Zařízení pro extrakci oleje z patchouli: přímá párová destilace za nízkého tlaku

Zařízení pro extrakci oleje z patchouli: přímá párová destilace za nízkého tlaku

1. Proč pachuli není olej, který lze zpracovat spěchem

Pachuli (Pogostemon cablin) se pěstuje především pro svůj cenný esenciální olej, který se destiluje z listů a jemných větviček rostliny. Olej je tvořen převážně těžkými seskviterpeny — s vysokým bodem varu a nízkou těkavostí — proto pára musí tyto složky postupně odnést během dlouhého destilačního cyklu.

Sušená bylina pachuli — listy a jemné větvičky. Tvrdé zralé stonky obsahují téměř žádný olej a před naplněním jsou odstraněny.

Ve veřejně dostupné technické literatuře o pachuli se shoduje čtyři klíčové body:

1. Nejprve sušení. Bylina se suší po několik dní na vlhkost 15–20 %; sušená bylina má přibližně jednu pětinu hmotnosti čerstvé. Zralé, tvrdé části stonků obsahují téměř žádný olej a měly by být odstraněny — zvyšují spotřebu páry a snižují výtěžek.
2. Destilace trvá 6–8 hodin. Výnos oleje postupně stoupá v průběhu času a dosahuje maxima mezi šestou a osmou hodinou.
3. Výnos činí 2,0–2,5 %. Jeden tunový množství vzduchem sušené byliny obvykle vydá 20–25 kg pačuliho oleje.
4. Kvalita se utváří později. Pačuliový alkohol – markerová složka s běžně citovaným specifikovaným rozmezím 25–30 % – dosahuje optimální koncentrace až přibližně ve čtvrté hodině destilace.

Čínská studie o destilaci pačuli v časových úsecích uvádí stejný závěr s vyšší rozlišovací schopností. Měřené rychlosti extrakce oleje v intervalech 0–10, 10–30, 30–60 a 60–360 minut byly po řadě 0,14 %, 0,18 %, 0,20 % a 0,57 %.

První hodina je pouze rozběh. Skutečný výstup následuje později.

Praktický závěr: nelze zvýšit výnos pačuli intenzivnějším párou na začátku. Je-li pára spotřebována v první hodině, zbývajících pět až sedm hodin probíhá destilace za nedostatku páry, konec procesu se prodlužuje a celkový výnos klesá. Pačuli vyžaduje nízký tlak, stálý průtok a dlouhodobě stabilní dodávku páry.

2. Proč přímá párová destilace za nízkého tlaku

2.1 Přímá pára: oddělení výroby páry od destilačního kotle

Párová destilace probíhá jednou ze dvou cest:

• Vodně-párová destilace — voda se vaří uvnitř destilačního kotle. Pára se vyrábí přímo v nádobě a stoupá skrz rostlinný materiál, který leží na mřížce.
• Přímá párová destilace — pára se vyrábí v samostatním kotli umístěném mimo destilační kotel a je přiváděna přímo do lože rostlinného materiálu . Bylina nikdy není ponořena ve vodě.

U dlouhých, vysokorozsáhlých destilací, jako je například patchouli, přímá pára přináší dva rozhodující přednosti:

Za prvé řiditelný příkon tepla. Když je pára generována uvnitř destilační nádoby, výstup závisí na výkonu ohřevu a úrovni vody – změníte-li množství suroviny v nádobě, změní se i průtok páry. Pára generovaná externě odděluje proces generování od destilace: tlak a průtok páry lze nastavit nezávisle, takže se křivka obnovy trvající 6–8 hodin opakuje s vysokou reprodukovatelností mezi jednotlivými šaržemi.

Za druhé žádné spalování a žádné namáčení. Surovina udržovaná pod teplem ve vodě po dobu osmi hodin může zahuštět a ztvrdnout; některé vodou rozpustné složky a estery se při dlouhodobém tepelném zatížení mění. Při použití přímé páry se surovina setkává pouze s parou – a vyčerpaná bylina se odvádí suchší.

