В работе раскрыты вопросы об эфирных маслах, их составе, свойствах, методах получения и областях применения; описаны состав плодов и эфирных масел некоторых цитрусовых растений
В практической части описаны проделанные опыты по выделению эфирных масел из кожуры апельсинов, лимонов, мандаринов.
Вложение | Размер |
---|---|
Работа научного общества учащихся | 100.23 КБ |
Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа № 66
г. Нижнего Новгорода
Научное общество учащихся
Получение и применение эфирных масел
цитрусовых растений
Выполнила : Миронова Татьяна
учащаяся 9 в класса
Руководитель: Шеронова С.М.
учитель химии
Нижний Новгород
2014 г.
Содержание
Введение……………………………………………………………………….……1
Глава 1 Эфирные масла
1.3. Свойства……………………………………………………………….…….6
1.4. Физиологическое значение эфирных масел растений…………….………8
1.5. Применение эфирных масел………………………………………….……..8
1.6. Получение эфирных масел…………………………………………….…….9
1.6.1. Дистилляция ( перегонка )…………………………………………….……10
1.6.2. Холодное прессование ( метод холодного отжима ) ………………...…..13
1.6.3. Мацерация или анфлераж…………………………………………….……14
1.6.4. Экстракция растворителями………………………………………..………15
1.6.5. Фильтрация………………………………………………………………….16
Глава 2 Описание эфирных масел некоторых цитрусовых растений...………17
2.1. Химический состав цитрусовых плодов…………………………………..17
2.1.1. Химический состав лимонов………………………………………………17
2.1.2. Химический состав апельсинов……………………………………………17
2.1.2. Химический состав мандаринов………………………..…………….……18
2.2. Состав, свойства, получение и применение эфирных масел некоторых цитрусовых растений……………………………………………………….…….18
2.2.1. Лимон…………………………………………………………………….…..18
2.3.2.Апельсин……………………………………………………………………..20
2.3.3. Мандарин…………………………………………………………………....21
Глава 3 Практическая часть Выделение эфирных масел………………………..25
3.1. Выделение эфирного масла ( лимонена) из корок цитрусовых плодов методом перегонки…………………………………………………………………25
3.1.1. Выполнение работы……………………………………………………..…..25
3.1.2. Реакции ненасыщенных соединений с бромом………………………...26
3.1.3. Окисление ненасыщенных соединений перманганатом калия………..…26
3.1.4. Дистилляция с паром ………………………………………………….…...27
3.2. Выделение эфирного масла из корок цитрусовых холодным отжимом…...28
3.3. Изготовление « цитрусовых духов»……………………………………..…..29
Заключение…………………………………………………………………..…...31
Источники…………………………………………………………………………..32
Приложение № 1…………….……………………………………………….……..33
Приложение № 2…………………………………………………………………....34
Приложение № 3………………………………………………………………...….35
Введение
Среди многообразия растительного мира уже в древности человек обратил внимание на растения с приятным или острым ароматом. Позже, когда человек научился выделять отдельные душистые вещества из растений, он обнаружил ценнейшие свойства этих веществ.
Приятный запах ландыша, розы, мяты, укропа и других растений связан с наличием эфирных масел. Способность вырабатывать эфирные масла отмечена более чем у 3000 видов растений, но промышленное значение имеют во всём мире около 200 видов. Самые ценные масла содержатся в эфиромасличных растениях семейств Имбирные, Лавровые, Розовые, Гераниевые, Рутовые, Сосновые и других. Эфирные масла содержатся в различных частях растений, главным образом в цветах, листьях, плодах, корнях, стеблях. Эфирные масла даже одного растения могут быть разными по составу в различных органах.
Эфирные масла по внешним свойствам похожи на свойства сложных эфиров, хотя по химическому составу ничего общего с ними не имеют. Эфирными они названы потому, что улетучиваются подобно эфиру и по способности перегоняться с водяным паром, а маслами, потому что они жирные на ощупь и плавают в воде. Таким образом, название «эфирные масла» условное и является лишь традиционным, общепринятым.
Все эфирные масла обладают антисептическим, бактерицидным, противовирусным и противовоспалительным действием. Все эфирные масла положительно воздействуют на нервную систему, сферу эмоций; обладают выраженными косметическими и дерматологическими достоинствами, активно восстанавливая и сохраняя здоровье и красоту кожи и волос. Многие эфирные масла благотворно влияют на функции и состояние органов дыхания; нормализуют функции и состояние органов кровообращения; 40% эфирных масел целебно воздействуют на систему пищеварения; восстанавливают функциональное и тканевое здоровье выделительных систем организма. 30% эфирных масел восстанавливают и повышают активность иммунной защиты организма; оптимизируют работу желез внутренней секреции, нормализуя гормональный фон организма.
Все эфирные масла при соблюдении дозировки не имеют негативного побочного влияния на организм, не вызывают привыкания и снижения действенности, не вызывают разбалансировки физиологических процессов организма. В связи с этим эфирные масла можно рассматривать как универсальные профилактические средства, тем более, что возможно их применение вкупе с другими способами лечения. В последние годы как раз наблюдается тенденция « назад к природе » - люди проявляют желание не допускать возникновение заболеваний; усиливается интерес к различным методикам оздоровления на основе природных средств, не вызывающих побочных эффектов и мягким формам терапии на основе натуральных природных средств ( массаж, ароматерапия и пр.).
Каждое эфирное масло имеет свою уникальную характеристику и в соответствии со своими свойствами нашли применение в медицинской косметической, пищевой, мыловаренной, фармацевтической, ликёро-водочной промышленности.
Перечисленного выше достаточно для того, чтобы заинтересоваться изучением эфирных масел.
Объект исследования: плоды цитрусовых растений.
Предмет исследования: полезные для здоровья человека свойства эфирных масел.
Гипотеза: цедра цитрусов может быть использована для получения и применения эфирных масел.
Цель работы: изучение эфирных масел.
Задачи:
1. Проанализировать научную и научно- популярную литературу по проблеме эфирных масел.
2. Систематизировать сведения о составе, свойствах, способах получения, применении эфирных масел плодов цитрусовых растений.
3. Изучить методику выделения эфирных масел.
4. Выделить эфирные масла из кожуры некоторых цитрусов.
В процессе работы мы использовали следующие методы:
1. Изучение и анализ литературы.
