Jak se vyrábí pomerančový esenciální olej?

Grishin, P. O. Porovnání metod získávání éterických olejů z rostlinných surovin ve školní laboratoři / P. O. Grishin, A. O. Zharov. — Text: přímý // Mladý vědec. – 2023. – č. 6 (69). — S. 52-56. — URL: https://moluch.ru/young/archive/69/3792/ (datum přístupu: 28.12.2024).

Článek pojednává o hlavních metodách získávání esenciálních olejů z rostlinných materiálů. Bylo provedeno srovnání existujících metod získávání esenciálních olejů podle různých kritérií.

Klíčová slova: éterické oleje, destilace vody, extrakce, lisování .

Od starověku (př. n. l.) si lidé všimli, že různé rostliny mají určitou vůni, která na lidi působí různě. Například vůně levandule a máty působí uklidňujícím dojmem, vůně citrusů naopak povzbudivě. Důvodem přítomnosti zápachu v rostlinách jsou éterické oleje, které lidé začali získávat z rostlinných materiálů různými metodami.

Později, s rozvojem metod pro analýzu látek, se ukázalo, že silice nejsou jednotlivé látky, ale směs různých organických a jiných látek. Organické látky, které tvoří silice, mohou být: terpeny, ketony, fenolické sloučeniny, estery, alkoholy, aldehydy, steroidy, sloučeniny obsahující dusík a aminokyseliny. Hlavní součástí silic jsou terpeny a jejich kyslíkaté deriváty, méně často aromatické a alifatické sloučeniny [1, 2].

Účelem naší práce je porovnat různé metody získávání éterických olejů z rostlinných surovin v laboratorních podmínkách.

Pro získání esenciálních olejů je nutné vybrat správné suroviny. Existuje více než tři tisíce odrůd rostlin, ze kterých lze získat silice. Je však třeba poznamenat, že ne z každé rostliny, která příjemně voní, lze získat esenciální oleje. Plody broskve, kiwi, manga, hrušky, jablka, jahody, melounu a melounu tedy nejsou esenciální oleje. A esenciální oleje získané z konvalinky, pelyňku, plevele a belladony obsahují halucinogenní nebo toxické látky.

Surovinou pro získání silice může být celá rostlina nebo její samostatná část. Kromě toho lze z různých částí rostliny získat různé esenciální oleje. Například z hořkého pomeranče se získávají tři druhy různých olejů: „hořký pomeranč“ – ze slupky ovoce, aroma „neroli“ – z květenství, „drobné zrno“ – z výhonků [3].

Složitost procesu získávání éterických olejů, dostupnost rostlinných surovin, kvantitativní obsah esenciálních olejových látek v surovinách – to vše jsou faktory, které určují cenu získaného esenciálního oleje. Existuje několik způsobů, jak získat esenciální oleje z rostlinných materiálů. V průběhu této práce jsou zvažovány hlavní výhody a nevýhody existujících metod získávání esenciálních olejů z rostlinných materiálů.

Metoda č. 1 – Destilace vody.

Parní destilace je nejoblíbenější metodou získávání esenciálních olejů. Při této metodě se čerstvé suroviny ponoří do baňky s destilovanou vodou, do které se přivádí teplo, dokud se voda nevyvaří. Pára obsahující éterické oleje kondenzuje přes filtry podél spirály a pohybuje se do přijímací baňky. Dále můžete pomocí oddělovací nálevky oddělit vodnou frakci od frakce esenciálního oleje. Hlavním rysem tohoto procesu je přímý kontakt mezi vroucí vodou a rostlinným materiálem. Zároveň je důležité pečlivě regulovat teplotu páry, protože vysoké teploty snižují kvalitu výsledného esenciálního oleje. V tomto ohledu musí být destilační přístroj dobře izolován. V baňce s rostlinnými surovinami je nutné zajistit neustálé promíchávání materiálu, aby nedocházelo k jeho sedimentaci na dno baňky a tepelnému rozkladu. V laboratoři se doporučuje používat pro destilaci vodní párou Clevengerův přístroj [3, 4].

