Переработка древесной зелени

Установки периодического действия.

Существующие для выработки эфирного масла типы установок с периодическим процессом принципиальных технологических различий не имеют. Наиболее распространенными являются установки западносибирского типа, а также передвижная пихтоваренная установка.

Установка западносибирского типа может быть одно- и двухчанной, стационарной и передвижной. Она состоит из парового котла, перегонного чана, холодильника, флорентины, приемника масла и отстойника. Выделение эфирного масла из древесной зелени основано на двух его свойствах: способности отгоняться с водяным паром и нерастворимости в воде. Несмотря на то, что пихтовое эфирное масло состоит из смеси органических веществ, имеющих различную температуру кипения (от 140 до 260° С), с водяным паром оно перегоняется при температуре ниже 100° С.

Процесс получения эфирного масла заключается в следующем. Древесную зелень пихты загружают в перегонный чан. Он изготовляется из сухих сосновых, лиственных или кедровых пластин толщиной 70 мм. Пластины собираются в шпунт и стягиваются четырьмя обручами из полосового железа толщиной 5 мм и шириной 50 мм. Концы обруча соединяют болтом, что позволяет стягивать чан, не сдвигая обруч с места. Крышка чана изготовляется из 50-, 60-миллиметровых пластин, соединенных между собой в четверть и скрепленных с двух сторон болтами. Щели крышки проконопачиваются и промазываются глиной.

На дно чана укладывают деревянные бруски высотой 150 мм, а на них железную решетку с ячейками размером 180×180 мм. На решетку загружается древесная зелень. По достижении высоты слоя 60-70 см в чан подают пар и дальнейшую загрузку производят при постоянной подаче пара. Загрузка считается законченной, когда древесная зелень перестанет давать усадку. По окончании загрузки очищают отводную трубу от попавшей древесной зелени, промазывают кромки чана глиной и плотно закрывают его крышкой. Для равномерного распределения пара на выходном отверстии паропровода устанавливается пароотражатель, представляющий собой железный диск диаметром 400 мм.

Большинство пихтоваренных установок западносибирского типа комплектуется чанами вместимостью 7,5 м 3 . В такой чан с подпоркой и утрамбовкой вмещается около 2,5 т древесной зелени пихты. Встречаются чаны объемом 6,5 м 3 , вмещающие 1,1 т сырья.

Технологический пар производят в паровом котле. Отгонка масла ведется при интенсивной и равномерной подаче пара в перегонный чан. Охлаждающая вода должна иметь температуру не выше 40° С. Через 30-50 мин после появления из холодильника первых капель жидкости начинается интенсивное выделение пихтового масла. За 3-4 ч отгоняется около 60% всего эфирного масла.

Для концентрации паров воды и эфирного масла имеется холодильник. В зависимости от вместимости чана поверхность охлаждения холодильников колеблется от 2,5 м 2 до 4,0 м 2 . Конденсат из холодильника поступает во флорентину.

Вода непрерывно вытекает через гидравлический затвор, а эфирное масло непрерывно подается в отстойник для отделения увлеченной воды от масла. Он представляет собой цилиндрический бак, выполненный из оцинкованного железа с плотно пригнанными металлическими крышками. Вместимость каждого отстойника рассчитана на двухсуточную выработку эфирного масла. Продолжительность отстаивания не менее 3 сут. Верхний слой эфирного масла после отстоя сливается в бочку, а средний и нижний темный слои направляются на дополнительное отстаивание. Остаток из отстойника сливают в перегонный чан на загруженную древесную зелень.

Технология производства пихтового масла может быть усовершенствована применением доотгонки эфирного масла. Производство эфирного масла осуществляется в двухчанной установке. После загрузки первого чана древесной зеленью проводится отгонка эфирного масла по вышеописанной технологии. Затем резко уменьшают подачу пара в чан и в очень малом количестве подают его еще в течение 2-3 ч. Одновременно производится загрузка второго чана.

