METHODEN ZUR GEWINNUNG VON ÄTHERISCHEN ÖLEN

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Das Folgende ist Teil der teilweisen Transkription einiger praktischer operativer Sitzungen, um die Destillation von ätherischen Ölen im Amateurbereich und die Möglichkeit für jeden zu erklären, ein hervorragendes ätherisches Öl mit der "Dampfstrom"-Extraktionstechnik selbst herzustellen

Die ätherischen Öle, ölige, flüchtige, duftende Produkte, werden durch verschiedene Methoden aus Pflanzen extrahiert (z.B. durch Gravieren der Pflanze oder durch Trennung mit Hilfe von Wärme), aus denen Sie je nach den Eigenschaften der Pflanzenart, des Gewebes, das sie enthält, der Natur und den physikalischen Eigenschaften des ätherischen Öls, das Sie extrahieren möchten, auswählen. Nach der Extraktion durchlaufen die ätherischen Öle eine Reinigungsphase (auch Rektifikation genannt).

Extraktion von ätherischen Ölen zum Auspressen

Diese Methode wird gewählt, wenn die ätherischen Öle, wie bei den Früchten der Rutaceae (Orange, Zitrone, Bergamotte, Mandarine, usw.), in den Otrikolen des Epikarps der Frucht gefunden werden. Kaltpressen ist bequem. Das Ausdrücken kann: manuell (sfumatura) auf einem Schwamm, der von Zeit zu Zeit in einem Auffangbehälter ausgedrückt wird, oder maschinell mit einer geeigneten Sfumatrices-Maschine erfolgen. Mit dieser Extraktionsmethode werden gleichzeitig die ätherischen Öle und der Fruchtfleischsaft gewonnen..

Extraktion ätherischer Öle für die Enfleurage

Die Enfleurage-Methode (Blüte) wird gewählt, um ätherische Öle aus Teilen sehr empfindlicher Pflanzenarten (ganze Blüten oder Blütenblätter) zu extrahieren, die dem Sammeln, dem Transport und der übermäßigen Handhabung nicht standhalten würden oder auch dann, wenn die ätherischen Öle in so geringen Mengen vorhanden sind, dass eine Trennung durch Destillation nicht möglich ist; sie würden sich im Wasser verteilen. Es wird auch für jene Blumen verwendet, die durch die Verlängerung ihres Lebens mehr Essenz als die (durch Destillation extrahierbare) zum Zeitpunkt der Ernte vorhandene geben, wie z.B. die Tuberose. Die Enfleurage ist aufgrund der erforderlichen Arbeitskräfte sehr teuer. Sie besteht darin, die Blüten unmittelbar nach der Ernte auf eine Schicht einer geeigneten Mischung aus gereinigten tierischen Fetten (typischerweise Schwein und Ochse oder Stier) zu legen. Die Blüten werden alle zwei oder drei Tage ersetzt und nach etwa dreißig Ersetzungen wird das Fett mit Essenz (Pommade) gesättigt. Das Fett muss mit absolutem Alkohol oder einem anderen Lösungsmittel extrahiert werden, das dann unter Vakuum verdampft wird. Die "pommade N° 30" bedeutet, dass sie durch 30-maliges Ersetzen der Blüten auf dem Fett erhalten wurde. 30 ist der sogenannte "Blütenwert". Eine Variante dieses Extraktionssystems ist die "Mazeration oder Heißabsorption", die darin besteht, die Blüten mit einem Amalgam aus tierischen oder pflanzlichen Fetten zu mischen, die im Wasserbad bei 50-70°C flüssig gemacht werden. Das so zusammengesetzte Amalgam wird alle vierundzwanzig Stunden gepresst und die Blumen werden durch andere, gerade gepflückte ersetzt. Auch in diesem Fall ist das Fett mit Essenz (Pommade) gesättigt und muss wie oben beschrieben extrahiert werden. Die Blumen können in das Fett getaucht und in Leinensäcken verschlossen werden. Dieses Verfahren kann nicht mit Blumen durchgeführt werden, die thermolabile Wirkstoffe enthalten und durch ihre Verdunstung einen gewissen Verlust an ätherischen Ölen erleiden.

