СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭФИРНОГО МАСЛА ИЗ ШИШЕК ХВОЙНЫХ РАСТЕНИЙ
METHOD FOR PRODUCING STROBILE ESSENCE

Изобретение относится к способам извлечения хвойного масла из растительного сырья и может быть использовано в фармацевтической, медицинской, химической отраслях, а также в лесном и сельском хозяйстве.
В литературе известен способ производства пихтового масла [1].
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности является способ получения хвойного эфирного масла [2].
Недостатками известного способа по сравнению с заявленным являются: длительность процесса, ограниченность видов растительного сырья и потеря ценных биологически активных компонентов: пиненов, фелландренов, борнилацетата и туйона. Эти вещества используются для синтеза лекарственных препаратов или входят в состав препаратов [3, 4].
Эти компоненты входят в состав многих эфирных масел, используемых как в официальной, так и народной медицине [5].
Целью изобретения является поиск источников растительного сырья с содержанием биологически активных веществ (пинены, фелландрены, борнилацетат, туйон и другие) и разработка технологии получения хвойного эфирного масла с их повышенным содержанием, утилизация древесных отходов, расширение сырьевой базы для получения биологически активных веществ.
Эфирные масла, содержащие биологически активные компоненты, в частности указанные выше, возможно использовать как в натуральном виде, так и в качестве сырьевой субстанции для создания лекарственных препаратов.
Эфирные хвойные масла обладают антисептическим, противовоспалительным, спазмолитическим, седативным, обезболивающим, противоязвенным и ранозаживляющим действием [6].
Выявление новых источников содержания биологически активных веществ и повышение их выхода - важное направление в ряде отраслей производства и потребления.
Поставленная цель достигается тем, что:
1. Растительное сырье предварительно выдерживают в герметически закрытом чане при температуре 70°С в течение 2 часов.
2. Перегонку эфирных масел с водяным паром осуществляют при температуре 100-110°С и давлении 0,09-0,12 МПа в течение 6 часов.
3. В качестве растительного сырья используют плоды (шишки) можжевельника сибирского или даурского и шишки сосны корейской (кедра корейского).
Пример выполнения способа
1. Плоды можжевельника (шишки), измельченные до размеров 2-3 мм, загружают в перегонный чан 1 установки периодического действия и выдерживают 2 часа при температуре 70°С, а затем пропускают через них водяной пар из котла-парообразователя 2 при температуре 100-110°С и давлении 0,09-0,12 МПа в течение 6 часов. Водяной пар извлекает эфирные масла, в составе которых присутствуют фелландрен, борнилацетат, туйон и другие биологически активные вещества, и конденсируется в холодильнике 3, из которого их смесь вместе с водой поступает и разделяется в маслоотделителе 4 (флорентине). Масло поступает в маслоприемник 5, а флорентинная вода - в емкость 6. Из одной тонны измельченных шишек можжевельника сибирского получают 25,5-29,8 кг эфирного масла, из шишек можжевельника даурского - 19,8-21,5 кг.
2. Шишки сосны корейской (кедра корейского), освобожденные от орешек, отходы заготовки орехов, измельчают до размеров 1,5-2,5 см, загружают в перегонный чан установки периодического действия и выдерживают в герметически закрытом чане в течение 2-х часов при температуре 70°С, а затем пропускают через них водяной пар из котла-парообразователя при температуре 100-110°С и давлении 0,09-0,12 МПа в течение 6 часов. Водяной пар извлекает эфирные масла, в составе которых присутствуют пинены, филладрены, борнилацетат, туйон и другие биологически активные вещества, и конденсируется в холодильнике, из которого их смесь вместе с водой поступает и разделяется в маслоотделителе (флорентине).
Из одной тонны измельченных шишек сосны корейской (кедра корейского) получают 7-10 кг эфирного масла.
Эфирное масло, содержащее биологически активные вещества, может успешно использоваться в натуральном виде и в виде сырьевой субстанции для извлечения индивидуальных веществ: фелландренов, борнилацетата и других компонентов, и последующего их использования в медицине, а также в качестве биологической добавки в различные новые препараты на основе растительного сырья (например, в ароматизированные средства для лечебно-профилактических ванн и ароматизации помещений). В таблицах 1-6 приводятся данные по выбору оптимальных параметров процесса перегонки.
