Zariadenie na extrakciu oleja z patchouli: priame parné destilovanie za nízkeho tlaku

Zariadenie na extrakciu oleja z patchouli: priame parné destilovanie za nízkeho tlaku

1. Prečo patchouli nie je olej, ktorý môžete „pospáchať“

Patchouli (Pogostemon cablin) sa pestuje hlavne kvôli svojmu cennému esenciálnemu oleju, ktorý sa destiluje z listov a jemných konárikov rastliny. Olej je dominantne tvorený ťažkými seskviterpénmi — s vysokým bodom varu a nízkou prchavosťou — preto pára musí tieto zložky postupne odvádzať počas dlhého destilačného cyklu.

Sušená bylina patchouli — listy a jemné konáriky. Tvrdé, dozreté stonky takmer neobsahujú žiadny olej a pred naložením sa odstraňujú.

Vedecká technická literatúra o patchouli je v štyroch bodoch jednotná:

1. Najprv sa suší. Bylina sa suší niekoľko dní na vlhkosť 15–20 %; sušená bylina má približne jednu pätinu hmotnosti čerstvej. Dozreté, tvrdé časti stoniek takmer neobsahujú žiadny olej a mali by sa odstrániť — zvyšujú spotrebu pary a znížia výťažok.
2. Destilácia trvá 6–8 hodín. Výťažok oleja postupne stúpa s časom a dosahuje maximum medzi šiestou a ôsmou hodinou.
3. Výťažok je 2,0–2,5 %. Jeden ton herbárového sušeného bylinného materiálu zvyčajne vydá 20–25 kg patchouliového oleja.
4. Kvalita sa vyvíja neskoro. Patchouliový alkohol – markerová zlúčenina, ktorej špecifikovaný rozsah sa bežne uvádza ako 25–30 % – dosahuje optimálnu koncentráciu až približne po štvrtej hodine destilácie.

Čínska štúdia o časovo segmentovanej destilácii patchouliho rovnaký záver potvrdzuje s vyššou rozlíšiteľnosťou. Mieru extrakcie oleja zmeranú v intervaloch 0–10, 10–30, 30–60 a 60–360 minút tvorili postupne 0,14 %, 0,18 %, 0,20 % a 0,57 %.

Prvá hodina je predohrev. Skutočný výstup nasleduje neskôr.

Praktický záver: nemôžete zvýšiť výťažok patchouliho intenzívnejším párou na začiatku. Ak sa pára spotrebuje v prvej hodine, zostávajúcich päť až sedem hodín prebieha destilácia v podmienkach nedostatku páry, koncová fáza sa spomaľuje a celkový výťažok klesá. Patchouli potrebuje nízky tlak, rovnomerný prietok a dlhodobo stabilný prívod páry.

2. Prečo priame destilovanie párou pri nízkom tlaku

2.1 Priama para: oddelenie výroby pary od destilačného zariadenia

Destilovanie párou prebieha jednou z dvoch možností:

• Vodno-parná destilácia — voda sa vrie vo vnútri destilačného zariadenia. Para sa vyrába priamo v nádobe a stúpa cez rastlinný materiál, ktorý leží na mriežke.
• Priame destilovanie párou — para sa vyrába v samostatnom kotli mimo destilačného zariadenia a privádza sa priamo do vrstvy rastlinného materiálu . Rastlina nikdy neleží vo vode.

Pri dlhodobom, veľkotovarovom destilovaní, napríklad patchouli, priame pára prináša dva rozhodujúce výhody:

Po prvé, ovládateľný prísun tepla. Keď sa para vyrába vo vnútri destilačného kotla, výstup závisí od výkonu vykurovania a úrovne vody – zmenou množstva suroviny v kotli sa mení aj rýchlosť prúdenia pary. Para vyrobená mimo kotla oddeluje jej výrobu od destilácie: tlak a prietok pary je možné nastaviť nezávisle, takže sa krivka obnovy trvajúca 6–8 hodín opakuje s rovnakou presnosťou pri každej dávke.

Po druhé, žiadne spálenie a žiadne namáčanie. Surovina udržiavaná pod teplom v kontakte s vodou po dobu ôsmich hodín sa môže zliepiť a zoschnúť do tvrdých plôch, pričom niektoré vodou rozpustné zložky a estery sa menia pod vplyvom dlhodobej tepelnej záťaže. Pri priamej párnej destilácii sa surovina stykuje len s parou – a použitá bylina sa odvádza suchšia.

