Innerhalb eines Versuchs zur Destillation von Thymian-Ätherischem Öl: Von der getrockneten Pflanze bis zur klaren Ölschicht

Im Inneren einer Destillationsanlage für Thymian-ätherisches Öl: Vom getrockneten Kraut zur klaren Ölschicht

Dampfdestillation sieht auf dem Papier einfach aus. Wasser erwärmen, den Dampf durch das Kraut leiten, kondensieren, das Öl sammeln. Jeder, der tatsächlich eine Destillationsanlage betrieben hat, weiß: Die Schwierigkeit liegt woanders – in den dreißig Zentimetern Glas, wo das Kondensat entscheiden muss, ob es sich sauber trennt oder zu einer Emulsion wird, die man den ganzen Tag vergeblich zu beseitigen versucht.

In dieser Woche haben wir eine Pilotcharge getrockneten Thymians an einem unserer fahrbaren Destillationsanlagen durchgeführt. Die nachfolgenden Fotos stammen von diesem Durchlauf – nicht von einer Darstellung und nicht von einem Stockbild; genau darum geht es. Jeder kann eine Ausbeuteangabe nennen. Was ein Käufer tatsächlich sehen muss, ist, ob die Anlage am Ende eine scharfe, gut erkennbare Ölschicht erzeugt.

Das Ende des Durchlaufs: ein klar definierter goldgelber Ölfilm, der auf klarem Hydrolat im Glasabscheider ruht.

Warum wir vor der Angebotserstellung für eine Produktionsanlage einen Probelauf durchführen

Thymian ist kein nachsichtiges Ausgangsmaterial. Sein Öl ist in Drüsen auf dem Blatt und den feinen Stielen gespeichert; die wertvollen Fraktionen sind flüchtig; und das Kraut kommt mit viel Staub und zerkleinerten Blättern an, die zwei unangenehme Dinge bewirken, wenn man sie gewähren lässt: Sie verbrennen auf der Heizfläche und stabilisieren eine Emulsion im Abscheider.

Bevor also jemand eine Entscheidung über die Größe des Reaktionsgefäßes, die Dampfkapazität oder die Kondensatorfläche trifft, verarbeiten wir eine echte Charge des eigenen Materials des Kunden und beobachten genau, was geschieht. Ein Probelauf dauert einen Tag. Eine falsche Dimensionierungsentscheidung kostet eine ganze Saison.

Schritt eins – und der Schritt, den man am häufigsten übersieht: Wiegen des getrockneten Krauts vor dem Befüllen, damit jede spätere Angabe einen Nenner besitzt.

Schritt 1 – Wiegen Sie das Material, dann betrachten Sie es

Die Charge traf als getrockneter, geschnittener Thymian ein – Blätter, feine Stängel sowie ein sichtbarer Anteil Staub. Sie wurde vor allem anderen in einem Edelstahl-Eimer auf einer elektronischen Bodenwaage gewogen, denn eine Ausbeuteangabe ohne bekannte Eingewichtsmenge ist ein Gerücht, keine Messung.

Zu diesem Zeitpunkt sind zwei Beobachtungen wichtiger als das Gewicht selbst:

Anteil an Feinteilchen. Staub und zerkleinerte Blätter verdichten sich zu einer dichten Schicht. Der Dampf nimmt dann den Weg des geringsten Widerstands darum herum statt durch sie hindurch, wodurch die Charge ungleichmäßig extrahiert wird.

Feuchtigkeit. Trockenes Kraut rehydriert im Dampf sehr langsam und ungleichmäßig; zu feuchtes Kraut verschwendet Dampf, um das Wasser auf Temperatur zu bringen. In beiden Fällen verhält sich die erste zwanzigminütige Phase des Durchlaufs anders.

Bei einem so staubigen Material füllen wir es locker ein, statt es anzustampfen, und halten die Dampfzufuhr am Anfang bescheiden, damit das Material durchfeuchtet werden kann, bevor es gebeten wird, Öl abzugeben.

