Эфирные масла

                                                                   ввод

Даже в древние времена люди знали о том, что ароматы влияют как на эмоциональное состояние, так и на психику человека. Уже тогда люди делали благовонные мази с добавлением эфирных масел. Эфирные масла - пахучая смесь жидких летучих веществ, выделенных из растительных материалов (дистилляцией, экстракцией, прессованием). В настоящее время известно несколько тысяч эфирных масел.

Эфирные масла получают в основном путем прессования, паровой дистилляции или мацерации. Качество эфирных масел зависит от метода выделения, качества сырья, растворителей и соблюдения правил технологии.

Прессование обычно используют для получения цитрусовых эфирных масел. При паровой дистилляции в качестве сырья используют древесину, листья, траву. При обработке сырья паром испаряется вода, обогащенная ароматическими маслами. При этом происходит разделение летучих и нерастворимых в воде компонентов. Процесс дистилляции может быть повторен несколько раз, однако это влияет на качество получаемых эфирных масел. Другой способ получения эфирных масел - мацерация, сначала сырье погружают в растворитель (самые качественные масла получают при использовании чистого пшеничного спирта), а затем отделяют от растворителя ароматические масла.

Пути воздействия эфирных масел на организм разнообразны: они могут проникать через кожу, органы обоняния, а также путем непосредственного приема вовнутрь.

В настоящее время активно используются 4 основных способа применения эфирных масел: массаж, ингаляции, применении косметики с эфирными маслами и непосредственное употребление вовнутрь бальзамов, экстрактов, настоек и т.п. на основе эфирных масел. Производители косметики на основе масел активно используют их очищающие, противовоспалительные, антисептические и даже заживляющие свойства.

При проблемах с угревой сыпью приобретайте косметические средства на основе масел чайного дерева, грейпфрута, мяты, пихты, кедра и мирра. Если же вы хотите добиться отбеливающего эффекта, вам, наверняка подойдет косметика и маслами лимона и ромашки. Так  же эфирные масла используются в декоративной косметике. Ассортимент средств декоративной косметики, вырабатываемых промышленностью, разнообразен и включает следующие виды изделий: губные помады и блеск для губ, тени для век, тушь для ресниц, лаки для ногтей, маскирующие карандаши, румяна, макияжи и др.  По количеству выпускаемой продукции декоративная косметика занимает одно из ведущих мест в общем объеме производства косметических средств.

 

 

                          Понятие эфирных масел

 

1.1 Определение эфирных  масел

 

Эфирные масла - это смеси душистых веществ, относящихся к различным классам органических соединений, преимущественно к терпеноидам, реже ароматическим или алифатическим соединениям. В их состав входят как душистые, так и недушистые вещества, вырабатываемые эфиромасличными растениями и обладающие характерным запахом, присущим душистой части данного растения. До конца роль эфирных масел в обмене веществ растений не ясна. Ряд авторов предполагают, что эфирные масла необходимы для защиты растений от вредителей и животных; для закрытия ран в древесине, коре и предохранения их от попадания влаги, заражения грибковыми заболеваниями, а также для привлечения насекомых-опылителей и др.

За летучесть и способность перегоняться с водяным паром эфирные масла названы эфирными, а за внешнее сходство с жирными маслами - маслами.

Большинство эфирных масел хорошо растворимы в бензине, эфире, липидах и жирных маслах, восках и других липофильных веществах, и очень плохо растворимы в воде. Растворимость эфирных масел в спирте сильно зависит от его крепости (она заметно уменьшается в присутствии воды).

 

1.2 Характеристика эфирных  масел

 

Название эфирного масла происходит чаще всего от названия растения, исключение составляют лишь цитрусовые. Эфирное масло, полученное из листьев цитрусовых, называется петигреневым, из цветов - неролиевым, из плодов - по названию растений.

Большинство эфирных масел получают в странах с тропическим или субтропическим климатом (пачулиевое, бергамотовое). Меньшую часть эфиромасличных растений (кориандр, анис) выращивают в средней полосе.

В настоящее время эфиромасличное сырье выращивается в специализированных хозяйствах - заводах Северного Кавказа (кориандр, лаванда, мята, роза, анис, базилик, шалфей), Украины (кориандр, лаванда, мята, роза, тмин, фенхель, шалфей), Молдовы (лаванда, мята, роза, шалфей), Грузии (базилик, герань, жасмин крупноцветковый, роза, эвкалипт), Армении и Таджикистана (герань), Киргизии (мята, шалфей), Белоруссии и Литвы (мята), Азербайджана (роза). По производству некоторых из них страны СНГ занимают ведущее место в мире: здесь сосредоточено более 90% мировой выработки кориандрового масла, 75-80% масла шалфея мускатного, а также 60% розового масла.