Metoda č. 2 – Extrakce (enfleuráž za studena a za tepla).

Tato metoda byla velmi populární v 19. století ve Francii. Pro svou technologickou náročnost se však nyní používá jen zřídka. Na rozdíl od parní destilace, enfleurage produkuje esenciální oleje, které se rozkládají během destilace vodní párou.

Existují dva typy enfleuráže: studená (nejběžnější) a horká. Podívejme se na každou z nich.

Rafinovaný živočišný tuk nebo olivový a palmový olej se nanášel na sklo nebo látku uzavřenou v dřevěném rámu. Na vrstvu tuku se kladly čerstvé květy nebo okvětní lístky jasmínu, růže, fialky apod. Rámy se kladly na sebe, aby tuk chránil před pohlcováním cizích pachů a suroviny před vypařováním. Tuk absorboval aromatické složky po dobu 1–3 dnů, poté byly květy odstraněny a nahrazeny čerstvými. Takto to pokračovalo, dokud tuk nevstřebal potřebné množství těkavých látek. Na 1 kg tuku bylo potřeba více než 3 kg květů. Následně byla výsledná látka vyčištěna ze skla a smíchána s ethylalkoholem, aby se rozpustily aromatické složky. Poté byl pomocí filtrace a následné vakuové destilace při nízkých teplotách odstraněn zbývající ethanol. Výsledkem je vonný olej. A zbylý tuk obsahující určité množství silic byl použit při výrobě mýdla [3].

Metoda horkého enfleuráží, stejně jako metoda studené enfleuráže, se rozšířila nejen ve Francii, ale i ve starověkém Egyptě.

I zde se používal tuk, ale na rozdíl od studené enfleuráže se při této metodě tuk rozpouštěl v kotlích, do kterých se přidávaly květy a za stálého tepla se pravidelně 2 hodiny míchaly. Zákrok trval minimálně 10 dní, s výměnou květin. Když už tuk nemohl nasát aroma, odfiltroval se z květů. Stupeň absorpce silic tukem lze určit podle jodového čísla. Hodnota jódu se bude s postupem extrakce měnit. Dále byl vonný esenciální olej získán stejným způsobem jako při studené enfleuráži, jak bylo popsáno výše.

Je zřejmé, že takto časově náročná, na zdroje a práci náročná technologie nebyla v budoucnu široce používána a v roce 1930 parfuméři od této metody upustili.

Metoda #3 – Extrakce studeným rozpouštědlem.

Tato metoda spočívá v získávání silic přímo z rostlinných surovin pomocí organických nízkopolárních nebo nepolárních rozpouštědel (diethylether, hexan atd.) [3].

Vhodnou technologií pro tento způsob je provedení procesu extrakce v Soxhletově přístroji. Rozpouštědlo se zahřeje k bodu varu, vzniklá pára vstupuje do zpětného chladiče, kde kondenzuje a vstupuje do rukávu s rostlinnými surovinami, kde probíhá proces extrakce silice. Jakmile hladina kapaliny v manžetě dosáhne horní úrovně sifonu, manžeta se vyprázdní a roztok látky se nalije do původní baňky. Cyklus se několikrát opakuje. Dále se provede filtrace k oddělení původního rostlinného materiálu.

Tato metoda má výhodu oproti metodě destilace vodní párou, protože se extrahuje o 10-30 % více esenciálního oleje.

Metoda č. 4 – Lisování za studena s následnou filtrací.

Tato metoda je použitelná pro extrakci esenciálních olejů z citrusových slupek nebo ovocných olejů (olivový olej, jojobový, avokádový, bergamotový, limetkový a pomerančový). Rostlinný materiál předem smíchaný s vodou se lisuje ručně nebo pomocí bubnu. Poté se výsledná emulze odstředí, aby se oddělila frakce obsahující esenciální oleje od vodné frakce. Mezi nejdůležitější výhody této metody patří její nízká cena a skutečnost, že výsledné silice si zachovají většinu prospěšných látek, protože nedochází k tepelné úpravě surovin. Výsledné éterické oleje však nelze skladovat po dlouhou dobu kvůli zbývajícím proteinovým sloučeninám. [3, 4].