2. Эксперимент.
Структура работы
Данная работа состоит из титульного листа, содержания, введения, основной части, практической части, заключения и списка использованной литературы.
Во введении раскрыта актуальность выбранной темы, определены цель, задачи и методы работы. В основной части раскрыты вопросы об эфирных маслах, их составе, свойствах, методах получения и областях применения; описаны состав плодов и эфирных масел некоторых цитрусовых растений.
В практической части описаны проделанные опыты по выделению эфирных масел из кожуры апельсинов, лимонов, мандаринов. В заключении сделаны выводы и приведён список использованной литературы.
Эфирные масла встречаются во всех органах эфиромасличных растений, а не присутствуют только в отдельных клетках, как, например, слизи и камеди. Ароматические масла находятся в клетках в форме небольших капелек в клеточном соке либо в виде эссенции в специальных клетках, которые могут находиться в таких частях растения, как листья, стебли, лепестки цветов, корни, кора, семена. Эфирные масла в плодах встречаются только у цитрусовых в (кожуре) и ещё у нескольких растений ( можжевельник, клубника, вербена тропическая). Из разных частей одного и того же растения получают различные по своему составу и свойствам эфирные масла. Ярким примером тому служит дерево горького апельсина.
« Эфирное масло » как термин содержит в себе противоречие: эфиры и масла – это разные по природе вещества. Эфирные масла – это больше эфиры, чем масла. С химической точки зрения они относятся к группе ароматических углеводородов и обладают высокой степенью летучести. Маслами их назвали потому, что они создают ощущение жирности при попадании на кожу, хотя к классу жиров они никак не относятся.
Название конкретного эфирного масла происходит чаще всего от названия растения, исключение составляют лишь цитрусовые. Эфирное масло, полученное из листьев цитрусовых, называется петигрениевыми, из цветов – неролиевым, из плодов – по названию растений.
Существует две системы классификации эфирных масел – упрощённая и ботаническая. Ботаническая классификация предполагает выделение небольшого количества семейств, которые наиболее всего изобилуют эфиромасличными растениями. Это такие семейства, как:
В упрощённой классификации можно выделить несколько основных групп эфирных масел:
Эфирные масла представляют собой сложные, многокомпонентные смеси душистых и разнообразных по структуре органических веществ. Состав разных эфирных масел неоднороден. Каждое эфирное масло содержит от нескольких десятков до нескольких сотен химических соединений.
Основными компонентами эфирных масел являются:
Состав эфирных масел зависит от вида растения, места произрастания, погодных условий в год сбора, условий хранения сырья, способа извлечения эфирных масел, а также нередко от длительности и условий хранения.
Каждое эфирное масло является особенным для какого-то вида растения, в то же время одни и те же компоненты эфирного масла могут встречаться у разных растений из разных семейств. Чаще все органы одного растения содержат одно и то же ароматическое масло, но бывают и исключения, когда в каждой части растения вырабатывается отдельное эфирное масло.
Условия внешней среды, в которых обитают растения (климат, высота над уровнем моря, почва местности), имеют большое значение для количественного и качественного образования эфирного масла. Учеными замечено, что с приближением к экватору количество эфироносных растений возрастает. Однако в северных широтах с умеренным климатом растения, содержащие ароматические вещества, тоже встречаются (к ним относятся и растения из семейства губоцветных).
Большинство эфирных масел при обычной температуре представляют собой бесцветные или слегка желтоватые маслянистые жидкости со своеобразным запахом. Исключение составляют ромашковое масло, окрашенное в темно-синий цвет, масло горькой полыни - сине-зеленое.
Некоторые из них застывают уже при температуре немногим ниже комнатной, другие при 0° или несколько ниже и немногие не застывают вовсе. Застывание при этом не бывает полным, так как в твердое состояние обыкновенно переходит не все масло, а только одна или несколько составных его частей.
Удельный вес эфирных масел колеблется между 0,8-0,98. Существуют масла и тяжелее воды - их удельный вес, однако, никогда не превосходит 1,2.
Все без исключения эфирные масла летучи, особенно при нагревании.
Температура кипения эфирных масел колеблется в достаточно широких пределах, масла возгоняются от 140° до 260° С. Все они обладают способностью перегоняться сами по себе под уменьшенным давлением или с водяным паром.
Все эфирные масла обладают способностью поглощать кислород из воздуха. Большинство масел при окислении изменяет свой запах, а именно, за немногими исключениями, ухудшают его.
В воде эфирные масла почти не растворяются, но образуют с ней эмульсию. Прекрасно растворяются все эфирные масла в органических растворителях (эфир, хлороформ, сернистый углерод, ацетон, хлористый метил, жиры и жирные масла).
Эфирные масла способны оставлять пятно на бумаге, оно быстро испаряется в отличии от пятна жирного масла остается.
Из фармакологических свойств наиболее характерно для эфирных масел наличие противовоспалительной, антимикробной, противовирусной и противоглистной активности. Некоторые эфирные масла оказывают влияние на деятельность сердечно-сосудистой, дыхательной, пищеварительной, мочеполовой, иммунной систем, ЦНС, обладают транквилизирующими и успокаивающими свойствами. Они стимулируют нервную систему, снимают нервное напряжение, помогают при стрессовых состояниях, уменьшают раздражительность, снижают эмоциональную возбудимость, нормализуют сон, устраняют навязчивые состояния, повышают работоспособность.
1.4 . Физиологическое значение эфирных масел растений
Являясь побочными продуктами клеточного обмена веществ, эфирные масла имеют значение и для самого растения. К важнейшим физиологическим функциям относятся следующие:
Ароматические растения и масла использовались на протяжении тысячелетий в медицине, косметике и парфюмерии. Позже, кроме способности положительно воздействовать на человеческий организм только при помощи запаха, было выявлено лечебное действие эфирных масел при нанесении на кожу.
В настоящее время сфера применения эфирных масел довольна широка:
Наибольшее применение имеют эфирные масла цитрусовых, мятное эфирное масло, эфирное масло иланг-иланг и скипидары, полученные из хвойных деревьев.
Важно помнить, что эффективность применения масла зависит от его качества и происхождения. Полезными свойствами обладают только натуральные, неразбавленные и неподделанные эфирные масла. Синтетические масла таких свойств не имеют.
