Тэг: масло

Краткий обзор мероприятий по снижению потерь растворителя в МЭЦ

Экстракция растительного масла. Расход растворителя

Расход растворителя является важным показателем, отражающим технологический уровень производства маслоэкстракционного завода. Высокий расход растворителя на маслоэкстракционном заводе не только наносит ущерб предприятию, но и увеличивает стоимость переработки, что негативно сказывается на энергосбережении и сокращении выбросов. Что еще более важно, это угрожает безопасности жизни и имущества людей и безопасности предприятия, чему маслоэкстракционный завод должен уделять большое внимание.


Неизбежные и предотвратимые потери растворителя в экстракционном цехе

Потребление растворителя делится на две части: неизбежные и предотвратимые потери. Неизбежный расход растворителя обусловлен потерями с экстракционным маслом, шротом, сточными водами, выхлопными газами системы конденсации или рекуперации растворителя. Предотвратимые потери растворителя – это утечки в местах соединения трубопроводов, частей емкостного оборудования в виде капель и паров. Из-за разницы в технологии обработки и сырья неизбежный расход растворения в мировой практике обычно выше 0,3 кг/т и ниже 1,5 кг/т сырья. Это значит, что маслоэкстракционный цех мощностью 500 т/сут будет потреблять не менее 150 кг растворителя в сутки.


Мероприятия по снижению потерь растворителя в маслоэкстракционном цехе. 


Устраните человеческий фактор:

  • в процессе ремонта и обслуживания должны устранятся негерметичности фланцевых и других соединений;
  • низкая квалификация эксплуатирующего персонала. Процессы в маслоэкстракционном цехе должны проводиться максимально равномерно во времени без режимных скачков в рамках режимных карт и технологического регламента;
  • качество растворителя также оказывает прямое влияние на его расход. Чем шире температурный диапазон кипения различных фракций растворителя, тем выше потери. Следовательно, выбор растворителя с узким диапазоном температур кипения фракций способствует снижению потерь растворителя. 


Настройте систему дистилляции мицеллы, то есть сократите содержание растворителя в экстракционном масле. Остаточное содержание растворителя в масле должно быть менее 100 частей на миллион:

  • по возможности увеличьте концентрацию мисцеллы. Как правило, линия экстракции имеет гидромодуль 0,5-1,0:1 (растворитель/жмых соответственно);
  • контролируйте температуру масла в дистилляторах;
  • при нормальном давлении температура масла на выходе из испарителя №1: 75-80°C; температура масла на выходе из испарителя №2: 95-115°С; температура масла на выходе отпарной колонны составляет около 125°C;
  • при отрицательном давлении температура масла на выходе из испарителя №1: 60-70°C; температура масла на выходе из испарителя №2: 100-110°С; температура масла на выходе из отгоночной колонны 110-115°С;
  • контролируйте качество и дозировку острого пара в отгоночной колонне;
  • острый пар содержит много воды, которая хорошо растворяет в себе экстракционный бензин, что приводит к повышению содержания растворителя в экстракционном масле. Вы можете добавить пароводяной сепаратор на входе пара в отгоночную колонну или нагреть прямой пар до перегретого состояния, чтобы улучшить качество пара и повысить качество отгонки растворителя;
  • процесс дистилляции должен проходить равномерно;
  • в мисцелле должно быть минимальное количество твердых веществ. Используйте качественные системы осаждения и фильтрации мисцеллы, чтобы исключить органические и неорганические примеси и уменьшить образование накипи на теплообменных поверхностях дистилляторов. 


Уменьшите содержание растворителя в шроте, остаточное содержание растворителя в товарном шроте составляет менее 700 частей на миллион:

  • уделяйте внимание качественному удалению минеральной примеси из семян в рушально-веечном отделении. Из-за плохой воздухопроницаемости почвенных примесей растворитель в них трудно выпарить и он останется в шроте;
  • лучше контролируйте толщину лепестка мятки (0,3-0,4 мм), так как плохо подготовленный материал склонен к удерживанию масла и растворителя;
  • контролируйте содержания воды в жмыхе. Стремитесь к минимальной влажности материала на входе в экстрактор, когда процесс экстракции идет стабильно хорошо, и при этот не образуется не промываемых растворителем пробок;
  • отрегулируйте подачу растворителя в экстрактов, попытайтесь увеличить контакт растворителя с экстрагируемым материалом, уменьшите содержание растворителя в шроте (бензовлагоемкость шрота должна быть менее 30%);
  • контролируйте качество и количество острого пара, подаваемого в тостер, уменьшите агломерацию шрота;
  • увеличьте время нахождения шрота в тостере. Отрегулируйте уровень материала слоя пропаривания, чтобы увеличить время пропаривания шрота и максимально снизить содержание растворителя в готовом шроте;
  • проверяйте, содержит ли свежий растворитель воду. Если свежий растворитель переносит воду, большое количество растворителя будет подаваться тостер, что увеличит нагрузку на тостер и вызовет агломерацию шрота, что приведет к серьезному превышению количества растворителя в нем.



Сократите содержание растворителя в сточных водах до уровня менее 15 частей на миллион

  • Система рекуперации растворителя при обработке воздушно-газовой смеси:
  • растворитель в воздушно-газовой смеси может быть абсорбирован специальным минеральным маслом с последующим восстановлением. Позаботьтесь об исправной работе системы абсорбции растворителя с тем, чтобы  выхлоп обработанной воздушно-газовой смеси составлял менее 2 кубических метров на тонну материала, а содержание растворителя в выхлопных газах составлял менее 15 г/кубический метр.
  • температура газов в абсорбционной колонне менее 40°С; температуру газов в десорбционной колонне следует поддерживать на уровне 115-120°С. Показательное содержание растворителя в обогащенном минеральном масле обычно составляет менее 5%, а содержание растворителя в обедненном минеральном масле составляет менее 0,5%.
  • регулярно проверяйте образование накипи в абсорбционной колонне и определяйте необходимость очистки в соответствии с реальной ситуацией. Лучше всего установить фильтрующее устройство в системе поглощения растворителя, и чтобы масло всегда было чистым регулярно очищайте фильтр от примесей. Если возможно, лучше всего добавить устройство очистки воздушно-газовой смеси на входе в абсорбер, чтобы уменьшить содержание муки в свободном газе, сделать выход свободного газа в абсорбционной башне свободным, поддерживать отрицательное давление в системе абсорбции.
  • система вытяжного вентилятора или пароэжектора может быть оснащена устройством автоматического управления давления.
  • теплообменное оборудование (конденсаторы) и компоновка должны быть разумными. Площадь одного конденсатора не должна быть слишком большой, иначе расход циркулирующей воды будет низким, и эффект охлаждения газов будет плохим. Методы подачи воды в конденсатор могут последовательные, параллельные и смешанные в зависимости от фактической ситуации. В целом, метод последовательного ввода воды имеет лучший эффект. Циркуляционный водяной насос должен быть правильно выбран, в противном случае он не приведет к правильному перераспределению энергии из-за недостаточного потока воды и плохого эффекта конденсации.