2.2 Nízky tlak: pomalšie, a to z dôvodu

Ak sa priama para používa za vysokého tlaku, vyskytnú sa tri problémy:

• Prebitie vrstvy suroviny. Vysoká rýchlosť páry odstraňuje a zdvíha materiálový lôžko. Jemné častice sa prenášajú do kondenzátora – v najlepšom prípade upchávajú trubice, v najhoršom kontaminujú olej.
• Miestne prehriatie. Príliš veľa tepla za jednotku času zvyšuje teplotu materiálu rýchlejšie, ako je možné odviesť olej, čím poškodzuje tepelne citlivé aromatické zlúčeniny ešte predtým, než sú vôbec extrahované.
• Krivka, ktorá sa zrúti po prvom hodinovom intervale. Násilný počiatočný výbuch, potom postupne klesajúci výnos – a ťažké frakcie, ktoré vlastne potrebujete, stále zostávajú v nádobe v čase ukončenia procesu.

Nízkotlaková para pôsobí opačne. Nižší tlak a stabilná prietoková rýchlosť umožňujú párnej fáze preniknúť do lôžka namiesto toho, aby cez neho explodovala. Základný princíp parnej destilácie spočíva v tom, že para spolu s prenášanými zlúčeninami, ktorých bod varu leží ďaleko nad bodom varu vody; čo riadi extrakciu, je stupeň kontaktu medzi parou a materiálom a doba kontaktu – nie výška tlaku.

Pre patchouli sa nízkotlaková priama para presne zhoduje s profilom získavania oleja: jemné odstránenie ľahkých frakcií na začiatku, trvalé extrahovanie ťažkých seskviterpénov neskôr, plochejší graf, vyššia výťažnosť a plnší olej, ktorý nemá plochý zápach.

2.3 Referenčné údaje o procese

3. Z čoho sa skladá destilačná zariadenie pre patchouli

Kompletná sada na extrakciu esenciálnych olejov Ruiyuan v konfigurácii priameho páry zvyčajne pozostáva z nasledujúcich jednotiek:

1. Destilačná nádoba

Zvislá tesná nádoba z nehrdzavejúcej ocele s vnútornou perforovanou doskou, ktorá oddeluje materiálový lôžko od cesty pary, takže lôžko nikdy neleží v kvapaline. Rýchlo otváracia prístupová veka a výbušne odolné pozorovacie okienko pre naloženie, vykládku zvyškov a kontrolu lôžka.

2. Jednotka na výrobu pary a reguláciu tlaku

Vyrába nízkotlakovú nasýtenú paru mimo nádoby a rovnomerne ju rozvádza do lôžka zospodu. Nastaviteľný tlak a prietok pary sú najdôležitejším regulačným bodom na vyrovnanie krivky získavania.

3. Vysokovýkonný kondenzačný systém

Dvojprechodný plášťovo-trubkový kondenzátor s dostatočnou plochou na výmenu tepla pre rýchlu kondenzáciu bez úniku pary. Nádrž na cirkulujúcu chladiacu vodu – nepotrebuje sa nepretržitý prívod vody z vodovodného potrubia.

4. Automatický separátor oleja a vody

Vizuálny pozorovací sklenený stĺpik oddeluje olej od destilátu na základe rozdielu hustôt, s nezávislými odtokovými kohútikmi pre olej a vodu. Nepretržité oddelovanie, minimálny čas státia, nícka strata oleja.

5. Systém riadenia PLC

Presná regulácia teploty s ochranou proti prehriatiu a nedostatku vody. Parametre procesu je možné zaznamenávať, čo umožňuje jednoduché porovnávanie rôznych surovín a šarží.

6. Sanitárne potrubia a rámová konštrukcia

Úplne tesné sanitárne potrubia bez úniku a bez úniku vôň. Jednodielna rámová konštrukcia; kolieska sú voliteľné.

4. Technické údaje

5. Čo táto konfigurácia poskytuje

Opakovateľný výnos. Paru dodáva vonkajší zdroj a je regulovaná, čím sa odstraňuje variabilita medzi jednotlivými šaržami spôsobená zmenou zaťaženia ložiska, takže krivka získavania trvajúca 6–8 hodín zostáva stabilná.

Integrita vôňa. Extraktcia pri nízkej teplote po celý čas, bez sušenia materiálu v peci. Straty seskviterpénov a éterov sú minimalizované a ťažká „chvostová“ frakcia je úplne získaná – plnší olej bez plochej poznámky.

