Тэг: экстракция

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.

Экстракция углекислым газом с этиловым спиртом

Оборудование, которое вы ищете, способно реализовать ваше текущее видение технологического процесса? Да, это обязательно. А наше оборудование, помимо этого, может поспеть за неожиданными потребительскими предпочтениями, которые подтолкнут вас к созданию новых или других продуктов. И это уже конкурентное преимущество.

С системой двойной сверхкритической экстракции вы можете работать в режиме с одним растворителем (CO2) или в режиме с двумя растворителями (CO2 плюс этиловый спирт) — расходуя относительно мало электроэнергии и переключаясь туда и обратно по своему усмотрению. Вы получаете большую эффективность и больше возможностей. Эти растворы сочетают в себе многие преимущества CO2 (такие как чистота, возможность настройки и постоянство) с дополнительной эффективностью, которая достигается за счет введения небольших количеств сорастворителя этилового спирта.

Удобная для оператора автоматизация и управление

Оператор установки экстракции прикасается к сенсорной панели управления. Наши системы двойной экстракции обеспечивают полностью автоматизированный контроль и простоту использования. Настройте процесс под свои технологические задачи, нажмите «Пуск» и приступайте к другим производственным операциям, не обращая внимание на процесс экстракции. Создавайте согласованные результаты, уменьшая вариативность между разными операторами.

С нашим оборудованием вы можете:

• Вести процесс экстракции быстрее и абсолютно безопасно при давлении от 80 до 650 бар и температуре от 0 до 90°С;
• Использовать сорастворитель в любом количестве и извлекать как неполярные, так и полярные соединения;
• Экономить на углекислом газе;
• Расходовать минимум электроэнергии;
• Уменьшать трудоемкость операций за счет встроенных средств механизации подъема-опускания крышек экстракторов и перемещения картриджа с измельченным лекарственным сырьем;
• Установить пользовательские параметры, такие как скорость потока, давление и температура;
• Сохранить настройки процесса экстракции;
• Использовать предварительно загруженные пакетные рецепты;
• Проверить производительность системы за считанные секунды;
• Проводить исчерпывающую или селективную экстракцию. 

Сверхкритический СО2-экстракт. Преимущества

Так как углекислый газ испаряется быстро и естественно, он не оставляет остаточного растворителя в вашем экстракте. Это простой и самый главный аргумент для потребителей, заботящихся о своем здоровье. И это может упростить соблюдение нормативных требований. Иные преимущества использования установки СО2-экстрацкии приведены ниже по тексту. 

• Максимальная гибкость в процессе экстракции
  

Извлечение большего количества соединений из одной и той же биомассы. Используйте жидкий CO2 и холодную сепарацию для извлечения деликатных молекул, таких как терпены, без деградации. Используйте сверхкритический CO2 для извлечения более жестких соединений, требующих более высоких температур и давлений.

• Снижение затрат на электроэнергию
  

Благодаря рационально выбранному энергооборудованию установки экономите на электроэнергии.

• Снижение воздействия на окружающую среду

Добейтесь меньшего углеродного следа за счет извлечения CO2 с замкнутым циклом. Извлечение и повторное использование CO2 являются стандартными для каждой нашей установки экстракции. 

• Дополнительные преимущества добавления сорастворителя

Достигайте минимального времени экстракции и в два раза большей производительности каждый день, чем при использовании только CO2. И все это без ущерба для ожидаемого качества.

• Низкие эксплуатационные расходы

Предлагаемые установки сверхкритической СО2-экстракции с возможностью добавления сорастворителя значительно сокращают регулярное потребление растворителей и энергии, чтобы снизить себестоимость производства каждого грамма готового продукта.

• Простая интеграция в производственное помещение

Приступайте к работе, не выделяя отдельного пространства для соблюдения правил техники безопасности. В отличие от большинства систем на основе растворителей, для наших установок помещения со специальными требованиями не требуются.

Факторы влияния на процесс экстракции теперь под контролем

Традиционные методы извлечения активных соединений из лекарственных растений или трав используют жесткие методы, такие как высокотемпературная мацерация или перколяция, часто требующие предварительной обработки. Современные вакуум-импульсные установки для быстрой экстракции могут использовать традиционные методы экстракции, при этом извлекая активные соединения исключительно быстро, повышая эффективность и производительность вашего производства за счет импульсов отрицательного давления, как фактора интенсификации процесса.

Экстрактор для трав высокой производительности

Высокоскоростные вакуум-импульсные экстракторы используются нашими клиентами для извлечения биологически активных веществ из лекарственных растений в промышленных и научно-исследовательских работах вплоть до крупнотоннажного производства.

Ассортимент наших линий для производства густых, сухих и сверхкритических углекислотных экстрактов был разработан для ускорения извлечения активных соединений из лекарственных растений для пищевого, косметического и фармацевтического применений.

Современная и экономичная альтернатива экстракторам для мацерации или перколяции, линейка нашего оборудования позволяет проводить экстракцию без сложной предварительной обработки как из сушеных, так и из свежих растительных материалов, включая стебли, цветы, листья, корни и корневища, бутоны, фрукты, ягоды, семена и многое другое. Процесс экстракции быстрее, чем традиционные альтернативы, и при этом сохраняет все биофункциональные соединения из исходного материала.

Конструкция нашего оборудования из нержавеющей стали, то есть подходит для работы с широким спектром растворителей, включая спирт, воду, гликоли, глицерин и растительное масло. На этапах экстракции, концентрирования и сушки поддерживаются анаэробные условия, что позволяет избежать окисления и деградации готового продукта.

Рабочий цикл наших установок полностью автоматизирован, и они могут работать автономно, что еще вносит в ваш производственный процесс помимо сокращения времени экстракции еще больше экономии.

Имеется графический дисплей, на котором отображаются все параметры и прогресс. Он позволяет программировать время и продолжительность цикла, обеспечивать контроль давления и температуры, подавать аварийные сигналы, оповещения и многое другое.

Преимущества вакуумно-импульсной экстракции:

• Быстрая экстракция активных растительных соединений
• Не требуется вмешательства человека в цикл экстракции
• Низкие эксплуатационные расходы и высокая энергоэффективность
• Позволяет использовать широкий спектр растворителей
• Доступны различные форматы производительности.

Производство густых, сухих и сверхкритических экстрактов

Производство экстрактов из лекарственного сырья – это извлечение активных веществ или их отделение от неактивных или инертных материалов с использованием селективных растворителей, воздействующих на экстрагируемый растительный или животный материал.

Продукты, полученные таким образом, представляют собой жидкости, полутвердые вещества или порошки, предназначенные для перорального или наружного применения. К ним относятся классы препаратов, известных как отвары, настои, жидкие экстракты, полутвердые и порошкообразные экстракты. Такие препараты в народе называются галеновыми препаратами в честь Галена, греческого врача второго века. Цель процесса экстракции биологически активных веществ состоит в том, чтобы получить терапевтически желаемую композицию и удалить инертный материал путем обработки селективным растворителем.

Полученный таким образом экстракт может быть готов к применению в качестве лекарственного средства в виде жидкого экстракта, и также он может быть дополнительно обработан для включения в любую лекарственную форму, такую как таблетки или капсулы, или может быть фракционирован для выделения отдельных химических соединений.