Позаботьесь о качестве масличного сырья, которое вы перерабатываете. 

Из-за плохо вызревшего сырья большая часть полученного масла содержит низкомолекулярный сахар, и не полностью синтезированный жир. Низкомолекулярный сахар обладает сильной адсорбционной способностью по отношению к растворителю, что не способствует удалению растворителя. Также заплесневелое сырье вызывает разложение высокомолекулярных веществ на низкомолекулярные вещества и обладает сильной адсорбционной способностью по отношению к растворителю, что также не способствует удалению растворителя.


Устраните негерметичности, неплотности в  оборудовании и трубопроводах

При покупке старайтесь приобретать оборудование у официальных производителей, чтобы снизить количество отказов оборудования и потери растворителя. 

Добыча масла косточек шиповника

Масло семян шиповника

Семена шиповника содержат относительно низкий процент масла (от 6 до 19%) по сравнению с другими масличными семенами.  Например, миндаль содержит примерно до 50 мас.% масла. Основной компонент масла шиповника – линолевая кислота. Несмотря на низкое содержание масла, характерный состав масла шиповника делает его ценным продуктом для косметической промышленности. Поэтому сверхкритическая СО2-экстракция масла семян шиповника представляет промышленный интерес.


Как делают масло шиповника?

Сверхкритический диоксид углерода является нетоксичной альтернативой для экстракции дорогостоящих пищевых, косметических растительных масел. Экстракция обычными органическими растворителями (вроде гексана) дает масло низкого качества, требует трудоемкой очистки, в то время как отжим, как правило, экономически целесообразен только для семян, содержащих более 20% масла.

На кажущуюся растворимость масла семян шиповника практически не влияет предварительная обработка семян, температура экстракции около 40–80°С.C, давление экстракции выше 500 бар или соотношение растворителей (масса растворителя, используемого в единицу времени, и единица массы сырья, загруженного в экстракционный сосуд)

Хотя сверхкритическая CO2-экстракция применяется для экстракции семян шиповника, использование экстракции масла семян шиповника с помощью SC-CO2 подразумевает необходимость оптимизации настроек процесса экстракции: температура, давление и подача СО2.


Масло шиповника. Технология

Чтобы производить качественное масло семян шиповника необходимо использовать технологии холодной сушки и сверхкритической СО2-экстракции.


О рынке и оборудовании для производства растительного масла

Рынок  растительного масла

Полезное, натуральное подсолнечное масло производится из семян подсолнечника масличного типа. Подсолнечное масло имеет легкий вкус и внешний вид и содержит довольно много витамина Е, имеет благоприятную комбинацию мононенасыщенных и полиненасыщенных жиров с низким уровнем насыщенных жиров. Универсальность этого полезного масла признана поварами во всем мире. Подсолнечное масло ценится за легкий вкус, эффективность жарки и пользу для здоровья. Подсолнечное масло отвечает потребностям как потребителей, так и производителей продуктов питания в здоровом и высокоэффективном нетрансгенном растительном масле. 

Подсолнечное масло в основном используется в пищевых или технических целях, таких как растительное масло, биотопливо и косметика. В основном используется для приготовления пищи. Население все больше заботится о здоровом питании, поэтому перешло от потребления жирных кислот и гидрогенизированных жиров к большему количеству ненасыщенных жиров с увеличением потребления натуральных растительных масел.

Внутренний спрос на подсолнечное масло в последние годы увеличился, поскольку переработчики построили маслодобывающие заводы, а крупные покупатели взяли на себя обязательства по закупкам в будущем. Подсолнечное масло обычно используют для жарки продуктов (включая картофельные чипсы), а также для приготовления салатов, майонеза, маргарина и заменителей молочных продуктов. Подсолнечному маслу отдают предпочтение во многих качественных заведениях общественного питания за его нейтральный вкус. Небольшой запас высокоолеинового масла используется для промышленного жарения, где высокие температуры требуют хорошей устойчивости к окислению. Небольшое количество масла также используется в косметике, смолах и смазочных материалах. 

Подсолнечное масло можно разделить на линолевое, высокоолеиновое и среднеолеиновое подсолнечное масло. До недавнего времени линолевое масло было преобладающим маслом. Линоленовое масло должно быть частично гидрогенизировано, чтобы сохранить его стабильность при различных применениях, но этот процесс также приводит к образованию трансжиров. Селекционеры начали разрабатывать среднеолеиновые семена после того, как исследования выявили связь между трансжирами и сердечными заболеваниями. Сегодня большая часть поставляемого подсолнечного масла является среднеолеиновым, не требующим гидрогенизации. Среднеолеиновое масло не содержит трансжиров, содержит мало мононенасыщенных жиров и имеет нейтральный вкус. 

Производство подсолнечного масла составляет около 8 % от общего объема производства растительного масла в мире. На рынке растительных масел преобладают пальмовое масло (± 33 %), соевое масло (± 29 %) и рапсовое масло (± 16 %). 

За последние 10 лет мировое производство демонстрировало тенденцию к росту, при этом Украина, ЕС и Россия являются крупнейшими производителями. 

Рост в секторе масличных культур тесно связан с увеличением спроса на биодизельное сырье, повышением спроса населения на растительное масло и спросом на шроты в кормовых рационах для скота. 