За этот период древесная зелень в первом чане дает усадку и частично перемешивается. После полной загрузки второго чана производится интенсивная подача пара вновь в первый и во второй чаны. Повторная интенсивная подача пара в первый чан позволяет дополнительно выделить 4-5 кг высококачественного пихтового масла. Доотгонка идет в течение 4 ч, после этого подача пара в первый чан прекращается. Во втором чане продолжается отгонка масла с интенсивной подачей пара до прекращения поступления эфирного масла в холодильник. Затем ведут доотгонку пихтового масла, как и в первом чане. Внедрение такой технологии позволило на двухчанной установке дополнительно получить 7 кг эфирного пихтового масла за один оборот.

Для переноски с одной площадки на другую возможно использование передвижной установки, которая смонтирована на тракторных санях и транспортируется по лесовозным дорогам. На одном конце саней размещаются котельная и аппаратная с паровым котлом. Здесь установлена флорентина и маслосборник.

Коленчатый горизонтальный конденсатор-холодильник сделан из медных (или алюминиевых) труб. На противоположной стороне саней расположен парильный чан. Он устанавливается на двух стальных полуосях, опирающихся на подшипники скольжения, что позволяет с помощью червячного редуктора опрокидывать чан. Для саморазгрузки его можно поворачивать влево и вправо под углом 125°.

Крышка чана имеет металлический жесткий каркас с радиально расположенными швеллерными накладками. С помощью проушин, накладок и восьми шарнирных болтов крышка чана герметично закрывается. В нее вмонтирована труба для отвода паров воды и эфирных масел в холодильник.

Загрузка чана производится скиповым подъемником, состоящим из металлического ковша, установленного на подвижной тележке.

В некоторых леспромхозах разгрузка чана производится с помощью трелевочного трактора. Для этого перед началом работы (загрузки) древесной зелени в перегонный чан на его дно поверх деревянных брусьев укладывается металлическая сетка с прикрепленными к ней четырьмя чокерами. Длина чокеров равна высоте чана. По окончании -отгонки пихтового масла снимается крышка чана. Трелевочный трактор, находясь на эстакаде, тросом зацепляет за петли чокеров, в один прием освобождает чан от отработанной древесной зелени.

Установки непрерывного действия.

Обеспечение нормальной работы установки требует предварительного измельчения древесной зелени пихты, которое осуществляется на винтовом измельчителе. Измельчение сырья позволяет сократить продолжительность отгонки эфирного масла, а также увеличить полноту его извлечения. Винтовой измельчитель выполнен по типу мясорубки (путем увеличения геометрических размеров) с некоторыми изменениями рабочих органов и привода.

Древесная зелень пихты вручную подается в загрузочный люк измельчителя. Измельченное сырье поступает в загрузочный бункер и винтом подается в нижнюю часть вертикальной колонны. Перфорированными витками вертикального винта масса поднимается вверх к перевальной секции, откуда сбрасывается лопаткой во вторую выгрузочную колонну. Из этой колонны сырье, освободившееся от эфирного масла, выгружается специальным винтом.

Измельченная древесная зелень во время нахождения в аппарате интенсивно обрабатывается острым паром, вводимым через кольцевой барботер вертикальной колонны, осевой и кольцевой барботеры выгрузочной колонны. В нижней части колонны предусмотрен также барботер для обработки конденсата, образующегося при работе в холодное время года и переработке сырья с большой начальной влажностью.

В первой колонне пар проходит прямотоком, во второй — противотоком движущемуся навстречу сырью. Пар насыщается эфирным маслом и через ловушку поступает в конденсатор-холодильник. Дистиллят с температурой 25-30° С направляется для разделения во флорентину. Из сборника дистиллят перекачивается в напорный бак, откуда через теплообменник поступает в верхнюю часть ректификационной колонны, заполненной кольцами Рашига. В нижней части колонны находится змеевик для нагрева дистиллята глухим паром. Дистиллят равномерно стекает вниз навстречу пару, образующемуся в кубе при нагреве дистиллята. При этом происходит обогащение парового потока эфирным маслом. Вода, выходящая из куба установки в канализацию, практически не содержит эфирного масла. Пар, обогащенный эфирным маслом, поступает в теплообменник, где конденсируется и в виде дистиллята температурой 25-40° С стекает в общий маслоотделитель.

