Статьи по технологическим темам
  • Регистрация
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 0.00 (0 Голоса)

Сравнительный анализ существующих технологий переработки розы эфиромасличной, основные показатели качества эфиромасличной продукции

Роза – растение с богатой многовековой историей, обладающая уникальными свойствами, неповторимой красотой и ароматом.

Ещё в древности люди научились получать благовонные античные масла и розовую воду, которые очень широко использовались в Древней Греции, Риме, Китае, Персии и странах Западной Европы.

Роза эфиромасличная, из которой получают эфирное и абсолютное масло, относится к семейству Розоцветных, роду Роза. Для промышленного возделывания и переработки с целью получения эфиромасличной продукции используют 4 основных вида розы: Роза дамасская, к которой относятся знаменитая розовая казанлыкская, роза столистная, роза галльская и роза белая.

Роза – это растение теплолюбивое, возделывается преимущественно в южных регионах, для получения эфирного масла используют цветки розы или лепестки, убранные вручную в фазе цветения в ранние утренние часы.

В Болгарии, Франции и Турции для производства розового масла используют преимущественно казанлыкскую розовую. В Украине созданы селекционерами ИЭЛР и Никитского Ботанического сада следующие сорта розы: Крымская Красная, Мичуринка, Лань (национальный стандарт Украины), Лада и др.

Содержание эфирного масла в сырье розы эфиромасличной составляет 0.09–0.12 %.

Переработку розы эфиромасличной осуществляют 2 основными способами: гидродистилляцией и экстракцией.

В настоящее время розу эфиромасличную перерабатывают в Болгарии, Украине (Крым), Молдове, Краснодарском крае России, Турции и Марокко.

В разных странах применяются различные технологии переработки, существенно отличающиеся друг от друга, определяющие выход эфирного масла, его качество и стоимость на мировом рынке.

Стоимость розового эфирного масла составляет от 200$ США за кг до 5000$ США за кг (от 250$ США для отечественного эфирного масла и до 5000$ США для болгарского эфирного масла).

Стоимость конкрета розы эфиромасличной на мировом рынке составляет 500$ США за кг.

Наиболее широко известно и ценится розовое эфирное масло, которое получают способом гидродистилляции. Принципиальные отличия в технологии переработки позволяют получать масла, различные по составу, своим парфюмерным качествам и лечебным свойствам.

С давних времен и до сих пор эталоном розового эфирного масла считается болгарское розовое масло, полученное из лепестков казанлыкской розовой розы. Его промышленный выход составляет 0.025 %, т. е. для получения 1 кг масла необходимо переработать 4 тонны лепестков розы, стоимость стабильно держится на уровне 5000$ США за кг, в некоторые годы поднимается до 6000$–8000$ США за кг.

Высокая стоимость открывает широкие возможности для фальсификации с помощью др. масел. Болгарское розовое эфирное масло внесено в фармакопею Болгарии и является официально признанным лекарственным средством, а также используется для производства лекарственных и лечебно-профилактических препаратов и изделий высшей парфюмерии и косметики.

Отечественное розовое эфирное масло вырабатывается из цветков сортов, указанных выше. Промышленный выход составляет 0.06–0.10 %. Стоимость на мировом рынке составляет в среднем 200$ США за кг (опускаясь до 160$ США и поднимаясь до 250$ США за кг в разные годы).

Особенности технологии переработки не позволяют использовать его официально в фармацевтической промышленности для приготовления лекарственных препаратов. Отечественное розовое масло отсутствует в фармакопее Украины и стран СНГ.

Технология переработки розы эфиромасличной способом гидродистилляции

Эфирное масло находится в лепестках розы в гликозидносвязанном состоянии. Это обуславливает необходимость предварительной подготовки сырья к переработке, которая заключается в ферментации сырья. Процесс ферментации вводится в технологическую схему переработки для того, чтобы перевести масло из связанного состояния в свободное путем расщепления гликозидных связей. Это дает возможность повысить выход эфирного масла.

Стадия ферментации используется практически во всех технологических схемах переработки розы эфиромасличной, включая переработку способом экстракции. Различие состоит в применяемых способах. Таким образом, первым этапом технологической схемы переработки розы эфиромасличной является ферментация.

В отечественной технологии она осуществляется в аппаратах для ферментации розы ЭАКР-9.3 в растворе поваренной соли при температуре окружающей среды в течение 6-12 часов, или при температуре 45–50 оС в течение 2-х часов.

Следующая стадия переработки – гидродистилляция ферментированной массы, которая осуществляется в аппаратах АПР-3000 при одновременной загрузке 500–550 кг ферментированной массы, использовании глухого пара для обогрева аппарата и острого для отгонки эфирного масла. Продолжительность процесса 4.5 часа. Вывод аппарата на режим отгонки 30 мин. Отгонку ведут со скоростью 150–180 л/ч и отгоняют 150–180 % дистиллята от массы сырья.

