Выбранный метод должен обеспечить наибольший выход и наилучшее качество продукции.

Нас интересует получение эфирного масла бессмертника итальянского методом перегонки с водяным паром.

Перегонка с водяным паром – самый распространенный метод получения эфирных масел. Основан на летучести эфирных масел с парами воды, осуществляется под атмосферным давлением при температуре около 100°С. Столь низкая температура извлечения масел, компоненты которых имеют температуру кипения в пределах 150 – 250°С, является одним из главных достоинств метода.

Сущность метода заключается в том, что при обработке эфирномасличного сырья паром компоненты эфирных масел переходят в паровую фазу и в смеси с парами воды направляются на конденсацию, а затем на отделение от воды.

Сырье целое или измельченное загружают в перегонный аппарат, в который подводится водяной пар. Пар в контакте с сырьем извлекает эфирное масло. Образующаяся смесь паров эфирного масла и воды из перегонного аппарата отводится в холодильник, в котором происходят конденсация паров и охлаждение дистиллята до заданной температуры. Дистиллят поступает в приемник-маслоотделитель (флорентину), где отстаивается и разделяется на первичное эфирное масло-сырец и дистилляционную воду.

В дистилляционной воде остается некоторое количество эфирного масла в растворенном и взвешенном состояниях, которое извлекают, как правило, повторной перегонкой (когобацией). При этом отгоняют 4 – 30% вторичного дистиллята и получают вторичное эфирное масло-сырец.

Масло-сырец содержит воду в растворенном и взвешенном состояниях. Его обезвоживают методами отстаивания, вакуум-сушки или их сочетанием. Мелкие частицы сырья и другие механические примеси в масле отделяют фильтрацией.

Эфирные масла, такие, как анисовое и мятное, обязательно подвергают повторной перегонке с водяным паром с целью улучшения запаха, вкуса и цвета. В практике эфирномасличного производства этот процесс известен под названием ректификации с водяным паром. В данном процессе эфирное масло обогащается основным компонентом и облагораживается: из него выделяются вещества легколетучие с неприятным запахом, горьким вкусом и труднолетучие, темноокрашенные. Масло после повторной перегонки называют эфирным маслом-ректификатом.

Достоинства метода: простота, относительно низкая температура процесса, пожаробезопасность, высокая производительность труда, безвредность.

К недостаткам следует отнести ухудшение качества эфирных масел за счет химических изменений компонентов. особенно таких, как терпеновые спирты и их сложные эфиры, а также потери ценных душистых веществ, не летучих с водяным паром.

Паровая перегонка эфирных масел из сырья осуществляется в аппаратах периодического действия двух конструкций и аппаратах непрерывного действия пяти конструкций. Каждый аппарат имеет свои особенности с точки зрения обеспечения условий перегонки, которые существенно влияют на выход и качество эфирных масел.

Обработка сырья производится по прямоточной или противоточной схемам движения твердой и паровой фаз. Отношение пара, подаваемого на обработку, к сырью на практике колеблется в интервале 0,2 – 0,3 кг/кг. В связи с тем, что все эфирные масла являются термолабильными продуктами, желательно минимальное время теплового воздействия в процессе их извлечения. Поэтому целесообразно вести обработку сырья при высоких скоростях гонки.

В процессе паровой обработки сырья в нижней части перегонного аппарата образуется конденсат, представляющий собой смесь клеточного сока растений, поверхностной влаги, внесенной с сырьем, и конденсата, образующегося в результате конденсации пара на сырье и стенках аппарата. Для получения высококачественного продукта и обеспечения работоспособности оборудования конденсат в процессе переработки необходимо удалять.

Наилучшие показатели достигаются при оптимальных условиях перегонки, к которым относятся противоток сырья и водяного пара, равномерная обработка паром всех частиц сырья, повышенная скорость движения пара относительно частиц в начальный период извлечения эфирного масла, обработка перегретым паром частиц сырья в конце процесса, наименьшая степень воздействия конденсата на эфирное масло в сырье, наименьшая продолжительность процесса (т. е. время пребывания в аппарате). Кроме того, аппараты различаются условиями загрузки сырья, которые влияют на потери масла до перегонки и, следовательно, на общий выход продукции при переработке.

Противоток сырья и пара, обеспечивая насыщение паровой фазы эфирным маслом, уменьшает расход пара, улучшая гидродинамический режим процесса, повышает скорость извлечения и качество эфирного масла; сокращается продолжительность обработки сырья и увеличивает удельную производительность аппарата.

Степень использования свойств перегретого пара отражается на потерях масла с отходами, продолжительности обработки сырья и, следовательно, на производительности аппарата.

Качество эфирных масел находится в обратной зависимости от продолжительности обработки сырья в аппарате. Высокая температура, вода, кислород, органические кислоты сырья, окислы металлов являются прекрасными катализаторами многих химических реакций. Продуктов гидролиза и элиминирования сложных эфиров, дегидратации терпеновых спиртов, окисления по месту двойных связей, конденсации и полимеризации будет образовываться тем больше, чем продолжительнее процесс отгонки, ниже скорость извлечения масла в первоначальный период, эффективнее орошение сырья конденсатом.

Аппараты периодического действия представлены цилиндрическими опрокидными кубами вместимостью 1,5 и 4,0 м³ (ПК-1500 и ПК-4000) и аппаратами-контейнерами КТТ-18 прямоугольного сечения с самосвальным устройством, установленными на тележках или самоходных шасси. Опрокидные аппараты применяют для переработки малотоннажных культур, а также при малых объемах сырья в научно-исследовательских организациях.

Аппараты непрерывного действия делятся на два типа: горизонтально-шнековые и колонные. К первому типу относятся аппараты ПАН-9 и СВП-8,5, предназначенные для переработки герани и базилика эвгенольного (сырья слеживающегося и трудно перерабатываемого). Ко второму типу относятся аппарат системы Пономаренко-Поколенко, УРМ-2 и НДТ-3М.