Wewnątrz prób destylacji olejku eterycznego z tymianku: od suszonej rośliny do czystej warstwy oleju

Wewnątrz destylacji olejku eterycznego z tymianku: od suszonej rośliny do czystej warstwy oleju

Destylacja pary wodnej wydaje się prosta na papierze. Nagrzewa się wodę, przepuszcza parę przez roślinę, skrapla ją i zbiera olej. Każdy, kto kiedykolwiek obsługiwał destylator, wie, że trudność tkwi gdzieś indziej: w trzydziestu centymetrach szkła, gdzie skroplina musi zdecydować, czy rozdzieli się wyraźnie, czy stanie się emulsją, za którą będziesz gonić resztę dnia.

Tego tygodnia przeprowadziliśmy próbne partii suszonego tymianku na jednym z naszych ruchomych zestawów destylacyjnych. Poniższe fotografie pochodzą z tego przebiegu – nie są ilustracjami ani obrazami z banku zdjęć; właśnie o to chodzi. Każdy może podać liczbę wydajności. To, co kupujący naprawdę potrzebuje zobaczyć, to czy sprzęt generuje wyraźną, łatwo rozpoznawalną warstwę oleju na końcu procesu.

Koniec przebiegu: wyraźna, złotoożółta warstwa oleju spoczywająca na przejrzystej hydrolacie w szklanym separatorze.

Dlaczego przeprowadzamy próbny przebieg przed przygotowaniem oferty na linię produkcyjną

Tymianek to surowiec niecierpliwy. Jego olej znajduje się w gruczołach na liściach i cienkich pędach; cenne frakcje są lotne, a zioło przybywa z dużą ilością kurzu i zniszczonych liści, które – jeśli im na to pozwolić – spowodują dwa nieprzyjemne zjawiska: poparzenie na powierzchni grzejnej oraz stabilizację emulsji w separatorze.

Zanim ktoś zdecyduje się na rozmiar naczynia, wydajność parową lub powierzchnię skraplacza, przeprowadzamy próbę z rzeczywistą partią materiału dostarczonego przez klienta i obserwujemy, co się dzieje. Próba trwa jeden dzień. Błędny wybór rozmiaru kosztuje cały sezon.

Pierwszy krok – i najczęściej pomijany: zważenie wysuszonego zioła przed załadowaniem, aby każda kolejna wartość miała mianownik.

Krok 1 — Zważ materiał, a następnie go obejrzyj

Partia przybyła jako wysuszony, pokrojony tymianek – liście, cienkie pędy oraz widoczna ilość kurzu. Zważono ją w stalowym wiadrze na elektronicznej wadze podłogowej jeszcze przed podjęciem jakichkolwiek innych czynności, ponieważ liczba wydajności bez znanego ciężaru wejściowego to plotka, a nie pomiar.

Na tym etapie dwa spostrzeżenia są ważniejsze niż sama waga:

Zawartość drobnych cząstek. Pył i zmielone liście tworzą gęstą warstwę. Para wtedy porusza się po najmniejszym oporze – wokół tej warstwy, a nie przez nią – co prowadzi do nieregularnego destylowania partii.

Wilgoć. W pełni wysuszona surowina rehydratacji się powoli i nieregularnie w aparacie; nadmiernie wilgotna surowina zużywa parę na podgrzanie wody do temperatury wrzenia. W obu przypadkach pierwsze dwadzieścia minut przebiegu zachowują się inaczej.

Dla tak pylistego materiału ładujemy go luźno, zamiast zagęszczać, oraz utrzymujemy umiarkowaną prędkość dopływu pary na początku, aby warstwa mogła się całkowicie nasycić wilgocią przed rozpoczęciem wydzielania oleju.

Krok 2 — Sam układ

Jednostka użyta tutaj jest zbudowana na stalowej podstawie: zbiornik ekstrakcyjny z uszczelnionym, kołnierzowym pokrywą i napędzaną głowicą, izolowana linia pary, skraplacz, szklany separator oleju i wody z zaworem PTFE, stalowy odbiornik umieszczony poniżej niego oraz panel dotykowy PLC sterujący ogrzewaniem i przebiegiem procesu.

Zestaw roboczy: zbiornik ekstrakcyjny, izolowana rura parowa, skraplacz, szklany separator i odbiornik zamontowane na jednej ramie, z panelem dotykowym PLC po prawej stronie.

Warto zwrócić uwagę na trzy szczegóły konstrukcji, ponieważ są one najczęściej usuwane w tanich urządzeniach w ramach inżynierii wartości.

Separator jest wykonany ze szkła i znajduje się w ścieżce pary, więc można go zobaczyć. Separator ze stali nierdzewnej jest tańszy i wytrzymałyszy, ale ukrywa jedyny dostępny element diagnostyczny. Dzięki oknu obserwacyjnemu można obserwować, jak rośnie, cienkieje lub staje pasmo oleju — i już po kilku sekundach wiadomo, czy proces przebiega prawidłowo, czy też skraplacz został zalany.

Separator ma rzeczywistą odpływ i rzeczywistą objętość retencji. Olej potrzebuje spokojnego czasu, aby wypłynąć do góry. Separator stanowiący jedynie kolanko w układzie rurociągu przepuści olej do odbiornika, a później znajdzie się on w bębnie z hydrosolem.