Потребление растительного масла

Что касается потребления растительного масла, то Китай является крупнейшим потребителем в мире. Таким образом, Китай также является крупнейшим импортером растительных масел. Китай ежегодно импортирует около 10 миллионов метрических тонн растительного масла . Импорт состоит в основном из соевого масла, пальмового масла и рапсового масла. Одной из основных причин значительного повышения цен на растительные масла в последнее время является увеличение спроса на растительные масла со стороны Китая. 

Более пристальный взгляд на рынок растительного масла и, в частности, на рынок подсолнечного масла показывает, что ЕС является вторым по величине импортером подсолнечного масла, так как потребление подсолнечного масла превышает производство подсолнечного масла в ЕС. 

Экономический спад пошел на пользу многим областям продуктов питания - основных продуктов питания, поскольку потребители все чаще выбирают домашнюю еду. Это принесло пользу продуктам, используемым для приготовления ужина, таким как макароны, рис, овощи и растительное масло.

Добыча льняного масла

Технология производства льняного масла

Лен является важной масличной культурой в мире. Растение не является новой культурой и произрастает в России, Азии и Средиземноморье. В основном выращивается в Канаде, Аргентине, Америке, Китае и Индии. Лен — четвертая крупная масличная культура после подсолнечника, сои и рапса. Лен является экономически важной масличной культурой, особенно для Канады, которая производит около 40% семян льна в мире и является крупнейшим в мире экспортером, на долю которого приходится около 75% мировой торговли льном. Мировой спрос на льняное семя в настоящее время определяется промышленным использованием льняного масла. Тем не менее, льняное семя делает большие успехи в производстве продуктов питания в мире, и ожидается, что спрос на продукты питания для людей и на рынках домашнего скота будет расти благодаря уникальным свойствам этой древней культуры. Льняное семя богато жирами, белками и пищевыми волокнами. В состав льняного семени в среднем входят до 40 % жира, до 25 % белка, до 28 % пищевой клетчатки, до 8 % влаги и до 4 % золы, а масло содержит витамины А, В, D и Е. Традиционно льняное семя выращивали для получения масла, которое используется в производстве красок, лаков и линолеума из-за его свойств высыхания и затвердевания при воздействии воздуха и солнечного света. Существует рынок льняной муки, как для кормления животных, так и для человека.

На сегодняшний день это наиболее известная масличная культура, изученная как функциональный продукт питания, поскольку она является ведущим источником омега-3-жирной кислоты, известной как альфа-линоленовая кислота (50% от общего количества жирных кислот).

Промышленное производство растительных масел основано на механическом прессовании и экстракции. Механическое отжим масла из семян масличных культур является одним из методов, наиболее часто используемых для удаления масла из масличных материалов. Этот метод имеет относительно низкие начальные и эксплуатационные затраты и аналогично методу сверхкритической СО2-экстракции, дает незагрязненное масло. Однако имеющиеся в настоящее время оборудование и процессы

механического отжима масла не считаются самыми эффективными для этой цели, поскольку извлечения масла льняного семени прессовым способм довольно низка (60-70% извлечения масла). Выход, получаемый при механическом прессовании, как правило, ниже, чем при экстракции растворителями, такими, как гексан (Нефрас), например.  Только в прошлом веке в этой области стали использовать экстракцию растворителем. Преимуществом технологии экстракции растворителем является высокий выход, который может быть получен экономично с помощью этого метода (почти 100% масла, которое содержится в масличных семенах).


Добыча масла зародышей пшеницы

Жиры и масла играют важную роль в пищевой промышленности и являются неотъемлемой частью питания человека. Растительные масла содержат жирорастворимые витамины, такие как витамины A, D, E и K, а также являются источником незаменимых ненасыщенных жирных кислот, которые не могут быть синтезированы человеческим организмом. Чтобы удовлетворить потребности в питании, постоянно ведется поиск новых ресурсов растительного масла в качестве источника этих витаминов и незаменимых жирных кислот.

Масло зародышей пшеницы имеет самое высокое содержание токоферола среди всех растительных масел, примерно до 2500 мг/кг. Масло зародышей пшеницы также высоко ценится за высокое содержание ненасыщенных жирных кислот: в нем около 80 %, состоящих в основном из линолевой (18:2) и линоленовой (18:3) кислот, обе из которых имеют большое значение в метаболизме человека и не могут быть синтезированы организмом. Они являются предшественниками группы гормонов, называемых простагландинами, которые играют важную роль в мышечных сокращениях и в ликвидации воспалительных процессов в организме. Кроме того, линолевая кислота способствует выведению холестерина и является предшественником фосфолипидов клеточных мембран.

Зародыши пшеницы являются побочным продуктом мукомольной промышленности. Зародыш составляет около 2-3% зерна пшеницы и в достаточно чистом виде может быть отделен от зерна в процессе помола. Зародыши пшеницы содержат около 11 % масла. Масло зародышей пшеницы используется в таких продуктах, как продукты питания, средства биологической борьбы с насекомыми, фармацевтические препараты и косметические составы. Полиненасыщенные жирные кислоты и биологически активные соединения склонны к окислению и деградации в условиях, используемых для традиционных методов экстракции и рафинации пищевых масел.

Экстракция растворителем является распространенным методом экстракции масел из растительного сырья. В последние годы повышенное внимание уделяется сверхкритической флюидной экстракции как важной альтернативе традиционным методам. Сверхкритические флюиды обладают регулируемыми характеристиками экстракции благодаря их плотности, которую можно регулировать изменением давления или температуры. Кроме того, другие свойства, такие как низкая вязкость, высокая диффузионная способность и низкое поверхностное натяжение, усиливают перенос массы

растворенного вещества изнутри твердой матрицы сырья. Сверхкритический диоксид углерода будучи нетоксичным негорючим, недорогим и легко отделяемым от экстрактов, становится наиболее часто используемым экстрагентом в пищевой и фармацевтической промышленности. Кроме того, низкая критическая температура углекислого газа позволяет извлекать термолабильные соединения без их деградации.

Средний выход масла зародышей пшеницы около 10% можно получать при сверхкритической СО2-экстракции при 350 бар, при этом состав жирных кислот и токоферола экстрактов особо не зависит от давления экстракции.  

