Натуральные душистые вещества

Лекция  №2

Натуральные душистые вещества 

   Основным  сырьем для производства парфюмерных товаров являются душистые вещества, спирт, вода и иногда красители. Качество парфюмерных изделий зависит от набора душистых веществ.

   Душистые  вещества - это большая группа индивидуальных органических соединений или их смесей, обладающих приятным запахом.

   Душистое  сырье делится на:

• натуральные душистые вещества, к которым относятся эфирные масла, экстрактные масла, цветочные помады, смолы и бальзамы, воски, сухое растительное сырье, животное сырье;
• индивидуальные душистые вещества, полученные синтезом или выделенные из натурального сырья в более или менее чистом (химически) виде;
• композиции - искусственные гармонические сочетания душистых веществ, предназначаемые для получения растворов душистых веществ (духов, одеколонов, пищевых эссенций);
• отдушки - искусственные гармонические сочетания душистых веществ, предназначаемые для отдушивания мыла, косметики, табаков, и т. п.

   Душистые  вещества подразделяются на вещества растительного и животного происхождения.

   К растительным душистым веществам относят  эфирные масла, смолы, бальзамы и  сухое растительное сырье.

   Эфирные масла- это легколетучие маслянистые жидкости, добываемые из растительного сырья. В мире известно около 3 тысяч душистых веществ, из половины которых получают эфирные масла. Эфирное масло чаще всего сосредоточено в каком-либо одном органе растения (листьях, цветах, корнях, плодах, корке плодов и т. д.). Все эфирномасличное сырье делится на:

• зерновое - представлено зрелыми плодами и семенами растений семейства зонтичных: кориандр, анис, фенхель, тмин;
• травянистое - в основном в листьях, немного в стеблях, ветвях: герань, мята, базилик, эвкалипт, лавр благородный и другие;
• цветочное - роза, лаванда, шалфей, жасмин;
• корневое - аир, ирис;
• другие виды эфиромасличного сырья - дубовый мох (лишайник).

   

Химический состав эфирных масел очень сложен, включает в себя сотни индивидуальных соединений типа эфиров, спиртов, альдегидов, кетонов и др.

   

Например, из розового масла  удалось выделить 226 соединений и установить, что 184 из них содержатся в масле в количестве не более 1%. В составе жасминового масла более 100 соединений, в эфирных маслах мандарина, апельсина, лимона более 300 соединений.

Однако в каждом из них преобладает одно или несколько веществ, которые и определяют основной запах масла. Например, основной составной частью гераниевого масла является гераниол, лимонного – терпенлимонеол, розового - гераниол, цитронеллол, уксусногераниоловый эфир и другие. Лучшие масла получают из растений, произрастающих в экологически чистых районах. Специальные плантации расположены на юге. в Северной Америке, Индонезии, Индии, Бразилии, в Крыму и на Кавказе.

   

Эфирные масла  наилучшего качества получают в провинции Грасс (юг Франции). Ароматы цветов в Грассе уникальны и придают богатые оттенки произведенным из них духам. Это объясняется исключительными климатическими условиями: 2700 солнечных часов в году, богатство почвы благоприятствуют разведению множества цветов. И сегодня Грасс все еще остается критерием «абсолютного совершенства», когда речь идет о натуральных душистых веществах. 

   

Экстрактные (экстрактовые) масла получаются извлечением душистых веществ легколетучими растворителями. Преимущество этого способа заключается в том, что перегонка водяным паром производится при сравнительно высокой температуре, что приводит к частичному разложению масла. Отгоняются главным образом легколетучие компоненты душистых веществ, а труднолетучие остаются в клетках растений или в кубе перегонного аппарата. Поэтому запах эфирного масла, полученного перегонкой, отличается от запаха растений.

   

Экстракция масел  производится при невысокой, обычно комнатной, температуре.

В последнее время используется метод получения высо

кокачественных экстрактных масел путем извлечения их из растительного сырья сжиженными газами - углекислым, пропаном, бутаном

.

Экстрактные масла  выпускаются в виде воско-, смоло- или салоподобных масс под различными названиями: конкреты, экстродоры. Они обладают очень важным свойством - способностью заглушать запах спирта в парфюмерных изделиях.