Следующая стадия – конденсация паров эфирного масла и воды в теплообменнике, далее – декантация первичного розового масла в специальных приемниках-маслоотделителях (флорентинах).

В связи с тем, что розовое эфирное масло растворимо в воде, основное количество его остается в дистилляте. Выход первичного масла составляет 5–10 % от общего выхода. Вторичное эфирное масло извлекается из дистилляционной воды с помощью адсорбции активным углем (БАУ, СКТ-6), последующей экстракции адсорбированного розового масла диэтиловым эфиром и отгонки растворителя из мисцеллы. Адсорбция осуществляется в установках централизованной сорбции-десорбции. Экстракция производится путем многократного настаивания, число настаиваний составляет 16–18. может осуществляться в экстракторах периодического действия.

Отгонка растворителя осуществляется на установке непрерывного действия в две ступени: при атмосферном давлении и под вакуумом (при атмосферном давлении мисцелла упаривается до 30–80 %, под вакуумом происходит окончательное удаление растворителя из мисцеллы). Поскольку мы используем диэтиловый эфир, то температура отгонки составляет 36 оС.

Завершающей стадией переработки является купажирование первичного и вторичного масел, приведение масла в товарный вид, включающее фильтрацию, отстаивание и сушку. Купажирование проводят с учетом соотношения в производстве и требований к качеству розового масла. Количество первичного масла в товарном продукте составляет 5–10 %.

Отечественное эфирное масло в своем составе содержит до 75 % фенилэтилового спирта, до 10 % терпеновых спиртов – основной наиболее ценной части розового эфирного масла, стеароптенов (УВ алифатического ряда – 2–7 %).

Болгарская технология переработки розы эфиромасличной включает ферментацию сырья в чистой воде при температуре окружающей среды в течение не более 6 часов. Гидродистилляция ферментированной массы осуществляется в АПД с использованием глухого пара для обогрева аппарата и острого для отгонки эфирного масла. Продолжительность процесса не превышает 2.0 часов; вывод аппарата на режим отгонки – 10 мин.

Конденсация паров эфирного масла и воды осуществляется в холодильнике. Первичное масло отделяют при помощи декантации в приемниках-маслоотделителях, откуда его собирают специальными ложками. Выход первичного масла – 5–10 % от общего выхода. Дистиллят подвергают когобации (повторной перегонке), при этом в флорентине выделяется основная часть розового эфирного масла. Его также снимают специальными ложками, купажируют с первичным, при необходимости подвергают отстаиванию и обезвоживанию и приводят в товарный вид.

Болгарское розовое эфирное масло в своем составе содержит: терпеновых спиртов (цитронеллол, нерол, гераниол) – 40–70 %, β-фенилэтилового спирта – 1–3 %, стеароптенов порядка 20 %, кроме этого в составе болгарского масла присутствует эвгенол 0.5–3 % и розоксид 0.5 %. Розовый дистиллят после максимального выделения из него эфирного масла используется как коммерческий продукт – « розовая вода».

Болгарское эфирное масло всегда имеет один и тот же состав вследствие купажирования различных партий масла, что обуславливает его преимущество при изготовлении парфюмерно-косметических изделий и лекарственных препаратов.

Отечественное эфирное масло в зависимости от природно-климатических условий года, места произрастания, минерального питания растений в разные года имеет различный состав (характеризуется неоднозначным соотношением компонентов, что затрудняет его использование в изготовлении парфюмерно-косметических изделий и делает невозможным его использование для изготовления лекарственных средств).

Для производства турецкого масла используют 2 вида розы: роза дамасская и роза белая. Масло вырабатывается при участии французских промышленных компаний. Качество масла близко к болгарскому, если соблюдаются все технологические приёмы и выдерживаются режимы, а в сырье отсутствуют примеси других видов роз. Розовая вода, которая получается как побочный продукт, очень популярна, используется для ароматизации кондитерских изделий и в производстве косметической продукции.

Во Франции для производства розового масла используют розу столепестковую. Гидродистилляция используется для получения розовой воды, очень популярной в средиземноморских странах, для ароматизации косметических изделий и производства фармацевтических препаратов.

Розовая вода является коммерческим продуктом, загрузка лепестков составляет 1000 кг, соотношение сырья и воды 1:1. Из дистиллята собирают первичное розовое масло с выходом 0.01 % (100 г из 1000 кг), которое является побочным продуктом в производстве розовой воды и используется на местных парфюмерных фабриках. В состав французского масла входят: терпеновые спирты 15–20 %, β-фенилэтиловый спирт 10–12 %, стеароптены 58 %.

Для производства марокканского розового масла используют гибридные формы розы столепестковой и розы дамасской. Характерной особенностью технологии является то, что масло получают из естественно подсушенных в жарком климате лепестков. Из 5 кг свежих лепестков получают 1 кг высушенных. Выход эфирного масла после гидродистилляции составляет 0.03 %. Масло имеет характерный запах высушенной травы и лепестков. Из-за использования высушенного сырья количество эфирного масла отличается от всех ранее рассмотренных масел, но находит применение для изготовления парфюмерных изделий.

