Patchouli-olaj kivonóberendezés: közvetlen gőzös desztilláció alacsony nyomáson

Patchouli-olaj kivonóberendezés: közvetlen gőzös desztilláció alacsony nyomáson

1. Miért nem olyan olaj a patchouli, amit siettetni lehet

A patchouli (Pogostemon cablin) főként értékes illóolajának előállítására termesztett növény, amelyet a növény leveleiből és fiatal hajtásainak végéből desztillálnak. Az olaj főként nehéz szeszkviterpéneket tartalmaz – magas forrásponttal és alacsony illóképességgel – ezért a gőznek lassan, hosszú desztillációs időszak alatt kell kivinnie őket.

Szárított patchouli gyógynövény – levelek és fiatal hajtások. A kemény, érett szárak majdnem semmilyen olajat nem tartalmaznak, ezért a betöltés előtt eltávolítják őket.

A nyilvános műszaki irodalom a patchouliról egyetért négy pontban:

1. Először a szárítás. A gyógynövényt több napig szárítják, amíg a nedvességtartalma 15–20%-ra csökken; a szárított növény tömege körülbelül az eredeti friss tömeg ötöde. A megérlelt, kemény szártartományokban majdnem egyáltalán nincs olaj, ezért el kell távolítani őket – csak növelik a gőzfogyasztást és csökkentik a kinyerési hatékonyságot.
2. A desztilláció 6–8 órán át tart. Az olajkinyerés fokozatosan nő az idővel, és a hatodik és nyolcadik óra között éri el a csúcsát.
3. A kinyerési arány 2,0–2,5%. Egy tonna levegőn szárított gyógynövényből általában 20–25 kg patchouli olaj nyerhető.
4. A minőség későn alakul ki. A patchouli-alkohol – a jelölő vegyület, amelynek széles körben elfogadott specifikációs tartománya 25–30% – csak kb. a desztilláció negyedik órájában éri el az optimális koncentrációt.

Egy kínai tanulmány a patchouli időszakos desztillációjáról ugyanezt a megállapítást teszi finomabb felbontásban. A 0–10, 10–30, 30–60 és 60–360 perces időintervallumokban mért olajkinyerési arányok rendre 0,14%, 0,18%, 0,20% és 0,57% voltak.

Az első óra felmelegítési időszak. A valódi termelés ezt követően kezdődik.

A gyakorlati következtetés: nem nyerhető több patchouli-kivonat, ha erősebben lőnek a folyamat kezdetén. Ha az első órában elfogy a gőz, a maradék öt–hét órában gőzhiány lép fel, a folyamat lelassul, és az összes kinyert mennyiség csökken. A patchoulira alacsony nyomású, egyenletes áramlású és hosszú, stabil gőzellátás szükséges.

2. Miért alkalmaznak közvetlen gőzdesztillációt alacsony nyomáson

2.1 Közvetlen gőz: a gőzfejlesztés leválasztása a desztillálóedénytől

A gőzdesztilláció két útvonal valamelyikét követi:

• Víz- és gőzdesztilláció — a vizet a desztillálóedényben forralják. A gőz a tartály belsejében keletkezik, és átjut a rácsra helyezett növényi anyagon.
• Közvetlen gőzdesztilláció — a gőzt egy külön, a desztillálóedénytől külső kazánban állítják elő és fecskendezik egyenesen a növényi anyagágyba a gyógynövény soha nem marad vízben.

Hosszú, nagy mennyiségű lepárlás esetén – például a patchouli esetében – a közvetlen gőz két döntő előnnyel jár:

Elsőként: szabályozható hőbevitel. Amikor a gőz a desztillálóban keletkezik, a kimenet a fűtés teljesítményétől és a vízszinttől függ – ha megváltoztatja az anyagágy töltetét, a gőztermelés is változik vele. A külsőleg előállított gőz leválasztja a gőztermelést a lepárlástól: a gőznyomás és a gőzáramlás függetlenül állítható be, így a 6–8 órás visszaállási görbe minden egyes adag esetében ismételhető marad.

Másodszor: nincs égés és nincs áztatás. A nyolc órán át meleg vízben tartott anyag keményedhet és összetömörülhet, valamint egyes vízoldható frakciók és észterek hosszabb idejű hőterhelés hatására átalakulnak. Közvetlen gőz alkalmazása esetén az anyagágy kizárólag gőzzel érintkezik – és a lepárlás utáni gyógynövény szárazabban ürül ki.