Эфирные масла являются высококонцентрированными веществами, поэтому в большинстве случаев применять их можно не в чистом виде, а в смеси с так называемой несущей или базовой, субстанцией. В роли субстанции чаще всего выступает второй тип масел – базовые ( оливковое, кокосовое, жожоба, масло из зародышей пшеницы, касторовое, льняное и др.)
В настоящее время существует несколько методов получения эфирных масел, выбор которых объясняется свойствами растительного сырья.
Основными способами являются: холодное прессование (для плодов цитрусовых, включая лимон и бергамот) и дистилляция паром (анисовое, гвоздичное, мятное масла и др.). Кроме того, применяется экстракция органическими растворителями, мацерация или анфлераж.
Кроме 100% натуральных эфирных масел, сегодня на рынке существует огромное количество так называемых "идентичных натуральным" продуктов. Это эфирные масла, полученные синтетическим путем. В парфюмерии и производстве ароматизаторов требуется постоянство ароматов, а натуральное сырье, подвержено изменениям в зависимости от природных условий. Большинство масел, идентичных натуральным, в действительности идентичны только на 96%, эти масла не обладают терапевтическим эффектом. Единственное неоспоримое преимущество искусственных эфирных масел - низкая стоимость по отношению к натуральным.
Это самый старый способ получения эфирных масел из растительного сырья, наиболее распространенный промышленный способ получения эфирных масел, которые в основном предназначены для применения в медицинской практике, хотя используются также в парфюмерной и пищевой промышленности. Его используют в тех случаях, когда содержание эфирного масла в сырье достаточно высокое, а температура перегонки (около 100 °C) не отражается на его качестве. Это единственный метод, с помощью которого можно получить вещества, полностью соответствующие определению «эфирное масло». Вещества, получаемые другими методами, называются эссенциями или абсолютами.
При дистилляции растительное сырье или погружают в воду, которую затем доводят до кипения, или кладут на сетку, расположенную над кипящей водой, так чтобы через него проходил пар. В качестве сырья могут использоваться листья, корни, плоды, цветы, ветви, стволы, кора и смолы. Когда сырье помещают в воду, то процесс получения масла называется прямой дистилляцией, а если через него пропускают пар, то это называется дистилляцией паром. И в том, и в другом случае горячая вода и пар разрывают железы растения и содержащаяся в них эссенция высвобождается в виде пара. Этот пар вместе с паром, участвующим в процессе перегонки, собирается в трубке, проходящей через охлаждающие установки, после чего вновь приобретает жидкую форму и сливается в отстойник. Пар превращается в водный дистиллят, а эссенция растения - в эфирное масло. Так как масло легче воды, оно собирается на поверхности отстойников и его легко отделить от водной фракции. Иногда водный дистиллят также бывает ценным продуктом и продается в качестве цветочной или травяной воды.
Из некоторых растений путем дистилляции можно получить лишь очень незначительное количество эфирного масла, и тогда оно считается побочным продуктом при производстве, к примеру, розовой или апельсиновой воды. Для получения эфирного масла из более деликатных, нежных растений, не переносящих воздействия паром, - жасмина, розы, цветков апельсина - применяется другая технология, а именно: анфлераж или экстракция растворителями.
Метод перегонки эфирного масла с водой из растительного сырья основан на физическом законе парциального давления Дальтона-Рауля, в соответствии с которым две несмешивающиеся жидкости, нагреваемые вместе, закипают при температуре ниже температуры кипения каждой жидкости в отдельности, и на свойствах эфирного масла — летучести и практической нерастворимости в воде. Пары воды из парообразователя, проходя через растительный материал, увлекают летучее эфирное масло, которое конденсируется в холодильнике и собирается в приемник. Температура кипения отдельных компонентов эфирных масел колеблется от 150 до 350 °C. Например, пинен кипит при 160 °C, лимонен — при 177 °C, гераниол — при 229 °C, тимол — при 233 °C . Однако, все эти вещества как компоненты эфирного масла в присутствии водяного пара перегоняются при температуре ниже 100 °C. Так, смесь скипидара и воды в условиях атмосферного давления будет перегоняться при 95,5 °C (вместо 160 °C для пинена — основного компонента скипидара). Следовательно, в данных условиях парциальное давление паров смеси достигает атмосферного давления (условие кипения) еще до кипения воды. Этот метод требует менее сложной аппаратуры, но дает меньший выход масла, качество которого может снижаться за счет перегрева сырья.
Перегонку с водяным паром осуществляют в перегонных кубах или в непрерывно действующих перегонных аппаратах. Перегонные кубы представляют собой периодически действующие установки, состоящие из перегонного куба, конденсатора и приемника; куб имеет двойную рубашку, в которой циркулирует пар, предохраняющий куб от охлаждения. На днище куба располагается перфорированный змеевик, через который поступает пар для перегонки масла. Куб закрывается крышкой, которая посредством пароотводной трубки соединяется с конденсатором. Приемником служат так называемые флорентийские склянки со сливными трубками. Они устроены так, что если масло легче воды, то оно собирается слоем сверху, при этом вода вытекает через сливную трубку, которая укрепляется в тубусе у днища склянки. Если эфирное масло тяжелее воды, то оно опускается на дно, а воду удаляют через трубку, укрепленную в верхней части склянки. Сырье загружают в куб на ложное дно. Через вентиль и змеевик в куб впускают пар, который, проходя через растительную массу, увлекает с собой эфирное масло. В тех случаях, когда погонные воды содержат в растворенном или эмульгированном состоянии много ценного эфирного масла (например, при получении розового масла), оно выделяется путем вторичной дистилляции отгонных вод. При этом с первыми же порциями воды отгоняется большая часть удержанного масла.
Для переработки больших количеств сырья применяют непрерывно действующие перегонные аппараты. Перегонка с водяным паром может проводиться не только при атмосферном давлении, но и под давлением с перегретым паром. В этом случае соотношение воды и эфирного масла выгодно меняется в пользу увеличения перегоняемого масла. Это объясняется тем, что уменьшение упругости паров воды идет непропорционально изменению упругости паров эфирного масла.
Перегонка при пониженном давлении позволяет снизить температуру перегонки и тем самым сохранить составные части эфирных масел в неизменном виде. Во всех случаях перегонки эфирных масел с водяным паром получается дистиллят, который собирается в приемник и отстаивается. Эфирные масла с плотностью меньше единицы собираются в верхней части приемника над водой. В случае перегонки эфирных масел с плотностью больше единицы, они собираются под водой.
