ОСОБЕННОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЭФИРНОГО МАСЛА В АРОМАТИЧЕСКОМ СЫРЬЕ

FEATURES OF DETERMINATION OF THE CONTENT OF ESSENTIAL OIL IN AROMATIC RAW MATERIALS

Lidiya Timasheva

сandidate of Agricultural Sciences, Senior Research Scientist,

Research Institute of Agriculture of the Crimea,

Russia, Simferopol

Olga Pehova

сandidate of Agricultural Sciences, Leading Research Scientist,

Research Institute of Agriculture of the Crimea,

Russia, Simferopol

Irina Danilova

research Scientist, Research Institute of Agriculture of the Crimea,

Russia, Simferopol

АННОТАЦИЯ

Приведены результаты экспериментальных исследований по определению содержания эфирного масла и его химического состава в эфиромасличном сырье различными лабораторными методами. Установлено, что новый метод (паровая дистилляция + насадка Клевенджера) позволяет наиболее полно извлечь эфирное масло из сырья и объективно оценить его химический состав.

ABSTRACT

The results of experimental studies to determine the content of essential oil and its chemical composition in the aromatic feedstock different laboratory methods. It was found that the new method (steam distillation + nozzle Clevenger) can more fully extract the essential oils from raw materials and objectively evaluate its chemical composition.

Ключевые слова: эфирное масло; метод; сырье; паровая дистилляция; гидродистилляция.

Keywords: essential oil; method; raw material; steam distillation; hydrodistillation.

Введение

В настоящее время основными методами количественного определения содержания эфирного масла в эфиромасличном сырье являются объемные и весовые. Большинство методов определения эфиромасличности растений основано на способности эфирных масел перегоняться с водяным паром. При этом, если масло отстаивается на поверхности воды, проводится прямое измерение его в градуированных приемниках (объемный метод) [1, с. 11; 6, с. 22]. В случае растворимости масла в воде оно извлекается из полученного дистиллята серным эфиром, после отгонки которого количество масла учитывается весовым методом. Известны различные варианты этих методов. Так, для определения содержания эфирного масла в небольших навесках (25 г) используются методы Клевенджера и Гинзберга [3, с. 292; 6, с. 18]. Положительной стороной метода Клевенджера является наиболее полное извлечения эфирного масла благодаря непрерывному возврату дистиллята в перегонную колбу и незначительное изменение его качества в процессе перегонки, так как приемник расположен вне перегонной колбы. Однако, этот метод также не лишен недостатков. Один из них заключается в том, что сырье постоянно находится в кипящей воде и как результат – частичное разложение эфиров, окисление альдегидов и др. процессы.

Метод Гинзберга уступает методу Клевенджера по точности и качеству отогнанного масла (приемник Гинзберга помещен внутри перегонной колбы и отогнанное эфирное масло находится внутри реакционной зоны).

Точность объемных и весовых методов возрастает с увеличением навески сырья. В связи с этим К.Р. Далматовым был предложении усовершенствованный метод количественного определения содержания эфирного масла в сырье в лабораторных кубиках, вместимостью 2 дм³ с патроном – 1,2–1,5 дм³ и герметично закрывающейся крышкой [5, с. 6]. В этом методе навеску сырья можно увеличивать до 450–500 г. Отгонка эфирного масла ведется паром, причем пар регулируется таким образом, чтобы скорость отгонки была 9–10 см³ в минуту. Этот метод приближает способ извлечения эфирного масла в лабораторных условиях к производственным. Однако, данный метод дает заниженные результаты по содержанию эфирного масла в растительном сырье, но необходим для оценки его качества. В отделе переработки и стандартизации эфиромасличного сырья было разработано и изготовлено новое лабораторное оборудование, которое объединяет метод Далматова и метод Клевенджера (условное название ПДК).

Цель исследования – провести сравнительные исследования по определению содержания эфирного масла в различном эфиромасличном сырье методами паровой дистилляции с использованием нового оборудования (ПДК) и гидродистилляции по Клевенджеру (ГДК).

Объект и методы исследований

Исследования проводились на сырье следующих эфиромасличных культур: лаванда узколистная (Lavandula angustifolia L.), чабер садовый (Satureja hortensis L.), душевик котовниковый (Calamintha nepeta (L). Savi), змееголовник молдавский (Dracocephalum moldavicum L.) и шалфей мускатный (Salvia sclarea L.). Отбор проб и подготовка образцов сырья к извлечению эфирного масла, а так же определение химического состава эфирных масел проводились по общепринятым методикам [2; 4].