Методы производства экстрактов

Мацерация

В этом процессе цельное или крупноизмельченное лекарственное сырье помещают в емкость с растворителем и выдерживают при комнатной температуре до 14 дней при частом встряхивании или перемешивании до практически полного перехода целевых веществ в экстракт. Затем полученный экстракт процеживают, а влажный твердый материал прессуют, после чего объединенные жидкости после отстаивания очищают путем фильтрации или декантации. Этот способ извлечения очень длительный во времени, поэтому в промышленности используют вакуумную импульсную экстракцию, которая позволяет добиться практически полного

Приготовление отвара

В этом процессе лекарственное сырье кипятят в определенном объеме воды в течение определенного времени; затем его охлаждают и процеживают или фильтруют. Эта процедура подходит для экстракции водорастворимых термостабильных компонентов, таких как сухие растворимые вещества гриба чага. Этот процесс обычно используется китайцами при приготовлении экстрактов, поэтому всё китайское оборудование неприменимо для более бережной и современной холодной экстракции. Современное технологическое оборудование для производства жидкостных экстрактов поддерживает режимы вакуумного кипения при низкой температуре и вакуумной импульсной экстракции.

Перколяция

Эта процедура чаще всего используется для извлечения активных ингредиентов при приготовлении настоек и жидких экстрактов. Твердое измельченное лекарственное сырье, размещенное на проницаемом для растворителя ложном днище экстрактора непрерывно промывается в слое растворителем. Полученная мисцелла декантируется и фильтруется.

Экстракция по принципу Сокслета

Этот метод очень похож на перколяцию. Главное отличие от перколяции состоит в том, что измельченное лекарственное сырье промывается всегда чистым растворителем, а точнее конденсатом его паров, образованных при вакуумном или атмосферном кипении мисцеллы.

Описанные выше методы экстракции относятся к периодическим, так как сырье на экстракцию подается в аппараты порциями в межциклах экстракции.

Есть еще и непрерывные методы экстракции, которые поддерживают шнековые, ленточные, ковшовые, карусельные и другие экстракторы. Такой подход больше применим к экстракции масла из масличных культур: семян сои, подсолнечника и рапса.

Вакуумно-импульсная экстракция

Подробную информацию о вакуумно-импульсной экстракции вы можете посмотреть на страницах нашего сайта в разделе "Статьи". 

Описание линии экстракции, концентрирования и сушки можно посмотреть здесь. 

Сверхкритическая СО2-экстракция 

Одним из перспективных современных методов экстракции можно назвать метод сверхкритической углекислотной или, как его еще называют СО2-экстракции.

Сверхкритическая флюидная экстракция— это альтернативный метод, основной задачей которого является сокращение использования органических растворителей.

Факторы, которые следует учитывать, включают температуру, давление, навеску сырья, добавление сорастворителя, контроль потока и давления.

Использование CO2 в качестве экстрагирующей жидкости имеет много преимуществ в получении жирорастворимых экстрактов различных липофильных биологически активных веществ при низкой температуре. В дополнение к своим благоприятным физическим свойствам углекислый газ недорог, безопасен и широко распространен. Но хотя диоксид углерода является предпочтительной жидкостью для сверхкритической флюидной экстракции, он имеет ограничения по полярности. Полярность растворителя важна при извлечении полярных растворенных веществ, поэтому в довесок к СО2  при необходимости в современном оборудовании в контур экстракции вводится сорастворитель этиловый спирт.

Экстракция при низкой температуре предотвращает повреждение фитохимических веществ.

Современная фитотерапия

Фитотерапия снова набрала обороты в последние годы. Длительные заболевания, как правило, не могут быть вылечены инъекцией или приемом одного лекарства. Вместо того, чтобы сосредоточиться только на лечении болезни, в настоящее время люди уделяют больше внимания улучшению иммунной системы всего организма, чтобы предотвратить приступы болезней. Помимо их традиционного фармацевтического использования, травы также стали одним из важных источников для открытия и производства лекарств. Фитотерапия играет важную роль в здравоохранении во многих регионах мира. Содержание особых активных веществ делает травы подходящими для лечения и сохранения здоровья. Значительное количество лекарственных растений является фармацевтическим сырьем, из которого активный агент может быть извлечен различными способами.

В травах содержится витамин С (березовый лист, одуванчик), витамин В (крапива, шиповник), провитамин А (рябина, календула), витамин К (хвоя, шпинат) и так далее. Содержание минеральных веществ в растениях также высокое, например, калий содержится в репейнике, магний - в шиповнике. Крапива, орешник, арахис, петрушка и мак содержат железо. Благодаря алкалоидам некоторые ядовитые травы также являются лекарствами. Алкалоиды действуют на центральную нервную систему, обладают усыпляющим и обезболивающим действием или стимулирующим и возбуждающим действием. Гликозиды — это растительные вещества, которые используются для уменьшения воспаления. В лекарственных растениях есть много других активных веществ, подходящих для лечения.

Переработка лекарственных растений

Целью переработки лекарственных растений является превращение травы в лекарство или биологически активную добавку, лекарственные формы или чистое действующее вещество. Первичной обработкой называют сбор или заготовку, очистку, сушку и так далее. Не все части лекарственных растений содержат одинаковое по качеству и количеству действующее вещество, поэтому разные части трав в разной степени пригодны для изготовления лекарств.

Чтобы сохранить качество растительного сырья и повысить эффективность сушки, экстракции или другой обработки, сырье необходимо подготовить, предварительно удалив нецелевые морфологические части. Также во время сбора лекарственных трав удаляются ненужные сорные примеси. Собранную массу лекарственных растений очищают от посторонних растений, земли, песка вручную, с помощью ситового разделения или промывки. Более крупные и толстые части растений, особенно корни, подготавливают к сушке и другим операциям по переработке путем измельчения.

При сушке лекарственных трав теряется много воды

Влажность собранных растений обычно очень высока, около 60–80%. Если содержание влаги значительно не снизить, это способствует активации вредных биологических процессов порчи. Из-за этого ценное действующее вещество трав может быть разрушено, а свойства изготовленных из него конечных продуктов могут стать неблагоприятными. Принципиальным требованием предотвращения вредных процессов является максимально быстрое снижение содержания влаги. Температура воздуха для сушки зависит от термочувствительности активного вещества трав и скорости миграции влаги. В традиционных сушилках, чем выше температура сушки воздуха, тем быстрее будет сушка. Высокая температура воздуха приводит к деградации действующих веществ лекарственных растений. Поэтому быстрая и низкотемпературная сушка – это залог успеха в переработке лекарственного сырья.

Значительное количество лекарственных растений (смеси чая, пряности и др.) используется для непосредственного употребления в пищу, поэтому внешние свойства трав (цвет, аромат) должны быть максимально привлекательными. Экономически выгодна более короткая сушка, поэтому для сушки следует выбирать холодные атмосферные сушилки, которые способны быстро и при низкой температуре сушки решать важные производственные задачи. Использование холодных сушилок всегда актуально, так как в процессе сушки следует стремиться к максимально полному сохранению содержания активного вещества. Влажность лекарственных растений в конце сушки должна быть 10–14%. При такой влажности большинство сушеных трав можно хранить более длительный срок без ущерба для их лекарственных свойств.

Метод СО2-экстракции и оборудование

Среди нескольких технологий сверхкритической флюидной экстракции (СКФ- экстракции) самой ранней разработанной, наиболее исследованной и промышленно развитой технологией, несомненно, является технология сверхкритической СО2-экстракции. СКФ-СО2-экстракция это процесс отделения одного компонента (экстрагента) от другого (матрицы) с использованием сверхкритического углекислого газа в качестве экстрагирующего растворителя. Сверхкритическая СО2-экстракция используется, в частности, в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности для извлечения натуральных веществ: ароматов, жиров, масел, восков, полимеров, ферментов и красителей, фосфолипидов и т.д. CO2 является природным и экологически чистым растворителем, который имеет преимущества перед синтетическими и вредными средами, такими как н-гексан, по многим параметрам.