Перегонку эфирных масел производят как из свежего, так и из высушенного материала. Однако не все виды эфиромасличных растений можно высушивать, некоторые из них (лаванда, роза, мелисса лекарственная, мята перечная и др.) требуют перегонки в свежем виде, так как сушка сырья данных видов приводит к значительным потерям эфирного масла и, следовательно, к уменьшению его выхода при перегонке с водяным паром.
С целью повышения выхода эфирного масла из растительного сырья применяют так называемый прием высаливания, то есть добавления какой-либо соли (хлорида натрия и др.) в дистилляционные воды. При этом соль вытесняет капельки эфирного масла из межмолекулярного пространства растворителя (воды). С целью полного извлечения эфирного масла из дистиллята, последний обрабатывают низкокипящим органическим растворителем (гексан, диэтиловый эфир) и после удаления растворителя получают эфирное масло.
Этот метод применяют при производстве эфирных масел из плодов цитрусовых (лимона, грейпфрута, апельсина, лайма, бергамота). Это связано с тем, что эфирные масла локализуются в корках, близко к поверхности. При легком нажатии на корку происходит разрыв клеток вместилища и выход капель масла наружу, на чем и основан способ получения эфирных масел из плодов цитрусовых методом прессования. При этом масло выжимается из цедры (верхний слой кожуры) фруктов.
Как правило используется кожура фруктов из которых ранее был отжат сок. Если раньше отжим масел осуществлялся вручную, то сейчас данный процесс полностью автоматизирован. Прессование проводят на гидравлических прессах, воздействуя на кожуру, оставшуюся после отжатия сока из плодов. Для этого кожуру предварительно пропускают через зубчатые вальцы. Оставшееся (до 30 %) в кожуре эфирное масло извлекают далее перегонкой.
Наилучшее масло цитрусовых все же получается при ручном отжиме.
Это традиционный метод, использующийся для экстракции самых высококачественных растительных эссенций из нежных цветов, таких, как роза и жасмин. Это трудоемкий и дорогостоящий процесс, поэтому получающийся в результате продукт - абсолют - имеет высокую цену. Мацерация применяется при обработке цветов с незначительным содержанием эфирного масла или в тех случаях, когда оно не выносит значительного нагревания без изменения в свойствах.
Метод основан на том, что выделяющееся эфирное масло из собранного сырья (преимущественно из цветков, например, лепестков розы) поглощается сорбентами (твердые жиры, активированный уголь и др.). Этот процесс проводится в специальных рамах, герметично собираемых по 30-40 штук (одна на другую) в батарею. При работе с твердыми жирами на обе стороны стекла (рамы) наносят жировой сорбент (смесь свиного и говяжьего жира и др.) слоем 3-5 мм. Цветки раскладывают поверх сорбента толщиной до 3 см и оставляют на 48-72 ч. По истечении этого срока сырье удаляют и на рамы помещают свежее сырье. Такую операцию повторяют многократно (до 30 раз), пока сорбенты не будут насыщены эфирным маслом. При этом отработанное сырье, содержащее еще некоторое количество эфирного масла (преимущественно тяжелые фракции), дополнительно перерабатывают экстракцией или перегонкой с водяным паром.
Затем жир, насыщенный эфирным маслом, снимают со стекла, и из полученной помады эфирное масло экстрагируют спиртом, спиртовое извлечение вымораживают и фильтрацией удаляют из него выпавшие примеси (жиры и др.). Спирт отгоняют под вакуумом и получают чистое эфирное масло.
При использовании в качестве сорбента активированного угля сырье (цветки) помещают в камеру на сетки, после чего камеру герметически закрывают и через нее продувают сильный ток влажного воздуха, уносящего с собой пары эфирного масла, выделяемого цветками. Масло из воздуха поглощается активированным углем, лучше всего марки БАУ (березовый активированный уголь), находящимся в адсорбере, который установлен над камерой. Активированный уголь после его насыщения эфирным маслом выгружают из адсорбера, подвергают элюированию этиловым эфиром и после отгонки растворителя получают эфирное масло.
Масло, получаемое с помощью этого метода, называется «абсолют». Абсолют обычно представляет собой высококонцентрированную вязкую жидкость, но иногда он имеет твердую или полутвердую консистенцию, как, например, абсолют розы. Он твердеет при комнатной температуре, а если флакон с абсолютом немного подержать в руке, то, нагреваясь, он приобретает жидкую консистенцию. Абсолют имеет сильный запах и сильные терапевтические свойства. Для достижения одинакового эффекта требуется гораздо меньше абсолюта, чем эфирного масла, полученного дистилляцией.
Некоторые из самых высококачественных цветочных абсолютов получают посредством экстракции растворителями. Эфирные масла растворяются во многих легко летучих органических растворителях (гексан, петролейный эфир, хлороформ, диэтиловый эфир, метанол, бензол). Это свойство используется в тех случаях, когда, с одной стороны, компоненты эфирных масел подвергаются разрушению при перегонке с водяным паром, а с другой — нет необходимости достижения высокой степени очистки (в случае применения в парфюмерной или пищевой промышленности). Экстракция заключается в том, что сырье в специальных экстракторах подвергают извлечению петролейным эфиром или другим экстрагентом. Жидкий растворитель медленно просачивается сквозь цветы, растворяя эфирные масла. Затем растворитель отделяют ( отгоняют ) для последующего использования и в результате получают полутвердое ароматное вещество под названием «конкрет». Он содержит эфирное масло, жиры и воскообразные вещества и примеси липофильных веществ (стерины, хлорофилл, каротиноиды и другие жирорастворимые витамины).
В последнее время экстракция эфирных масел стала производиться также сжиженными газами (углекислота, хладон-12 и др.), однако этот метод требует наличия соответствующего оборудования, выдерживающего высокое давление (до 200 атм.). С помощью этого метода эфиромасличной промышленностью перерабатываются гвоздика, хмель, лаванда и пр.