Результаты и обсуждение

Новое оборудование представляет собой круглодонную колбу с перфорированным дном и позволяет проводить паровую дистилляцию эфиромасличного сырья и учитывать содержание эфирного масла в насадке Клевенджера. Лабораторное оборудование состоит: из стеклянной круглодонной колбы с перфорированным дном, парообразователя, насадки Клевенджера и электроплитки (рисунок 1).

Рисунок 1. Общий вид лабораторного оборудования

Измельченное сырье (навеска массой от 10 г до 25 г) помещают в тканевый мешочек на перфорированное дно колбы вместимостью 500–1000 см³, которую устанавливают на кипящую водяную баню. Для каждого вида сырья экспериментально устанавливают продолжительность паровой дистилляции. Данное оборудование дает возможность определять содержание эфирного масла в свежеубранном или высушенном сырье с последующим определением его химического состава. Результаты сравнительных испытаний двух методов и лабораторного оборудования на различном эфиромасличном сырье представлены в таблице 1.

Данные таблицы 1 показывают существенное преимущество применения нового оборудования для отгонки эфирного масла. Установлено, что при использовании метода ПДК содержание эфирного масла в сырье лаванды узколистной было на 17,0 %, чабера садового на 35,0 %, душевика котовникового на 19,4 %, змееголовника молдавского на 52,3 % и шалфея мускатного на 24,7 % выше по сравнению с методом ГДК.

Таблица 1.

Содержание эфирного масла и его химический состав в сырье эфироносов в зависимости от метода дистилляции

Однако, определение химического состава эфирных масел изучаемых культур показало, что применение паровой дистилляции + насадка Клевенджера не оказало влияния на химический состав эфирного масла душевика котовникового и чабера садового по сравнению с методом гидродистилляции (Клевенджер). Применение же метода ПДК для лаванды узколистной, змееголовника молдавского и шалфея мускатного показало, что содержание сложных эфиров в эфирных маслах данных культур увеличивается соответственно на 13,80 %, 23,71 % и 26,30 % по сравнению с методом ГДК. При этом содержание терпеновых спиртов в эфирных маслах данных культур снижается в среднем на 5,35 … 20,40 %, а альдегидов у змееголовника молдавского на 11,0 %. Полученные данные свидетельствуют о том, что применение метода паровой дистилляции + насадка Клевенджера позволяет приблизить качество эфирных масел изучаемых культур (лаванда узколистная, шалфей мускатный и змееголовник молдавский) по содержанию сложных эфиров к характерному содержанию их в производственных эфирных маслах.

Выводы

Проведенные исследования позволили сделать следующие выводы.

1. Применение нового лабораторного оборудования сочетающего паровую дистилляцию с насадкой Клевенджера (ПДК) позволяет увеличить выход эфирного масла из цветочно-травянистого сырья изучаемых эфиромасличных растений на 17,0–52,3 %.
2. Метод ПДК позволяет объективно оценить химический состав эфирных масел лаванды узколистной, змееголовника молдавского и шалфея мускатного, содержащих сложные эфиры.

Список литературы:

1. Биохимические методы анализа эфиромасличных растений и эфирных масел : сб. науч. тр..– Симферополь, 1972. – 108 с.
2. ГОСТ Р 53989-2010. Сырье эфиромасличное травянистое и цветочное. Методы отбора проб, определение влаги и примесей. – М.: Стандартинформ, 2011. – 8 с.
3. ГОСТ 24027.2-80. Сырье лекарственное растительное. Методы определения влажности, золы, экстрактивных и дубильных веществ, эфирного масла // Сб. Лекарственное растительное сырье. – М.: Изд-во стандартов, 1980. – С. 284–295.
4. ГОСТ ISO 7609-2014. Масла эфирные. Анализ методом газовой хроматографии на капиллярных колонках. Общий метод. – М.: Стандартинформ, 2015. – 12 с.
5. ИК319-01-93. Инструкция по технохимическому контролю производства эфирных масел из цветочно-травянистого сырья. – Симферополь: ИЭЛР, 1993. – 56 с.
6. Персидская К.Г., Чипига А.П. Справочник для работников лабораторий эфиромасличных предприятий. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 144 с.