Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №4

Если исходная проба содержала воду, необходима дополнительная экстракция, которую можно провести в той же колбе. С этой целью к пробе добавляют, несколько микролитров не смешивающегося с водой растворителя, например пентана или дихлорметана, и полученную смесь перемешивают, вращая колбу. Эфирные масла переходят при этом в растворитель.

Особое значение имеет количество загружаемого в аппарат диоксида углерода. Если диоксида углерода недостаточно, жидкость не достигает уровня сифона и процесс не будет циклическим; если диоксида углерода слишком много, весь аппарат переполняется и пробу может выбросить из сосуда Сокслета. Требуемое количество диоксида углерода можно оценить по объему жидкости (ацетона или другого растворителя), необходимому для заполнения сосуда Сокслета почти до уровня начала сифонирования. Сверх установленного таким образом объема следует добавить еще 5-10 см³ жидкости, чтобы, когда основная масса диоксида углерода сконденсируется в гильзе и начнется сифонирование, в сосуде оставалось некоторое количество растворителя. Исходя из полученных результатов, вычисляют общее количество диоксида углерода, необходимое для заполнения камеры при заданных температуре и давлении.

Начиная работать с новыми приборами, желательно дополнительно проверить правильность описанной выше приближенной оценки. Для такой проверки выбирают растворимый в диоксиде углерода краситель (обычно один из красителей, растворимых в эфире). В гильзу для пробы рядом с полоской чистой фильтровальной бумаги помещают небольшое количество красителя, вторую такую же полоску помещают вне сосуда на дно аппарата. Если количество диоксида углерода подобрано правильно, весь краситель экстрагируется из гильзы и фильтровальная бумага, находящаяся вне сосуда, не окрашивается. Если диоксида углерода недостаточно, краситель остается в гильзе и не окрашиваются обе полоски фильтровальной бумаги. В том случае, если диоксида углерода слишком много и система переполнена, окрашивается полоска, находящаяся вне сосуда.

В качестве растворителей для экстракции эфирных масел перспективно использование соединений, находящихся в сверхкритическом состоянии, Перевести газ в жидкое состояние можно, только охладив его до температуры ниже критической. Для диоксида углерода критической является температура 31 °C. При высоких давлениях и температуре выше критической вещество, подобно газу, распределяется по всему объему контейнера, но плотность его настолько велика, что оно обла дает совершенно особыми свойствами. В сверхкритическом состоянии вещество часто способно растворять такие соединения, которые в нормальных условиях в нем не растворяются. Поскольку растворяющая способность веществ в сверхкритическом состоянии возрастает вместе с их плотностью, в них могут содержаться значительные количества нелетучих соединений. При некоторых условиях в веществах в сверхкритическом состоянии наряду с экстракцией может протекать дистилляция. Меняя температуру и давление, можно провести выделение, аналогичное фракционной дистилляции. Можно предполагать, что применение веществ в сверхкритическом состоянии в методах извлечения эфирных является перспективным направлением.

Другим более эффективным способом для непрерывного извлечения эфирных масел в лабораторных условиях является сочетание паровой дистилляции и экстракции растворителем. Для этого используют установку Ликенс-Никерсона.

Растительный материал помещают в колбу Е и заливают водой. В колбу D наливают растворитель легче воды (пентан, диэтиловый эфир, петролейный эфир, гексан). После закипания воды в колбе Е водяной пар, содержащий эфирное масло, через трубку G (с вакуумной рубашкой во избежание преждевременной конденсации) и трубку 5 заходит в холодильник С (охлаждаемый проточной водой: вход воды — 1, выход — 2), где конденсируется на стенках в виде капель. Одновременно в колбе D происходит кипение растворителя, который через трубку 4 также заходит в холодильник С и конденсируется. Одновременное присутствие в холодильнике С растворителя и воды с эфирным маслом приводит к тому, что эфирное масло, содержащееся в каплях воды, переходит в растворитель. Сложная смесь воды и растворителя с эфирным маслом капает непрерывно в сборник F и через трубку 6 в отстойник Н. В отстойнике происходит расслаивание воды и растворителя с эфирным маслом. Легкий растворитель через трубку 7 сливается в колбу D, а вода через трубку 8 возвращается в колбу Е. Процесс идет непрерывно, обеспечивая автоматическое разделение эфирного масла и воды. После завершения отгонки (12–24 часа), колбу D отсоединяют и упаривают растворитель. При этом получают конкрет.

