Αρωματικά και Φαρμακευτικά Φυτά Αιθέρια έλαια

Παραλαβή των αιθέριων ελαίων Οι μέθοδοι με τις οποίες παραλαμβάνονται τα αιθέρια έλαια είναι: Απόσταξη Εκχύλιση Μηχανική παραλαβή

Παραλαβή των αιθέριων ελαίων Η επιλογή της μεθόδου εξαρτάται από: Το είδος και το τμήμα του φυτικού υλικού (γιασεμί, μέντα, άνθη, βλαστοί, φύλλα, σπέρματα κλπ.) Περιεκτικότητα του φυτού σε αιθέρια έλαια. Η αξία του αιθέριου ελαίου Η χημική σύνθεση των διαφόρων συστατικών του αιθέριου ελαίου. Οικονομικούς παράγοντες.

Απόσταξη Υδροαπόσταξη Υδρο-ατμοαπόσταξη Με υδρατμούς Άλλα είδη αποστάξεως

Εκχύλιση Με πτητικούς διαλύτες Με ψυχρό λίπος Με θερμό λίπος

Μηχανική Σύνθλιψη Απόξεση

Απόσταξη Απλή, οικονομική και ευρύτατα χρησιμοποιούμενη

Απόσταξη ψυκτήρας Άμβυκας ή βαρέλι Δοχείο διαχωρισμού

Είδη αποστάξεως Υδροαπόσταξη Υδρο-ατμοαπόσταξη Με υδρατμούς

Υδροαπόσταξη ή απόσταξη με νερό (water distillation) Χρησιμοποιήθηκε πολύ στο παρελθόν άλλα έχει πολλά μειονεκτήματα και η χρήση της περιορίστηκε. Χρησιμοποιείται κυρίως σε τριμμένους καρπούς ή ρίζες ροδοπέταλα άνθη εσπεριδοειδών

Υδροαπόσταξη ή απόσταξη με νερό (water distillation) Νερό + φυτικό υλικό Φωτιά ή ηλεκτρική αντίσταση

Υδροαπόσταξη ή απόσταξη με νερό (water distillation) Η ταχύτητα της αποστάξεως ρυθμίζεται Ένταση της φωτιάς Ποσότητα του ατμού στα τοιχώματα Η ταχύτητα στην αρχή είναι μικρή και μετά αυξάνεται για να ληφθεί το μέγιστο του αιθέριου ελαίου. Προσοχή θα πρέπει να αποφεύγεται η υπερθέρμανση του φυτικού υλικού γιατί αποσυντίθεται τα διάφορα συστατικά.

Υδροαπόσταξη ή απόσταξη με νερό (water distillation) Ο άμβυκας πρέπει να είναι μικρού ύψους και μεγάλης διαμέτρου για να έχει μεγάλη επιφάνεια εξατμίσεως.

Υδροαπόσταξη ή απόσταξη με νερό (water distillation) Πλεονεκτήματα Απλή μέθοδος Το αποστακτικό μηχάνημα έχει μικρό κόστος Το συγκρότημα μεταφέρεται εύκολα Είναι κατάλληλη για απόσταξη τεμαχισμένων ή τριμμένων καρπών – ριζών ή άλλων υλικών τα οποία είναι δύσκολα να αποσταχθούν με άλλο τρόπο.

Υδροαπόσταξη ή απόσταξη με νερό (water distillation) Μειονεκτήματα Χρειάζεται περισσότερος χρόνος για την απόσταξη και επομένως καταναλίσκονται περισσότερα καύσιμα. Η απόδοση σε αιθέριο έλαιο είναι σχετικά μικρή. Το αιθέριο έλαιο είναι κατώτερης ποιότητας, λόγω αποσυνθέσεως διαφόρων συστατικών.

Υδρο - ατμοαπόσταξη ή απόσταξη με νερό και ατμό Αντικατέστησε το προηγούμενο, χρησιμοποιείται σε πολλές περιπτώσεις, ιδίως για μικρής κλίμακας αποστάξεις. Είναι καλύτερο από την υδροαπόσταξη γιατί το φυτικό υλικό που αποστάζεται δεν έρχεται σε άμεση επαφή με το νερό.