Производство эфирных масел

Способы производства эфирных масел

Эфирные масла используются в самых разных потребительских товарах, таких как моющие средства, мыло, туалетные принадлежности, косметика, фармацевтика, парфюмерия, кондитерские изделия, безалкогольные напитки, дистиллированная алкогольная продукция (крепкие напитки) и инсектициды. Мировое производство и потребление эфирных масел и парфюмерии растет очень быстро. Технология производства является важным элементом для повышения общего выхода и качества эфирного масла. Традиционные технологии обработки эфирных масел имеют большое значение и до сих пор используются во многих частях земного шара. Водная дистилляция, водная и паровая дистилляция, паровая дистилляция, кообация, экстракция и анфлераж являются наиболее традиционными и широко используемыми методами. Экстракцию логично применять, когда выход масла при дистилляции плохой. Методы дистилляции хороши для порошкообразного миндаля, лепестков роз и цветков розы, тогда как экстракция растворителем подходит для дорогих, деликатных и термически нестабильных материалов, таких как жасмин, тубероза и гиацинт. Водная дистилляция является наиболее предпочтительным методом производства масла цитронеллы. Но, в любом случае, при традиционных методах извлечения эфирных масел происходит термическая деградация естественного природного аромата. Поэтому наиболее предпочтительной технологией для извлечения ароматов на сегодняшний день является технология сверхкритической СО2-экстракции. Только она позволяет проводить исчерпывающую экстракцию эфирных масел из любых морфологических частей растительного сырья в течение получаса при температуре 25°С.

Сырье для эфирных масел

Эфирные масла обычно получают из одной или нескольких частей растений, таких как цветы (например, роза, жасмин, гвоздика, мимоза, розмарин, лаванда), листья (например, мята, лемонграсс, хамроза), листья и стебли (например, герань, пачули, петитгрейн, вербена, корица), кора (например, корица, кассия, канелла), древесина (например, кедр, сандал, сосна), корни (например, дягиль, сассафрас, ветивер, соссюрея, валериана), семена (например, фенхель, кориандр, тмин, укроп, мускатный орех), фрукты и ягоды (бергамот, апельсин, лимон, можжевельник), корни и корневища (например, имбирь, аир, куркума, ирис) и выделения камеди или живицы (например бальзам Перу, мироксилон бальзамин, стиракс, мирра, бензоин).


Традиционные способы получения эфирных масел

Что касается гидродистилляции, то в индустрии эфирных масел разработана терминология, позволяющая различать три типа: водная дистилляция, паровая дистилляция и экстракция. Первоначально эти термины стали общепринятыми в индустрии эфирных масел.

Летучие масла невозможно перегнать без разложения, поэтому их обычно получают отжимом (лимонное масло, апельсиновое масло), другими механическими способами или по технологии сверхкритической углекислотной экстракции. В некоторых странах общий метод получения цитрусового масла включает прокалывание сальных желез путем прокатки плода по желобу, выстланному острыми выступами, достаточно длинными, чтобы проникнуть в эпидермис и проколоть сальные железы, расположенные во внешней части кожуры).

С помощью такого надавливания удаляется масло из желез, а тонкая струя воды вымывает масло из растертой кожуры, в то время как сок извлекается через центральную трубку, в которой находится сердцевина плода. Образовавшуюся водно-масляную эмульсию разделяют центрифугированием или декантацией. Предшественником этого процесса является удаление кожуры с фруктов перед извлечением масла. В случае СО2-экстракции, свежая отделенная кожура сушится до влажности 10% в холодных атмосферных сушилках, работающих по принципу теплового насоса.

Часто содержание летучих масел в свежих частях растений (лепестках цветов) настолько мало, что маслоудаление с помощью механических методов нецелесообразно с коммерческой точки зрения. В таких случаях в архаичных схемах переработки на стеклянные пластины тонким слоем наносят пресное нелетучее масло или жир без запаха. Лепестки цветов кладут на жир на несколько часов; затем повторно масляные лепестки удаляются и вводится новый слой лепестков. После того, как жир впитает как можно больше аромата, масло можно удалить путем экстракции спиртом. Этот процесс, известный как анфлераж, ранее широко использовался при производстве духов и помад. Этим же методом в фильме «Парфюмер» сумасшедший мастер обрабатывал предварительно оглушенную им женщину с низкой социальной ответственностью для получения одного из компонентов для своего гениального рецепта духов.

В парфюмерной промышленности на предприятиях прошлого века большая часть производства эфирных масел осуществляется путем экстракции с использованием летучих растворителей, таких как петролейный эфир и гексан. Главное преимущество традиционных методов экстракции перед дистилляцией заключается в том, что в процессе можно поддерживать постоянную температуру (обычно 50°C). Но в отличие от сверхкритической углекислотной экстракции, обработка гексаном и петролейным эфиром загрязняет продукт балластом растворителя, что сильно вредит его качеству.

Деструктивная перегонка означает перегонку эфирного масла без доступа воздуха. Когда древесину или смолу представителей семейства Pinaceae или Cupressaceae нагревают без доступа воздуха, происходит разложение и удаляется ряд летучих соединений. Остаточная масса – древесный уголь. Конденсированное летучее вещество обычно разделяется на 2 слоя: водный слой, содержащий нафту (метиловый спирт) и пиролиновую кислоту (неочищенная уксусная кислота), а также смолистая жидкость в виде сосновой смолы, можжевеловой смолы или других смол, в зависимости от используемой древесины. Эта сухая перегонка обычно проводится в ретортах, и, если древесина измельчается или грубо измельчается, а тепло подводится быстро, Выход часто составляет около 10% от веса используемой древесины.


Гидродистилляция

Для выделения эфирных масел методом гидродистилляции ароматическое растительное сырье упаковывают в дистиллятор, добавляют достаточное количество воды и доводят до кипения; в качестве альтернативы в загрузочную зону установки впрыскивается острый пар. Благодаря воздействию горячей воды и пара эфирное масло высвобождается из сальных желез в тканях растения. Паровая смесь воды и масла конденсируется за счет непрямого охлаждения водой. Из конденсатора дистиллят поступает в сепаратор, где масло за счет разности плотностей отделяется от дистиллятной воды.