Переработка розы эфиромасличной способом экстракции

При переработке розы способом экстракции получаются 2 основных продукта: конкрет и абсолютное масло, которое представляет собой спирторастворимую часть конкрета после удаления восков и этилового спирта. Переработку розы способом экстракции осуществляют в Украине, Молдове, Краснодарском крае России, Франции и Марокко. Промышленный выход конкрета из отечественного сырья составляет 0.18–0.25 %. Конкрет представляет собой мазеобразную массу оранжевого цвета с сильным запахом розы. В нем содержится не менее 50 % абсолютного масла и 4 % веществ, летучих с водяным паром. Промышленный выход абсолютного розового масла к сырью составляет 0.09–0.13 %. Абсолютное розовое масло представляет собой густую жидкость красно-коричневого цвета с запахом розы, в своем составе содержит 35–65 % веществ, летучих с водяным паром, представляющих собой кислородсодержащие компоненты розового эфирного масла (терпеновые спирты). В составе абсолю содержатся также нелетучие смолистые вещества, обладающие фиксирующими свойствами. Стоимость конкрета розы эфиромасличной составляет порядка 500$ США за кг.

Технологическая схема:

На первой стадии идет ферментация, но, учитывая особенности технологии экстракции, ферментацию осуществляют различными способами, исключающими использование воды и водных растворах. Наиболее распространенными являются ферментация с продуванием охлаждающего воздуха в розохранилищах (РХ-12), а также ферментации в анаэробных условиях (мешках из темного полиэтилена), которая позволяет повысить выход конкрета и абсолютного масла. Продолжительность ферментации 8–16 часов.

Экстракцию ферментированного сырья осуществляют в экстракторах непрерывного действия (но возможно использование экстракторов периодического действия). Используют экстракторы погружения, преимущественно ЭНГ и ЭНГ-М. В качестве экстрагента используют экстракционный бензин марки А с содержанием гексана и его изомеров не менее 95% и температурным пределом выкипания 63–70 оС.

Экстракция масла осуществляется в различных режимах при температуре окружающей среды или постепенном повышении температуры до 50 оС (температурно-ступенчатая экстракция), продолжительность процесса 2 часа.

Полученный раствор масла в растворителе называется мисцеллой и имеет концентрацию 0.6–1 %. Отгонка растворителя из мисцеллы производится в аппаратах НДК в 2 ступени:

1.  При атмосферном давлении, концентрация мисцеллы повышается до 8–12 %.

2.  С использованием вакуума, где происходит окончательная отгонка растворителя.

Абсолютное масло розы содержит в своем составе летучие соединения и воски, которые имеют различную растворимость в этиловом спирте высокой концентрации при пониженной температуре. Используется 96 %-ный этиловый спирт, температура кристаллизации – 14–17 оС. Процесс вымораживания длится 6–7 часов при перемешивании. Общая продолжительность процесса, включающая растворение конкрета, вымораживание и отделение восков, – 26 часов. Отгонка этилового спирта из фильтрата после удаления восков производится в вакуум-аппарате при остаточном давлении 13.3 КПа, температуре 42–60 оС.

Во Франции для производства конкрета используют розу столепестковую (розу майскую), розу дамасскую и розу белую. Выход конкрета составляет 0.22–0.25 %, содержание абсолю – 52–65 %, в составе абсолю содержится 35–40 % летучих соединений, в т. ч. терпеновые спирты – не менее 30 %. Количество летучих соединений в составе абсолю зависит от вида перерабатываемой розы. Так, при переработке розы столепестковой их содержится 25–32 %, дамасской и белой – 25–41 %.

В Марокко для производства экстракционного масла используют гибридные формы розы майской и дамасской, а также гибрид розы столепестковой и розы индика. Конкрет получают способом экстракции петролейным эфиром высушенного сырья. Он представляет собой темно-зеленую полужидкую массу, из которой способом отгонки с водяным паром с последующей когобацией получают до 1 % масла, содержащего в своем составе терпеновые спирты, альдегиды, стеароптены.

Экстракционное масло розы эфиромасличной (абсолю) находит очень широкое применение в производстве парфюмерных изделий, т. к. обладает полной растворимостью в спирте в отличие от эфирного масла, которое растворяется в спирте ограниченно. Конкрет находит ограниченной применение и используется в основном для приготовления настоев в производстве парфюмерных изделий и в производстве косметических изделий высшего качества.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

По темам:

История Украины

Культурология

Высшая математика

Информатика

Охотоведение

Статистика

География

Военная наука

Английский язык

Генетика

Разное

Технологиеские темы

Украинский язык

Филология

Философия

Химия

Экология

Социология

Физическое воспитание

Растениевосдство

Педагогика

История

Психология

Религиоведение

Плодоводство

Экономические темы

Бухгалтерские темы

Маркетинг

Иностранные языки

Ветеринарная медицина

Технические темы

Землеустройство

Медицинские темы

Творчество

Лесное и парковое хозяйство