Extraktion von ätherischen Ölen mit flüchtigen organischen Lösungsmitteln

Diese Methode wird für Pflanzen mit einem zarten Duft verwendet, der nicht sehr reich an ätherischen Ölen ist, die durch die Temperaturerhöhung bei der Destillation leicht verändert werden (z.B. Jasmin). Es werden spezielle Geräte verwendet, in die das Gemüse gelegt wird, das von einem geeigneten Lösungsmittel durchströmt wird. Das Lösungsmittel darf nicht mit den ätherischen Ölen reagieren, muss niedrig siedend, nicht mit Wasser mischbar, wenig giftig, nicht oder nicht übel riechend und so billig wie möglich sein. Nach Abschluss der Extraktion wird das Lösungsmittel entfernt, das, da es niedrig siedend (flüchtig) ist, unter Vakuum und mit mäßiger Erwärmung entfernt werden kann. Auf diese Weise bleibt die "konkrete", nicht kristalline Festmasse erhalten. Daraus wird das Wachs durch Extraktion mit Ethanol und Abkühlung auf -20 °C entfernt, um es ausfallen zu lassen und durch Filtration oder Zentrifugation eliminieren zu können. Schließlich wird der Alkohol durch Destillation bei reduziertem Druck eliminiert, wodurch die absolute.

Extraktion von ätherischen Ölen zur Destillation

Dies ist die am weitesten verbreitete Technik für die Gewinnung von ätherischen Ölen auf allen Ebenen. Als die natürlichste gilt auch die so genannte Dampfstromextraktion. Sie wird auf allen Ebenen am häufigsten verwendet: Hobbybastler, kleines Labor, Großindustrie. Wir werden sie im Detail beschreiben, weil sie für die meisten Pflanzen, aus denen das Ätherische Öl gewonnen wird, am häufigsten verwendet wird. Diese Methode macht sich einige der physikalischen Eigenschaften der zuvor berichteten ätherischen Öle zunutze. Genauer gesagt, die betreffend: Flüchtigkeit, Löslichkeit in Wasser und Dichte. Die Destillation ist in der Tat ein Verfahren, bei dem die ätherischen Öle durch ihren "Transport" durch Wasserdampf von den Geweben der Pflanze, die sie enthält, getrennt werden. Eine physikalische Eigenschaft der ätherischen Öle ist die Flüchtigkeit, d.h. die Fähigkeit, trotz ihres hohen Siedepunktes leicht von Wasserdampf mitgerissen (verdampft) zu werden. Einmal verdampft, werden ätherische Öle leicht vom Wasserdampfstrom mitgerissen.
Das entsprechend zubereitete Gemüse wird in eine "Destillationskammer" gegeben, in die dann Wasserdampf eingeleitet wird. Dadurch werden die ätherischen Öle mitgerissen, wodurch eine Mischung aus ätherischem Öl+Wasserdampf entsteht, die beim Durchlaufen einer Kühlsäule kondensiert und das Wasser schnell vom ätherischen Öl trennt. Diese Trennung erfolgt, weil Wasser und ätherische Öle nicht miteinander mischbar sind und auch unterschiedliche Dichten aufweisen. Sie werden durch einfaches Dekantieren getrennt. Diese Art der Extraktion ist die am häufigsten verwendete Methode zur Gewinnung von ätherischen Ölen, da sie eine Reihe von Vorteilen bietet:
A ) Die Siedetemperatur des Dampf-Ätherischen-Öl-Gemisches liegt nahe bei 100 °C und ist damit noch weit von der Siedetemperatur der ätherischen Öle entfernt. Sie erhöht sich nicht während der gesamten Dauer der Verarbeitung, was das Risiko einer Verschlechterung der ätherischen Öle vermeidet und eine gute Flüchtigkeit derselben gewährleistet.
B) Der Wasserdampf lässt das Pflanzengewebe aufquellen, erweitert die Poren, bricht die ätherischen Zellen auf und erleichtert die Freisetzung von ätherischen Ölen.
C) Das auf diese Weise gewonnene ätherische Öl lässt sich durch Dekantieren leicht vom kondensierten Wasser trennen, da die beiden Verbindungen nicht mischbar und von unterschiedlicher Dichte sind.
D) Es gibt einen minimalen Verlust an ätherischem Öl aufgrund seiner sehr geringen Löslichkeit in Wasser. Dieser Verlust kann weiter reduziert werden, indem das aromatische Wasser, das sich gerade von den ätherischen Ölen abgetrennt hat, zur Dampfregeneration verwendet wird.
E) Das Verfahren hat sehr niedrige Kosten (es wird Trinkwasser aus dem Hahn verwendet) und verursacht keine besonderen Probleme für die Sicherheit am Arbeitsplatz.
F) Der Wasserdampfstrom enthält keinen Sauerstoff, so dass die ätherischen Öle keiner Oxidation unterliegen. Der einzige Nachteil ist die Gefahr des thermischen Abbaus und hydrolytischer Prozesse.