Υδρο-ατμοαπόσταξη ή απόσταξη με νερό και ατμό φυτικό υλικό Ατμός Νερό

Υδρο-ατμοαπόσταξη ή απόσταξη με νερό και ατμό Πλεονεκτήματα Το φυτικό υλικό που αποστάζεται έρχεται σε επαφή μόνο με τον παραγόμενο ατμό γι’ αυτό και περιορίζεται η καταστροφή (αποσύνθεση) των διαφόρων συστατικών του αιθέριου ελαίου. Η κατανάλωση καυσίμων είναι μικρότερη

Απόσταξη με υδρατμούς (steam distillation) Πιο σύγχρονο και χρησιμοποιείται από τις βιομηχανίες για μεγάλες αποστάξεις. Δεν υπάρχει νερό στον πυθμένα, ο ατμός παράγεται με ειδικό ατμολέβητα (ατμοπαραγωγό) ή ατμογεννήτρια.

Απόσταξη με υδρατμούς φυτικό υλικό Είσοδος ατμού

Απόσταξη με υδρατμούς (steam distillation) Πλεονεκτήματα Το αιθέριο έλαιο είναι καλύτερης ποιότητας και η ποσότητα είναι λίγο μεγαλύτερη. Είναι κατάλληλο για αποστάξεις μεγάλων ποσοτήτων φυτικού υλικού. Είναι κατάλληλο για όλα σχεδόν τα αρωματικά φυτά εκτός από τα άνθη και τα κονιοποιημένα υλικά.

Απόσταξη με υδρατμούς (steam distillation) Συνθήκες αποστάξεως Με ατμοσφαιρική πίεση Με ελαττωμένη πίεση Με υψηλή πίεση

Απόσταξη με υδρατμούς Με ατμοσφαιρική πίεση είναι ο πιο κοινός τρόπος αποστάξεως και χρησιμοποιείται σε όλες τις περιπτώσεις παραλαβής των αιθέριων ελαίων

Απόσταξη με υδρατμούς Με ελαττωμένη πίεση υπερτερεί έναντι του προηγούμενου γιατί περιορίζει την αποσύνθεση των διαφόρων συστατικών και μειώνει τη διάρκεια της απόσταξης Χρησιμοποιείται σε μεγάλης σχετικώς αξίας αιθέρια έλαια και είναι ευπαθή σε υψηλές θερμοκρασίες.

Απόσταξη με υδρατμούς Με υψηλή πίεση Σπέρματα, ρίζες, φύλλα πεύκου.

Αποσύνθεση Αποσύνθεση λόγω υψηλής θερμοκρασίας Προλαμβάνεται με ελάττωση της θερμοκρασίας Ελάττωση της πίεσης.

Αποστακτικά συγκροτήματα Το πιο κατάλληλο είδος απόσταξης είναι με εισαγωγή υδρατμών. Τμήματα Ατμολέβητας ή ατμοπαραγωγός Άμβυκας αποστάξεως Ψυκτήρας ή συμπυκνωτής Δοχείο διαχωρισμού.

Ψυκτήρας ή συμπυκνωτής Σχήμα zig-zag Οφιοειδής Δέσμη παράλληλων σωλήνων Μεγαλύτερη ψυκτική ικανότητα Μικρότερο χώρο Καθαρίζεται εύκολα Υλικό ανοξείδωτος χάλυβας

Ψυκτήρας ή συμπυκνωτής

Δοχείο διαχωρισμού Αιθέριο έλαιο είναι ελαφρύτερο από το νερό και γι’ αυτό διαχωρίζεται εύκολα. Σημαντική είναι η θερμοκρασία Δοχείο διαχωρισμού γυάλινο, μεταλλικό (ανοξείδωτο χάλυβα)

Δοχείο διαχωρισμού Αιθέριο έλαιο πιο ελαφρύ από το νερό πιο βαρύ από το νερό

Εκλογή αποστακτικού συγκροτήματος Κόστος κατασκευής Κόστος λειτουργίας Ποσότητα του φυτικού υλικού Αξία του αιθέριου ελαίου Χημική σύνθεση του αιθέριου ελαίου.