Как идут процессы сверхкритической СО-экстракции и отделения экстракта в установках СКФ-СО2-экстракции?

Несмотря на кажущуюся сложность, процесс СО2-экстракции очень прост и безопасен. Проходит он довольно быстро, за 1-2 часа, и включает в себя следующие этапы в непрерывном циклическом режиме работы установки:

• загрузка измельченного сушеного сырья в картридж;
• загрузка картриджа в экстрактор;
• герметизация экстрактора, пропитка сырья газом и вытеснение воздуха;
• компрессия СО2 до сверхкритического давления, подогрев до сверхкритической температуры;
• прокачка сверхкритического СО2 через сырье в картридже;
• фильтрация сверхкритического СО2, насыщенного экстрактом;
• отделение СО2 от экстракта в сепараторах;
• охлаждение СО2 с повторной его подачей в рабочий цикл установки сверхкритической экстракции через буферную емкость;
• экспозиция;
• слив экстракта из сепараторов;
• перезарядка картриджа сырьем по завершении экспозиции.

Зачем использовать углекислотную экстракцию?

Углекислый газ является наиболее распространенным природным соединением, используемым при экстракции под высоким давлением. Он выгодно отличается в сравнении с другими растворителями, используемыми для экстракции компонентов животного и растительного сырья. Во-первых, углекислый газ является нетоксичным веществом, которое легко доступно по более низким ценам, чем другие растворители. Кроме того, углекислый газ экологически безопасен, с ним легко работать, и он создает превосходный готовый экстракт, как правило, без каких-либо побочных продуктов и следов. Температурой, временем, расходом и давлением экстракции можно управлять, чтобы обеспечить точное извлечение нужных экстрагируемых веществ.

Принцип извлечения при СКФ-СО2-экстракции

Установка сверхкритической СО2-экстракции использует сверхкритический углекислый газ в качестве разделяющей среды (экстрагента) для достижения эффективного извлечения определенных компонентов (растворимых веществ) из матрицы сырья. Газ даже при комнатной температуре при высоких давлениях сначала становится жидкостью, а потом при дальнейшем повышении давления приобретает свойства и жидкости и газа одновременно. В таком сверхкритическом состоянии он способен быстро, легко и безвредно проникать внутрь матрицы сырья и растворять в себе экстрагируемые вещества, насыщаясь ими. Давление и движение газа в контуре экстракции создает специальный циркуляционный насос высокого давления. Насыщенный экстрактом сверхкритический СО2 из экстрактора перекачивается циркуляционным насосом к сепараторам установки, где отделяется от экстракта и возвращается на повторный цикл экстракции. Непрерывно отделяющийся экстракт накапливается в сепараторах и сливается оператором установки через донный патрубок сепараторов по мере необходимости (по времени).

Преимущества установок СО2-экстракции

• Углекислый газ в сверхкритическом состоянии обладает отличными характеристиками массопереноса, интенсивность которого легко и довольно точно настраивается в установке сверхкритической СО2-экстракции посредством изменения давления и температуры экстракции. Поэтому установки сверхкритической СО2-экстрации могут выполнять функции и экстрактора, и дистиллятора одновременно. Такое преимущество дает уникальную возможность решения технологических задач избирательного извлечения нужных веществ из сырья;
• СО2-экстракты и проэкстрагированный материал не содержат остаточных растворителей. После завершения экстракции ничего не остается, так как углекислый газ испаряется, не оставляя следов в конечном продукте;
• Безопасность и экологичность;
• Низкие эксплуатационные затраты;
• Универсальность (можно обрабатывать любое сухое животное и растительное сырье с содержанием влаги до 10%).

Процесс экстракции

Продукты, полученные с помощью сверхкритического CO2, в основном -  смесь летучих масел, спиртов, эфиров, сложных эфиров, смол и других липофильных химических компонентов. Размер установки сверхкритической СО2-экстракции будет варьироваться в зависимости от количества обрабатываемого сырья в единицу времени. Разовые загрузки сырья могут быть размером от 10 граммов и до сотен килограммов. Некоторые установки сверхкритической СО2-экстракции по запросу автоматизируются, и в таком случае эксплуатационному персоналу клиентов не нужно присутствовать во время работы установки, а выполнять лишь операции загрузки и выгрузки сырья и готовой продукции соответственно. Цикл экстракции в зависимости от свойств исходного сырья обычно занимает 1 или 2 часа времени.

Для проведения процесса сверхкритической СО2-экстракции сырье должно быть измельчено и помещено в экстракционный сосуд в специальном экстракционном картридже. После установки картриджа в экстрактор и закрытия крышки экстрактора оператор наполняет экстрактор углекислым газом для вытеснения воздуха из матрицы сырья. Затем оператор запускает в работу циркуляционный насос, нагнетая сверхкритический CO2 в экстракционный сосуд, где он встречается с сырьем и растворяет в себе все необходимые экстрагируемые вещества. Степень и селективность извлечения экстрагируемых веществ зависит от заданных режимов работы установки: температуры, давления и подачи газа. Их оператор задает перед началом работы. Далее сверхкритический СО2 с растворенными в нем экстрагируемыми веществами направляется в разделительные сосуды – сепараторы, в которых газ отделяется от экстракта и направляется в буферную емкость с целью повторного использования в процессе экстракции. Таким образом, после загрузки сырья и запуска установки СО2-экстракции в работу процесс идет автоматически. Отделившийся экстракт  накапливается в нижней части сепараторов установки, и может быть слит оператором в удобное ему время и в любую тару с открытым верхом (ведро, банка, бутылка, мензурка, пробирка и т.д.).

Сорастворитель в СО2-экстракции

Для веществ с большей полярностью (таких как флавоноиды, сапонины, алкалоиды и т.д.) часто добавляют небольшое количество поляризатора (или сорастворителя, соэкстрагента, сореагента, модификатора), чтобы увеличить полярность СО2 и повысить способность растворять привлекательные вещества с большей полярностью.

Добавление небольшого количества сорастворителя, такого как этиловый спирт С2Н5ОН, позволяет не только увеличить плотность сверхкритической жидкости, но, что более важно, образовать новую сильную межмолекулярную силу с некоторыми молекулами растворенного вещества, тем самым улучшая селективность, скорость и полноту процесса экстракции. Наше оборудование позволяет вести процесс сверхкритической СО2-экстракции с сорастворителем.

Преимущества технологии СО2-экстракции  

Существует бесчисленное множество преимуществ СО2-экстрактов, благодаря которым они приобрели огромную популярность.