V důsledku naší práce byly identifikovány hlavní výhody a nevýhody každé z výše popsaných metod získávání silic z rostlinných surovin (tab. 1).

Metoda destilace vody

– Metoda extrakce šetrná k životnímu prostředí: Metoda vodní destilace je založena na použití páry, což z ní činí přirozený a ekologický způsob získávání esenciálních olejů.

— Vysoce kvalitní produkt: procesem destilace vody vzniká vysoce kvalitní esenciální olej, který neobsahuje nečistoty a je zcela přírodní.

— Bezpečnost: Metoda destilace vody je považována za bezpečnou pro zdraví, protože se nepoužívají žádná chemická rozpouštědla ani jiné nebezpečné látky.

— Nákladově efektivní: tato metoda je nákladově efektivní, protože nevyžaduje velké náklady na vybavení a materiály

– Dlouhý proces: Metoda destilace vody je dlouhý proces, který trvá dlouho, než se získá esenciální olej.

– Nízká výtěžnost: Výtěžnost esenciálního oleje z procesu destilace vody může být nízká, což činí tuto metodu méně účinnou než jiné metody extrakce olejů.

— Omezení pro druhy rostlinných materiálů: metoda vodní destilace není vhodná pro získávání éterických olejů z určitých druhů rostlinných materiálů, které nemají dostatečnou koncentraci oleje.

— Možnost ztráty účinných látek: při procesu vodné destilace může dojít ke ztrátě některých účinných látek obsažených v rostlinných surovinách v důsledku tepelného zpracování surovin, což může snížit kvalitu konečného produktu

Metody studené a horké enfleuráže

— Vysoká kvalita produktu: metoda studeného enfleurage umožňuje získat vysoce kvalitní éterické oleje, které si zachovají většinu účinných látek obsažených v rostlinných surovinách.

— Rychlý proces: tato metoda je rychlá a nevyžaduje velké náklady na vybavení a materiály.

— Možnost využití různých druhů rostlinných surovin: metoda studeného enfleurage umožňuje získávat silice z různých druhů rostlinných surovin, což z ní dělá univerzální metodu získávání olejů.

— Nákladově efektivní: tato metoda je nákladově efektivní, protože nevyžaduje velké náklady na vybavení a materiály

– Použití rozpouštědel: Metody enfleurage za studena a za tepla vyžadují použití rozpouštědel, která mohou být zdraví nebezpečná, pokud se používají nesprávně.

— Omezení pro druhy rostlinných materiálů: metody studeného a horkého enfleurage nejsou vhodné pro získávání silic z určitých druhů rostlinných materiálů, které nemají dostatečnou koncentraci silic.

— Riziko kontaminace produktu: Při použití rozpouštědel existuje riziko kontaminace éterických olejů, což může vést ke snížení kvality produktu.

– Nešetrné k životnímu prostředí: Použití rozpouštědel nemusí být šetrné k životnímu prostředí, protože některá z nich jsou toxická a mohou poškodit životní prostředí.

– Vyžaduje speciální vybavení: Techniky studené a horké enfleuráže vyžadují speciální vybavení, které může zvýšit náklady na výrobu esenciálního oleje.

– Nízká produktivita: Produktivita metod studeného a horkého enfleurage může být nižší než u jiných metod extrakce esenciálních olejů, což může zvýšit cenu produktu.

Metoda extrakce rozpouštědlem

– Vysoká produktivita: metoda extrakce rozpouštědlem umožňuje získat velké množství esenciálních olejů v krátkém čase.

— Všestrannost: tato metoda je vhodná pro získávání éterických olejů z různých druhů rostlinných materiálů.

– Vysoce kvalitní produkt: metoda extrakce rozpouštědlem zajišťuje vysoce kvalitní esenciální oleje.