В основном эфирные масла обладают жгучим вкусом, слабо растворяются в воде (данное свойство используется для их выделения путем перегонки с водяным паром), но хорошо растворимы в органических средах (эфир, спирт, смолы) и жирах растительного и животного происхождения (мед, молоко, норковый жир). Это прозрачные, бесцветные или окрашенные до темно-коричневого цвета жидкости. При охлаждении эфирных масел часть их затвердевает в кристаллическую массу - стеароптен, а оставшуюся жидкую часть называют элеоптен. Температура кипения - 160-240 °С. Эфирные масла, как правило, легче воды и при растворении образуют тонкую жирную пленку. Однако встречаются масла тяжелее воды (масло эвгенольного базилика, ветиверовое, гвоздичное и др.). Эфирные масла различных видов смешиваются во всех соотношениях.

 

1.3 Характеристика методов получения эфирных масел

 

Свойства эфирных масел были использованы в различных методах их получения из растений-эфироносов и последующей очистки. Эфирные масла в большинстве случаев вырабатывают из свежесобранного сырья (зеленая масса герани, цветки лаванды и др.). Но некоторые масла получают из подвяленного (мята), высушенного (корни аира, корни ириса) или предварительно ферментированного (цветы розы, корни ириса) сырья.

В зависимости от характера сырья и основных свойств эфирных масел для их извлечения применяют тот или иной способ, позволяющий получить наибольшие выходы и наилучшее качество.

Существует множество различных способов получения эфирного масла. Некоторые из них применяются с незапамятных времен, другие - более современны и, соответственно, намного продуктивнее. Преимущество отдается щадящим способам, так как эфирные масла весьма «чувствительны» и легко улетучиваются. При неосторожном и неправильном обращении их качество заметно ухудшается, поэтому тщательное соблюдение технологии - необходимое условие для получения эфирных масел. Если эфирные масла содержатся в форме гликозидов, их необходимо освободить ферментативным расщеплением до свободного состояния, иначе его получить невозможно. Используются ферменты, содержащиеся в самом растении. Сначала сырье измельчают и растирают с водой. Затем при температуре 50-60°С настаивают в течение нескольких часов: в это время идет распад гликозидов и образуются душистые вещества.

Способы (методы) получения эфирных масел:

Механические способы - выжимание эфирных масел - метод прессования.

Перегонка эфирных масел с водяным паром - метод гидродистилляции.

Извлечение эфирных масел легколетучими растворителями - метод экстракции.

Поглощение выделяющихся из свежих цветков паров эфирных масел жирами - метод анфлеража и динамической адсорбции.

Конечные продукты, изготовляемые первыми двумя способами, называются эфирными маслами, третьим - экстракционными эфирными маслами, и четвертым - цветочными помадами.

 

Механические способы

 

Механический метод применяется для переработки плодов цитрусовых культур (бергамота, лимона, мандарина, апельсина, пампельмуса), в которых эфирное масло находится в крупных легкодоступных эфирномасличных вместилищах, расположенных в поверхностных тканях кожуры.

Метод осуществляют двумя способами: соскабливанием или натиранием целых плодов, при котором разрушается поверхность кожуры; прессованием целых плодов или одной кожуры, отделенной от мякоти.

На современных линиях по переработке плодов цитрусовых сразу получают сок, эфирное масло и жом или продукты переработки жома: пектин, лимонную кислоту, биофлафоны, жирное масло, корм для скота и др.

Эфирное масло, полученное механическим методом, не подвергается тепловым воздействиям и поэтому обладает натуральным ароматом. Но в составе цитрусовых масел много углеводородов (до 90%), ограничивающих растворимость их в этиловом спирте, что очень важно в парфюмерном производстве. В связи с этим эфирные масла цитрусовых подвергают детерпенизации (обогащению кислородсодержащими компонентами), применяя вакуум-дистилляцию или жидкостную экстракцию парными растворителями.

Выход эфирного масла из целых плодов апельсина составляет 0,30-0,35%, лимона -до 0,60%, мандарина - 0,20- 0,35 %, бергамота -0,38 %.

Эфирные масла плодов цитрусовых широко применяют в парфюмерно-косметическом производстве и в различных отраслях пищевой промышленности.

Механический метод используют в странах с развитым производством цитрусовых плодов, таких, как США, Италия, Португалия, Испания и др.