Распространение эфирных масел и горячей воды через мембраны растений известно как гидродиффузия. При паровой дистилляции пар фактически не проникает через мембраны сухих клеток. Следовательно, сухое растительное сырье может быть обеспложено сухим паром только тогда, когда все летучее масло будет освобождено из масличных клеток при предварительном тщательном измельчении растительного материала. Но когда растительный материал пропитывается водой, обмен паров в тканях основан на их проницаемости в набухшем состоянии. Мембраны растительных клеток практически непроницаемы для эфирных масел. Поэтому в реальном процессе при температуре кипящей воды часть эфирного масла растворяется в воде, находящейся внутри желез, и этот масляно-водный раствор проникает путем осмоса через набухшие мембраны и, наконец, достигает внешней поверхности.

Другой аспект гидродиффузии заключается в том, что на скорость испарения масла влияет не летучесть компонентов масла, а степень их растворимости в воде. Следовательно, высококипящие, но более водорастворимые компоненты масла в тканях растений перегоняются раньше низкокипящих, но менее растворимых в воде компонентов. Поскольку скорость гидродиффузии низкая, перегонка неизмельченного материала занимает больше времени, чем измельченного материала.

Сложные эфиры входят в состав эфирных масел и в присутствии воды, особенно при высоких температурах, имеют тенденцию реагировать с водой с образованием кислот и спиртов. Однако реакции не завершаются ни в одном направлении.

Следовательно, если количество воды велико, количество спирта и кислоты также будет большим, что приведет к снижению выхода эфирного масла. Кроме того, поскольку это реакция, зависящая от времени, степень протекания процесса зависит от времени контакта масла с водой. Это один из недостатков водной дистилляции.


Почти все составляющие эфирных масел нестабильны при высокой температуре. Для получения масла наилучшего качества перегонку необходимо проводить при низких температурах. Температура при перегонке с паром полностью определяется рабочим давлением, тогда как при перегонке с водой и при перегонке с водяным паром рабочее давление обычно атмосферное. Скорость диффузии обычно увеличивается с повышением температуры, как и растворимость эфирных масел в воде. То же самое относится к скорости и степени растворения эфирных масел в воде. Тем не менее, можно получить лучший выход и качество масел за счет: (1) сохранения температуры как можно ниже, (2) используя как можно меньше воды в случае перегонки с водяным паром и (3) тщательно измельчая растительный материал и равномерно раскладывая его по отгоночному сосуду перед перегонкой.

 

Три типа гидродистилляции

Существует три типа гидродистилляции для выделения эфирных масел из растительного сырья:

  • Водная дистилляция
  • Водно-паровая дистилляция
  • Прямая перегонка с паром


Водная дистилляция

В этом методе материал полностью погружается в воду, которая кипятится путем постоянного подвода тепла огнем, паровой рубашкой, закрытым паровым змеевиком или открытым паровым

змеевиком. Главной особенностью этого процесса является прямой контакт между кипящей водой и растительным материалом.

Когда перегонный куб нагревается прямым огнем, необходимы адекватные меры предосторожности для предотвращения перегрева шихты. При использовании паровой рубашки или закрытого парового змеевика опасность перегрева меньше; и с открытыми паровыми змеевиками этой опасности можно избежать. Но с открытым паром необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить накопление конденсата внутри дистиллятора. Поэтому перегонный аппарат должен быть хорошо теплоизолирован. Растительный материал в аппарате необходимо перемешивать по мере закипания воды, иначе скопления плотного материала осядут на дно и подвергнутся термическому разложению. Некоторые растительные материалы, такие как кора корицы, богатые слизью, должны быть измельчены в порошок, чтобы шихта могла легко растворяться в воде; по мере повышения температуры воды слизь будет выщелачиваться из молотой корицы. Это значительно увеличивает вязкость водозагрузочной смеси, что позволяет ей обугливаться. Следовательно, перед любой перегонкой в полевых условиях следует провести небольшую перегонку воды в стеклянной посуде, чтобы проследить, происходят ли какие-либо изменения в процессе перегонки. Из этого лабораторного испытания можно определить выход масла из известного веса растительного материала. Лабораторный аппарат, рекомендуемый для пробных перегонок, — прибор Клевенджера.

При перегонке воды все части шихты должны приводиться в движение кипящей водой; это возможно, когда дистилляционный материал загружается неплотно и остается неплотным в кипящей воде. Только по этой причине водная дистилляция обладает одним явным преимуществом - позволяет обрабатывать мелкоизмельченный материал или части растений, которые при контакте с острым паром иначе образовали бы комки, через которые пар не может проникнуть. Другие практические преимущества водной дистилляции заключаются в том, что перегонные кубы недороги, просты в изготовлении и подходят для эксплуатации в полевых условиях. Они до сих пор широко используются с портативным оборудованием во многих странах.

Основным недостатком паровой дистилляции является то, что полная экстракция невозможна. Кроме того, некоторые сложные эфиры частично гидролизуются, а чувствительные вещества, такие как альдегиды, склонны к полимеризации. Для перегонки воды требуется большее количество перегонных кубов, больше места и больше топлива. Это требует значительного опыта, знакомства с методом и физического труда. Высококипящие и частично растворимые в воде компоненты масла не могут быть полностью испарены или для них требуется большое количество пара.

Таким образом, процесс становится неэкономичным. По этим причинам перегонку с водой применяют только в тех случаях, когда растительное сырье по самой своей природе не может быть обработано перегонкой с водой и паром или прямой перегонкой с паром, или не хватило средств для приобретения современного оборудования для сверхкритической СО2-экстракции эфирных масел.

Цветочные аттары определяются как дистилляты, полученные путем гидродистилляции цветов (таких как шафран, бархатцы, роза, жасмин, панданус) в масле сандалового дерева или других базовых материалах, таких как парафин. Производство аттара происходит в отдаленных местах, потому что цветы должны быть обработаны быстро после сбора.

Компоненты масла, такие как сложные эфиры, чувствительны к гидролизу, в то время как другие, такие как ациклические монотерпеновые углеводороды и альдегиды, подвержены полимеризации (поскольку рН воды часто снижается во время дистилляции, гидролитические реакции облегчаются).