Žiadne ťahanie chvostu. Nízkotlakový parný prúd s konštantným prietokom je špeciálne navrhnutý pre hodiny od druhej do ôsmej, čím sa vyhýba strate výstupu, ktorá nasleduje po parou náročnej prvej hodine.

Jednoduchá operácia. Ovládanie PLC s ochrannými zámkami. Obsluha je produktívna po krátkom školení, bez potreby špecialistu na dohliadanie ohňa.

Jedna výrobna, mnoho plodín. Rovnaká sada spracováva ružu, lavandu, rozmarín, citrónovú trávu, litsea cubeba, citrusovú kôru, ágarové drevo a sandalové drevo – kvetinové, bylinné, drevené aj kôrové materiály – s ľahkým čistením medzi výmenami a bez prenosu vôňa.

6. Od 10-litrovej pilotnej jednotky po priemyselné mierky

Najväčšie riziko v projekte esenciálnych olejov je nákup veľkorysej výbavy pred tým, ako je proces overený. Naša dodacia cesta to odstraňuje:

1. Skúšobná skúška — pošlite 3–5 kg sušeného materiálu; na pilotnom zariadení vykonáme úplnú destilačnú krivku a vrátime vám údaje o výťažku rozdelené podľa časových úsekov.
2. Kalibrácia procesu — na základe obsahu vlhkosti, hustoty náplne a cieľových zlúčenín určíme tlak páry, dobu destilácie a schému zbierania frakcií.
3. Veľkosť — od 10-litrových pilotných jednotiek až po kompletné priemyselné linky, prispôsobené objemu nádoby, ploche kondenzátora a kapacite výroby páry podľa vašej dennej výrobnosti.
4. Uvedenie do prevádzky a školenie — uvedenie do prevádzky na mieste, nastavenie a uzamknutie parametrov a školenie obsluhy.

7. Často kladené otázky

Potrebuje patchouli naozaj 6–8 hodín?

Áno. Olej je dominantne tvorený ťažkými seskviterpénmi. Publikované údaje o výťažku dosahujú maximum medzi 6. a 8. hodinou a obsah alkoholu patchouli dosahuje optimálnu hodnotu až okolo štvrtej hodiny. Skrátenie destilačného cyklu obetuje práve tú frakciu, ktorá nesie najvyššiu hodnotu. Jediným parametrom, ktorý môžete upraviť, je účinnosť páry – správny tlak a prietok, ktoré zvýšia výstup v rámci rovnakého časového okna.

Bude priamy prúd páry rozrážať náplň a upchávať kondenzátor?

Práve preto sa používa nízky tlak. Pri nízkom tlaku a strednej rýchlosti sa para premieša cez náplň namiesto toho, aby do nej narazala. V kombinácii s perforovanou doskou a vhodnou hustotou náplne zostáva náplň stabilná a jemné častice sa udržia v nádobe.

Aké prísne sú požiadavky na vlhkosť?

Odporúčame sušiť na vlhkosť 15–20 % (pomer suchej hmotnosti ku čerstvej hmotnosti približne 1:5). Mokrejší materiál spotrebuje viac tepelnej energie z páry a predĺži dobu spracovania; tvrdé, dozreté stonky obsahujú veľmi málo oleja a mali by sa odstrániť pred naložením.

Olej vychádza zakalený – čo mám robiť?

Oddelite zvyškovú vodu v separátore olej–voda, potom olej vysušte bezvodým síranom sodným (približne 40 g/L) a filtrovaním získajte čistý olej. Uchovávajte ho v tmavej, tesne uzavretej nádobe takmer úplne naplnenej.

8. O Ruiyuan

Shanghai Ruiyuan Machinery Co., Ltd. sa špecializuje na technológie destilácie a extrakcie. Naša výrobná ponuka zahŕňa zariadenia na extrakciu esenciálnych olejov, vybavenie na extrakciu / koncentráciu / čistenie / separáciu, systémy na odparovanie a kryštalizáciu, fermentačné zariadenia, linky na sterilizáciu, sprejové sušiaky a pilotné výrobné linky pre potravinársky a nápojový priemysel. Slúžime výskumným laboratóriám univerzít, plantážam aromatických rastlín, firmám vyrábajúcim chuti a vône a výrobcom bylinných extraktov.

Shanghai Ruiyuan Machinery Co., Ltd.

Adresa: Číslo 168, ulica Qingling, okres Fengxian, Šanghaj, Čína

Kontakt: Pán Zhang

Tel.: +86 136 0188 4162

Email: [email protected]

Webová stránka: www.ruiyua nextraction.com