– Cenově efektivní: metoda extrakce rozpouštědlem umožňuje získat esenciální oleje z velkých objemů rostlinných materiálů, což může být nákladově efektivní

– Použití rozpouštědel: Metoda extrakce rozpouštědlem vyžaduje použití rozpouštědel, která mohou být nebezpečná a nejsou šetrná k životnímu prostředí.

– Riziko kontaminace produktu: Při použití rozpouštědel existuje riziko kontaminace éterických olejů, což může vést ke snížení kvality produktu.

– Vyžaduje speciální vybavení: Metoda extrakce rozpouštědlem vyžaduje speciální vybavení, které může zvýšit náklady na výrobu esenciálního oleje.

— Omezení na druhy rostlinných surovin: tato metoda není vhodná pro získávání éterických olejů z určitých druhů rostlinných surovin, které nemají dostatečnou koncentraci éterických olejů

Metoda lisování za studena

– Přírodní: Metoda lisování za studena je přirozenou metodou získávání esenciálních olejů, protože nepoužívá chemická rozpouštědla ani vysoké teploty.

— Zachování vlastností rostlinných surovin: tato metoda umožňuje zachovat maximální možné množství prospěšných vlastností rostlinných surovin ve výsledné silice.

– Bezpečnost: Metoda lisování za studena nevyžaduje použití nebezpečných chemických rozpouštědel, díky čemuž je bezpečnější pro zdraví a životní prostředí.

— Šetrné k životnímu prostředí: výroba esenciálních olejů lisováním za studena je metoda šetrná k životnímu prostředí, protože nedochází k uvolňování nebezpečných látek do životního prostředí

– Nízká produktivita: Metoda lisování za studena má nízkou produktivitu, takže je neúčinná pro získávání velkých objemů esenciálních olejů.

— Omezené druhy rostlinných surovin: tato metoda je vhodná pouze pro získávání silic z ořechů a semen, což omezuje její použití.

– Omezená kvalita: metoda lisování za studena nezaručuje vždy vysokou kvalitu výsledného esenciálního oleje, protože může obsahovat určité množství oleje, které nelze mechanicky extrahovat.

— Vysoké náklady: výroba éterických olejů lisováním za studena vyžaduje použití speciálního zařízení, což zvyšuje její náklady

Každá z metod, které jsme uvažovali pro získávání éterických olejů z rostlinných surovin ve školní chemické laboratoři, má tedy své výhody a nevýhody. Volba použití každé metody závisí na vašich cílech a schopnostech.

1. Ermakova, A.I. Metody biochemického výzkumu rostlin / A.I. – L., 1972. – 364 s.
2. Kretovich, V. L. Biochemistry of plants / V. L. Kretovich. – M.: Vyšší škola, 1985. – 503 s.
3. Chipiga, A.P. Příručka technologa výroby esenciálního oleje [Text]/ A.P. Chipinga. – M., 1981. – 184 s.
4. Sidorov, I. I. Technologie přírodních silic a syntetických vonných látek [Text] / I. I. Sidorov, N. A. Turysheva, L. P. Faleeva, E. I. Yasyukevich. – M.: Lehký a potravinářský průmysl, 1984. – 368 s.

XXIII. Mezinárodní soutěž vědecko-výzkumných a tvůrčích prací studentů
Začněte ve vědě

• Hlavní
• Seznam sekcí
• Chemie
• Chemie vůní: studium procesu získávání aromatických olejů destilací

Chemie vůní: studium procesu získávání aromatických olejů destilací

Brazhnikova A.D. 1
1 Škola UMB č. 94
Uljanová D.M. 1
1 Škola UMB č. 94

Autor práce byl oceněn diplomem vítěze II

Text práce je umístěn bez obrázků a vzorců.
Plná verze práce je k dispozici v záložce „Job Files“ ve formátu PDF

V dnešním světě plném stresu se lidé stále častěji obracejí k přírodním metodám, jak zlepšit svou pohodu. Jednou z takových metod je aromaterapie – umění používat esenciální oleje k ovlivnění fyzického a emocionálního stavu člověka. Zájem o esenciální oleje a aromaterapii neustále roste a není to náhoda, protože koncentrované rostlinné extrakty mají jedinečné vlastnosti:

• Esenciální oleje dokážou zmírnit stres, zlepšit náladu, zvýšit koncentraci, bojovat proti nespavosti a dokonce zmírnit příznaky některých onemocnění.
• Rozmanité vůně esenciálních olejů vytvářejí útulnou atmosféru v každé místnosti.
• Mnoho esenciálních olejů má antiseptické, protizánětlivé a regenerační vlastnosti, což z nich činí cenné složky kosmetiky.