Die Destillation kann mit drei verschiedenen Techniken durchgeführt werden: direkte Destillation oder direkte Feuerdestillation, Dampfstromdestillation, Destillation bei reduziertem Druck.

Direkte Destillation oder direktes Feuer

Der Kessel des Destillierers hat eine perforierte Trennwand (Gitter) mit einstellbarer Höhe, die den Kessel in zwei Teile teilt: in den unteren Teil (ca. 20-30% des Volumens) wird Wasser eingefüllt; in den oberen Teil (70- 80% des Volumens) wird das zu destillierende Gemüse eingefüllt. In Wirklichkeit hängt viel von der Art des zu destillierenden Gemüses ab. Diese Art von Destilliergerät kann Probleme verursachen, wenn es mit wenig Wasser im Kessel bleibt: Probleme wie die Bildung von Substanzen mit einem unangenehmen Geruch, die die organoleptischen Eigenschaften der Essenz und/oder des destillierten Wassers verlieren lassen. Auch die Verwendung eines schlecht kontrollierten Flammenheizsystems kann Probleme verursachen. Die Gefahr besteht auch darin, dass die Kesselwände, die in direktem Kontakt mit der Anlage stehen, erwärmt werden.

Dampfdestillation im Strom mit separatem Kessel

Dies ist eine Methode, die die physikalischen Eigenschaften der Essenzen, insbesondere ihre Flüchtigkeit, ausnutzt. Sie besteht darin, das ätherische Öl mit Hilfe eines Wasserdampfstrahls von der ursprünglichen Pflanze zu trennen, der das Pflanzengewebe durchdringt und die Essenz mit sich "trägt". Bei diesem Prozess entstehen zwei Endprodukte: Destillat und Aromawasser. Letzteres stammt aus der Kondensation desselben Dampfes und wird zur Erzeugung neuen Dampfes wiederverwendet oder kann gesammelt und auf den Markt gebracht werden (Aromawasser). Da es eine Trennung zwischen dem Kessel, in dem der Wasserdampf erzeugt wird, und der Destillationskammer, in der die Anlage steht und in der die Dämpfe die ätherischen Öle passieren und verdampfen, werden die oben beschriebenen Risiken bei der direkten Destillation und insbesondere die Verbrennungen der Anlage vermieden.