Фильтрация – это относительно недавно изобретённый метод извлечения эфирного масла из растений. Он отличается от метода паровой дистилляции тем, что при фильтрации генератор пара расположен над растительным материалом и пар проходит через него сверху вниз. Эссенция, высвобождающаяся из растений в виде пара, вместе с паром, участвующим в перегонке, собирается в трубке, проходящей через систему охлаждения, где каждая последующая установка имеет более низкую температуру, чем предыдущая. В конце процесса эфирное масло отделяется от водной фракции таким же образом, как и при обычной дистилляции паром.
Этот метод распространён не так широко, но с его помощью удобно извлекать эфирное масло из древесных и жёстких растительных материалов, таких как семена растений семейства зонтичных ( анис, укроп и пр.).
Чтобы извлечь масла путём обычной дистилляции паром, требуется 12 часов, метод фильтрации сокращает время извлечения до 4 часов. Чем меньше времени растения подвергаются воздействию пара, тем более высококачественное масло получается в результате.
Глава 2. Описание эфирных масел некоторых цитрусовых растений
2.1. Химический состав цитрусовых плодов
2.1.1. Химический состав плодов лимонов
В мякоти лимона содержится до 8 % органических кислот (в основном лимонная), около 3% сахара, 40-90 мг/% витамина С, а также витамины А, В1, В2, Р, пектиновые (желирующие) вещества, минеральные соли. Плоды лимона богаты щелочными элементами.
Лимонная цедра и листья содержит эфирные масла, пектиновые вещества, витамины. Лимонный сок богат органическим калием, является источником цитрина.
2.1.2. Химический состав плодов апельсинов
В мякоти плода содержится до 12 % углеводов ( почти в равных количествах
глюкоза, фруктоза и сахароза), до 12% органических кислот ( преимущественно лимонной), 1,4% клетчатки, азотистые и красящие вещества, фитонциды, фолиевая кислота. В составе белков сравнительно много незаменимой аминокислоты метионина. Апельсиновый пектин ( 0,4 – 0,5 % в мякоти) обладает наибольшей желирующей способностью среди всех плодов и ягод. В 100 г съедобной части плодов содержится до 60 мг витамина С, 0,05 – 0, 3 мг каротина, по 0, 03 – 0,07 мг витаминов В1 и В2, 0,2 мг витамина Р, 250 мг липотропного вещества инозита. Минеральные вещества в апельсинах представлены калием -197 мг/100 г, кальцием – 34, магнием – 13, фосфором – 23, железом – 0,3, натрием – 13 мг/100 г.
В апельсинах содержится лимонен, который вызывает горький привкус плодов. В кожуре ( цедре) апельсинов содержится до 2,4% эфирных масел , которые обусловливают их прекрасный аромат; сахара,витамиена С ( до 170 мг/100 г), В, Р, каротина; большое количество пектиновых веществ, минеральные соли. Оранжевая окраска кожуры плодов обусловлена наличием главным образом криптоксантина. В кожуре преимущественно локализуются специфичные для апельсина глюкозиды гиспередин и эридиктиол.
Если сравнивать количество витаминов, содержащееся в мякоти и в кожуре апельсина, то кожура находится на первом месте.
В цедре апельсина находится огромное количество витаминов, пектиновой кислоты и лимонной кислоты. Пектиновая и лимонная кислоты являются фитонцидами – веществами, которые считаются природными антибиотиками.
2.1.3. Химический состав плодов мандаринов
Мандарины состоят из углеводов, воды, пищевых волокон, органических кислот, в малых количествах присутствует белок и жиры. Мякоть плодов мандаринов содержит фитонциды, натуральные сахара — фруктоза и глюкоза, органические кислоты ( до 0,6—1,1 %) - лимонная и яблочная кислоты, а также цветные пигменты, например, оранжевый — каротин. Витамины - тиамин, рутин, рибофлавин, аскорбиновая кислота.
В мандариновой кожуре (цедре) содержится до 1-2 % эфирного масла, богатое некоторыми компонентами: цитраль, а-лимонен, спирты, каприловый и другие альдегиды, а также оранжевые и желтые пигменты (например, каротин).
Метиловый эфир антраниловой кислоты обеспечивает мандариновому маслу, плодам, листьям и молодым побегам своеобразный нежный сладковато-цитрусовый вкус и запах.
2.2. Состав, свойства, получение и применение эфирных масел цитрусовых растений
2.2.1. Лимон
Используемая часть растения : свежая корка лимона.
Химический состав: пинен, лимонен, фелландрин, камфен, линалиол, цитрал, цитронеол.
Аромат: фруктовый запах свежих лимонов.
Цвет: бледный жёлто-зелёный.
Получение: холодное прессование из кожуры плодов лимонного дерева ( из 3000 плодов лимона получается 1 литр эфирного масла).
Косметическое действие: замедляет процессы старения в коже, отбеливает и разглаживает кожу, сводит веснушки и пигментные пятна, ликвидирует видимый сосудистый рисунок, устраняет ломкость ногтей, сыпь различного происхождения, фурункулы, бородавки, заживляет трещины на ладонях и подошвах, экземы. Прекрасное средство от перхоти, естественный осветитель волос. Нормализует секрецию жирной кожи.
Целебное действие: устраняет кровоточивость и воспаление дёсен. Является хорошим противовирусным иммуномодулирующим средством при гриппе, герпесе, кори, паротите, ветрянке. Оказывает антибактериальное, антисептическое действие. Устраняет головные боли, связанные с гиподинамией, духотой, переутомлением, метеорологическими переменами. Восстанавливает пищеварительные процессы, способствует выведению шлаковых накоплений из кишечника, улучшает работу печени и поджелудочной железы, является лёгким желче- и мочегонным. Нормализует обмен веществ и утилизацию жиров. Восстанавливает естественную формулу крови. Тонизирует вегетативную нервную систему.
Применение в промышленных целях: Оно служит ароматической добавкой для кондитерских изделий, напитков, моющих средств, применяется для производства косметики и парфюмерии с освежающим цитрусовым ароматом.
Бытовое применение: Используется для гигиены полости рта. Придаёт изысканный вкус блюдам из утки, курицы, рыбы, салатам, выпечке, сокам, вину. Отбивает запахи пищи на деревянной посуде. Отпугивает моль и домашних муравьёв, очищает воздух.
Методики применения : Приложение№ 1
2.2.2. Апельсин сладкий
Используемая часть растения : кожура ( из листьев получают масло петигреён, а из цветов – масло нероли).
Цвет: от жёлтого до коричневого.