   

Сухое растительное сырье - это высушенные душистые части растений (семена, плоды, кора и др.), таких как гвоздика, корица, ваниль, бобы тонка, а также некоторые лишайники (дубовый мох).

   

Все эти душистые вещества и до сего времени применяются  в ииде настоев, что объясняется  большей полнотой и прочностью замаха настоев по сравнению с эфирными или экстрактными маслами, получаемыми из этих растений.

   

Животное  сырье. В значительных количествах используется мускус, цибет и амбра; гораздо реже - бобровая струя и железы ондатры; все это - в виде настоев.

   

Амбра (от арабского  «амбар») как лекарство и благовоние известна с древних времен. Амбра представляет собой воскообразное вещество легче воды, образующееся в пищеварительном тракте кашалотов, вероятно, в результате каких-то патологических процессов.

   

Амбру извлекают  из кишечника кашалотов или собирают с поверхности океана, а также по берегам. Некоторые куски амбры достигают веса 100 кг. Свежая амбра имеет черный цвет и резкий фекальный запах. Под действием солнечных лучей, кислорода и соленой воды она твердеет, приобретая серый цвет и тонкий своеобразный древесно-бальзамический запах, в котором можно различить табачную, фекальную, санталовую и камфарную ноты, а также ноты ладана, сырой земли и свежего морского воздуха. 

   

Смолы и бальзамы. К применяемым в парфюмерии относятся: бензойная смола, стиракс, толуанский бальзам и  другие. За последние годы появились конкреты и абсолютные масла, полученные из указанных выше животных душистых веществ и отчасти из смол и бальзамов.

   

Цветочные помады получают извлечением душистого вещества из цветов путем поглощения (анфлеража). Несмотря на наличие конкретов и абсолютных масел, полученных из этих помад, последние применяются до сих пор.

   

Античные  масла - продукт настаивания душистых цветов на жидком или твердом жирах при нагревании. В настоящее время их полностью вытеснили цветочные помады и экстракты.

Способы получения эфирных масел

   

В зависимости  от части растения, в которой накапливаются  душистые вещества (плоды, листья, почки, кожура) и свойств эфирных масел, для их извлечения применяют разные способы.

1. Механический метод (прессование). Механическому воздействию подвергаются главным образом цитрусовые плоды, содержащие в корке большое количество эфирного масла. Масла получают выжиманием (прессованием) корок или целых плодов с последующим отделением эфирного масла от сока на сепараторе.
2. Метод отгонки водяным паром - получают розовое, мятное, гераниевое масла. При обработке эфиромасличного сырья паром эфирное масло переходит в паровую фазу при температурах ниже 100 °С и в смеси с водяными парами конденсируется, а затем отделяется от воды.
3. Метод извлечения эфирных масел с помощью нелетучих растворителей (спирта).
1. Получение эфирных масел с помощью нелетучих растворителей настаиванием называется мацерацией. Этот метод применяется для извлечения масел из цветов, содержащих незначительное количество масел (фиалки, ландыша, жасмина, резеды). Длительность метода 7 дней.
2. Перколяция - этот метод извлечения эфирных масел состоит в том, что через слой сырья медленно пропускают все время свежий спирт, который обогащается растворимыми веществами, в т. ч. эфирными маслами. Душистые вещества практически полностью извлекаемся из сырья уже в течение 2-3 дней вместо 7 дней при мацерации.

      

4.

Экстракция -

 извлечение  эфирных масел летучими растворителями. Полученные масла называются экстрактами. Этот метод наиболее перспективен. Экстракция проводится при комнатной температуре. Метод заключается в получении высококачественных экстрактных масел путем извлечения их из растительного сырья сжиженными газами - углекислым, пропаном, бутаном. Извлекаются все растворимые компоненты растения, в том числе воски, смолы и др. При этом используются низкие температуры, поэтому продукты не разлагаются и по запаху наиболее близки к исходному сырью.

      

5.

Метод анфлеража и динамической сорбции.

