Введение
Процесс отделения ароматических соединений от сырья Экстракция ароматических соединений относится к процессу отделения ароматических соединений от сырья, используя такие методы, как дистилляция, экстракция растворителем, экспрессия, просеивание или наполнение. Результатом экстрактов являются эфирные масла, абсолюты, бетоны или масла, в зависимости от количества восков в экстрагированном продукте. В определенной степени все эти методы производят экстракт с ароматом, отличающимся от ароматов сырья. Тепло, химические растворители или воздействие кислорода в процессе экстракции могут денатурировать некоторые ароматические соединения, изменяя их запах или делая их без запаха, а доля каждого из экстрагируемых ароматических компонентов может отличаться.
Fragrance extraction refers to the separation process of aromatic compounds from raw materials, using methods such as distillation, solvent extraction, expression, sieving, or enfleurage. The results of the extracts are either essential oils, absolutes, concretes, or butters, depending on the amount of waxes in the extracted product. To a certain extent, all of these techniques tend to produce an extract with an aroma that differs from the aroma of the raw materials. Heat, chemical solvents, or exposure to oxygen in the extraction process may denature some aromatic compounds, either changing their odour character or rendering them odourless, and the proportion of each aromatic component that is extracted can differ.
Мацерация/экстракция растворителем
Некоторые растительные материалы содержат слишком мало летучих масел, чтобы подвергнуться экспрессии, или их химические компоненты слишком хрупки и легко денатурируются при высокой температуре, используемой при паровой дистилляции. Вместо этого, масла извлекаются с использованием их растворителей.
Экстракция органическими растворителями
Экстракция органическими растворителями является наиболее распространенным и наиболее экономически важным методом экстракции ароматических веществ в современной парфюмерной промышленности. Сырье погружают и перемешивают в растворителе, который может растворить нужные ароматические соединения. К обычно используемым растворителям для мацерации/экстракции растворителем относятся гексан и диметилэфир. При экстракции органическими растворителями также получают ароматические соединения, а также другие водоупорные растворимые вещества, такие как воск и пигменты. Экстракт подвергается вакуумной обработке, которая удаляет растворитель для повторного использования. Процесс может длиться от нескольких часов до нескольких месяцев. Ароматические соединения для древесных и волокнистых растительных материалов часто получают в этом веществе, как и все ароматические вещества из животных источников. Этот метод также может использоваться для извлечения ароматизаторов, которые слишком летучие для дистилляции или легко денатурируются при нагревании. Оставшаяся восковая масса известна как бетон, который представляет собой смесь эфирного масла, восков, смол и других липофильных (растворимых в масле) растительных материалов, поскольку эти растворители эффективно удаляют все гидрофобные соединения из сырья. Затем растворитель удаляется в процессе дистилляции при более низкой температуре и восстанавливается для повторного использования. Несмотря на высокий аромат, бетон слишком вязкий, даже твердый при комнатной температуре, чтобы быть полезным. Это связано с наличием высокой молекулярной массы, ароматизированных восков и смол. Для извлечения ароматного масла из бетона необходимо использовать другой растворитель, часто этиловый спирт, который растворяет только ароматные соединения с низкой молекулярной массой. Алкоголь удаляется при второй дистилляции, оставляя после себя абсолют. Эти экстракты из растений, таких как жасмин и роза, называются абсолютами. Из-за низких температур в этом процессе абсолют может быть более верным первоначальному запаху сырья, который подвергается высокой температуре во время процесса дистилляции.
Экстракция сверхкритической жидкости
Суперкритическая экстракция жидкостью является относительно новой техникой экстракции ароматных соединений из сырья, которая часто использует сверхкритический CO2 в качестве растворителя экстракции. Когда углекислый газ подвергается высокому давлению при температуре чуть выше комнатной, образуется сверхкритическая жидкость (при нормальном давлении CO2 превращается непосредственно из твердого вещества в газ в процессе, известном как сублимация). Поскольку углекислый газ в неполярном соединении имеет низкое поверхностное напряжение и легко намокается, его можно использовать для извлечения типично гидрофобных ароматиков из растительного материала. Этот процесс идентичен одному из методов приготовления кофе без кофеина. При сверхкритической экстракции жидкости, высокодавление газа диоксида углерода (до 100 атм.) используется в качестве растворителя. Из-за низкой температуры процесса и относительно нереагирующего растворителя, используемого при экстракции, полученные ароматические соединения часто очень напоминают исходный запах сырья. Как и экстракция растворителем, экстракция CO2 происходит при низкой температуре, извлекает широкий спектр соединений и оставляет ароматические вещества без изменения тепла, делая сущность более верной оригиналу. Так как CO2 является газом при нормальном атмосферном давлении, он также не оставляет следов в конечном продукте, что позволяет получить абсолют непосредственно, не имея дело с бетоном. Это процесс при низкой температуре, и растворители легко удаляются. Экстракты, полученные с использованием этого процесса, называются экстрактами CO2.