2.2 Alacsony nyomás: lassabb, de okkal

Ha magas nyomáson alkalmazza a közvetlen gőzt, három probléma lép fel:

• Az anyagágy áttörése. A magas gőzsebesség eltakarítja és felemeli az anyagágyat. A finom részecskék a kondenzátorba kerülnek – legjobb esetben eldugítva a csöveket, legrosszabb esetben szennyezve az olajat.
• Helyi túlmelegedés. Túl sok hő egységnyi idő alatt gyorsabban emeli az anyag hőmérsékletét, mint ahogy az olaj elvezethető lenne, így a hőérzékeny illóanyag-vegyületek károsodnak, még mielőtt bármilyen kivonásra sor kerülne.
• Egy görbe, amely az első órában összeomlik. Egy erőteljes kezdőrobbanás, majd folyamatosan csökkenő hozam – és a valójában kívánt nehéz frakciók továbbra is a berendezésben maradnak, amikor a folyamatot leállítják.

Alacsony nyomású gőz éppen ellenkező hatást fejt ki. Alacsonyabb nyomás és stabil átfolyási sebesség révén a gőz áthatol az anyagágyon, nem pedig átrobban rajta. A gőzdesztilláció alapelve az, hogy a gőz együtt szállít illó vegyületeket, amelyek forráspontja messze meghaladja a vízéét; a kivonás hatékonyságát az alábbiak határozzák meg: a gőz és az anyag közötti érintkezés mértéke, valamint az érintkezés ideje – nem pedig az, milyen magas a nyomás.

A patchouli olaj kinyeréséhez a alacsony nyomású közvetlen gőz pontosan illeszkedik az olaj visszanyerési profiljához: enyhe könnyű frakciók eltávolítása a folyamat korai szakaszában, hosszabb ideig tartó nehéz szeszkviterpének kivonása később, laposabb görbe, magasabb visszanyerési arány és teljesebb illóolaj, amely nem érződik laposnak.

2.3 Referenciaprocesz adatok

3. Mi alkotja egy patchouli-lepárló berendezést

Egy Ruiyuan illóolaj-kivonó készlet közvetlen gőzös konfigurációban általában a következő egységekből áll:

1. Lepárló edény

Függőleges, hermetikusan zárható, rozsdamentes acélból készült edény belső perforált lemezzel, amely elválasztja az anyagréteget a gőzútjától, így a réteg soha nem ül folyadékban. Gyorsan nyitható fedél és robbanásbiztos megfigyelő ablak a betöltéshez, a maradék eltávolításához és a réteg ellenőrzéséhez.

2. Gőz előállítása és nyomásszabályozás egysége

Alacsony nyomású telített gőzt állít elő az edényen kívül, és egyenletesen juttatja be a réteg aljából. A beállítható gőznyomás és -áramlás a lepárlási görbe kiegyenlítésének legfontosabb szabályozási pontja.

3. Nagy hatásfokú kondenzációs rendszer

Kétszeres átmenetű csőcsomagos kondenzátor nagy hőcserélő felülettel gyors lecsapódáshoz és gőzveszteség nélküli működéshez. Keringtetett hűtővíz-tartály — folyamatos vízellátás nem szükséges.

4. Automatikus olaj–víz szeparátor

Látható üvegcsöves oszlop sűrűségkülönbség alapján választja el az olajat a lepárlékfolyadéktól, külön olaj- és vízleeresztő szelepekkel. Folyamatos szétválasztás, minimális állási idő, alacsony olajveszteség.

5. PLC vezérlőrendszer

Pontos hőmérsékletvezérlés túlmelegedés- és alacsony vízszint-védéssel. A folyamatparaméterek naplózhatók, így egyszerű összehasonlítani különböző nyersanyagokat és törzskötegeket.

6. Saniterek csővezetékek és váz

Teljesen zárt, saniterek csővezetékek szivárgás- és illatveszteségmentesen. Egyszerű, egész darabos váz; kerekek opcionálisan kérhetők.

4. Műszaki adatok

5. Mit biztosít ez a konfiguráció

Ismételhető hozam. Külső forrásból származó, szabályozott gőz eltávolítja a tételről tételre jelentkező ingadozást, amelyet a töltet mennyiségének változása okoz, így a 6–8 órás visszanyerési görbe stabil marad.

Aroma-egységesség. Alacsony hőmérsékleten történő kivonás az egész folyamat során, a nyersanyag száraz pirítása nélkül. A szeszkviterpének és észterek vesztesége minimális, a nehéz farokfrakció teljes mértékben visszanyerhető – teljesebb olaj, amely nem tartalmaz lapos hangnemű jegyeket.

Nincs farokhúzás. Az alacsony nyomású, állandó áramlású gőz kifejezetten a második és nyolcadik órára van optimalizálva, így elkerülhető a kimeneti csökkenés, amely a gőzigényes első óra után jelentkezne.