Téma: „Chemie aromat: studium procesu získávání aromatických olejů destilací.“

Relevance tématu: S rostoucí oblibou aromaterapie se zvyšuje i zájem o proces výroby esenciálních olejů. Počátkem 20. století aromaterapie a studium dalších prospěšných vlastností éterických olejů, založené na přírodních léčivech, postupně ustoupily do pozadí pod náporem syntetických drog. Ve 21. století však dochází k návratu k přírodním řešením: „Back to Nature“ je motto, které odráží moderní trendy. Znovu objevujeme hodnotu aromatických olejů a jejich široké možnosti v medicíně, každodenním životě a parfémovém průmyslu. Proto je studium tohoto tématu relevantní a prakticky významné, protože nám pomáhá znovu se propojit s tradičními znalostmi o léčivých vlastnostech esenciálních olejů. Tento výzkum umožňuje nejen studovat chemické a technologické aspekty procesu získávání aromatických olejů, ale také nalézt oblasti použití pro výsledné produkty.

Předměty studia:

1. Éterické oleje vyrobené ve školní laboratoři;
2. Suroviny používané pro výrobu aromatických olejů.

Předmět studia: proces izolace esenciálních olejů destilací, studium složení pomocí chromatografie na tenké vrstvě.

Objektivní: izolovat aromatické oleje z citrusových rostlinných materiálů ve školní laboratoři, vybrat optimální podmínky pro kompletní a kvantitativní izolaci a také studovat možné oblasti použití výsledných produktů.

K dosažení tohoto cíle bylo nutné vyřešit následující úkoly:

1. Prostudujte si literární prameny o historii, vlastnostech, postupech výroby a použití éterických olejů.

2. Připravte si suroviny z citrusových rostlin pro výrobu éterických olejů. Zkoumání různých metod přípravy.

3. Vyvinout technologii výroby aromatických olejů a stanovit optimální podmínky pro proces destilace, které umožní získat citrusové silice při zachování jejich prospěšných vlastností.

4. Studujte chemické složení získaných aromatických olejů metodou chromatografie na tenké vrstvě.

5. Najděte oblasti použití pro získané citrusové silice.

Výzkumná hypotéza: Navrhujeme, aby pomocí destilační metody dostupné ve školní laboratoři a přírodních rostlinných surovin bylo možné získat vysoce kvalitní citrusové aromatické oleje s výraznými terapeutickými a aromatickými vlastnostmi.

Metody: teoretická analýza literárních dat, experiment, rešeršně-analytické a srovnávací metody.

Praktický význam: Výzkumná práce „Chemie vůní: studium procesu získávání aromatických olejů destilací“ má praktický význam v několika aspektech. Za prvé, hluboké porozumění destilačnímu procesu umožňuje optimalizovat parametry pro výrobu aromatických olejů vyšší kvality při zachování cenných léčivých vlastností a minimalizaci nečistot. Za druhé, studium chemického složení aromatických olejů pomáhá vyvinout účinnější metody kontroly kvality, což zvyšuje bezpečnost jejich použití. Obecně má tato studie praktický význam jak pro výrobce a spotřebitele aromatických olejů, tak pro vzdělávací sféru, přispívá k rozvoji vědy a zkvalitňování života.

1. Teoretický základ studia

1.1 Obecná charakteristika a složení aromatických olejů

Esenciální olej je koncentrovaná směs těkavých aromatických látek získávaných z různých částí rostlin: květů, listů, stonků, kořenů, plodů, semen nebo kůry [1].