 Метод анфлеража основан на способности эфирных масел переходить в газовую (паровую) фазу, а затем адсорбироваться жирами или твердыми адсорбентами (активный уголь, силикагель). Душистые вещества, полученные методом анфлеража, называются цветочными помадами. Метод сложен, применяют редко.

   

Сущность метода динамической сорбции заключается в извлечении паров эфирных масел путем продувки сырья подогретым воздухом с последующим их улавливанием сорбентами и последующей экстракцией серным эфиром.

Основное оборудование, используемое для получения эфирных масел

   

Каждое эфиромасличное производство содержит большое количество разнообразного технологического оборудования, которое иключает несколько больших групп: оборудование для хранения и подготовки сырья, оборудование перегонных и экстракционных цехов и оборудование для извлечения эфирных масел сорбционным методом. Оборудование эфиромасличных заводов в основном непрерывно действующее.

   

Принципиальная аппаратурная схема перегонного цеха

   

Перегонный  цех, осуществляющий обработку цветочно-травя- нистого и цветочного сырья, оснащен оборудованием для проведения большого количества технологических процессов: хранения и измельчения сырья, отгонки масла и перегонки дистиллята для из- нлечения вторичного эфирного масла (таких культур, как лаванда, шалфей, мята, базилик, герань), оборудование для адсорбции розового эфирного масла активированным углем и, наконец, экстракционное и дистилляционное оборудование для извлечения розового эфирного масла из адсорбента.

   

При переработке  зернового сырья в аппаратурную схему цеха (рис. 6.8) входит зернохранилище 7 и сепараторы 77 для очистки сырья, что является основным отличием от аппаратурной схемы переработки цветочно-травянистого сырья. В основном принципиальные схемы переработки этих групп сырья совпадают. Сырье измельчается на специальных машинах-измельчителях 76, после которых оно подается на перегонные аппараты 2. На перегонных аппаратах эфирное масло отгоняется с помощью острого пара. Пары, содержащие воду и эфирное масло, конденсируются и охлаждаются на холодильниках 5. Далее следует операция выделения части эфирного масла из полученного дистиллята на приемниках-разделителях

4.

В этом аппарате происходит расслоение дистиллята.

   

Масло, как более  легкий продукт, сливается в верхней  части разделителя и накапливается  в сборнике

14

(первичное масло), а дистиллят с растворенным в нем маслом накапливается в сборнике

13

и направляется на перегонную колонну (когобатор) 5. В  этом аппарате происходит укрепление исходного дистиллята. Вторичный дистиллят направляется на отстаивание в приемник-разделитель. В сборнике

12

 накапливается  вторичное эфирное масло. Обработанный  дистиллят, содержащий незначительное  количество эфирного масла (следы), удаляется из когобационной колонны, а также из приемника-разделителя вторичного дистиллята.

 

   

Часть вторичного дистиллята возвращается на повторную когобацию.

Аппараты для извлечения эфирных масел из дистилляционных вод адсорбцией

   

При проведении процесса адсорбции розового масла  дистиллят пропускается через слой твердого вещества (адсорбента). Адсорбция  основана на взаимном притяжении молекул извлекаемого вещества и адсорбента (физическая адсорбция), обусловлена особыми свойствами адсорбента.  

   

При извлечении розового масла в качестве адсорбента используется уголь (активный, древесный, порошкообразный), который подавляется в виде гранул величиной 1,5 мм

   

Аппараты для  проведения процесса адсорбции - адсорберы - выполняются в виде укороченных цилиндрических сосудов без крышек, в которые вставляются перфорированные цилиндрические обечайки

1

 с днищем. Между обечайкой и стенкой сосуда предусматривается небольшой зазор. На днище обечайки укладывается мешковина и насыпается слой адсорбента. В верхней части сосуд имеет трубку

2

 для отвода  обработанного дистиллята.

 

Дистиллят подается на слой углей, затем медленно проходит через него и по зазору между обечайкой и стенкой сосуда устремляется к сливному патрубку. На днище адсорбера приварен патрубок

3

с краном для  полного спуска дистиллята при замене углей или после окончания  работы. Для наиболее полного улавливания  эфирного масла в процесс включается несколько последовательно расположенных каскадно (по высоте) адсорберов.