 

              Перегонка с водяным паром

 

Перегонка с водяным паром - наиболее распространенный способ получения эфирного масла. Его применяют в случаях, когда сырье содержит сравнительно много эфирного масла и температура перегонки (около 100 °С) не отражается на качестве готового продукта.

Температура кипения отдельных компонентов эфирных масел колеблется от 150 до 350°С. Так, например, пинен кипит при 160; лимонен - при 177, гераниол - при 229, тимол - при 233°С. Однако все эти вещества в присутствии водяного пара перегоняются при температуре ниже 100°С.

Теоретические основы процесса перегонки с водяным паром подчиняются закону Дальтона о парциальных давлениях, согласно которому смесь жидкостей (взаимно нерастворимых и химически друг на друга не действующих) закипает тогда, когда сумма упругостей их паров достигает атмосферного давления.

Цо закону Дальтона общее давление смеси равно сумме парциальных давлений компонентов. В результате давление паров смеси достигает атмосферного давления еще до кипения воды. Так, например, смесь пихтового масла и воды при атмосферном давлении будет перегоняться при температуре 95,5°С (вместо 160°С для пинена - основного компонента пихтового масла).

Перегонку с водяным паром осуществляют в перегонных аппаратах непрерывного или периодического действия, перегонных аппаратах контейнерного типа и др.

Часто, чтобы избежать сцеживания сырья и разрушения составных частей масла (омыление сложных эфиров и др.), сырье помещают на перфорированные сетки, нижняя из которых находится выше уровня конденсата, и отгоняют с помощью острого пара. Дистиллят (смесь воды и эфирного масла) охлаждают в холодильнике и отделяют так называемое декантированное масло, а дистилляционные воды перегоняют повторно, обогревая глухим паром или подвергая дополнительной обработке активированным углем и летучими растворителями. При этом способе одновременно получают душистую воду.

 

Приемником служат так называемые флорентийские склянки со сливными трубами для воды. Они устроены так, что если масло легче воды, то оно собирается слоем сверху, а вода вытекает через сливную трубу, которая укрепляется в тубусе у днища склянки. Если эфирное масло тяжелее воды, то оно опускается на дно, а воду удаляют через трубку, укрепленную в верхней части склянки.

В тех случаях, когда дистилляционные (погонные) воды, полученные после отделения эфирного масла, содержат в растворенном или эмульгированном состоянии много ценного эфирного масла (например, при получении розового масла), последнее выделяется из него с помощью когобации. Процесс когобации заключается в том, что дистилляционные воды вторично перегоняются, при этом с первыми порциями отгоняется большая часть удерживаемого масла.

Для переработки больших количеств сырья применяют непрерывно действующие перегонные аппараты. Перегонка с водяным паром может проводиться не только при атмосферном давлении, но и под давлением с перегретым паром. В этом случае соотношение воды и эфирного масла выгодно меняется в пользу увеличения перегоняемого масла. Это объясняется тем, что уменьшение упругости паров воды идет сильнее, не пропорционально изменению упругости паров эфирного масла.

При получении эфирного масла путем перегонки с паром можно использовать отдельные части растений (цветы, листья, семена, стебли, корни) как в сыром, так и в высушенном виде. Лучше использовать высушенные листья, так их легче измельчать, обеспечивая более полное извлечение. Отгонка должна производиться не слишком быстро, около 2 ч, так как часть пара используется непроизвольно, а масло при этом эмульгируется.

Выход эфирных масел, %, при перегонке с водяным паром сильно колеблется в зависимости от содержания их в душистых частях растений.

Данным способом получают большинство эфирных масел, учитывая дешевизну и простоту аппаратуры, однако необходимо отметить и существенные недостатки:

относительно высокая температура перегонки для некоторых душистых веществ, входящих в данное эфирное масло, что вызывает иногда их разложение;

растворимость некоторых душистых веществ в воде при ее конденсации из водяного пара, из-за чего душистые вещества отсутствуют в составе эфирного масла после его отстаивания;

недостаточно высокая температура перегонки для некоторых труднолетучих душистых веществ, входящих в состав данного эфирного масла, в результате чего эти вещества не отгоняются из растительного сырья и, следовательно, отсутствуют в составе перегнанного эфирного масла;

наличие в большинстве эфирных масел терпенов и сескви- терпенов, уменьшающих их растворимость в спирте, а в некоторых случаях их запах. Так, например, сесквитерпены имеют особенный, специфический камфарный запах, который отличается от основного запаха эфирного масла, но часто гармонизирующий с ним.