Schritt 2 – Das Gerät selbst

Die hier verwendete Einheit ist auf einem Edelstahl-Fahrgestell aufgebaut: ein Extraktionsbehälter mit flanschverbindetem, dichtungsbewehrtem Deckel und motorisiertem Verschluss, eine isolierte Dampfleitung, ein Kondensator, ein Glas-Öl–Wasser-Separator mit PTFE-Hahn, ein darunter angeordneter Edelstahl-Auffangbehälter sowie ein SPS-Touchpanel zur Steuerung der Heizung und des Durchlaufs.

Das betriebsbereite System: Extraktionsbehälter, isolierte Dampfleitung, Kondensator, Glas-Separator und Auffangbehälter auf einem Rahmen, mit Touchpanel-SPS rechts.

Drei Konstruktionsdetails verdienen besondere Erwähnung, weil sie bei preisgünstigen Geräten oft aus Kostengründen weggelassen werden:

Der Trenner besteht aus Glas und befindet sich im Dampfstrom, wo Sie ihn sehen können. Ein Edelstahl-Trenner ist günstiger und robuster, verbirgt jedoch die einzige Diagnosemöglichkeit. Mit einem Sichtglas können Sie beobachten, wie sich der Ölfilm vergrößert, vermindert oder stagniert – und innerhalb weniger Sekunden erkennen, ob der Betrieb fortschreitet oder ob der Kondensator überflutet wurde.

Der Trenner verfügt über einen echten Ablauf und ein echtes Verweilvolumen. Das Öl benötigt Ruhezeit, um aufzusteigen. Ein Trenner, der lediglich ein T-Stück in der Rohrleitung ist, führt zu einer Mitnahme von Öl in den Sammelbehälter, und Sie werden es später in der Hydrosol-Trommel finden.

Alle benetzten Teile bestehen aus Edelstahl, und die Dichtungen sind aus Silikon oder PTFE. Ätherische Öle wirken lösemittelähnlich. Sie extrahieren problemlos Weichmacher aus einer preiswerten Dichtung, und Sie riechen diesen in dem fertigen Öl.

Schritt 3 – Dampf, Kondensat und der erste trübe Tropfen

Wasser fließt ein, das Gefäß wird verschlossen, Wärme steigt auf. Der erste Kondensatstrom, der den Abscheider erreicht, ist kein Öl – es ist ein milchiger, opaleszierender Hydrosolstrom mit darin als Mikrotropfen dispergiertem Öl. Dies ist normal. Gleichzeitig ist dies der Moment, an dem ein schlecht konstruierter Abscheider versagt: Wenn die Strömung zu schnell ist oder der Weg zu kurz, durchläuft diese Milch den Abscheider ungehindert, und das Öl verlässt ihn zusammen mit dem Wasser.

Dann löst sich die Dispersion auf. Tropfen vereinigen sich, die leichtere Phase steigt nach oben, und es bildet sich eine Schicht an der Oberseite des Abscheiders.

Was der Abscheider tatsächlich zeigte

Deutliche Phasengrenze, keine Flockenschicht, kein milchiger Streifen, klare Hydrosollösung darunter – die drei Kriterien, die wir prüfen, bevor wir einen Versuch als erfolgreich werten.

Bis zur Versuchsmitte war das Bild eindeutig:

Ein klar definiertes goldgelbes Ölfeld auf der wässrigen Phase, mit einer ebenen, stabilen Phasengrenze statt eines allmählichen Übergangs.

Kein Emulsionsring. Keine milchige Umrandung, die am Glasrand haftet – genau das entsteht nämlich, wenn Feinstoffe, Wärme und Turbulenz zusammentreffen.

Klare Hydrolösung darunter. Eine leichte Trübung ist akzeptabel; milchig ist es nicht, denn Milch im Wasser ist Öl, für das Sie bezahlt haben und das Sie gleich weggießen würden.