2.2 Nízký tlak: pomalejší, a to z dobrého důvodu

Použijete-li přímou páru za vysokého tlaku, objeví se tři problémy:

• Průraz ložiska. Vysoká rychlost páry odstraňuje a zvedá materiálovou vrstvu. Jemné částice jsou unášeny do kondenzátoru — nejlépe blokují trubky, nejhůře kontaminují olej.
• Místní přehřátí. Příliš mnoho tepla za jednotku času zvyšuje teplotu materiálu rychleji, než lze olej odvést, čímž dochází k poškození tepelně citlivých aromatických sloučenin ještě před jejich extrakcí.
• Křivka, která se zhroutí po první hodině. Násilný počáteční výbuch, následovaný stále klesajícími výsledky — a těžké frakce, které ve skutečnosti potřebujete, zůstávají v nádobě i v okamžiku ukončení destilace.

Pára nízkého tlaku působí opačně. Nižší tlak a stabilní průtok umožňují páře pronikat materiálovou vrstvou místo toho, aby jí prorazila. Základním principem párové destilace je, že pára spolu s sebou unáší těkavé sloučeniny, jejichž teplota varu je výrazně vyšší než teplota varu vody; rozhodující pro extrakci je stupeň kontaktu mezi párou a materiálem a doba tohoto kontaktu — nikoli výše tlaku.

U patchouli se nízkotlaká přímá pára přesně shoduje s profilem získávání oleje: jemné odstranění lehkých frakcí na začátku, trvalé extrahování těžkých seskviterpenů později, plošší křivka, vyšší výtěžnost a plnohodnotnější olej, který nemá plochý zápach.

2.3 Referenční údaje o procesu

3. Z čeho se skládá destilační zařízení pro patchouli

Sada pro extrakci esenciálních olejů Ruiyuan v konfiguraci přímé páry obvykle zahrnuje následující jednotky:

1. Destilační nádoba

Svislá uzavřená nádoba z nerezové oceli s vnitřní mříží, která odděluje lože suroviny od párového průtoku, takže lože nikdy není ponořeno do kapaliny. Rychle otevíratelný průlez a výbušně odolné pozorovací okénko pro náklad, vyprázdnění zbytku a kontrolu lože.

2. Jednotka pro výrobu páry a regulaci tlaku

Vyrábí nízkotlakou nasycenou páru mimo nádobu a rovnoměrně ji rozvádí do lože ze spodní strany. Nastavitelný tlak a průtok páry jsou nejdůležitějším regulačním bodem pro vyrovnání křivky získávání.

3. Vysokovýkonný kondenzační systém

Dvouprůchodový plášťově-trubkový kondenzátor s dostatečnou plochou výměny tepla pro rychlou kondenzaci bez unikání páry. Nádrž na cirkulující chladicí vodu — není vyžadován nepřetržitý přívod vody z centrálního rozvodu.

4. Automatický oddělovač oleje a vody

Vizuální měřicí skleněný sloupec odděluje olej od destilátu na základě rozdílu hustoty, s nezávislými uzavíracími kohouty pro odtok oleje a vody. Nepřetržité oddělování, minimální doba ustájení, nízké ztráty oleje.

5. Řídicí systém PLC

Přesné řízení teploty s ochranou proti přehřátí a nedostatku vody. Parametry procesu lze zaznamenávat, což usnadňuje porovnávání různých surovin a šarží.

6. Hygienické potrubí a rámová konstrukce

Plně utěsněné hygienické potrubí bez úniků a bez úniku vůní. Jednodílná rámová konstrukce; kolečka jsou volitelná.

4. Technické údaje

5. Co tato konfigurace poskytuje

Opakovatelný výtěžek. Pára dodávaná zvenčí a regulovaná odstraňuje rozdíly mezi šaržemi způsobené změnami zatížení lože, takže křivka získání za 6–8 hodin zůstává stabilní.

Integrita vůně. Extrakce při nízké teplotě po celou dobu, bez sušení suroviny žárem. Ztráty seskviterpenů a esterů jsou minimalizovány a těžká koncová frakce je plně získána – bohatší olej bez plochého tónu.

Žádné táhnutí koncové frakce. Parní proud s nízkým tlakem a konstantním průtokem je navržen speciálně pro hodiny 2 až 8, čímž se vyhne ztrátě výstupu, která následuje po parním „hladovění“ v první hodině.