Некоторые из них перечислим:

• 100% экологичные и натуральные. С целью получения чистейшей формы CO2-экстрактов процесс экстракции осуществляется при более низкой температуре с использованием диоксида углерода, который не только нетоксичен, но и не имеет запаха.
• Без следов химического растворителя. Нет серьезных опасений по поводу следов СО2 в готовых экстрактах, поскольку в процессе их экстракции при температуре окружающей среды используется только сверхкритический диоксид углерода и ничего более.
• Ярко выраженные терапевтические свойства. Процесс экстракции CO2 обладает большой способностью получать максимальный уровень терапевтических компонентов из всех морфологических частей растительного и животного сырья: корни и корневища, стебли, цветы, семена растений, споры грибов, мускусы животных, отходы переработки гидробионтов и т.д.
• Приятный натуральный аромат. Экстракты класса CO2 широко ценятся за их естественный аромат, который соответствует аромату исходного сырья, поскольку они извлекаются без использования синтетического растворителя и высоких температур.
• Отсутствие примесей. Метод экстракции CO2 является идеальным выбором для получения 100% натуральных экстрактов, поскольку они не извлекаются из продуктов на основе производных нефти, таких как гексан или бутан.
• Естественная пространственная структура молекул. Благодаря химической нейтральности СО2 молекулы готовых экстрактов сохраняют неизменную природную пространственную структуру молекул и потому абсолютно безопасны для применения в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности.
• Отсутствие бактериальной обсемененности готовых экстрактов. Даже в аспекте бактериальной обсемененности, СО2-экстракты являются наиболее безопасными. Это обусловлено высоким давлением их производства в изолированном от окружающей среды контуре, в котором от высокого давления вся микрофлора, в том числе патогенная, погибает.
• Высокая степень контроля процесса экстракции. Используя сверхкритический CO2, производитель полностью контролирует процесс экстракции простым изменением его технологических режимов.
• Многократное использование растворителя. CO2 может использоваться повторно в цикле экстракции неограниченное количество раз, что делает этот метод более экологически чистым по сравнению с другими.
• Выход при использовании сверхкритического CO2 выше, чем при других методах экстракции. Выход и состав продукта можно легко варьировать, регулируя физические свойства газа путем изменения настроек установки СО2-экстракции.
• Широта применения и неограниченные возможности сбыта. Экстракты, полученные в результате сверхкритической экстракции CO2, привлекательны сразу для нескольких отраслей промышленности: пищевой, косметической и фармацевтической.
• Более высокая селективность, поскольку сольватирующую способность жидкости можно регулировать путем изменения температуры и давления.
• Более низкая вязкость и более высокая диффузионная способность сверхкритических жидкостей обеспечивают более быстрый массообмен растворенных веществ из пористых материалов.
• Может выполняться при низких температурах, что делает процесс идеальным для извлечения термочувствительных соединений.
• Экстракты, растворенные в сверхкритическом углекислом газе, могут быть отделены в установке практически без остатка растворителя.
• Установки СКФ-СО2-экстракции могут быть соединены с ГХ-МС или ЯМР анализаторами, что позволяет мгновенно извлекать, анализировать и количественно определять извлеченные молекулы.
• СО2-экстракция может проводиться в различных масштабах: аналитическом (проба менее 1 г), препаративном (сотни граммов пробы), пилотном (килограммы пробы) и промышленном (от сотен килограмм до многотонных партий).
• В промышленных масштабах сверхкритический диоксид углерода обычно используется повторно, что сводит к минимуму образование отходов.
• Полученные сверхкритические СО2-экстракты легко могут храниться при комнатной температуре.

В чем разница между докритической и сверхкритической СО2-экстракцией? 

Установки СО2-экстракции доступны в двух формах: сверхкритическое извлечение и докритическое извлечение. Это схожие методы экстракции, имеющие основное отличие в давлении экстракции, которое существенным образом влияет на выход готового экстракта.

Различия между методом холодного отжима, методом СО2-экстракции, методом паровой дистилляции и методом экстракции органическим растворителем

Безопасна ли СО2-экстракция?

Когда это делается обученным персоналом,  CO2-экстракция является одним из самых безопасных и доступных методов извлечения. С точки зрения окружающей среды и здоровья углекислый газ не токсичен и пожаробезопасен, в отличие от углеводородных нефтяных растворителей, таких как бутан или пропан.

CO2 может похвастаться еще одной особенностью, которая также повышает его безопасность для здоровья человека. Любой остаточный CO2, который сливается вместе с экстрактом, испаряется, поэтому в продукте его не остается.

СО2-экстракция лучше, чем другие методы?

Безопасность и нетоксичность CO2-экстракции, как правило, делает ее более привлекательным вариантом, чем другие методы экстракции. Универсальность технологии также обеспечивает преимущество перед другими методами. Изменение температуры и давления позволяет извлекать вещества избирательно, что позволяет настраивать процесс экстракции для различных производственных задач и рецептур конечных продуктов. Главное, что характер самого процесса CO2-экстракции, как правило, приводит к получению превосходного по качеству продукта.

Лучше ли СО2-экстракция, чем холодное прессование (холодный отжим масла)? 

Масло холодного отжима получают путем прессования масличных семян или фруктов с использованием прессов из нержавеющей стали.

Сырье сдавливается в ограниченном объеме пространства, и под воздействием такого давления отделяется масло. Несмотря на название, в процессе отжима масла из-за трения выделяется большое количество тепла, в результате чего температура масла поднимается в среднем до 60 ° C, а температура жмыха иногда до температуры выше 100° C. Чтобы продаваться как продукт холодного отжима, сырье перед прессованием не должно нагреваться до довольно «горячих» 60° C. Точно так же, как если бы ваша рука подверглась воздействию этих 60° C, чувствительные к температуре вещества могут оказаться поврежденными, и многие из их терапевтических свойств будут утрачены. К тому, же масло холодного отжима взаимодействует с кислородом воздуха в подогретом состоянии, и процессы его окисления не исключены. 

СО2-экстракты лучше всего, потому что бескислородная среда и низкие температуры обработки сырья особенно важны при извлечении хрупких масел, таких как, например, масло шиповника.

Поддерживая низкие температуры и экстрагируя все "активные" компоненты, мы можем сохранить и защитить все ботанические терапевтические свойства готовых экстрактов.

Этот процесс обеспечивает в два раза больше регенерирующих стеринов и в пять раз больше каротиноидов, чем обычное масло из семян шиповника, полученное прессованием. Благодаря этому биологическая активность и срок хранения СО2-экстрактов выше примерно в 3-5 раз.

СО2-экстракты лекарственного сырья имеют потрясающие естественный цвет и аромат, который надо увидеть.

Для чего используется сверхкритическая СО2-экстракция? 

Применение технологии сверхкритической СО2-экстракции в основном включает:

извлечение полезных компонентов с высокой добавленной стоимостью (натуральные пигменты, ароматизаторы и вкусовые добавки, пищевые или лекарственные ингредиенты и т.д.) или удаление вредных компонентов из натуральных продуктов; селективное извлечение линейных алканов или ароматических углеводородов; регенерация адсорбентов (таких как активированный уголь); отделение мономеров или остаточных растворителей от полимеров, отделение азеотропов; разделение изомеров; контроль загрязнения окружающей среды (например, извлечение ионов металлов или органических веществ из растворов сточных вод, извлечение загрязняющих веществ из почвы, обработка ядерных отходов и многое другое).

Применение сверхкритической СО2-экстракции в пищевой промышленности

Сверхкритическая СО2-экстракция биологически активных веществ хмеля.

Использование сверхкритической СО2-экстракции липофильного комплекса хмеля значительно улучшило качество пивоваренных ингредиентов, представленных на рынке, так как сваренное с применением СО2-экстракта пиво обладает отменными пенообразованием и вкусом.

Сверхкритическая СО2-экстракция пищевых масел

Применение сверхкритической CO2-экстракции растительных масел является широко распространенным и общепризнанным технологическим процессом.

Ученые и практики провели много исследований экстракции масла сои, арахиса, семян подсолнечника, пальмовых семян, рисовых отрубей, зародышей пшеницы, зародышей кукурузы и других зерновых культур. Пищевые масла, полученные с помощью СО2-экстракции не требуют проведения процесса рафинации. Выход масел достигает 98% ботанической масличности.