Εκχύλιση Εκχύλιση με πτητικούς διαλύτες (πιο διαδεδομένη) Εκχύλιση με θερμό λίπος Εκχύλιση με ψυχρό λίπος

Παραλαβή βιοδραστικών μεταβολιτών Για την παραλαβή των βιοδραστικών δευτερογενών μεταβολιτών χρησιμοποιείται η μέθοδος της εκχύλισης χρησιμοποιώντας τους κατάλληλους διαλύτες (κυρίως αλκοόλη, μείγματα αλκοόλης-νερού σε διάφορες αναλογίες, ή/και νερό). Η εκχύλιση είναι μια διεργασία κατά την οποία παραλαμβάνουμε από τη φυτική πρώτη ύλη τα επιθυμητά συστατικά. Με την τεχνική αυτή η απομόνωση των ουσιών από την πρώτη ύλη γίνεται με τη στενή επαφή της με ένα διαλυτικό μέσο το οποίο τις διαλύει.

Παραλαβή βιοδραστικών μεταβολιτών

Εκχύλιση με πτητικούς διαλύτες Διαλύτες Αιθυλική αλκοόλη Υγρό διοξείδιο του άνθρακα (η πιο προηγμένη μορφή εκχύλισης) Χρήσεις Σε αιθέρια έλαια με μεγάλη αξία Γιασεμί, υάκινθος, μιμόζα, βιολέτα, ροδέλαιο

Εκχύλιση με πτητικούς διαλύτες Πλεονεκτήματα Παραλαμβάνεται όλο το αιθέριο έλαιο (και όχι μόνο τα πτητικά συστατικά όπως στην απόσταξη) Μειονεκτήματα Το αιθέριο έλαιο έχει χρώμα σκοτεινό Για την εκχύλιση χρειάζεται καλά ειδικευμένο προσωπικό και μεγαλύτερη δαπάνη. Τα έξοδα (διαλύτης-εργατικά κλπ.) είναι μεγαλύτερα από εκείνα της αποστάξεως.

Εκλογή πτητικού διαλύτη Παράγοντες Να διαλύει τελείως και γρήγορα όλες τις αρωματικές ουσίες. Να έχει σχετικά χαμηλό σημείο ζέσεως Να μην διαλύεται στο νερό. Να είναι χημικώς ανενεργός Να έχει σταθερό σημείο ζέσεως Να είναι μικρής αξίας και μικρής ευφλεκτικότητας.

Διαλύτες Αιθυλική αλκοόλη Πετρελαϊκός αιθέρας Βενζόλιο Πρέπει να έχει μεγάλο βαθμό καθαρότητας. Χρησιμοποιείται για εκχύλιση ξερών υλικών (φύλλων, φλοιών, ριζών κλπ.) Πετρελαϊκός αιθέρας Εξατμίζεται τελείως, παρασύρει μικρές ποσότητες χρωστικών κηρών κ.α. ουσιών. Έχει μεγάλες απώλειες και είναι εύφλεκτος Βενζόλιο Διαλύει μεγαλύτερες ποσότητες χρωστικών, κηρών και λοιπών ουσιών.

Άλλοι διαλύτες Υγρό διοξείδιο του άνθρακα (η πιο προηγμένη μορφή εκχύλισης) Μεθυλοδιχλωρίδιο ή διχλωριούχο μεθύλιο (CH2Cl2) Freon 113 και 114 (CFCl2CFCl2 και CFCl2CClF2) (εγκαταλείφθηκε)

Εκχυλιστικά Συγκροτήματα Τμήματα Ατμολέβητας ή ατμοπαραγωγός Εκχυλιστήρας Σταθερός ή ακίνητος Περιστρεφόμενος (χρησιμοποιούνται στα σύγχρονα εκχυλιστικά συγκροτήματα) Συμπυκνωτής ή εξατμιστής Συμπυκνωτής ή εξατμιστής κενού Ψυκτήρας Δοχείο διαχωρισμού Δοχεία αποθηκεύσεως του διαλύτη.