Destillation mit reduziertem Druck

In diesem Fall wird eine Vakuumpumpe an den Destillierapparat angeschlossen. Dadurch wird Luft aus dem Inneren des Destillierers entfernt, wodurch ein Vakuum entsteht. Auf diese Weise wird die Siedetemperatur des Wassers gesenkt. Das mehr oder weniger gedrückte Vakuum bietet eine Reihe von Vorteilen, die dazu tendieren, jene Ätherischen Öle zu schützen, die besonders instabil sind, wenn sie hohen Temperaturen ausgesetzt werden, nämlich:
A) - Chemische Reaktionen (Hydrolyse) und thermischer Abbau, die durch hohe Temperaturen begünstigt würden, werden zumindest abgeschwächt, wenn nicht sogar ganz unterbunden;
B) – Die Oxidation und Verharzung von ätherischen Ölen wird dank der Abwesenheit von Luft oder Sauerstoff vermieden;
C) – Es werden hochsiedende Stoffe destilliert, die unter Druck bei hohen Temperaturen destillieren würden, was zu einem Abbau der anderen Komponenten führen würde;
D) - kraftstoffeinsparungen.

 

DAMPFDESTILLATIONSAPPARAT

Der Destillierapparat kann je nach den Anforderungen an die Destillation und der Menge der zu destillierenden Pflanzen unterschiedlich geformt und dimensioniert sein. So kann man von Demonstrationsbrennern, in denen ein paar hundert Gramm Gemüse gebrannt werden, zu Brennern von enormer Größe (sogar 50.000 Liter) übergehen, in die man riesige Gemüsemassen einführt, die über einen Aufzug oder eine Seilscheibe be- und entladen werden, es sei denn, man verbindet den Brenner direkt mit den vom Feld kommenden Lasten. Das Baumaterial muss während des Betriebes zum Teil erheblichen Temperatur- und Druckanstiegen standhalten und ist je nach Größe der Destillationseinheit unterschiedlich. Für kleine Destilliergeräte wird Glas verwendet, da es leicht zerbrechen kann, und Kupfer, da es ein ausgezeichneter (10-mal mehr als Stahl) Wärmeleiter und leicht zu formen ist. Kupfer ist jedoch instabil und bildet während der Verweilzeit Oxide, die dann bei der anschließenden Verarbeitung freigesetzt werden. Außerdem ist sie anfälliger für Beulen und Brüche. Bei großen Brennern wird Edelstahl verwendet, um mögliche Brüche zu vermeiden und auch, weil er "ewig" ist, leicht zu reinigen ist, in Zeiten der Nichtbenutzung nicht oxidiert und niemals Stoffe freisetzt. Andere Materialien, die leicht oxidieren, werden nicht empfohlen, da die Oxide dann in das Wasser abgegeben werden und die organoleptischen Eigenschaften des Destillats verändern.

Unabhängig von seiner Größe, Form und dem für die Konstruktion verwendeten Material kann man jedoch und immer drei Hauptteile erkennen:
1) Heizkessel,
2) Destillierkammer,
3) Kondensator.

Kessel oder Wärmeerzeuger

Es handelt sich im Allgemeinen um einen zylindrischen Behälter mit Ecken, die durch das Zusammentreffen von Boden und Wänden gebildet werden, der (zur leichten Reinigung) ovalisiert ist und in dem Wasser platziert wird. Es muss dem Temperaturanstieg und einem leichten Druckanstieg standhalten können, da es erhitzt wird, bis das Wasser kocht und Dampf erzeugt. Seine Größe, im Allgemeinen die doppelte Höhe des Durchmessers des Bodens, muss angemessen sein, und es ist zweckmäßig, eine seitliche Öffnung zu haben, um Wasser hinzuzufügen, wenn sein Pegel bei der Fortsetzung der Destillation abnimmt. Um den Verlust an ätherischen Ölen aufgrund ihrer Löslichkeit zu begrenzen, werden Vorrichtungen zur "kontinuierlichen Destillation" eingesetzt, d.h. mit Vorrichtungen, die automatisch die Rückführung des Wassers, das sich von den ätherischen Ölen trennt, in den Kessel ermöglichen. Die Beheizung des Kessels kann auf verschiedene Weise erfolgen:

1) mit Dampf
2) direkt auf einer Flamme (Holz, Gas, usw.)
3) elektrisch
4) Bain-Marie, etc.
Als Energiequelle wird Gas oder Elektrizität bevorzugt, um die Erwärmung und die korrekte Dampfabgabe genau regulieren zu können. Der im Kessel entstehende Wasserdampf wird in die Destillationskammer geleitet..