Анализ работы установок непрерывного действия, используемых в леспромхозах, показал, что основное количество эфирного масла не отвечает требованиям существующего стандарта, так как концентрация борнилацетата в нем ниже 32%. Это происходит за счет того, что продолжительность обработки сырья паром недостаточна для полного извлечения эфирного масла. В отработанной древесной зелени найдено от 10 до 15% пихтового масла с концентрацией борнилацетата 55-75%. Для более полной отгонки эфирного масла и обеспечения высокого содержания в нем борнилацетата необходимо увеличить продолжительность прохождения древесной зелени через установку до 2,5-3 ч.

Изготовление пихтового масла в домашних условиях

Средство широко применяется в традиционной и народной медицине, косметологии. Настоящее эфирное масло – дорогостоящий продукт, некоторые производители стараются сэкономить на сырье и технологическом процессе, что значительно ухудшает качество, снижает эффективность продукции. Если есть возможность добыть основной компонент, средство можно изготовить самостоятельно. Важно знать, как в домашних условиях сделать пихтовое масло правильно. Процесс длительный, иногда энергозатратный, но результат оправдывает приложенные усилия.

Описание и область применения

Эфирное масло представляет собой прозрачную жидкость, часто имеющую желтоватый или зеленоватый оттенок. Консистенция легкая, текучая, аромат насыщенный, хвойный, ярко выраженный. Натуральный пихтовый продукт имеет способность менять запах с течением времени. Это объясняется тем, что некоторые ароматические компоненты испаряются. Недопустимо наличие взвеси, осадка, примесей, расслоений. Исключение – хранение при температуре ниже 15°C, при котором в осадок выпадает основное вещество — борнилацетат. При потеплении окружающей среды жидкость снова становится однородной.

Лечебные свойства пихтового масла:

• местное раздражающее;
• бактерицидное;
• антисептическое;
• противогрибковое;
• противовоспалительное;
• тонизирующее;
• обезболивающее;
• кардиотоническое.

Ароматерапия с пихтовым маслом применяется для активации обмена веществ, нормализации артериального давления, сердечного ритма, деятельности ЦНС. Традиционная медицина наиболее часто использует средство в оториноларингологии. Натуральный качественный аптечный продукт назначается в качестве биологически активной добавки к пище для лечения множества заболеваний, улучшения самочувствия. При этом важно строго соблюдать дозировку, поскольку в больших количествах оно обладает выраженным токсическим эффектом.

Показания к применению пихтового масла:

• воспалительные заболевания дыхательных путей;
• инфекционные поражения ротовой полости;
• дерматит;
• бессонница;
• радикулит;
• артрит;
• болевые ощущения при ушибах, остеохондрозе, невралгиях;
• болезни мочеполовой системы;
• гормональные нарушения, в том числе патологии щитовидной железы;
• мокрая экзема.

Пихтовое масло ускоряет периферическое кровообращение, выводит из организма продукты распада, избыток солей, нормализует артериальное давление, укрепляет иммунитет, увеличивает стрессоустойчивость. Кроме внутреннего и наружного применения, средство добавляется как ароматерапия при посещении бани, капается в ванну с горячей водой. Хорошие результаты показывают ингаляции.

В косметологии маслосодержащий продукт пихты находит применение с целью восстановления кожных покровов, улучшения роста волос. Средство снимает покраснения, убирает угревую сыпь и отечность, помогает справиться с дряблой и увядающей кожей. Активные компоненты борются с повышенной потливостью, благотворно влияют на обменные процессы во время классического и расслабляющего массажей.