Кислородсодержащие компоненты, такие как фенолы, имеют тенденцию растворяться в воде, поэтому их полное удаление дистилляцией невозможно.

Поскольку гидродистилляция, как правило, представляет собой небольшую операцию (выполняется одним или двумя людьми), для накопления большого количества масла требуется много времени, поэтому масло хорошего качества часто смешивают с маслом плохого качества.

Профессиональные перегонщики считают процесс дистилляции искусством, но редко пытаются оптимизировать как выход масла, так и его качество. Поэтому гидродистилляция является более медленным процессом, чем водно-паровая или прямая перегонка паром.


Водно-паровая дистилляция

При водно-паровой дистилляции пар может быть получен либо во вспомогательном котле, либо в

перегонном кубе отдельно от растительного материала. Как и водная дистилляция, водно-паровая дистилляция широко используется в сельской местности. Более того, этот метод не требует больших капитальных затрат, в отличие от водной дистилляции. Кроме того, используемое оборудование в целом похоже на то, что используется для водной дистилляции, но растительный материал поддерживается над кипящей водой на перфорированной решетке. Фактически, часто люди, занимающиеся водной дистилляцией, в конечном итоге переходят к водно-паровой дистилляции. (С появлением метода сверхкритической СО2-экстракции, методы водной, водно-паровой дистилляции и прямой перегонки с паром постепенно исчезают).

После того, как производитель выпустит несколько партий масла методом водной дистилляции, он понимет, что качество масла не очень хорошее из-за его тихих ноток (приглушенного аромата). В связи с этим вносятся некоторые изменения. Используя тот же перегонный куб, изготавливают

перфорированную решетку или пластину, чтобы растительный материал поднимался над водой. Это снижает производительность перегонного куба, но обеспечивает лучшее качество масла. Если количества воды недостаточно для завершения дистилляции, присоединяют кообационную трубку и вручную добавляют обратно в дистиллятор конденсат, тем самым гарантируя, что вода, используемая в качестве источника пара никогда не иссякнет. Также считается, что это в некоторой степени это будет контролировать потерю растворенных кислородсодержащих компонентов в конденсатной воде, поскольку повторно используемая конденсатная вода позволит ей насыщаться растворенными компонентами, после чего в ней будет растворяться больше масла.

Кообация — это процедура, которую можно использовать только при водной дистилляции или водно-паровой дистилляции. В ней используется практика возврата дистиллятной воды в дистиллятор после отделения от нее масла, чтобы ее можно было повторно вскипятить. Принцип этого состоит в том, чтобы свести к минимуму потери кислородсодержащих компонентов, особенно фенолов, которые в некоторой степени растворяются в дистиллятной воде. Для большинства масел этот уровень потери масла при растворении в воде составляет менее 0,2%, тогда как для масел с высоким содержанием фенола количество масла, растворенного в дистиллятной воде, составляет 0,2-0,7%.

Поскольку этот материал постоянно повторно испаряется, конденсируется и снова повторно испаряется, любые растворенные кислородсодержащие компоненты будут способствовать гидролизу и разложению самих себя или других компонентов масла. Сходным образом, в практике кообация не рекомендуется, если только температура, которой подвергаются кислородсодержащие компоненты в дистилляте, не превышает 100°C.

Поскольку пар в процессе водно-паровой дистилляции является влажным, основным недостатком этого типа дистилляции является то, что растительный материал становится довольно влажным. Это замедляет нисходящую дистилляцию, так как пар должен испарить воду. Одним из способов предотвращения заболачивания нижнего растительного материала, лежащего на решетке, является использование перегородки, предотвращающей слишком сильное кипение воды и прямой контакт с растительным материалом.

Преимущества дистилляции водно-паровой дистилляции в сравнении с водной дистилляцией:


  • Более высокий выход масла.
  • Компоненты эфирного масла менее подвержены гидролизу и полимеризации (контроль влажности на дне дистиллятора влияет на гидролиз, тогда как теплопроводность стенок дистиллятора влияет на полимеризацию).
  • Если кипячение контролируется, потери полярных соединений - тоже.
  • Качество масла, полученного путем перегонки с паром и водой, более воспроизводимо.
  • Водно-паровая дистилляция выполняется быстрее, чем водная дистилляция, поэтому она более энергоэффективна. Многие масла в прошлом веке производились путем водно-паровой дистилляции, например, лемонграсс. В настоящее время этот метод на современных предприятиях замещается методом сверхкритической СО2-экстракции:

Недостатки водно-паровой  дистилляции:

  • Из-за низкого давления восходящего пара высококипящим маслам требуется большее количество пара для испарения, следовательно, требуется больше времени для перегонки.
  • Растительный материал становится влажным, что замедляет дистилляцию, так как пар должен испарять воду.


Прямая перегонка с паром

Как следует из названия, прямая перегонка с паром представляет собой процесс перегонки растительного сырья с помощью пара, генерируемого вне дистиллятора в вспомогательном парогенераторе, обычно называемом бойлером. Как и при других видах дистилляции, растительный материал поддерживается на перфорированной решетке над впускным отверстием для пара. Реальное преимущество независимой генерации пара заключается в том, что количество пара можно легко контролировать. Поскольку пар вырабатывается во вспомогательном котле, растительный материал нагревается не выше 100°С и, следовательно, не должен подвергаться термической деструкции. Перегонка с водяным паром в прошлом веке была наиболее распространенным методом производства эфирных масел в промышленных масштабах. Очевидным недостатком паровой дистилляции являются гораздо более высокие капитальные затраты, необходимые для строительства такой установки. В некоторых ситуациях, например, при крупномасштабном производстве недорогих масел (например, розмарина, китайского кедра, лемонграсса, лицеи кубебы, лавандового шиповника, эвкалипта, цитронеллы, кукурузной мяты), цены на масла на мировом рынке едва ли достаточно высоки, чтобы оправдать их производство методом перегонки с водяным паром.


Преимущества прямой перегонки с паром:

  • Количество пара легко регулируется.
  • Наиболее распространенный процесс крупномасштабной добычи эфирных масел, превосходящий водную и водно-паровую дистилляцию.