Jednoduchou operací. Řízení pomocí PLC s ochrannými zámkovými funkcemi. Obsluha je produktivní již po krátkém školení, není třeba specialisty, který by dohlížel na ohřev.

Jedna jednotka, mnoho druhů surovin. Stejná sada zpracuje růži, levanduli, rozmarýn, citronovou trávu, litseu kubebu, citrusovou kůru, agarwood a sandalwood – květinové, bylinné, dřevité i kůrové suroviny stejně dobře – s jednoduchou údržbou mezi výměnami a bez přenosu vůně.

6. Od pilotního zařízení o objemu 10 litrů až po průmyslové měřítko

Největším rizikem projektu esenciálních olejů je nákup velkorozměrného zařízení ještě před ověřením procesu. Naše dodací cesta toto riziko odstraňuje:

1. Vyzkoušení vzorku — pošlete 3–5 kg sušeného materiálu; provedeme plnou destilační křivku na zkušební jednotce a vrátíme vám data o výtěžku rozdělená podle časových úseků.
2. Kalibrace procesu — na základě obsahu vlhkosti, hustoty lože a cílových sloučenin stanovíme tlak páry, dobu destilace a schéma sběru frakcí.
3. Velikosti — od zkušebních jednotek o objemu 10 l až po kompletní průmyslové linky, přizpůsobené objemu nádob, ploše kondenzátoru a výkonu párového generátoru vašemu dennímu výkonu.
4. Uvození do provozu a školení — uvádění do provozu na místě, uzamčení parametrů a školení obsluhy.

7. Často kladené otázky

Potřebuje patchouli opravdu 6–8 hodin?

Ano. Olej je převážně tvořen těžkými seskviterpeny. Publikovaná data o výtěžku dosahují maxima mezi 6. a 8. hodinou a obsah patchouliového alkoholu dosahuje optimální hodnoty až kolem 4. hodiny. Zkrácení destilačního cyklu přímo obětuje právě tu frakci, která má nejvyšší hodnotu. Jediným parametrem, který můžete upravit, je účinnost páry – správný tlak a průtok páry umožňují zvýšit výstup v rámci stejného časového okna.

Způsobí přímá pára rozrušení lože a ucpaní kondenzátoru?

Právě proto se používá nízký tlak. Při nízkém tlaku a střední rychlosti pára proniká ložem místo toho, aby do něj narážela. V kombinaci s perforovanou deskou a vhodnou hustotou lože zůstává lože stabilní a jemné částice zůstávají v nádobě.

Jak přísné jsou požadavky na vlhkost?

Doporučujeme sušit na vlhkost 15–20 % (poměr suché hmotnosti k čerstvé hmotnosti přibližně 1:5). Vlhčí materiál spotřebuje teplo páry a prodlouží dobu provozu; tvrdé zralé stonky obsahují velmi málo oleje a měly by být odstraněny ještě před naložením.

Olej vychází zakalený – co mám dělat?

Oddělte zbytkovou vodu v oddělovači olej–voda, poté olej usušte bezvodým síranem sodným (asi 40 g/l) a filtrujte, abyste získali průhledný olej. Uchovávejte jej ve tmě, uzavřený v téměř plné nádobě.

8. O Ruiyuan

Společnost Shanghai Ruiyuan Machinery Co., Ltd. se specializuje na technologie destilace a extrakce. Naše sortiment zahrnuje zařízení pro extrakci esenciálních olejů, vybavení pro extrakci / koncentraci / čištění / separaci, systémy pro odpařování a krystalizaci, fermentační zařízení, linky pro sterilizaci, sprejové sušičky a pilotní výrobní linky pro potraviny a nápoje. Našimi zákazníky jsou univerzitní laboratoře, plantáže aromatických rostlin, firmy vyrábějící chutná a vonná prostředky a výrobci rostlinných extraktů.

Shanghai Ruiyuan Machinery Co., Ltd.

Adresa: č. 168 Qingling Road, obvod Fengxian, Šanghaj, Čína

Kontakt: pan Zhang

Tel.: +86 136 0188 4162

E-mail: [email protected]

Webová stránka: www.ruiyua nextraction.com