Вред пихтовой эфирной продукции проявляется при злоупотреблении средством. Перед началом терапии рекомендуется проконсультироваться с лечащим врачом. Противопоказания также присутствуют – гипертония, аллергия, почечная недостаточность, астма, психические расстройства, беременность, период лактации.

Выбор и заготовка сырья

Пихтовое масло готовится из зеленых шишек, лапника с толщиной веточек не более 8 мм, хвои, молодых побегов и коры. Дерево для сбора сырья должно быть высотой минимум 1,5-2 м, расти на открытом солнечном участке, иметь развитую, густую крону. Важно отсутствие на стволе и ветвях мха, признаков поражения вредителями или инфекциями.

Запрещено собирать пихтовую заготовку с растений, растущих рядом с дорогами, заводами, индустриальной зоной. Лучшее время – с мая по сентябрь. Молодые почки, шишечки и побеги лучше срезать весной, а хвою под конец лета. Пихтовое сырье для изготовления лечебных средств сохраняет свои свойства на протяжении нескольких месяцев.

На заметку! Эфирное масло и живица пихты усиливают целебное действие друг друга.

Рецепты приготовления

В промышленном производстве применяются 4 способа получения пихтового средства – отжим, экстракция, дистилляция и анфлераж. Последний признан наиболее трудоемким и затратным, почти не используется в крупных масштабах. При этом изготовление целебного средства на основе пихты дома основано именно на нем – сырье заливается растительным маслом, кипятится, операции повторяются с новыми порциями сырой массы. Преимуществом домашнего приготовления средства является качество и натуральность. При отсутствии специфического оборудования масло можно получить 2-мя способами, различающимися длительностью процесса.

Метод №1

Собрать молодые пихтовые побеги, длиной до 5 см, почки. Просмотреть, убрать поврежденные, промыть проточной холодной водой. Нарезать на небольшие кусочки. Стеклянную емкость на 1/3 объема заполнить любым натуральным растительным маслом (подсолнечным, оливковым, кукурузным). Положить подготовленное пихтовое сырье, утрамбовать, пока не останется 2 см. Долить до краев растительное масло, закрыть крышкой.

Настаивать в темном прохладном помещении, периодически встряхивая содержимое. Когда хвоя впитает весь растворитель, его необходимо снова налить доверху. Через 3 недели целебное средство готово. Массу следует отжать через сложенную в несколько слоев марлю в небольшую бутылочку из темного стекла, плотно закупорить пробкой. Полученное пихтовое средство хранить на нижней полке холодильника.

На заметку! Нельзя использовать пластиковые, железные контейнеры и инвентарь.

Метод №2

Хвою нарезать длиной 1-1,5 см, засыпать в стеклянную банку объемом 1-2 л так, чтобы осталось до края 4-5 см. Растительное сырье залить любым маслом, закрыть железной крышечкой. Далее требуется варить 5 ч на водяной бане. Для этого взять большую кастрюлю, положить на дно решетку или деревянные прутики, поставить на них баночку, залить водой до верхнего уровня пихты, накрыть крышкой.

Следить за уровнем воды, при необходимости доливать нагретую отдельно. Затем остудить содержимое баночки, жидкость слить, пихтовую хвою тщательно отжать. Загрузить новую порцию растительного сырья, залить проваренным маслом. Варить еще 5 ч на водяной бане при тех же условиях. Повторить процеживание жидкости. Полученное средство перелить в темную стеклянную бутылочку, хранить в холодильнике.

Пихтовое эфирное масло имеет широкий спектр применения. Рекомендуется проконсультироваться с лечащим врачом на предмет противопоказаний и побочных действий. Важно использовать качественную и натуральную продукцию, чтобы не навредить своему здоровью. Приготовить средство в домашних условиях достаточно просто, проблема может возникнуть только со сбором исходного сырья.