Недостатком прямой перегонки с паром являются гораздо более высокие капитальные затраты. 

Экстракция эфирного масла методом гидролитической мацерационной дистилляции

Некоторые растительные материалы требуют мацерации в теплой воде, прежде чем они высвободят свои эфирные масла, поскольку их летучие компоненты связаны гликозидами. Например, листья грушанки (Гаультерия лежачая) содержат предшественник гаультерин и фермент примеверозидазу.

При мацерации листьев в теплой воде фермент воздействует на гаультерин и высвобождает свободный метилсалицилат и примуверозу. Другие подобные примеры включают коричневую

горчицу (синигрин), горький миндаль (амигдалин) и чеснок (аллиин).

 

Экстракция эфирного масла экспрессией

Экспрессия или холодный отжим, как его еще называют, используется только при производстве цитрусовых масел. Термин относится к любому физическому процессу, при котором эфирно-масляные железы в кожуре раздавливаются или разрушаются для высвобождения масла. Один метод, который практиковался много лет назад, особенно на Сицилии (спугнаметод), начинался с разделения цитрусовых пополам с последующим удалением мякоти с помощью заостренной ложки-ножа. Масло с кожуры удаляли либо прижатием кожуры к твердому предмету из обожженной глины (конколина), который помещали под большую натуральную губку или загибая кожуру в губку. Впитавшуюся губкой масляную эмульсию удаляли выдавливанием ее в  контейнер.

Масло, полученное таким образом, имеет почти такое же количество фруктового аромата, как и масло, полученное самым прогрессивным способом – методом сверхкритической СО2-экстракции.

В другом методе применяется неглубокая чаша из меди (или иногда из латуни) с полой центральной трубкой; выравнивающий инструмент по форме похож на неглубокую воронку. Чаша снабжена латунными наконечниками с тупыми концами, по которым весь цитрусовый плод прокатывается вручную с некоторым давлением до тех пор, пока все сальные железы не лопнут. Масло и водное содержимое клеток стекают по полой трубке в контейнер, из которого

масло отделяют декантацией.

Очевидно, что ручное прессование нецелесообразно, потому что это очень медленный процесс, например, в среднем только 1-2 килограмма масла в день может быть произведено одним человеком с использованием одного из этих ручных методов. В результате в прошлом веке было разработано несколько машин, которые либо раздавливают кожуру цитрусовых, либо раздавливают фрукт целиком, а затем отделяют масло от сока.

 

Экстракция эфирного масла холодным жиром (Анфлераж)

Несмотря на внедрение современного процесса экстракции летучими растворителями, старинный метод анфлеража, передаваемый от отца к сыну и совершенствуемый в течение поколений, по-прежнему используется в деревнях. Анфлераж в промышленных масштабах сегодня проводится только во Франции, за исключением, возможно, отдельных случаев в Индии, где этот процесс остается примитивным.

Принципы анфлеража просты. Некоторые цветы (например, тубероза и жасмин) продолжают физиологическую деятельность по развитию и выделению аромата даже после сбора. Каждый цветок жасмина и туберозы напоминает, так сказать, крошечную фабрику, постоянно испускающую мельчайшие количества духов. Жир обладает высокой впитывающей способностью и при соприкосновении с душистыми цветами легко поглощает испускаемый аромат. Этот принцип, методически применяемый в больших масштабах, и составляет анфлераж. В течение всего периода сбора урожая, который длится от восьми до десяти недель, партии свежесобранных цветков рассыпают по поверхности специально подготовленной жировой основы (корпуса), оставляют там (на 24 ч в случае с жасмином и дольше в случае с туберозой), а затем замененяют свежими цветами. В конце сбора урожая жир, который не обновляется в процессе, пропитан цветочным маслом. После этого масло экстрагируют из жира спиртом, а затем отделяют.

Успех анфлеража во многом зависит от качества используемой жировой основы. При подготовке корпуса необходимо соблюдать предельную осторожность. Он должен быть практически без запаха и правильной консистенции. Если слишком твердый, цветки не будут иметь достаточного контакта с жиром, что ограничит его способность поглощать и приведет к субнормальному выходу цветочного масла. С другой стороны, если он слишком мягкий, он будет стремиться поглотить цветы и они прилипнут; при удалении цветки сохранят прилипший жир, что приведет к значительной усадке и потере слоя напитавшегося маслом жира. Следовательно, консистенция слоя жира должна быть такой, чтобы он имел полутвердую поверхность, с которой можно было бы легко удалить обезличенные цветки.

Процесс анфлеража проводят в прохладных погребах. Многолетний опыт показал, что смесь одной части высокоочищенного сала и двух частей свиного сала в высшей степени пригодна для анфлеража. Эта смесь обеспечивает подходящую консистенцию корпуса в сочетании с высокой мощностью впитывания. Таким образом, жировой слой должен быть белым, гладким, абсолютно однородной консистенции, без воды и практически без запаха. Некоторые производители также добавляют небольшое количество апельсиновой или розовой воды при приготовлении жирового слоя. Кажется, это делается ради условности. Такие добавки несколько оттеняют запах готового продукта, придавая ему легкую нотку цветов апельсина или розы.


Анфлераж и дефлераж

Каждое здание анфлеража оборудовано тысячами так называемых шасси, которые служат транспортными средствами для удержания жировых отложений во время процесса. Шасси состоит из прямоугольной деревянной рамы. Каркас содержит стеклянную пластину, на обе стороны которой шпателем наносится жировая ткань в начале процесса анфлеража. При укладке друг на друга шасси образуют герметичные отсеки со слоем жира на верхней и нижней стороне каждой стеклянной пластины.

Каждое утро во время сбора урожая прибывают свежесобранные цветы, которые после очистки от

примесей, таких как листья и стебли, рассыпают вручную поверх жирового слоя каждой стеклянной пластины. Цветы, мокрые от росы или дождя, никогда нельзя использовать, так как любые следы влаги сделают жировой слой прогорклым. Затем шасси складываются и оставляются в подвалах на 24 часа или дольше в зависимости от вида цветов. Последние находятся в прямом контакте с одним жировым слоем (нижним), который действует как прямой растворитель, в то время как другой жировой слой (под стеклянной пластиной шасси выше) поглощает только летучие ароматы, выделяемые цветами.