Экстракция этанола
Экстракция этанолом - это вид экстракции растворителем, используемый для экстракции ароматных соединений непосредственно из сухого сырья, а также нечистых масел или бетона, полученных в результате экстракции, экспрессии или наполнения органическими растворителями. Экстракты этанола из сухих материалов называются настойками, а этанольные растворы для очистки масел и бетонов называются абсолютами. Нечистые вещества или масла смешиваются с этанолом, который менее гидрофобен, чем растворители, используемые для органической экстракции, растворяет больше окисленных ароматических компонентов (алкоголи, альдегиды и т. д.). ), оставляя после себя воск, жиры и другие, в целом, гидрофобные вещества. Алкоголь испаряется под низким давлением, оставляя после себя абсолют. Абсолют может быть дополнительно обработан для удаления любых примесей, которые все еще присутствуют в экстракции растворителем. Экстракция этанолом обычно не используется для извлечения аромата из свежих растительных материалов; они содержат большое количество воды, которая будет экстрагирована в этанол, хотя иногда это не вызывает беспокойства.
Дестилляция
Дестилляция - это обычный метод получения ароматических соединений из растений, таких как апельсиновые цветы и розы. Сырье нагревается, а ароматные соединения собираются путем конденсации дистиллированного пара. Дистиллированные продукты, будь то через паровую или сухую дистилляцию, известны как эфирные масла или отто. Сегодня большинство распространенных эфирных масел, таких как лаванда, мята и эвкалипт, производятся из дистилляции. Необработанный растительный материал, состоящий из цветов, листьев, древесины, коры, корней, семян или кожуры, помещают в алембик (аппарат для дистилляции) над водой.
Паровая дистилляция
Паровые соединения, содержащиеся в кипящей воде, проходят через сырье в течение 60 - 105 минут, что выводит большую часть летучих ароматических соединений. Конденсат, полученный при дистилляции, который содержит как воду, так и ароматические вещества, оседает в флорентийской колбе. Это позволяет легко отделять ароматные масла от воды, поскольку масло будет плавать к вершине дистиллята, где оно будет удалено, оставляя после себя водяной дистиллят. Вода, собранная из конденсата, сохраняющая некоторые ароматные соединения и масла из сырья, называется гидрозолом и иногда продается для потребительского и коммерческого использования. Этот метод чаще всего используется для свежих растительных материалов, таких как цветы, листья и стебли. Популярными гидрозолями являются вода из розовых цветов, вода из лаванды и вода из цветов апельсина. Многие растительные гидрозоли имеют неприятный запах, поэтому не продаются. Большинство масел дистиллируют в одном процессе. Исключением является иланг-иланг (Cananga odorata), для полного его перегонки требуется 22 часа. Он дестилируется частично, получая несколько сортов (Ylang Ylang "extra", I, II, III и "complete", в которых дистилляция проводится от начала до конца без перерыва).
Сухая/разрушающая дистилляция
Также известный как ректификация, сырье нагревается непосредственно в холодильнике без несущего растворителя, такого как вода. Ароматические соединения, которые выделяются из сырья при высокой температуре, часто подвергаются безводному пиролизу, в результате чего образуются различные ароматические соединения, и, следовательно, различные ароматические ноты. Этот метод используется для получения ароматических соединений из ископаемого янтаря и ароматизированной древесины (такой как березовая смола), где желателен намеренный запах "сожженного" или "пожаренного".
Фракционированная дистилляция
При помощи фракционирующей колонны различные фракции, дистиллированные из материала, могут быть выборочно исключены для манипулирования запахом конечного продукта. Хотя продукт дороже, иногда это делается для удаления неприятных или нежелательных запахов материала и дает парфюмеристу больше контроля над процессом их состава. Это часто выполняется как второй шаг на материале, который уже был извлечен, а не на сырье.
Выражение
Выражение как метод экстракции ароматизаторов, при котором сырье прессуется, выдавливается или сжимается, а эфирные масла собираются. В наше время ароматные масла, получаемые таким способом, получают только из кожуры фруктов семейства цитрусовых. Это связано с большим количеством масла, присутствующего в кожуре этих фруктов, что делает этот метод экстракции экономически целесообразным. Масла из кожуры цитрусовых отжимают механическим способом или прессуют на холоде. Из-за большого количества масла в кожуре цитрусовых и относительно низкой стоимости выращивания и сбора сырья, масла цитрусовых фруктов дешевле, чем большинство других эфирных масел, поскольку очищенный лимонен, извлеченный из этих фруктов, доступен в качестве доступного растворителя, полученного из природы. Лимонные или сладкие апельсиновые масла, получаемые в качестве побочных продуктов коммерческой цитрусовой промышленности, являются одними из самых дешевых цитрусовых масел. Выражение в основном использовалось до открытия дистилляции, и это все еще так в таких культурах, как Египет. Традиционная египетская практика заключается в прессовании растительного материала, а затем его захоронении в неглазированных керамических сосудах в пустыне в течение нескольких месяцев, чтобы вывести воду. Вода имеет меньший размер молекулы, поэтому она диффундирует через керамические сосуды, в то время как более крупные эфирные масла не делают этого. Масло из лотоса в гробнице Тутанхамона, которое сохранило свой аромат после 3000 лет, запечатанный в алебастровых сосудах, было отжато таким образом.
Площадь
Энфлюараж - это процесс, при котором запах ароматических материалов поглощается воском или жиром, который затем часто экстрагируется с помощью алкоголя. Экстракция путем энфлюража обычно применялась, когда дистилляция была невозможна, потому что некоторые ароматные соединения денатурировались при сильном нагревании. Этот метод не используется в современной промышленности из-за его непомерной стоимости и наличия более эффективных методов добычи.