Die Destillationskammer

Es handelt sich um einen zylindrischen Behälter, in den das zu destillierende Gemüse gelegt wird und der im unteren Teil eine Öffnung für den Eintritt von Dämpfen aufweist. Über dieser Öffnung befindet sich eine Netzhaut oder eine perforierte Metallscheibe, die die Pflanze stützt und den Durchgang der von unten kommenden Dämpfe ermöglicht, wobei ein wenig Platz für die Ausbreitung des Dampfes über die gesamte Größe der Bodenfläche der Kammer gelassen wird. Oberhalb der Anlage blockiert ein Gitter oder eine perforierte Scheidewand jeglichen Anstieg während der Destillation. Das Anheben der Anlage würde dazu führen, dass der Helm und das Dampfabzugsloch verstopft werden und die Anlage nicht mehr funktioniert und mit dem Anstieg des Innendrucks die gleiche Apparatur (insbesondere bei großen Geräten) der Gefahr des Berstens ausgesetzt wird. Die Destillationskammer ist in ihrem oberen Teil mit einer Kappe (Helm) verschlossen, die mit einer Dampfauslassöffnung versehen ist.
In dieser Position ist ein Thermometer nützlich, um den Destillationsfortschritt zu überprüfen. Die Destillationskammer ist schließlich mit einem Manometer ausgestattet, um den Druck, bei dem Sie arbeiten, zu kontrollieren, und auch mit einem Ventil, das sich automatisch öffnet, wenn die als anormal und gefährlich geltenden Werte überschritten werden, wodurch Unfälle vermieden werden. Bei der Destillation bestimmt der Temperaturanstieg auch den Anstieg des Innendrucks und umgekehrt. Bei einem Anstieg der Atmosphäre kommt es zu einem Temperaturanstieg von etwa 10 °C. Von der Austrittsöffnung der Dämpfe geht dann ein Sammelrohr mit zwei Bögen von etwa 90° aus, das sich von der Destillationskammer entfernt und nach unten geht, wo sich der letzte Teil der Anlage befindet: der Kondensator.

Kondensator oder Spulenkühler

Der Kondensator wird seitlich vom Rest des Destillierers, in einem Abstand von diesem, angebracht und so ausgeführt, dass die Dämpfe von oben eindringen. Er besteht aus einer Kupferspule (der beste Wärmeleiter) oder aus Stahl oder Glas (nur bei kleinen Brennern). Der Innendurchmesser, die Anzahl der Spulen, der Abstand zwischen ihnen und die Gesamtlänge sind proportional zum verwendeten Destilliergerät. Die Spule wird von einem Hohlraum umhüllt, in dem das Kühlwasser fließt. Der äußere Teil des Hohlraums hat zwei Anschlüsse für den Anschluss des Wasserzulaufs mit Gummischläuchen (Verbindung unten mit dem Hahn) und des Ablaufs (Verbindung oben mit dem Abfluss). Das Kühlwasser tritt durch den Auslassteil des Ätherischen Öls ein. Dies gewährleistet eine optimale Kühlung und die korrekte Kondensation aller Dämpfe. Tatsächlich wird die niedrigste Temperatur in den letzten Windungen des Pfades aufgezeichnet, wo die Wasserdämpfe und die ätherischen Öle kondensiert werden müssen. Die Struktur dieser Art von Kühler ist wichtig, da die Spule auf kleinem Raum eine große Oberfläche in Kontakt mit der Kühlung hat, wodurch die Dämpfe effektiv kondensieren können. Das Kondensat wird dann in einem Scheidetrichter oder einem ähnlichen System gesammelt, das an der Austrittsstelle des Destillats platziert wird und in der Lage ist, die ätherischen Öle vom Wasser zu trennen.

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