Wszystkie części narażone na kontakt z medium są wykonane ze stali nierdzewnej, a uszczelki to silikon lub PTFE. Olejki eteryczne działają jak rozpuszczalniki. Chętnie wchłoną plastycznik z taniej uszczelki, a zapach ten odczujesz w gotowym olejku.

Krok 3 — para, skroplina i pierwsza mętna kropla

Woda wpływa do naczynia, które jest szczelnie zamknięte; następnie podnoszona jest temperatura. Pierwsza skroplina docierająca do separatora nie jest olejkiem — to mleczny, opalescencyjny strumień hydrolatu, w którym olejek rozproszony jest w postaci mikrokropelek. Jest to zjawisko normalne. To także moment, w którym źle zaprojektowany separator zaczyna zawodzić: jeśli przepływ jest zbyt szybki lub ścieżka zbyt krótka, ta „mleczna” ciecz przechodzi prosto przez separator, a olejek wypływa razem z wodą.

Następnie emulsja się rozdziela. Krople łączą się ze sobą, lżejsza faza unosi się ku górze i u góry separatora tworzy się warstwa.

To, co separator rzeczywiście pokazał

Wyraźna granica faz, brak warstwy „rag”, brak mętnej warstwy, przejrzysty hydrolat poniżej — trzy cechy, które sprawdzamy przed uznaniem destylacji za udaną.

W połowie destylacji obraz był jednoznaczny:

Wyraźna, złotoożółta warstwa olejku położony na wierzchu fazy wodnej, z płaskim i stabilnym interface’em zamiast stopniowego gradientu.

Brak pierścienia emulsji. Brak mlecznego kołnierzyka przyklejającego się do szkła na granicy – takie zjawisko występuje, gdy drobne cząstki, ciepło i turbulencja działają razem.

Przezroczysty hydrosol znajdujący się poniżej. Lekka zamgleność jest dopuszczalna; stan mleczny nie jest – ponieważ „mleko” w wodzie to olej, za który zapłaciłeś i który zaraz wylejesz.

To cała argumentacja dotycząca jakości, a jest ona wizualna. Czysty interface oznacza, że para nie przegrzała materiału, skraplacz działa prawidłowo, separator ma odpowiednie wymiary, a surowiec był wystarczająco czysty, by nie tworzyć emulsji. Nie potrzebujesz laboratorium, by to ocenić. Wystarczy szyba obserwacyjna i nawyk jej sprawdzania.

Hydrosol nie jest odpadem

Woda kwiatowa tymiankowa — aromatyczna woda odprowadzana z dolnej części separatora — stanowi samodzielny produkt handlowy: podstawa kosmetyczna, składnik kosmetyczny, składnik środków gospodarstwa domowego. W tym zestawie jest ona odprowadzana z odpływu separatora do stalowego odbiornika zamiast do podłogi.

Jeśli obliczasz opłacalność projektu z tymianku wyłącznie na podstawie oleju, pozostawiasz przychód w odpływie. Staje się on jednak przychodem jedynie wtedy, gdy woda kwiatowa zostanie zebrana w czystej postaci — co z powrotem prowadzi do tego samego wymogu: separator musi poprawnie rozdzielać składniki od samego początku.

Co to oznacza przy powiększaniu skali produkcji

Próba pilotażowa nie pozwala określić wydajności linii produkcyjnej. Pozwala natomiast zidentyfikować charakter problemu, a cztery elementy przenoszą się bezpośrednio z próby 20-litrowej na zbiornik o pojemności dwóch ton:

Najczęściej Stawiane Pytania

Skąd wiedzieć, kiedy zakończyć destylację tymianku?

Obserwuj pas oleju. Dopóki nadal się poszerza, para nadal działa. Gdy pas przestaje rosnąć, a skroplina staje się płaska i wodnista, cały możliwy do odzyskania olej został już wydestylowany. Sam czas to słaby wskaźnik, ponieważ zależy od wielkości partii, stopnia rozdrobnienia surowca i przepływu pary.

Czy ten sam aparat może służyć do destylacji innych ziół?

Tak — lawenda, rozmaryn, oregano, mięta pieprzowa, skórka cytrusowa przy dostosowanym układzie. Zmienia się natężenie pary, czas pracy oraz – co najważniejsze – czyszczenie między partiami. Pozostałe olejki utleniają się, stają się lepkie i przenoszą smak na kolejny materiał.

Czy potrzebujemy separatora szklanego, czy możemy użyć nierdzewnego?

Dla jednostki pilotażowej lub małej produkcji należycie zastosować szkło. To jedyny sposób obserwacji procesu w czasie rzeczywistym. W dużych liniach separator zamienia się w stalowy dekantator, a opieramy się na pomiarach przyrządów – ale do tego momentu powinno się już znać, na podstawie prób, jakie wartości powinny być oczekiwane.

Testowanie własnego materiału

Wyślij nam próbkę swojej rośliny — suszonego tymianku, oregano, rozmarynu, lawendy lub innego surowca, nad którym pracujesz — przeprowadzimy test na jednostce pilotażowej i prześlemy zdjęcia, dane dotyczące zachowania się fazy rozdzielającej oraz zalecenia dotyczące wymiarów linii produkcyjnej. Bez zobowiązań i bez wyssanych z palca danych dotyczących wydajności na liście ofertowej.

Shanghai Ruiyuan Machinery — sprzęt do destylacji i ekstrakcji, zbudowany i przetestowany przed wysyłką.