Použití aromatických olejů sahá až do starověku. Již před 6000 lety se v Egyptě používaly aromatické pryskyřice a oleje pro náboženské rituály, kosmetické účely a balzamování. Starověké civilizace Číny, Indie a Řecka také používaly aromatické rostliny k léčbě různých nemocí a k vytváření příjemných vůní. Ve středověku arabský vědec Avicenna výrazně přispěl k rozvoji metod získávání a používání esenciálních olejů: velký vědec objevil destilační přístroj a také zanechal podrobné popisy masážních technik pomocí olejů [2].

Aromaterapie a používání esenciálních olejů dnes zažívá nový boom a stává se oblíbeným způsobem, jak zlepšit pohodu a navodit atmosféru. Esenciální oleje mají různé vlastnosti:

1. Aromatické vlastnosti
2. Terapeutické vlastnosti
3. Kosmetické vlastnosti
4. Repelentní vlastnosti

Podle literatury složení aromatického oleje z pomeranče a citronu zahrnuje [3]:

Tabulka 1 – Typické složení esenciálních olejů z pomeranče a citronu.

Pomerančový olej

Citronový olej

Monoterpeny

1) Limonen (90-95%) – hlavní složka zodpovědná za citrusové aroma.

1) Limonen (60-70%) je hlavní složkou, která dodává citrónové aroma.

Pokračování tabulky 1.

seskviterpeny

1) β-bisill
2) Bergamoten

1) Aldehydy (citral, dekanal)

2) Alkoholy (linalylalkohol)

3) Estery (linalylacetát)

1) Citral (3-5%) – citronové aroma.

1.2 Výroba aromatických olejů

Existuje několik způsobů výroby esenciálních olejů, z nichž každý má své vlastní vlastnosti a používá se v závislosti na druhu suroviny a požadovaném výsledku. Základní metody výroby esenciálních olejů [4]:

1. Parní destilace je jednou z nejběžnějších metod získávání esenciálních olejů z rostlin. Suroviny jsou umístěny do destilačního přístroje, kde se působením páry uvolňují silice. Pára pak kondenzuje a vzniklý olej se odděluje od vody.
2. Extrakce – Tato metoda zahrnuje extrakci aromatických látek z rostlin pomocí rozpouštědla, jako je alkohol nebo glycerin. Rostlinný materiál se namočí do rozpouštědla, načež se extrakt oddělí od rostlinných zbytků.
3. Studený push-up – Tato metoda se používá k získávání olejů z citrusových plodů, jako je citron, pomeranč nebo grapefruit. Podstatou metody je mechanické vymačkávání kůry ovoce, což umožňuje získat cenné citrusové oleje.
4. Maserace – tato metoda zahrnuje uchovávání rostlinných materiálů v nerozpustném oleji (například olivovém), aby se extrahovaly aromatické látky. Proces masírování může trvat několik dní až několik týdnů.
5. Superkritická extrakce je moderní metoda získávání éterických olejů, která je založena na využití nadkritických tekutin (oxidu uhličitého) k extrakci aromatických látek z rostlin. Tato metoda umožňuje zachovat většinu prospěšných vlastností rostlin.

Každá z těchto metod má své výhody a nevýhody a volba optimální metody závisí na konkrétních podmínkách výroby a požadavcích na kvalitu aromatického oleje.

Jako objekty pro izolaci esenciálních olejů byly vybrány citrusové rostliny: pomeranč a citron. Kůra těchto rostlin obsahuje velké množství silice, což umožnilo ji dále kvantitativně izolovat destilací. Správná příprava surovin ovlivňuje kvantitativní výtěžnost silice, proto bylo v počáteční fázi studie hlavním úkolem zjistit, jaký způsob přípravy surovin zajistí nejvyšší výtěžnost oleje při parní destilaci. Byly připraveny čtyři varianty pomerančové kůry s různou předúpravou. Každý druh připravené suroviny byl následně podroben destilačnímu procesu, po kterém byla stanovena výtěžnost výsledné silice.

