный запах

Настойка хвои пихты

Темно-зеленый цвет, приятный запах пихты

Настойка травы зверобоя

Темно-коричневый цвет, слабый приятный запах зверобоя

Спиртовые вытяжки все имеют приятный внешний вид, без налетов. Однако т. к. настойка одуванчика имеет неприятный запах, его в качестве компонента для добавления к ароматической композиции использовать нельзя.

Настоянные масла отличаются от эфирных масел и по качеству, и по методу получения. Этот метод использовался в течение сотен лет, еще задолго до того, как были изобретены методы извлечения эфирных масел из растений. В странах Востока и Средиземноморья горшки просто оставляли на солнце до завершения процесса, но в странах с более прохладным климатом понадобится источник тепла. Иногда флягу с маслом ставят в поддон с водой и нагревают ее, но в этом случае масло получается не такое хорошее, как при медленном настаивании [15]. Приготовили настоянные масла из плодов облепихи, цветов ромашки, листьев подорожника, хвои пихты, корня репейника, травы чистотела, зверобоя.

Рис. 7. Извлечение эфиров из растений экстракционным методом

Рис. 8. Полученные вытяжки

1. Изготовлена установка для выделения эфирных масел в домашних условиях.

Модель установки для получения эфира в домашних условиях была создана на основе прибора для выделения эфирных масел. Получали эфир на обычной газовой плите, нагревая баночки с веществами на водяной бане, в качестве холодильника использовали кастрюлю со снегом. Выделили около 4 мл эфира из гвоздики

Рис. 9. Извлечение эфирных масел в домашних условиях

Рис. 10. Выделенный эфир из корицы

1. Созданы 4 ароматические композиции с применением полученных эфиров.

На основе полученных вытяжек из растительного сырья и синтезированных сложных эфиров, путем различных комбинаций, создали ароматические композиции ([12].

Рис. 11. Получение ароматических композиций

Рис. 12. Полученные ароматические композиции

1. Изучены физико-химические свойства некоторых сложных эфиров.
2. Выявлено, что эфирное масло пихты обладает антимикробным действием, этилацетат губительно воздействует на биологические объекты.

Заключение: Рассмотренные методы извлечения эфирных масел просты и не требуют дорогостоящего оборудования. Любому человеку, имеющему доступ к свежим растениям или цветам, можно приготовить их даже в домашних условиях. Выделенные композиции из растительных вытяжек безопасны для организма человека.

Полученные композиции из синтетических эфиров требуют продолжения исследований медицинского характера.

Направление использования результатов проекта: Полученные вытяжки из лекарственных растений могут быть использованы в качестве медицинских препаратов для

наружного использования, в качестве косметических средств, ароматические композиции — для изготовления мыла, духов, ароматизации воздуха в помещении.

1. Войткевич С. А. 865 душистых веществ для парфюмерии и бытовой химии. М.: Пищ. Пром-сть, 1994.
2. Войткевич С. А. Эфирные масла для парфюмерии и ароматерапии. М.: Пищ. Промыш., 2001.
3. Войткевич С. А., Хейфич Л. А. От древних благовоний до современной парфюмерии и косметики. М.: Пищ. Пром-сть, 1997.
4. Голодников Г. В. Практические работы по органическому синтезу. Л.: ЛГУ, 1966г. 373
5. Г. М. Свиридоновы «Растения и здоровье лечебные и пищевые свойства», М. Профиздат, 1992г-272с.

Источник