В установке Ликенс-Никерсона для эффективного улавливания растворителя и летучих фракций эфирных масел дополнительно можно использовать холодильник В (охлаждение холодной водой по сложному контуру) и холодильник А (охлаждение сухим льдом).

Полученные экстракты кроме эфирного масла содержат также большое количество (10–90 %) жирного масла. В некоторых случаях это имеет положительное значение, так как жировая часть в сочетании с ароматической компонентой представляет собой хороший биологически активный комплекс, пригодный для применения, как самостоятельный лечебный препарат, так и в составе косметических изделий. Для применения в парфюмерных препаратах такое сочетание неприемлемо, так как экстракты необходимо растворять в спирте, в то время как жировая основа, нерастворимая в спирте, будет выпадать в осадок.

В некоторых случаях СО₂– экстракцию применяют для удаления неприятных запахов из пищевых продуктов (например, соевых бобов).

Мацерация и анфлераж

Разновидностями экстракционного метода извлечения эфирного масла является достаточно редкие методы мацерации и анфлеража. Эти методы заключаются в поглощении летучих ароматических соединений цветковых растений нелетучими растворителями.

Мацерация заключается в том, что лепестки цветов в мешочках на некоторое время (до 48 часов) погружают в нагретый до 50-700 животный жир или растительное масло, очищенные специальным методом. После многократной (20–25 раз) смены сырья в жире (масле) накапливается достаточное количество ароматических веществ.

Анфлераж заключается в поглощении эфирных масел цветов на специальных рамах, покрытых слоем жира или ткани, пропитанной растительным маслом. После 72 часов поглощения цветы ссыпают с рам и заменяют новыми, повторяя процесс до 30 раз.

Продукт, полученный в процессе мацерации и анфлеража, называют цветочный помадой (если извлечение проводили жиром) или античным (благовонным) маслом (если извлечение проводили растительным маслом). Его обрабатывают спиртом для извлечения ароматических составляющих и используют полученный концентрат как высококачественное парфюмерное сырье.

Современным и технологичным способом извлечения эфирных масел некоторых цветковых растений (жасмин) является динамическая адсорбция, то есть поглощение ароматических веществ активированным углем или другими твердыми адсорбентами. Для этого лепестки цветков загружают в камеру и продувают их увлаженным воздухом. Насыщенный ароматами воздух направляется в адсорбер с активированным углем, где происходит насыщение угля эфирным маслом. Затем уголь промывают диэтиловым эфиром, а эфир выпаривают. Чаще всего полученный экстракт добавляют в абсолю, полученный обычным способом из конкрета.

Иногда для более полного извлечения эфирных масел после адсорбционных методов сырье подвергают паровой дистилляции.

ПОЛУЧЕНИЕ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ ПРЕССОВАНИЕМ

В некоторых случаях (особенно в случае цитрусовых) возможно и экономически выгодно получать масло простым отжимом сырья. Для этого кожура или целые плоды подвергают прессованию, а выделившуюся эмульсию эфирного масла в соке центрифугируют. При этом масло оказывается сверху и его отделяют.

Недостатком прессовых масел цитрусовых является содержащаяся в них примесь фототоксинов. Эти вещества при нанесении на кожу активируют солнечный свет, что приводит к ожогам кожи. Для предотвращения этого явления фототоксины удаляют химическим путем. Полученное масло, проверенное на биологических объектах, уже не токсично и безопасно для использования.

После прессования в сырье остается до 30 % эфирного масла, которое отделяют перегонкой с паром. Полученное дополнительно дистилляционное масло имеет худшее ароматическое качество, но достаточное для применения в качестве дезодоранта. Его хорошим качеством является то, что оно не содержит фототоксины.

КАЧЕСТВО И НАТУРАЛЬНОСТЬ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ^[16]

Качество эфирного масла определяется несколькими факторами.

Во-первых, возможностью его постоянного использования в данной области и способностью давать постоянные результаты в результате применения. Во-вторых, устойчивостью химического состава независимо от происхождения. В соответствии с этим качество было определено как комбинация признаков или характеристик изделия, которые имеют значение в отношении степени приемлемости изделия пользователю (1951).

Измерение качественных показателей эфирного масла включает сравнение сенсорных, аналитических, и если необходимо, микробиологических данных со стандартами и спецификациями. В основном конкретные показатели качества эфирных масел были установлены на официальных собраниях различных органов стандартизации (Pharmacopoeias, ISO, Essential Oil Association, Merck Index).