Таблица 1
Выход и состав основных компонентов из шишек можжевельника сибирского
Наименование компонентов, мас.%
Температурный режим перегонки, °С
95
100
110
120
α-пинен
1,9
17,4
13,4
2,0
β-пинен
2,4
17,8
17,2
5,7
Туйон
1,5
11,6
11,2
6,8
Борнилацетат
1,8
16,2
16,0
1,0
% выхода масла от абс. сухого вещества
1,0
2,98
1,0
0,5
Таблица 2
Выход эфирного масла из шишек сосны корейской, освобожденных от орехов, и состав основных компонентов
Наименование компонентов, мас.%
Температурный режим перегонки, °С
95
100
110
120
α-пинен
2,2
22,7
22,0
18,0
β-пинен
2,6
23,8
21,3
20,3
Сумма (α+β) фелландренов
1,5
16,4
16,0
6,2
Борнилацетат
9,4
28,6
20,6
15,8
Выход масла от абс. сухого вещества
0,1
1,2
0,3
0,1
Таблица 3
Результаты влияния измельчения можжевеловых плодов (шишек) на выход эфирного масла
Выход эфирного масла
Неизмельченные шишки
Размеры измельчения шишек, мм
5,0
3,0
2,0
1,5
% от абс. сухого сырья
1,2
1,5
2,95
3,00
1,8
Таблица 4
Результаты влияния измельчения шишек сосны корейской на выход эфирного масла
Выход эфирного масла
Неизмельченные шишки
Размеры измельчения шишек, см
5,0
2.5
1,5
1,0
% от абс. сухого вещества
0,2
0,80
1,25
1,42
0,6
Таблица 5
Состав основных компонентов эфирного масла (шишек) можжевельника сибирского при измельчении
Наименование компонентов, мас.%
Неизмельченные шишки
Размеры измельчения шишек, мм
5,0
3,0
2,0
1,5
α-пинен
2,2
2,8
17,0
14,8
2,8
β-пинен
2,6
3,2
18,2
17,4
3,7
Туйон
1,7
2,0
12,4
12,0
2,4
Борнилацетат
1,4
2,2
17,6
15,8
1,8
Таблица 6
Состав основных компонентов эфирного масла из шишек сосны корейской при измельчении
Наименование компонентов, мас.%
Неизмельченные шишки
Размеры измельчения шишек, см
5,0
2,5
1,5
1,0
α-пинен
8,0
14,2
21,8
22,0
16,8
β-пинен
6,2
13,1
24,6
21,9
17,3
Сумма (α+β) фелландренов
2,2
3,8
17,6
16,4
4,6
Борнилацетат
5,8
9,6
28,8
22,4
12,4
Как видно из таблиц 1 и 2, оптимальными температурами процесса перегонки являются температуры 100-110°С, так как они позволяют получить эфирные масла с наибольшим выходом и максимальным содержанием основных компонентов масла.
Нижний (95°С) и верхний (120°С) температурные пределы не позволяют достигнуть наибольшего выхода и содержания компонентов эфирных масел.
В таблицах 3 и 4 показано, что измельчение сырья имеет важное влияние на величину выхода масел. Так, для можжевеловых шишек целесообразно измельчение до размеров 2-3 мм, а для шишек сосны корейской - до размеров 1,5-2,5 см.
Влияние измельчения сырья на состав основных компонентов масел приведено в таблицах 5 и 6.
Как следует из данных таблиц, при измельчении шишек можжевельника сибирского до размеров 2-3 мм достигается максимальное содержание доминирующих компонентов. Для шишек сосны корейской увеличение основных компонентов происходит при измельчении до размеров 1,5-2,5 см.
Таким образом, способ осуществляют следующим образом на установке периодического действия, представленной на чертеже.
Шишки (плоды) можжевельника, измельченные до размеров 2-3 мм, или шишки сосны корейской, измельченные до размеров 1,5-2,5 см, загружают в перегонный чан 1 установки периодического действия западно-сибирского типа, например типа ППУ-1, при температуре 70°С в течение 2 часов и пропускают водяной пар из котла-парообразователя 2 при температуре 100-110°С и давлении 0,09-0,12 МПа в течение 6 часов. Проходящий пар извлекает из сырья эфирные масла и конденсируется в холодильнике 3, из которого смесь их с погонной водой поступает и разделяется во флорентине (маслоотделителе) 4. Хвойное масло с биологически активными веществами скапливается в маслоприемнике 5, а погонная вода - в емкости 6.
Источники информации
1. Калинин A.M. Производство пихтового масла / A.M.Калинин, Г.В.Никифоров. М.: Лесная промышленность, 1979. - 104 с.
2. АС СССР 1723109 А1, С11В 9/02, А61К 31/37. Способ получения хвойного эфирного масла [текст] / Ю.Г.Тагильцев, Р.Д.Колесникова (СССР) - №4856529/13; заявл. 04.06.1990; опубл. 30.03.1992, Бюл. №12 - 6 с., 1 ил.
3. Никитин В.М. Химия терпенов и смоляных кислот / В.М.Никитин. - М.: Наука. - 1952. - 348 с.
4. Реестр лекарственных средств России: сб./ под ред. Ю.Ф.Крылова. - М.: Генфармхим. 1993. - 989 с.
5. Тагильцев Ю.Г. Дальневосточные растения - наш доктор / Ю.Г.Тагильцев, Р.Д.Колесникова, А.А.Нечаев. - Хабаровск: Дальпресс - 2004. - 520 с.
6. Хвойные целители / Ю.Г.Тагильцев [и др.] - Хабаровск: изд-во ХКЦПЗ, 2004. - 52 с.