Через 24 часа цветы выделяют большую часть своего масла и начинают увядать, издавая неприятный запах. Затем они должны быть удалены из корпуса, что, несмотря на все усилия по

внедрению средств экономии труда, до сих пор выполняется вручную. Аккуратное удаление цветка (дефлераж) едва ли не важнее, чем загрузка корпуса на шасси свежими цветами (анфлераж), и поэтому лица, выполняющие эту работу, должны быть опытными и квалифицированными.

Большинство увядших цветков падают с жирового слоя на стеклянной пластине шасси, когда шасси слегка ударяют по рабочему столу, но, поскольку необходимо удалить каждый цветок и каждую частицу цветка, для этой деликатной процедуры используется пинцет.

Сразу же после дефлеража, то есть каждые 24 часа, шасси заряжаются свежими цветами. Для этого шасси переворачивают, а жировой слой от предыдущей операции теперь непосредственно заряжают свежими цветами. В случае с жасмином весь процесс анфлеража длится около 70 дней: ежедневно удаляют увядшие цветки и подзаряжают шасси свежими. В начале и несколько раз во время уборки жир на шасси соскабливают металлическими гребнями и проводят крошечные борозды, чтобы изменить и увеличить поверхность впитывания.

В конце сбора урожая жир относительно насыщен цветочным маслом и обладает типичным ароматом. Затем ароматизированный жир необходимо удалить со стеклянных пластин между шасси. Для этого его соскребают шпателем, а затем осторожно расплавляют и сливают в закрытые емкости. Конечный продукт называется помадой (жасминовая помада, клубневидная помада, фиалковая помада и т. д.). В начале сбора урожая каждое шасси загружается примерно по 360 г жировых отложений с каждой стороны стеклянной пластины, другими словами, по 720 г на шасси. Каждый килограмм жировых отложений должен соприкасаться примерно с 2,5 кг (предпочтительно с 3,0 кг) цветков жасмина в течение всего периода анфлеража, который длится от 8 до 10 недель. Количество несколько отличается для разных цветов. В конце анфлеража жировой слой теряет около 10% своего веса из-за различных манипуляций.


Процесс горячего анфрелажа

При использовании этого способа время анфлеража сокращается за счет погружения лепестков в расплавленный жир, нагретый до 45—60°С, на 1—2 ч, в зависимости от вида растения. После каждого погружения жир фильтруется и отделяется от лепестков. После 10-20 погружений жир отделяют от цветков и воды.

Затем из жиросодержащего масла производится абсолют в процессе экстракции и концентрирования при пониженном давлении. Он в основном используется для очень нежных цветов, физиологическая активность которых быстро теряется после сбора урожая, таких как ландыш.


Интересные факты об облепихе и ее целебном масле

Об облепихе и чудодейственном облепиховом масле

Все знают, что облепиха очень полезна и не более того. Думаю, что ваш кругозор во славу облепихи и продуктам ее переработки сегодня расширится. 


Полезные свойства облепихи

У облепихи масса полезных свойств, которые человечество использовало себе во благо во все времена. Перечислим некоторые из них. 

  1. Древние греки кормили своих лошадей листьями облепихи, чтобы исцелить их. Это улучшало не только их здоровье, но и давало отличный внешний вид лошадиной коже, делая ее гладкой и блестящей. Вероятно, именно так облепиха получила свое латинское название (Hippophae "бегемот" - лошадь,” rhamnoides " – блестящий);
  2. Благодаря своим великолепным вкусу и сочности, в России облепиху иногда называют сибирским ананасом;
  3. Это растение содержит более 190 различных питательных веществ, поэтому его часто называют "священным плодом”;
  4. В плодах облепихи содержится достаточно витамина С, чтобы обеспечить им всех людей в мире;
  5. Некоторые исследования в Германии доказали, что косточковые плоды облепихи содержат такое же количество витамина В12, как и печень человека;
  6. Антиоксидантная активность - это самое главное свойство облепихи;
  7. Сок облепихи содержит много органических кислот, его рН близок к 2,7;
  8. Облепиха способна пережить без укрытия снегом даже очень холодную погоду (до – 40°С) , также она легко выдерживает длительную засуху.
  9. Плоды облепихи являются значительным источником питания для многих птиц в зимний период.
  10. Облепиха впервые была упомянута в тибетских медицинских рукописях " ргьюд Бзи” в восьмом веке нашей эры;
  11. Согласно греческой мифологии, облепиха была любимым кормом для крылатого коня Пегаса;
  12. Облепиха упоминалась в трудах философов Древней Греции;
  13. Исторические записи говорят о том, что облепиха использовалась в медицине Древнего Китая, получив официальный статус только лишь в 1977 году;
  14. Продукты из облепихи были включены в рацион советских космонавтов;
  15. Лекарственное средство из облепихи было использовано в первую очередь для лечения жертв катастрофы на Чернобыльской АЭС 1986 года;
  16. В 1988 году, во время Олимпийских игр в Сеуле, китайская команда использовала напитки из облепихи для повышения своих спортивных результатов;
  17. 90% облепихи мира произрастает в Китае, хотя она также широко распространена на территории нашей страны и в Европе;
  18. Облепиха также используется для снижения эрозии почв, повышения качества земель и биоразнообразия;
  19. В период с 1950 по 1985 год в Китае были созданы широкие плантации облепихи площадью около 200 000 га для сохранения почвы и воды и получения дров.
  20. Облепиха является третьим по значимости источником витамина Е в растительном мире.
  21. Российские космонавты используют облепиховое масло для лечения радиационных ожогов, полученных при возвращении в атмосферу Земли.
  22. 100 г ягод содержат почти 10-дневную дозу витамина С и 5-6-дневную дозу провитамина А.
  23. Каждый может заработать на продаже облепихового масла 2 рубля с каждого вложенного рубля. Инструкцию вы найдете по ссылке в этом видео или описании.

Производство концентрата облепихового масла

Наша компания производит и реализует концентрат облепихового масла. Масло добывается по технологии холодной сушки ягоды с последующим холодным отжимам из сушеной ягоды масла. Содержание каротиноидов от 180 мг% до 400 мг%.