Помимо экстракции масел зерновых СО2-экстракция все больше применяется для экстракции масел тмина, черного перца, фенхеля, имбиря, мускатного ореха, гвоздики, облепихи, семян конопли, кожуры и семян томата, семян шиповника, винограда и т.д. Из некоторого сырья, такого как, например, томат и облепиха, с помощью установки сверхкритической СО2-экстракции можно извлекать натуральные жирорастворимые красители с высокой биологической активностью: ликопин и B-каротин.

Сверхкритическая СО2-экстракция натуральных пищевых красителей

По сравнению с традиционным методом экстракции органическим растворителем, технология сверхкритической CO2-экстракции не загрязняет продукт остатками вредного растворителя и не вызывает негативного влияния на окружающую среду. Она предотвращает термическое разложения экстракта при высокой температуре, защищая активность биологически активных веществ и может сохранять натуральные вкус и аромат экстракта.

Поэтому технология сверхкритической жидкостной экстракции CO2 была применена для извлечения и очистки натуральных пищевых красителей, таких как красный пигмент стручкового перца, ликопин, β-каротин.

Сверхкритическая СО2-экстракция натуральных ароматизаторов

В традиционном методе экстракции натуральных ароматизаторов по-прежнему присутствует фактор термической обработки, который обязателен при проведении водно-паровой дистилляции.

Дистилляция водяным паром и нагревание при экстракции органическим растворителем приводят к разрушению некоторых термочувствительных или химически нестабильных компонентов эфиромасличных растений, что вызывает изменение уникального аромата, вкуса и цвета готовых экстрактов.

Метод сверхкритической жидкостной экстракции CO2 позволяет проводить весь процесс разделения при комнатной температуре, при этом CO2 не токсичен и не имеет остаточных негативных явлений для  продукта и человека, поэтому он особенно подходит для разделения и очистки нестабильных натуральных продуктов, что подходит для производства экстрактов с нативным ароматом сырья.

Сверхкритическая СО2-экстракция ингредиентов для БАД

Сверхкритическая жидкостная экстракция CO2 является идеальным методом разделения при экстракции природных лекарственных веществ.

Почти все эффективные ингредиенты лекарственных трав могут быть сохранены, в основном, включая флавоноиды, алкалоиды, кумарины, летучие масла и другие химические вещества.

Дополнительная информация по процессам СО2-экстракции

В последние годы в процессе изменения мировоззрения современного человека в сторону приверженности к укреплению своего здоровья натуральными природными концентратами сверхкритической экстракции уделяется все больше внимания, поэтому она набирает огромную популярность среди производителей пищевой, косметической и фармацевтической промышленности.

Кроме того, аналитическая сверхкритическая углекислотная экстракция используется для предварительной обработки биологических образцов для анализа на следовые лекарственные препараты, и она показала привлекательные перспективы применения с точки зрения постепенной замены некоторых традиционных методов, демонстрируя более быстрое и безопасное, экономическое и экологически безвредное превосходство.

Что может извлекать сверхкритический СО2?

Установка сверхкритической СО2-экстракции без применения сорастворителя отлично извлекает липофильные неполярные вещества с малой молекулярной массой.

Практика показывает, что сверхкритические СО2-экстракты в основном представляют собой смесь летучих масел, жиров, спиртов, простых и сложных эфиров, смол и других липофильных химических компонентов.

Почему сверхкритическая СО2-экстракция лучше, чем паровая дистилляция для извлечения эфирных масел?

При паровой дистилляции молекулярный состав, как матрицы сырья, так и экстрагируемого эфирного масла, изменяется в зависимости от температурного воздействия пара. С другой стороны, CO2-экстракт по химическому составу ближе к исходному растению, из которого он получен, поскольку негативное температурное воздействие при извлечении исключено, и состав СКФ-СО2-экстракта имеет более широкую линейку и выход извлеченных веществ. СКФ-СО2-экстракты полностью сохраняют аромат и биологическую активность веществ сырья.

Температура экстракции низкая. Критическая температура CO2 составляет всего 31℃, а критическое давление - 73 атм, что может эффективно предотвращать окисление, рассеивание и реакцию термочувствительных компонентов. У установки сверхкритической СО2-экстракции высокая  эффективность извлечения и низкое энергопотребление. Операции извлечения и разделения в установке СКФ-СО2-экстракции объединены в одно целое. Когда сверхкритический СО2 насыщен растворенными в нем веществами и проходит через сепаратор, падение давления приводит к тому, что CO2 и экстракт быстро возвращаются в две отдельные фазы (разделение газа и жидкости) и немедленно отделяются друг от друга. Процесс фазового перехода не требует дорогостоящей отгонки растворителя и прост в эксплуатации.

Технологический процесс СО2-экстракции очень простой, и в качестве параметров для настройки процесса экстракции можно использовать как давление, так и температуру. Вблизи критической точки небольшие изменения температуры и давления вызовут значительные изменения плотности CO2, что приведет к изменению растворимости экстрагируемого вещества. Это может быть достигнуто путем регулирования температуры или давления для достижения цели извлечения нужных веществ в нужном количестве.

Экологичность сверхкритических СО2-экстрактов

Применение углекислого газа обеспечивает более чистый и здоровый продукт. В отличие от органических растворителей, таких как бутан и гексан, СО2-экстракт не содержит растворителей или химических остатков. Он также пригоден для вторичной переработки и в долгосрочной перспективе лучше для людей и для нашей планеты в целом.

Технологический процесс является коротким, нетрудоемким и использует небольшое количество  производственных площадей. В то же время он действительно экологически чист. Углекислый газ после отделения  от продукта возвращается назад в цикл экстракции для повторно использования, и не будет загрязнять окружающую среду. Именно поэтому заводы, оборудованные установками сверхкритической СО2-экстракции могут по праву иметь статус «зеленых производств»

Как расширить функционал установки сверхкритической СО2-экстракции?

Полярность СО2 может быть легко изменена путем добавления сорастворителя. Таким образом вы сможете извлекать группы полярных веществ, доступных в докритических режимах экстракции.

На заметку производителю СО2-экстрактов

Значение растворимости растворенного вещества в докритическом СО2 меньше на порядок, чем в сверхкритическом СО2.

CO2 обладает сильным эффектом гомогенизации. Исследования показали, что по меньшей мере 140 соединений могут образовывать гомогенное смешиваемое состояние с СО2 при умеренном давлении и комнатной температуре, то есть жидкий СО2 и сверхкритический СО2 может смешиваться со многими неполярными и слабополярными растворенными веществами, такими как углеродные нормальные алканы с менее чем 12 атомами, нормальные алкены с менее чем 10 атомами углерода, низшие спирты с менее чем 6 атомами углерода в основной цепи и низшие жирные кислоты с менее чем 10 атомами углерода в основной цепи. Сложноэфирные соединения не более 12 атомов углерода, где их число в спиртовой основе меньше или равно 4, низкоуглеродистые альдегиды с атомами углерода менее 7, низкоуглеродистые кетоны с атомами углерода менее 8, низкоуглеродистые эфиры с атомами углерода менее 4 и т.д.

Хотя сверхкритический СО2 при среднем давлении обладает превосходной растворимостью для вышеупомянутых алифатических углеводородов и низкополярных липофильных соединений, по мере увеличения числа атомов углерода, то есть с увеличением длины цепи и молекулярной массы, его растворимость изменится от смешиваемого состояния до частичной растворимости. 

Растворимость многоатомных спиртов, поликислот и множественных гидроксильных и карбоксильных соединений в сверхкритическом СО2 чрезвычайно низка.