Химический состав: лимонен (около 90 %), линалоол, цитраль, цитронеллаль, эфиры каприловой кислоты, гераниол, терпинеол.
Аромат: эфирно-свежий, фруктово-цветочный
Получение: холодный отжим ( прессование). Выход масла 0,15- 0,3 %
Эмоциональное действие: Аромат апельсина – хорошее средство против депрессии, он стимулирует тело, освежает восприятие, помогает избавиться от безысходности и равнодушия, создаёт романтическое настроение, помогает ощутить вкус жизни. Устраняет ночные кошмары, состояние подавленности, благотворно сказывается на биоритмах сна.
Косметическое действие: Устраняет дерматиты, восстанавливает упругость и эластичность кожи, устраняет угревую сыпь. Шампуни и бальзамы, обогащённые апельсиновым маслом эффективны при выпадении волос, перхоти, после «химии», воздействия солнечных лучей.
Целебное действие: Антисептическое, противомикробное, противоревматическое, антисклеротическое, жнлчегонное, антитоксичное, дезодорирующее, заживляющее, обезболивающее, антидепрессивное, противовоспалительное, ветрогонное, потогонное, отхаркивающее, тонизирующее.
Апельсиновое масло оказывает стимулирующее воздействие на аппарат митохондрий, стимулирует синтез меланина и витамина D, укрепляет иммунитет, устраняет анемию и гиповитаминозы, нормализует обмен веществ. Повышает эластичность и прочность соединительной ткани. Деликатнейший спазмолитик, регулярное применение которого позволяет забыть об артериальной гипертензии.
Другое применение: Используется в слабительных, ветрогонных и желудочных лекарственных препаратах. Применяется как отдушка при производстве лекарств, а также в косметике и парфюмерии. Находит широкое применение в пищевой промышленности и в производстве алкогольных ( ликёры) и безалкогольных напитков. Апельсины и лимоны применяют при изжоге, диспепсии, желтухе, учащённом сердцебиении. В косметической промышленности применяется в производстве гигиенических кремов, лосьонов, дезодорантов и добавок для ванн, в парфюмерии – для производства духов и одеколонов.
Меры предосторожности: Фототоксично. Не наносить на кожу меньше, чем за 60 минут до приёма солнечных ванн.
Методики применения Приложение № 2
2.2.3. Мандарин
Используемая часть: кожура
Цвет: оранжевого или темно-оранжевого, иногда красно-желтого цвета
Аромат: очень нежный, сладкий, цитрусовый.
Химический состав: лимонен ( 65%), терпинен, терпинеол, терпинолен, пинен, цитраль, мирцен, синенсаль, туйен, октаналь, цимен, линалоол, тимол, метилантранилат.
Действие: антисептическое, спазмолитическое, ветрогонное, мочегонное, желчегонное, успокоительное, слабительное, мягкое гипотензивное, тонизирующее. Обладает общеукрепляющим, оздоравливающим действием, восстанавливает силы, является прекрасным средством от общей слабости. Способствует улучшению пищеварения. Стимулирует работу печени, является легким желчегонным средством. Устраняет процессы брожения и гниения в кишечнике, помогает избавиться от скапливающихся газов и шлаков. Способствует устранению желудочно-кишечных колик, диспепсии, изжоги, анорексии. Повышает аппетит, в особенности после перенесенной болезни и при депрессии. Устраняет кровоточивость и воспаление десен.
Регулирует обмен веществ, способствует выведению продуктов метаболизма. Препятствует накоплению лишнего веса и потере упругости контуров тела. Эффективно при ожирении и целлюлите. Способствует разжижению и эвакуации мокроты из бронхов, снимает воспалительные процессы, смягчает кашель. Способствует разжижению и эвакуации мокроты из бронхов, снимает воспалительные процессы, смягчает кашель. Мандариновое эфирное масло является хорошим регулятором эмоционального фона. Оно хорошо снимает нервное напряжение, избавляет от чувства страха и тревоги, способствует устранению раздражительности, нервного напряжения, депрессии, бессонницы, умственного и физического утомления. Восстанавливает силы после болезней и душевных кризисов. Повышает творческую активность у детей. Бодрящий и освежающий аромат масла помогает обрести душевный мир и спокойствие.
Способствует устранению мышечных судорог и икоты. Снимает тошноту при морской болезни. Способствует усилению лактации
Воздействие на эмоциональную сферу: Мандариновое масло несет мир и спокойствие, как во внутреннем состоянии, так и в отношениях с внешним миром. Его аромат прогоняет мрачные и пессимистичные мысли, избавляет от депрессивных расстройств, снимает беспокойство и раздражение, ощущение серости и обыденности.
Повышая продуктивность интеллекта, его аромат проявляет интеллигентность, активность и оригинальность. Мандариновое масло способствует позитивным настройкам, помогает обрести радость и оживляет надежды.
Это одно из лучших масел для работы с психоэмоциональными состояниями в период беременности, а также у детей и пожилых людей.
В качестве легкого афродизиака мандариновое масло способствует развитию фантазии, налаживает взаимопонимание, вызывает игривые настроения.
Лечебные свойства: Среди целебных свойств эфирного масла из корочек плодов мандаринового дерева наиболее активно используют способность стимулировать и тонизировать пищеварение, налаживать работу печени и желудка, успокаивать кишечные расстройства. Мандариновое масло оказывает общее очищающее воздействие, стимулирует аппетит и способствует восстановлению после болезней.
Благодаря высокому содержанию провитаминов оно качественно улучшает состояние иммунитета и повышает защитные силы организма. Благодаря своему оптимистическому воздействию, оно снимает бессонницу, воздействуя не на симптомы, а на источники стрессовых расстройств, уменьшает нервозность и снимает проявления менструального синдрома. Оптимизирующее воздействие мандаринового масла также проявляется и в воздействии на кровеносную систему.
Кроме того, данное масло эффективно справляется с воспалениями и кровоточивостью десен. Благодаря мягкому воздействию мандариновое масло можно использовать для терапии детских заболеваний и даже во время беременности (еще несколько веков назад именно мандариновое масло считалось лучшим средством для лечения икоты, отрыжки и пищевых расстройств у новорожденных во Франции).
Применение в косметологии и медицине: Косметологическое влияние мандаринового масла связано с комплексом освежающих, тонизирующих, выравнивающих свойств. Это эфирное масло – незаменимый компонент защитных составов для холодного времени года, ведь благодаря системному влиянию оно позволяет компенсировать недостаток тепла и солнца.