Das ist das gesamte Qualitätsargument – und es ist ein visuelles. Eine saubere Phasengrenze bedeutet, dass der Dampf die Charge nicht überhitzt hat, der Kondensator seine Aufgabe erfüllt, der Separator richtig dimensioniert ist und das Ausgangsmaterial sauber genug war, um keine Emulsion zu bilden. Sie benötigen kein Labor, um dies zu beurteilen. Sie benötigen lediglich ein Sichtglas und die Gewohnheit, darauf zu achten.

Hydrolösung ist kein Abfall

Thymian-Hydrolösung – das aromatische Wasser, das am Boden des Abscheiders abgezogen wird – ist ein eigenständiges Verkaufsprodukt: Kosmetik-Grundlage, kosmetischer Inhaltsstoff, Haushaltsprodukt. Bei dieser Anlage wird sie über den Ablauf des Abscheiders in einen Edelstahl-Auffangbehälter geleitet statt auf den Boden abgeleitet.

Wenn Sie ein Thymian-Projekt ausschließlich auf Basis des Öls kalkulieren, lassen Sie Umsatz im Abfluss versickern. Dieser Umsatz entsteht jedoch nur, wenn das Hydrolat sauber gewonnen wird – was Sie wieder zu derselben Voraussetzung führt: einem Abscheider, der von Anfang an ordnungsgemäß trennt.

Was dies bei der Skalierung bedeutet

Ein Pilotlauf liefert keine Aussage über die Ausbeute einer Produktionsanlage. Er zeigt jedoch die Struktur des Problems auf – und vier Faktoren übertragen sich unmittelbar von einem 20-Liter-Versuch auf einen zwei-Tonnen-Behälter:

Häufig gestellte Fragen

Woran erkennt man, dass ein Thymian-Destillationslauf beendet ist?

Man beobachtet den Ölfilm. Solange er weiter wächst, leistet der Dampf noch Arbeit. Sobald der Film aufhört zu steigen und das Kondensat klar und wässrig wird, ist das rückgewinnbare Öl erschöpft. Die reine Zeitdauer ist ein schlechter Indikator, da sie von der Ladungsmenge, der Zerkleinerung und der Dampfgeschwindigkeit abhängt.

Kann dieselbe Anlage auch andere Kräuter verarbeiten?

Ja – Lavendel, Rosmarin, Oregano, Pfefferminze, Zitrusfruchtschalen, jeweils mit einer angepassten Konfiguration. Was sich ändert, sind die Dampfgeschwindigkeit, die Laufzeit und – entscheidend – die Reinigung zwischen den Chargen. Restöl oxidiert, wird klebrig und überträgt Geschmack auf das nächste Material.

Brauchen wir den Glasabscheider, oder können wir Edelstahl verwenden?

Für eine Pilot- oder Kleinserienanlage unbedingt Glas verwenden. Nur so lässt sich in Echtzeit verfolgen, was gerade geschieht. Bei Großanlagen wird der Separator zu einem edelstahlernen Dekanter, und man verlässt sich auf die Messinstrumentierung – doch bis dahin sollte man aus Versuchen bereits wissen, wie die Messwerte aussehen sollten.

Eigene Materialien testen

Senden Sie uns eine Probe Ihres Krauts – getrockneter Thymian, Oregano, Rosmarin, Lavendel, was auch immer Sie verwenden – und wir führen den Test an einer Pilotanlage durch. Anschließend erhalten Sie Fotos, ein Verhaltenprofil der Trennung sowie eine Größenempfehlung für Ihre Serienanlage. Ohne Verpflichtung und ohne erfundene Ausbeutezahlen auf einem Angebot.

Shanghai Ruiyuan Machinery — Destillations- und Extraktionsanlagen, gebaut und getestet vor dem Versand.