Высокополярные вещества, такие как сахара, аминокислоты, крахмалы, белки и т.д., почти нерастворимы в сверхкритическом СО2, поэтому они не будут экстрагироваться. На фоне этого при извлечении масел из масличных зерновых культур способом сверхкритической СО2-экстракции можно получать 2 дорогостоящих продукта: масло и белковая мука. Белковую муку охотно скупают производители функциональных продуктов для спортивного питания, а также производители коктейлей и продуктов натуральных каш быстрого приготовления.

Сверхкритический СО2 практически нерастворим в соединениях с молекулярной массой более 500.

Владея этой информацией вы поймете, может ли необходимое вещество быть извлечено сверхкритическим СО2, а также выбрать диапазон веществ, которые могут быть использованы в качестве сореагента, когда в процессе экстракции СО2 необходимо добавить сореагент.

Каков наилучший метод обработки сырья перед экстракцией

Основными факторами, влияющими на эффект экстракции в процессе предварительной обработки, являются содержание воды и размер частиц материала.

Предварительная обработка сырья включает в себя операцию сушки и измельчения (дробление, нарезка и т.д.). Для сохранения термочувствительных веществ сырья в процессе сушки лучше использовать холодные атмосферные сушилки, которые вы также можете заказать у нас.

Влияние содержания воды на сверхкритическую СО2-экстракцию

Эффективность сверхкритической СО2-экстракции определяется контактом экстракционного растворителя с фосфолипидами мембран растительных клеток и цитоплазматическими телами, эффективностью взаимной растворимости и скоростью массопереноса липофильных веществ клеточную стенку.

Для повышения скорости экстракции ключевым моментом является разрушение непрерывной водной пленки на границе раздела клеток и органелл, чтобы экстракционный растворитель мог эффективно контактировать и растворяться с компонентами сырья. Если содержание воды слишком большое, содержание полярных соединений в экстракте будет увеличиваться, в то время как растворимость неполярных соединений уменьшится. Влажность сырья более 12% такж может привести к обледенению и блокировке контура экстракции.

Влияние размера частиц на сверхкритическую СО2-экстракцию

Хотя сверхкритический CO2 обладает лучшими характеристиками массопереноса и более высокой скоростью диффузии, этапом управления, на котором растворенное вещество в твердом веществе переносится в сверхкритическую жидкую фазу CO2, является скорость диффузии растворенного вещества в твердом веществе. Чем мельче частицы сырья, тем быстрее растворитель проникнет в его глубь и выйдет из него, будучи насыщенным растворенными веществами. Таким образом, размер частиц сырья оказывает значительное влияние на эффективность процесса экстракции.

Но, слишком мелкий размер частиц усугубит тепловой эффект сверхкритической границы раздела фаз и еще может забить механический фильтр картриджа, в который загружено сырье. Хотя повреждение клеточной стенки растения в это время более полное, оно увеличивает объемную плотность сырья, и проницаемость сырья для растворителя ухудшается, в результате чего CO2 только течет по «набитым каналам» и плохо «промывает» сырье. Это делает извлечение неравномерным. В то же время также возможно быстрое образование плотных комков под давлением, что может повлиять на выход экстракта, и в то же время разница давлений между передней и задней частями экстрактора резко возрастет, что сделает экстракцию невозможной. Рекомендованная крупность частиц – 200 мк.

Каковы оптимальные параметры сверхкритической СО2-экстракции?

Рабочие параметры экстракции в основном включают давление и температуру экстракции, время экстракции, гидромодуль, процент ввода соэкстрагента и т.д. Плотность CO2 задается давлением экстракции, температурой, а также тем и другим.

Каково наилучшее давление сверхкритической СО2-экстракции?

Способность к растворению у углекислого газа пропорциональна его плотности. Вблизи критической точки, если давление немного изменится, его плотность будет иметь относительно большое изменение.

Следовательно, для многих твердых или жидких растворенных веществ, если растворенное вещество и растворитель не являются взаиморастворимыми бесконечно, растворяющая способность сверхкритического СО2 и давление имеют значительную корреляцию.

При различных давлениях диапазон экстрагируемых веществ различен. Извлечение низкомолекулярных эфирных масел (ароматических компонентов) проходит уже под низким давлением, по мере увеличения давления, диапазон экстрагируемых веществ расширяется, но зависимость не линейна. Когда давление повышается до 300 атм., растворяющая способность увеличивается уже медленно, что не касается таких веществ, как, например, B-каротин и астаксантин, которые требуют давлений экстракции 600-800 атм.

В то же время давление связано со стоимостью оборудования, безопасностью и производственными затратами. Поэтому при производстве давление не следует повышать неограниченно только для увеличения производительности, и следует учитывать комплексные показатели, такие как ресурсы продукта и общие эксплуатационные параметры. Оптимальными установками для коммерческого использования являются те, которые способны работать в диапазоне максимальных рабочих давлений от 250 до 330 атм. Установки СО2-экстракции  с меньшим рабочим давлением не годятся для коммерческого использования, так как в большинстве случаев не могут обеспечить экономически оправданный выход готовых экстрактов. Исключение составляют установки с рабочим давлением от 80 до 120 атм., которые могут применяться в процессах извлечения эфирных масел. Но, согласитесь, покупать себе дорогую установку, однобокую с точки зрения ассортимента групп перерабатываемого сырья, не совсем разумно, так как желательно в запасе иметь дополнительный функционал, который всегда позволит удовлетворять любой спрос, возникающий в пределах рынка СО2-экстрактов.

Какова наилучшая температура сверхкритической СО2-экстракции?

По мере повышения температуры тепловое движение молекул ускоряется, вероятность столкновения друг с другом возрастает, как и коэффициент диффузии растворенного вещества.

Но когда давление высокое, плотность CO2 очень велика, сжимаемость мала, увеличение молекулярного расстояния, вызванное нагревом и ослаблением межмолекулярной силы, а также ускорение молекулярного теплового движения и увеличение вероятности столкновения, мало влияют на растворимость.

Когда давление существенно снижено, увеличение давления паров растворенного вещества, вызванное повышением температуры, недостаточно для компенсации снижения растворимости сверхкритического СО2, поэтому общий эффект все равно приводит к снижению концентрации растворенного вещества в сверхкритическом СО2.

Поэтому влияние температуры на процесс СО2-экстракции в меньшей степени выражено, чем влияние давления.

Для экстрагирования определенного вещества существует оптимальная температура экстракции, которая уравновешивает два вышеуказанных противоречия при оптимальных условиях давления.

Повышение температуры экстракции выше 50°C обычно приводит только к увеличению обводненности готовых экстрактов без особого влияния на выход целевых веществ. С другой стороны, при повышении температуры экстракции нарушается структура извлекаемых термолабильных веществ. Поэтому диапазон температур экстракции от 25°C до 50°C считается в профессиональной практике оптимальным для большинства экстрагируемых веществ.

Отделение растворителя в сепараторах установки СО2-экстракции

Рабочие параметры разделения включают давление и температуру разделения. Время циркуляции сверхкритического СО2 зависит от способности к извлечению растворенного вещества и коэффициента разделения сверхкритической жидкости.

После процесса экстракции плотность сверхкритического СО2 должна быть уменьшена для избирательного отделения экстракта в сепараторе. Для осуществления этого разделения, как правило, существует три метода регулировки: нагрев при постоянном давлении или снижение давления при постоянной температуре, или снижение давления и нагрев. Оптимальные условия эксплуатации должны быть получены с помощью специальных экспериментов.