Tabulka 2 – Způsoby přípravy surovin.

Možnost přípravy surovin

Výtěžek esenciálního oleje (hmot. %)

1. Čerstvá pomerančová kůra, nezpracovaná. Tato metoda umožňuje odhadnout základní výtěžnost ropy ze surovin v přirozeném stavu.

2. Pomerančové kůry, rozdrcené pomocí mixéru. Tato metoda broušení zvětší oblast kontaktu mezi olejem a párou a v důsledku toho zvýší výtěžnost.

3. Pomerančová kůra, sušená na vzduchu po dobu 3 dnů. Tato metoda snižuje obsah vlhkosti a případně zvyšuje koncentraci esenciálních olejů v surovinách.

4. Pomerančové kůry, sušené ve skříni na sušení zeleniny a ovoce po dobu 3 dnů. Tato metoda poskytuje rovnoměrnější sušení a může zlepšit regeneraci oleje ve srovnání s přirozeným sušením.

Po přípravě všech čtyř druhů surovin byl proveden proces destilace. Každá surovina byla umístěna do destilační jednotky znázorněné na obrázku 1.

Obrázek 1 – Destilační zařízení (A, B), extrahovaný esenciální olej (C).

200 ml vody bylo umístěno do baňky s pomerančovými kůrami, načež začal proces zahřívání. Výsledná vodní pára, procházející úlomky pomeranče, zachycuje aromatické sloučeniny odpovědné za charakteristickou pomerančovou vůni. Nashromážděná pára s oleji vstoupila do kondenzátoru, kde byla ochlazena a zkondenzována zpět do kapalné fáze. Výsledkem byla emulze (obr. 1B) sestávající z oranžového oleje a vody. Klíčovým aspektem tohoto procesu je rozdíl v hustotě: pomerančový olej je méně hustý než voda. Tato fyzikální vlastnost umožňuje oleji vyplavat na povrch, což usnadňuje oddělení od vodné fáze v dělicí nálevce. Destilace je tedy účinnou metodou pro získání čisté a koncentrované pomerančové chuti. Teplota a doba destilace byly u všech vzorků standardní, což umožnilo stanovit optimální podmínky pro izolaci aromatického oleje z pomerančových plodů.

Také, aby se izoloval esenciální olej z pomeranče, byla parní destilace provedena v parním hrnci: na spodní vrstvu byla nalita voda, která se po zahřátí změnila na páru a prošla kůrou pomerančů. Na vrchní vrstvu pařáku byla položena vata a vzniklá emulze oleje a vody by na ní kondenzovala.

Závěr: Porovnáním výtěžnosti oleje z každé připravené suroviny bylo zjištěno, že mletí suroviny pomocí mixéru je nejúčinnějším způsobem přípravy citrusového materiálu pro výrobu esenciálního oleje. Je lepší provádět destilaci ve speciálním zařízení, protože pomerančové kůry byly vařeny v parním hrnci a esenciální olej nebylo možné izolovat.

Osvědčená technologie zpracování surovin a provádění destilačního procesu byla testována na citrónových kůrách. Výtěžnost citronového oleje byla 5 hm. %, což odpovídá literárním údajům, že citrony jsou ve srovnání s pomeranči více obohaceny o esenciální oleje.

Získané éterické oleje (pomerančový a citrónový) byly z hlediska organoleptických vlastností porovnány se zakoupenými aromatickými oleji. Esenciální oleje izolované ve školní laboratoři mají jasnější, bohatší a trvalejší aroma než ty z obchodu. Trvanlivost těchto olejů je však omezená, protože neobsahují speciální konzervační látky, které prodlužují životnost esenciálních olejů.

Ke studiu přibližného složení izolovaných silic byly použity chromatografické metody. Pro začátek bylo rozhodnuto podívat se na separaci oranžového aromatického oleje pomocí chromatografie na tenké vrstvě. K provedení analýzy jsme použili stacionární fázi na bázi silikagelu jako eluentu; desky byly vyvinuty působením 19% roztoku vanilinu v sírové kyseliny a následně kalcinace. Výsledný chromatogram je na obrázku 1.