Εκλογή εκχυλιστικού συγκροτήματος Το κόστος κατασκευής Το κόστος λειτουργίας Το είδος και η ποσότητα του φυτικού υλικού που εκχυλίζεται Η χρονική περίοδος που χρησιμοποιείται το εκχυλιστικό συγκρότημα Διάρκεια εκχυλίσεως Διάρκεια λειτουργίας του εκχυλιστικού συγκροτήματος στο 24ωρο

Προϊόντα που λαμβάνονται με εκχύλιση Σύγκριμα ή κονκρέτα (concrete) Τελικό προϊόν ή απόλυτο (absolute)

Σύγκριμα Είναι το προϊόν που παραμένει μετά από την πλήρη απομάκρυνση του διαλύτη, είναι ημίρρευστο έχει χρώμα καφετί και αποτελείται από αιθέρια έλαια, κηρία χρωστικές και λευκωματώδεις ουσίες.

Εκχύλιση με ψυχρό λίπος Παρασκευής αρωματικών αλοιφών (πομάδων) Βασίζεται στην ιδιότητα που έχει το λίπος να απορροφά και να συγκρατεί τις πτητικές ουσίες – αιθέρια έλαια. Χρήση σε άνθη (γιασεμί το πολυανθές)

Λίπος Καθαρό και απαλλαγμένο από κάθε οσμή Μέση σύστασης (ημίσκληρο) Καθαρό χοιρινό λίπος, βοδινό:χοιρινό 1:2 Προσθέτονται και αντιοξειδωτικές ουσίες (benjoin 0,6 %), στυπτηρίας (0,15-0,30 %)

Εκχύλιση Ειδικά πλαίσια (τελάρα) 50x40 cm. Γυάλινη πλάκα στο μέσο, λίπος στις δύο πλευρές, μετά τοποθετούνται άνθη, τα τελάρα τοποθετούνται το ένα πάνω στο άλλο. Μετά από 24-30 h αφαιρείται το λίπος

Κατεργασία πομάδας Διατίθεται στο εμπόριο σαν αρωματική αλοιφή ή το αιθέριο έλαιο εκχυλίζετε. Εκχύλιση γίνεται με αιθυλική αλκοόλη (αναλογία 1:1 λίπους)

Εκχύλιση με θερμό λίπος Χρησιμοποιείται για άνθη των εσπεριδοειδών, τριαντάφυλλα, μιμόζες, βιολέτες κλπ. Έχει σχεδόν εγκαταλειφθεί. Λίπος + άνθη θερμαίνονται στους 80 οC, ανακατεύονται μέχρι να κορεστεί το λίπος, στη συνέχεια το λίπος φιλτράρεται.

Μηχανική Παραλαβή Χρησιμοποιείται στους ξηρούς καρπούς (αμύγδαλα κλπ.), φλοιούς εσπεριδοειδών. Για τους ξηρούς καρπούς (αμύγδαλα κλπ.) χρησιμοποιούνται πιεστήρια Για τους φλοιούς των εσπεριδοειδών Μηχανήματα που επεξεργάζονται ολόκληρους τους καρπούς πριν την χυμοποίηση (τρίφτης, τρυπάει τους φλοιούς). Μηχανήματα που επεξεργάζονται τους φλοιούς μετά την χυμοποίηση.

Ανάλυση των αιθέριων ελαίων Φυσικές σταθερές Ειδικό βάρος Δείκτης διαθλάσεως Διαλυτότητα Σημείο ζέσεως Χημική σύνθεση Συστατικά (αεριο-υγροχρωματογραφία)

Συμπεράσματα Τα αιθέρια έλαια είναι σημαντικά προϊόντα των αρωματικών φυτών. Θα πρέπει να παραλαμβάνονται με την ανάλογη μέθοδο Ποιοτικός έλεγχος και τυποποίηση