• Температура разделения

Когда давление отделения остается постоянным, по мере повышения температуры процесса разделения способность CO2 переносить вещества уменьшается, и экстрагируемые вещества легче выпадают на дно сепаратора, но селективность отделения в таком случае плохое, и нелегко получить более чистое отдельное вещество. Процесс сложен, а потери велики, что приводит к низкому выходу конечного продукта, и чем выше температура, тем больше вероятность потери летучих и термочувствительных веществ.

Для получения более чистых экстрактов или продуктов с более летучими компонентами и для защиты термочувствительных веществ необходимо искать меньшую температуру разделения.

• Давление разделения

По мере снижения рабочего давления разделения плотность СКФ-CO2 уменьшается, так что растворенный в нем экстракт будет легче отделен в сепараторе. При дальнейшем снижении рабочего давления ниже найденного оптимума скорость разделения, как правило, остается прежней.

Когда давление отделения экстракта разное, химический состав экстракта также будет иметь определенную разницу. Поэтому многоступенчатое разделение, когда в установке экстракции 2 или более сепаратора, всегда лучше с точки зрения повышения селективности процесса. Например, при отделении укропного масла наличие только одного сепаратора с узким диапазоном регулируемого давления может привести к тому, что липидный комплекс вместе с пигментами, не сможет отделиться в нем.  Наличие второго сепаратора с меньшим диапазоном регулируемых давлений решает эту задачу.

Поэтому разумная регулировка технологических параметров сепараторов является ключом к достижению цели разделения различных веществ.

Как получить наилучшие параметры сверхкритической СО2-экстракции при переработки вашего сырья?

В лабораторных технико-экономических исследованиях обычно используются такие методы, как метод наименьших квадратов, однофакторный тест или метод поверхности отклика, для изучения влияния различных факторов на скорость извлечения (или скорость извлечения) и селективность целевого вещества, чтобы оптимизировать соответствующие рабочие параметры. Также выявить оптимальные режимы экстракции можно с помощью опытно-промышленных тестов. 

Методы экстракции масел

Что касается коммерческих методов экстракции, CO2-экстракция считается лучшей среди всех. Чтобы получить биологически активные вещества растений или трав, используется углекислый газ. CO2 (углекислый газ) содержится в атмосфере нашей планеты в количестве 0,04%. Это газ, который обычно остается в том же газообразном состоянии при нормальной температуре, если только он не находится под большим давлением. Когда CO2 находится под давлением ниже температуры окружающей среды, он превращается в сверхкритическую жидкость, которая используется для растворения природных элементов, присутствующих в ботанических материалах, таких как травы и растения.

5 основных преимуществ СО2-экстрактов

Есть бесчисленные преимущества использования масел класса CO2, благодаря которым они приобрели огромную популярность. Некоторые из них перечислены ниже:

• 100% чистое и натуральное: для получения самой чистой формы масел класса CO2 процесс экстракции осуществляется при более низкой температуре с использованием двуокиси углерода, которая не только нетоксична, но и не имеет запаха;
• отсутствие остатков растворителя: нет серьезных опасений по поводу остатков растворителя, поскольку в процессе экстракции при температуре окружающей среды используется только сверхкритический диоксид углерода. После экстракции он при сбросе давления отделяется в сепараторах установки СО2-экстракции;
• терапевтические свойства: процесс экстракции СО2 обладает большой способностью получить максимальный уровень терапевтических компонентов из растительных материалов, таких как растения и травы;
• приятный натуральный аромат: масла класса CO2 широко ценятся за их естественный аромат, напоминающий исходный растительный материал, поскольку они извлекаются без растворителей и высоких температур;
• высокая степень чистоты: метод экстракции CO2 - идеальный выбор для получения 100% натуральных жирных экстрактов, поскольку процесс экстракции проходит без токсичных органических растворителей, таких как гексан и бутан; 
• отсутствие бактериальной обсемененности готовых экстрактов: даже в аспекте бактериальной обсемененности, СО2-экстракты являются наиболее безопасными. Это обусловлено высоким давлением их производства в изолированном от окружающей среды контуре, от которого все бактерии погибают.

Таблица 1 - Различия между методом холодного отжима, методом CO2-экстракции, методом паровой дистилляции и методом экстракции органическим растворителем

 Установки СО2- и водно-этанольной экстракции вы можете найти на нашем сайте в каталоге товаров

Продукты сверхкритической СО2-экстракции

Соединения, полученные в результате сверхкритической экстракции CO2, включают масла высокой чистоты, сохраняя при этом нежные ненасыщенные жирные кислоты омега-3, драгоценные эфирные масла, ароматные соединения, каротиноиды. Этот способ также можно использовать для нерастворимых в воде биоактивных фитосоединений, таких как липофильные флавоноиды и фенолы.

Технология и продукты СО2-экстракции

Включают натуральный релаксант из коры магнолии, известный как хонокиол, гингеролы из имбиря, альфа- и бета-кислоты хмеля, кавалактоны из корня кавы, ресвератрол, дитерпены розмарина, высококонцентрированные флавоноиды гинкго и катехины из отходов кожицы арахиса.

Эта технология позволяет получить высокоочищенные алкалоиды с сильным физиологическим действием. Болеутоляющие, не вызывающие привыкания алкалоиды матрин и оксиматрин из софоры желтеющей могут иметь высокую концентрацию без типичной потребности в токсичных углеводородных растворителях.  Семена лотоса содержат извлекаемые CO2 алкалоиды, такие как нуциферин, которые обладают успокаивающим и стимулирующим эректильным действием. Розавин, гидроксицинмат, может быть извлечен в более высоких дозах, чем с водой или спиртом, и может использоваться для получения антидепрессантов и получения энергии.

С помощью этого процесса можно экстрагировать высоконенасыщенные хрупкие масла из таких источников, как семена граната, ягоды облепихи, семена льна, чиа, огуречник, криль и примула вечерняя, чтобы получить масла без остатков гексанового растворителя и с очень низким содержанием пероксидов.

Масла, отжатые экспеллерным прессом, часто подвергаются сильному нагреву от трения и давления, однако экстракция CO2 при более высоком давлении строго контролируется в его тепловых условиях. Кроме того, поскольку CO2 является инертным, нереактивным газом, нет шанса, что может произойти окисление, когда весь кислород будет удален из реакционного сосуда.

В пищевой промышленности сверхкритическая CO2-экстракция очень удобна для улавливания биоактивных соединений в тех случаях, когда требуется низкотемпературная обработка, высокая эффективность биомассы и отсутствие растворителя в конечном продукте. Тепловой обработки можно избежать из-за убивающего воздействия высокого давления CO2 на микробы, что делает экстракты безопасными для пищевых продуктов, напитков и косметических целей.

Примеры технологий пищевой промышленности, в которых используется сверхкритическая СО2-экстракция

• эффективное удаление кофеина из зеленого и черного чая и зеленых кофейных зерен;
• производство экстрактов хмеля;
• ароматы трав и специй;
• экстракция и фракционирование пищевых масел;
• тщательное удаление загрязнений.

Соединения эфирных масел, такие как цитраль, обладающие биоактивным действием на мозг, могут быть извлечены из мелиссы ( Melissa officinalis ), лемонграсса и других трав типа лимона. Свежее масло желтого имбиря, богатое неокисленными ароматическими компонентами, включая зингерибен и цитрусовые компоненты, возможно только при использовании CO2-экстракции.