Obrázek 2 – Chromatografie na tenké vrstvě oranžové silice

Jak je vidět z údajů na obrázku 2, chromatografie na tenké vrstvě účinně neodděluje všechny složky analyzovaného oleje. Původní skvrna je rozdělena na tři samostatné složky, ale protože vzdálenost mezi oddělenými skvrnami je malá, nelze touto technikou určit kvalitativní složení oleje.

Dále byla pro stanovení složení zvolena metoda plynové chromatografie. Tato metoda se ukázala být účinnější. Chromatogram je na obrázku 3.

Obrázek 3 – Chromatogram oranžové silice získaný plynovou chromatografií.

Bylo možné stanovit, že očíslované píky patří následujícím látkám: 1 – α-pinen; 2 – β-pinen; 3 – limonen; 4 – ocimene. Získané výsledky jsou plně v souladu s literárními údaji.

V další fázi práce bychom rádi našli využití pro izolované esenciální oleje. Podle našich předpokladů se dají použít při vaření jako dochucovadla, mohou mít vysoké repelentní vlastnosti a mohou být také nedílnou součástí různé přírodní dekorativní kosmetiky [5].

Projekt „Chemie vůní: Studium procesu získávání aromatických olejů destilací“ nám umožnil proniknout do fascinujícího světa vůní, seznámit se s principy a postupy získávání esenciálních olejů z citrusových surovin. Citrusové plody (pomeranče, citrony, mandarinky) jsou oblíbeným potravinářským produktem v celé Ruské federaci, který je výrazně odstraňován z oblastí, kde se pěstují. Problém recyklace odpadů z jejich prodeje a spotřeby zůstává aktuální. Tyto odpady představují cenný zdroj pro výrobu esenciálních olejů, ale jejich dostupnost je omezená a doba sběru nepředvídatelná.

Během projektu jsme studovali chemické základy aromaterapie, pochopili molekulární strukturu aromatických sloučenin a jejich vliv na lidský organismus. Destilační experiment poskytl praktický pohled na procesy extrakce aromatických látek z rostlin. Během výzkumných prací bylo zjištěno, že kvantitativního výtěžku esenciálního oleje lze dosáhnout úplným rozemletím surovin pomocí mixéru.

Experimenty potvrdily důležitost a účinnost destilace jako metody získávání aromatických olejů, přičemž zdůraznily její jednoduchost a dostupnost pro nezávislou realizaci. Parní zpracování surovin navíc zajišťuje větší sterilitu silice než při lisování, což umožňuje její využití v potravinářském průmyslu.

Závěrem projekt poskytl autorům práce cenné zkušenosti a poznatky, které lze uplatnit v dalším výzkumu a experimentech. Autoři plánují pokračovat ve studiu esenciálních olejů, ponořit se do vlastností různých aromatických olejů a jejich praktické aplikace v kosmetologii, medicíně a dalších oborech.

Seznam použitých odkazů

1. Kustová S.D. Průvodce esenciálními oleji. M., 1978. 208 s.

2. Sikorskaya S.V., Belchenko E.N. M., 1991.

3. Lemes RS a kol. Chemické složení a antibakteriální aktivita esenciálních olejů z listů Citrus aurantifolia a ovocné kůry proti orálním patogenním bakteriím //Anais da Academia Brasileira de Ciências. – 2018. – T. 90. – Ne. 02. – s. 1285-1292.

4. Gurinovich L.K., Puchkova T.V. Esenciální oleje: chemie, technologie, analýza a aplikace. M.: Škola kosmetických chemiků, 2005.

5. Demáková E.A., Smirnová E.V. Spotřebitelské vlastnosti a možnosti využití pomerančového oleje při výrobě spotřebního zboží // Problémy formování trhu spotřebního zboží a služeb v Krasnojarsku: Mat. vědecko-praktické conf. Část II. Krasnojarsk, 1996. S. 176.