Egyszerű működés. PLC-vezérlés védőkapcsolókkal. A működtetők rövid betanítás után termelékenyen dolgoznak, nincs szükség szakemberre a folyamat felügyeletére.

Egy berendezés, sok növény. Ugyanaz a berendezéssor kezeli a rózsát, a lavandulát, a rozmaringot, a citromfűt, a litsea cubeba-t, a citrusfélék héját, az agart és a sándalfát – virágos, gyógynövényes, fa- és héjanyagokat egyaránt – könnyű tisztítással váltás közben, anélkül, hogy aroma-átvitel történne.

6. 10 literes pilótaüzemből ipari méretre

Az illóolaj-projektek legnagyobb kockázata az ipari méretű berendezések beszerzése a folyamat igazolása előtt. Szállítási útvonalunk ezt kiküszöböli:

1. Minta kipróbálása — Küldjön 3–5 kg szárított anyagot; egy pilot berendezésen teljes lepárlási görbét futtatunk, és időszakosan szegmentált hozamadatokat küldünk vissza.
2. Folyamatkalibrálás — A nedvességtartalom, az ágy sűrűsége és a céltartalmi anyagok alapján meghatározzuk a gőznyomást, a lepárlási időt és a frakciógyűjtési sémát.
3. Méretezés — 10 literes pilot egységektől teljes ipari vonalakig, amelyeket a tartály térfogata, a kondenzátor felülete és a gőztermelő kapacitás alapján igazítunk a napi feldolgozási kapacitásához.
4. Üzembe helyezés és képzés — Helyszíni üzembe helyezés, paraméterek rögzítése és működtetők képzése.

7. GYIK

Tényleg szükséges a páfrányfűolaj lepárlásához 6–8 óra?

Igen. Az olaj főként nehéz szeszkviterpénekben gazdag. A közölt visszanyerési adatok csúcsa 6 és 8 óra között van, és a páfrányfűalkohol-tartalom csak körülbelül a negyedik órában éri el az optimális értékét. A lepárlási idő lerövidítése éppen azt a frakciót veszíti el, amely a legnagyobb értéket hordozza. A befolyásolható tényező a gőzhatékonyság – a megfelelő nyomás és áramlási sebesség segítségével növelhető a kimenet ugyanabban az időkeretben.

A közvetlen gőzfelülvizsgálat szétszórja az ágyat és eltömíti a kondenzátort?

Éppen ezért alkalmaznak alacsony nyomást. Alacsony nyomáson és mérsékelt sebességnél a gőz áthatol a rétegen, nem üt bele. A perforált lemez és megfelelő rétegsűrűség kombinációjával a réteg stabil marad, és a finom szennyeződések a tartályban maradnak.

Milyen szigorúak a nedvességtartalom-követelmények?

Ajánljuk a 15–20 % nedvességtartalomra történő szárítást (a száraz és a friss tömeg aránya kb. 1:5). A nedvesebb anyag gőzhőt fogyaszt, és meghosszabbítja a folyamatot; a kemény, érett szárak nagyon kevés olajat tartalmaznak, és a betöltés előtt el kell távolítani őket.

A kinyert olaj felhős – mit tegyek?

Válassza el a maradék vizet az olaj–víz-elválasztóban, majd szárítsa anhidrális nátrium-szulfáttal (kb. 40 g/L), és szűrje le, hogy tiszta olajat kapjon. Sötét, hermetikusan zárható, majdnem teljesen megtöltött edényben tárolja.

8. A Ruiyuanról

A Shanghai Ruiyuan Machinery Co., Ltd. desztillációs és extrakciós technológiák szakértője. Termékválasztékunk tartalmazza az illóolaj-kinyerő berendezéseket, az extrakciós / koncentráló / tisztító / szétválasztó berendezéseket, az elpárologtatási és kristályosítási rendszereket, a fermentációs berendezéseket, a szterilizációs vonalakat, a permetező szárítókat, valamint a kisüzemi élelmiszer- és italgyártó vonalakat. Egyetemi laboratóriumokat, illóolajos növények termesztésére specializálódott üzemeket, íz- és illatanyag-gyártó cégeket, valamint gyógynövény-kivonatokat előállító gyártókat szolgálunk ki.

Shanghai Ruiyuan Machinery Co., Ltd.

Cím: Kínában, Sanghaj városában, Fengxian kerület, Qingling út 168.

Kapcsolattartó: Zhang úr

Telefon: +86 136 0188 4162

E-mail: [email protected]

Weboldal: www.ruiyua nextraction.com