Многие экономически производимые побочные продукты могут быть получены в пищевой промышленности. Ликопин извлекается из семян томатов и побочных продуктов кожуры, что делает его более экономичным. Ликопин используется для здоровья простаты и сердечно-сосудистой системы, он блокирует ультрафиолетовое излучение и увлажняет кожу. Другие биоактивные вещества, присутствующие в семенах и кожуре томатов, включают токотриенолы δ, γ, α и токферолы витамина E δ, γ и α, которые также жизненно важны для здоровья сердца.

Другие эфирные масла с профилями, более похожими на природные источники, чем паровая дистилляция, включают масла перечной мяты, масло корицы, ароматические вещества жареного арахиса, розмарина, лаванды, апельсина, ромашки и т. д. Отдельные компоненты могут быть получены из этих эфирных масел на разных этапах и параметры процесса экстракции СО2. Например, масло ромашки содержит бледно-голубые масляные компоненты азулен и хамазулен, обладающие противовоспалительными свойствами кожи, которые можно изолировать.

Свежее масло желтого имбиря имеет много применений для ароматизации продуктов питания / напитков, косметических ароматизаторов, мыла, свечей, ароматерапии. Его многочисленные медицинские применения включают следующее: обезболивающее, противорвотное, антисептическое, бактерицидное, ветрогонное, отхаркивающее, жаропонижающее, слабительное, стимулирующее и т.д. Облегчает течение следующие заболеваний: желудочные, карбункулы, тошнота, похмелье, морская болезнь, простуда и грипп, катар, заложенность носа, кашель, синусит, язвы на коже, боль в горле, диарея, колики, судороги, озноб и жар. Он также используется для снятия стресса, депрессии, психического стресса, истощения, головокружения, беспокойства, импотенции и лечения преждевременной эякуляции.

Великолепным на установках СО2-экстракции получается масло облепихи, масло косточек граната, масло имбиря, хонокиол и другие продукты.

Описание технологического процесса производства экстрактов

В данной статье поэтапно описан вариант технологии производства густых и сухих растительных водных и водно-спиртовых (этанольных) экстрактов. 

Приемка лекарственного сырья

На предприятие сырье поступает в деревянных или полимерных ящиках, мешках, сетках и т.д. Поступившее сырье принимается по количеству и качеству.

Сортировка лекарственного сырья

Далее проводится сортировка и инспекция сырья на инспеционном конвейере. При необходимости сырье моется и измельчается. 

Измельчение лекарственного сырья

Сырье перед экстракцией измельчается до крупности отдельных частиц 100-300 мк на специальных измельчителях. Основная задача оборудования для измельчения - это обеспечение нужной производительности с минимальным образованием мелкой пылевидной фракции. 

Экстракция лекарственных растений

Измельченное сырье вручную загружается в экстрактор, где экстрагируется водным, водно-спиртовым, пропиленгликолевым или масляным растворителем. Вакуумно-импульсная экстракция позволяет извлекать около 95% всех экстрагируемых веществ за время от 20 мин. до 40 мин. при температуре обработки не более 45°С. 

Фильтрация экстракта лекарственных трав

Полученный экстракт проходит фильтруется через фильтры грубой и тонкой очистки. 

Концентрирование экстракта трав (производство густого экстракта)

Экстракт насосом перекачивается в концентратор, где концентрируется до содержания сухих веществ 60% и выше.

Стандартизация экстракта трав по действующему веществу

Далее густой экстракт смешивается с мальтодекстрином для снижения уровня активного действующего вещества до стандартных значений. Стандартизация экстракта возможна в том числе и по сухой форме экстракта. 

Сушка экстрактов лекарственного сырья (производство сухих экстрактов)

Далее густой эксракт сливается и вручную передается на сушку в сушильный стол ССВИ.

Измельчение экстракта лекарственного сырья

Высушенный до влажности 4-5% экстракт вручную передается на измельчение. 

Упаковка экстрактов

Порошок сухого экстракта упаковывается и отравляется на складское хранение или в реализацию.

Технологическая схема процесса производства густых и сухих экстрактов приведена на рисунке ниже. 

Оборудование для отжима и экстракции масла

С каждым годом растет потребление растительных масел. Параллельно повышаются требования покупателей масла к его ассортименту, качеству и уникальности. Не оставляет в покое современного потребителя еще и тренд здорового питания, благодаря которому его изнеженный взор все чаще с пристрастием ищет на полках супермаркетов ряды с экопродуктами – продуктами с сохраненными в своем составе полезными веществами. Все эти факторы повышают спрос на нерафинированные растительные масла, а также оборудование для холодного отжима и  сверхкритической СО2-экстракции масел и жиров.

Холодный отжим масла

Технология холодного отжима масла – одна из древнейших технологий, освоенных нашими предками. Тысячелетиями она позволяла им получать ценный высококалорийный пищевой продукт из масличных растений. Прошло время, но суть технологии не изменилась, зато изменились средства реализации технологического процесса. Ни для кого не секрет, что технологический процесс холодного отжима масла можно легко провести на примитивном деревянном оборудовании. В настоящее время большое количество «гаражных» изготовителей и поставщиков предлагают такое оборудование для ведения личного бизнеса. Оно привлекательно на первый взгляд тем, что недорогое и функциональное. Но! Главными показателями эффективности бизнеса в любой переработке растительного сырья являются скорость и глубина переработки. Иными словами, из 1000 кг маслосодержащего сырья с содержанием жира 20% можно на различном оборудовании получить 90 литров масла, а можно и все 150. Да и сам процесс получения может занять сутки, а может и несколько месяцев. Разница существенная, не правда ли? А теперь представьте, как разница в выходе масла и временные затраты на его получение сказываются на себестоимости конечной продукции и в итоге на прибыли. Именно это в настоящее время и подталкивает начинающих бизнесменов и опытных производственников искать такое оборудование для производства масел холодного отжима, которое будет не просто производить, а производить быстро и эффективно. Также при выборе гидравлического пресса для холодного отжима масла из средне- и низкомасличного сырья, покупатель все чаще смотрит на страну производителя и ремонтопригодность оборудования, ведь истории с безуспешным поиском запчастей на маслопрессы азиатского производства – это, к сожалению, горькая правда.

Маслопресс ПГ-1

Специалисты нашей компании глубоко и широко понимая сложившуюся ситуацию, решили упростить жизнь соотечественников и разработали пресс для холодного отжима масла марки ПГ-1. Данная модель выгодно отличается от корейских и китайских прессов превосходящим удельным усилием прессования и доступностью ЗИП. Теперь не надо ломать голову, думая о том, где купить эффективное и надежное оборудование для холодного отжима масла. Особенно это радует тех, кто опасается связываться с импортом и всеми сопутствующими таможенными нюансами.

Пресс марки ПГ-1 разработан специально для добычи масла из низко- и среднемасличных культур, изготавливается на производственной площадке в г. Бийск Алтайского края из доступных на российском рынке комплектующих. Позволяет быстро и эффективно при максимальных давлениях прессования получать масло по технологии холодного отжима из сушеных ягод облепихи, семян амаранта, тыквы, кунжута, мака, орехов, косточек винограда и другого масличного сырья.

Покупая гидравлический пресс марки ПГ-1, Вы получаете современное, эффективное и надежное оборудование для производства востребованного на рынке продукта и приумножения своих доходов. Работая с нами, Вы получаете возможность гарантийного обслуживания и ремонта, а также бесплатного консультирования в режиме 24 часа в сутки по вопросам эксплуатации оборудования нашего производства. Наши клиенты перед совершением покупки всегда могут посмотреть на приобретаемое оборудование в работе по адресу г. Бийск, ул. Краснооктябрьская, д.-35.