Широко известны и антицеллюлитные свойства мандаринового масла, и его способность поддерживать контуры тела, препятствовать отложению жировых прослоек и возникновению растяжек. Незаменимо оно и для общего ухода за стареющей и жирной кожей, в лечении шрамов, отеков, акне и пигментаций.
Мандариновое масло с его неповторимым ароматом – одна из самых популярных добавок для ароматизации напитков, усиления цитрусовых ноток, придания глубины ароматизаторам и отдушкам из апельсина.
В парфюмерии его употребляют не часто, но эффектные цветочные ноты, «расставленные» при помощи мандарина, часто создают незабываемую основу элитных летних ароматов.
Противопоказания: Единственным недостатком мандаринового масла является его фототоксичность: даже для группы цитрусовых это масло обладает слишком высокой чувствительностью к воздействию прямых солнечных лучей. После контакта с эпидермисом это масло вызывает покраснение и непродолжительное жжение. Как и любое эфирное масло из цитрусовых, мандариновое обязательно следует проверять на аллергические реакции.
Применение: Издревле кожура мандарина использовалась в медицине восточных стран для улучшения пищеварения и аппетита, для снятия воспалительного процесса в горле и бронхах, для смягчения удушливого кашля.
Сегодня, благодаря своему составу и полезным свойствам, эфирное масло мандарина широко применяют не только в медицине, но и косметологии, пищевой промышленности и ароматерапии. И, несомненно, немалую роль играет применение масла мандарина в косметологии, особенно в уходе за кожей лица, где этот продукт действительно способен творить чудеса.
Предостережения: Крайне нежелательно нанесение эфирного масла мандарина на кожу лица и тела непосредственно (менее чем за 60 минут) перед выходом на солнце, или походом в солярий.
Методики применения Приложение № 3
Глава 3 Практическая часть
3.1. Выделение эфирного масла ( лимонена) из корок цитрусовых плодов методом перегонки
Лимонен – основной компонент (90%) эфирного масла апельсина: 1-метил-4-изопропенилциклогексен-1 ненасыщенный углеводород лимонен, содержащий две изолированные двойные связи.
3.1.1. Выполнение работы
Материал | Исследуемое вещество |
Апельсиновые корки | Лимонен |
Лимонные корки | Лимонен |
Мандариновые корк | Лимонен |
В широкую пробирку помещают несколько измельчённых кусочков апельсиновой корки (оранжевую ее часть - цедру), заливают водой так, чтобы вода покрыла корки, и содержимое пробирки давят (осторожно!) шпателем.
Затем пробирку закрывают газоотводной трубкой, конец которой опускают в другую пробирку, помещенную в стакан с холодной водой. Содержимое первой пробирки нагревают до кипения и кипятят до тех пор, пока в пробирке-приемнике не соберется 1- 2- 3 мл дистиллята ( вода + лимонен ), имеющего характерный апельсиновый запах. С полученным образцом проделывают опыты на непредельные соединения. Содержимое дистиллята делят на две части. В одну часть добавьте 1-3 капли бромной воды, а в другую часть – 1-3 капли водного раствора перманганата калия.
3.1.2. Реакции ненасыщенных соединений с бромом
Добавление раствора брома продолжают до прекращения его обесцвечивания. Дополнительным признаком протекания реакции присоединения является образование тяжелых маслянистых капель дибромида.
Кроме алкенов, диенов, алкинов растворы брома обесцвечивают фенол, анилин, карбонильные соединения (в присутствии кислот или оснований).
В одну пробирку помещают 1-2 капли алкена, в другую – 1-2 капли вещества, рекомендованного для холостого опыта ( вазелиновое масло, гексан, циклогексан). Вещества растворяют в 0,5-1 мл ледяной уксусной кислоты. К полученным растворам добавляют по каплям 1% раствор брома в ледяной уксусной кислоте. В пробирке с алкеном красно-коричневый цвет брома немедленно исчезает. Добавление брома продолжают до прекращения его обесцвечивания, после чего смесь разбавляют трехкратным объемом воды. Образующийся дибромид опускается на дно в виде тяжелых маслянистых капель или выделяется в виде кристаллов.
В холостом опыте исчезновения окраски брома не происходит.
3.1.3. Окисление ненасыщенных соединений перманганатом калия
Соединения, содержащие кратные связи (алкены, диены, алкины, ненасыщенные соединения с функциональными группами) реагируют с холодным разбавленным раствором перманганата калия, давая диолы (реакция Вагнера). При этом малиновая окраска перманганата калия исчезает, и появляются бурые хлопья оксида марганца(IV). Скорость реакции зависит от растворимости вещества в воде. Если вещество в воде не растворяется, то реакцию проводят в ацетоне. В указанных условиях реагируют также другие легко окисляющиеся соединения (муравьиная кислота, альдегиды, фенолы, амины, и т. д.).
К 0,5 мл исследуемого ненасыщенного соединения добавляют по каплям при сильном взбалтывании 1%-ный раствор перманганата калия. Наличие непредельных соединений обнаруживается по исчезновению первоначальной окраски раствора окислителя и появлению бурого хлопьевидного осадка.
Параллельно по этой методике проводят холостой опыт.
Аналогично выделяем масло из цедры лимона и мандарина.
3.1.4. Дистилляция с паром
Для получения более качественного эфирного масла нам потребуется круглодонная колба емкостью около 0,5 л, к которой надо подобрать резиновую пробку с двумя отверстиями. В одно из них следует вставить длинную (70-80 см) стеклянную трубку с сужающимся (оттянутым) концом, которая будет доходить почти до дна колбы (эта трубка будет служить предохранительным клапаном). Через второе отверстие пробки введем короткую изогнутую трубку ("колено"), которую присоединим, опять-таки через пробку с двумя отверстиями, ко второй круглодонной колбе, так, чтобы она доходила почти до дна второй колбы. Отвод пара из этой второй колбы (с перегоняемым веществом) будет происходить через водяной холодильник, где отгоняемое вещество должно конденсироваться вместе с водяным паром. Для сбора конденсата целесообразно использовать не колбу-приемник, а делительную воронку, позволяющую слить водную часть конденсата, сохранив душистые эфирные масла. Следует одновременно слегка нагревать и вторую колбу, чтобы объём жидкости несильно в ней увеличивался в результате конденсации пара. Удобно использовать для нагревания второй колбы песочную баню, стоящую на электроплитке.
300 г цедры измельчим их ножом или острыми ножницами и поместим во вторую колбу, залив минимальным количеством воды. В первую колбу заливается вода, затем включается нагревание. Перегонку ведем с водяным паром в течение 30-40 минут, считая с момента закипания воды в первой колбе. За это время в приёмнике соберётся около 100 мл продукта (цитрусовое масло и водный конденсат).
Рисунок: 1 – горелка, 2 –вода с пористой керамикой, 3 – вода с сырьём, 4 – вход холодной воды, 5 – выход воды из холодильника, 6 –холодильник, 7 – приёмник конденсата, 8- электроплитка
Выводы:
из цедры лимона - горьковатый, свежий, сладко-цитрусовый аромат,
из цедры апельсина – слегка сладковатый свежий аромат,
из цедры мандарина - сладковатый приторно- фруктовый.
3.2. Выделение эфирного масла из корок цитрусовых холодным отжимом
В домашних условиях можно получить немного лимонного или апельсинового масла. Для этого можно используем новую давилку для чеснока (ту, которой раньше не пользовались) либо теркой. В протёртом виде завернем в кусочек прочной материи и тщательно выдавим. При этом через ткань просачивается мутная жидкость, состоящая из воды и капелек масла.
Но прежде нужно убедиться, что плоды не покрыты никаким составом, который иногда используют для предохранения от порчи при длительном хранении и который сделает масло из цедры этих плодов непригодным к употреблению.
Выводы:
3.3. Изготовление « цитрусовых духов»
Для приготовления духов потребуется эфирное масло. Приготовим его по вышеописанному методу. В качестве базового масла можно использовать масло жожоба, кокоса или миндаля, воск, а также спирт. В нашем случае эфирные масла цитрусовых будут нотами самого аромата.
Для хранения « духов » подойдет небольшой флакончик из-под духов, который перед работой следует тщательно промыть и высушить. В пузырёк добавляем 10 мл базового эфирного масла ( или 70 г спирта или водки ) , 5-7 капель цитрусового масла, закупориваем флакон и сильно встряхиваем содержимое. Оставляем флакон на некоторое время, для того чтобы аромат стал насыщенным, ярким и стойким. Когда запах стал полным, добавили во флакон две столовых ложки воды и вновь встряхнули.
После того, как мы перемешали все компоненты, их можно перелить в другую емкость или оставить в той, что использовали для приготовления. Главным условием является темное стекло и плотная крышка, чтобы аромат не выдохся и не изменил свои качества под действием солнечных лучей.
Выводы:
Заключение
Изучая литературу об эфирных маслах, проводя опыты по их выделению из кожуры цитрусовых растений, я узнала много нового и интересного; сделала следующие выводы:
Приложение № 1
Методики применения масла лимона
Аромакурительницы: 5-8 капель на 15 м2
освобождая от депрессии и бремени повседневности.
Горячие ингаляции: 1-3 капли, длительность процедуры 5-7 минут.
Холодные ингаляции: длительность процедуры 5-7 минут.
Ванны: 2-3 капли.
Массаж: 4-5 капель на 10 г транспортного масла.
Обогащение косметических препаратов: 5-8 капель на 15 г основы.
Приложение № 2
Методики применения масла апельсина
Аромакурительницы: 5-8 капель на 15 м2 помещения.
Горячие ингаляции: 1-2 капли, длительность процедуры 5-7 минут.
Ванны: 3-5 капель.
Массаж: до 10 капель на 10 мл растительного масла.
Сауны, бани: до 10 капель на 15 м2 помещения.
Аппликации на дёсны: смешать с растительным маслом в пропорции 1:1.
Обёртывания: 15 капель на 10 мл масла виноградных косточек втереть в кожу и обернуть тело целлофановой плёнкой на 30 - 40 минут.
Приложение № 3
Методики применения масла мандарина
Эфирное масло из мандариновой цедры применяют как внешне, так и внутренне.
Аромакулоны: 3 капли.
Ароматизация помещений: максимум 5 капель на каждые 20 м2 помещения.
Горячие (сухие )ингаляции: 1-2 капли на салфетку, длительность процедуры 5-10 минут или 1-3 капли масла добавляют в глубокую миску с горячей водой, накрываются полотенцем, наклоняются над миской и дышат как можно глубже 5 -7 минут. Глаза закрыть.
Холодные ингаляции: длительность процедуры 5-7 минут.
Сауна при бессоннице: 10-30 капель масла добавляют в сосуд с водой ( 1-1,5 л ), предварительно растворив его в мёде, соли или сливках. Этот раствор можно выливать на раскалённые камни, запаривать им веники, протирать полки. Начинать с 3-х минут в первый раз , потом можно довести время до 20 минут.
Обогащение домашней косметики, аппликаций, массажа и холодных ингаляций – по 5 капель на 15 г основы.
Массаж: 3-5 капель смешать с миндальным, персиковым маслом (1-2 столовые ложки) или добавляют к массажному крему.
Компрессы: 15-20 капель масла смешать с 1 л воды. Смочить кусок мягкой ткани, отжать, приложить к больному месту, накрыть сверху пергаментной бумагой и тёплым полотенцем ( шерстяным платком).
Отбеливающие аппликации при гиперпигментации : 10 капель масла – основы и 10 капель масла мандарина смешивают с 1 столовой ложкой влажной глины и наносят на проблемную область.
11. Лекарственные растения. Сайт о растениях, используемых в медицине http://travamed.ru/rasteniya-v-medpraktike/rasteniya-obladayushhie-otkharkivayushhimi-i-rvotnymi-svojstvami/sosna-obyknovennaya-pinus-sylvestris-l.html
13.Терпены http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D1%80%D0%BF%D0%B5%D0%BD%D1%8B
17. Создаём духи в домашних условиях
http://foodclean.ru/krasota-i-zdorove/sozdaem-duxi-v-domashnix-usloviyax.html
Волшебные звуки ноктюрна
Астрономический календарь. Май, 2019
Смекалка против Змея-Горыныча
Солнечная система. Взгляд со стороны
Астрономы получили первое изображение черной дыры