استخلاص الزيوت العطرية

لعب العرب منذ القدم دوراً هاماً في تطوير طرق استخلاص وتحضير الزيوت العطرية بواسطة التبخير والتكثيف والتقطير على أيدي علماء كبار أمثال إبن سينا والذي استخرجها بطريقة نقية ومركزة، وكذلك جابر ابن حيان وهو أول من فصل مادة الكحول عن طريق التقطير، ثم تطور الأمر لاحقا لتتعدد طرق إستخلاص الزيت العطري، وبالطبع فأن نوع النبات هو الذي يحدد طريقة استخراج الزيت العطري منها، ويوجد استثناء واحد فقط وله كلفه عالية فيعتبر خارج عمليات الاستخلاص الاقتصادية وهذه الطريقة هي طريقة الاستخلاص باستخدام غاز ثاني أكسيد الكربون، وعدم استخدام الوسائل المناسبة والمواد اللازمة للاستخلاص بطريق صحيحة فان ذلك يؤدى إلى تدمير المحتوى الفعال للزيوت العطرية والتأثير السلبي على مواصفات الزيت من خلال الخواص والتركيبة الكيميائية للزيوت العطرية فتفقد قيمتها.

طرق الاستخلاص

أولا: الاستخلاص بطريقة التقطير.
ثانيا: الاستخلاص بطريقة الطرد.
ثالثا: الاستخلاص باستخدام المذيبات.

أولاً: الاستخلاص بطريقة التقطير

وهي أقدم الطرق وأشهرها، حيث يمرّر البخار المنطلق من مرجل بخاري مرتفع الحرارة على النباتات العطريّة المراد تقطيرها، فيقوم البخار بتكسير الخلايا النباتيّة وتحرير الزيت من أكياسها داخل الخلايا النباتيّة، فيتصاعد البخار مختلطاً ببخار الزيوت، ويمرّر داخل انبوب حلزوني تحت التبريد (المكثّف)، فيتكثّف البخار ويتحوّل إلى سائل يحوي الزيت والماء، يصب في القابلة المصممة بحيث تسمح فتحاتها بفصل كل من الزيت الخفيف والزيت الثقيل عن الماء و يجفف الزيت العطري بإستعمال مواد مخلصة للماء مثل كبريتات الصوديوم اللامائية و يمكن إستخلاص الزيت العطري المشبع بالماء بواسطة الايثر ثم التخلص منه.
ويجب الحرص الشديد لضبط درجة الحرارة والفترة الزمنية اللازمة للتعرض للمصدر الحراري لتتناسب درجة الحرارة مع نوع الزيت الجاري استخلاصه حتى لايتم تدمير مكوناته الفعالة.

طرق الاستخلاص بالتقطير

1. التقطير بالتبخر المباشر.
2. التقطير بخار الماء.
3. التقطير بالتشرب المائي.
4. التقطير بالتبخر:
   باستخدام هذه الطريقة يتم غمر المادة المراد استخلاص الزيت منها تماما بالماء فى وعاء ورفع درجة حرارة الاناء الى درجة غليان الماء .
   وعملية تقطير الماء وفصلها تتم تحت الضغط لتخفيض درجة الحرارة التى تتم فيها عملية التبخير والتكثيف لأقل من 100 درجة مئوية وذلك للمحافظة على جودة المواد المستخلصة – (فيكون الماء الموجود فى وعاء الاستخلاص بمثابة حافظ من التسخين الزائد )
   بعد تبريد المادة المكثفة يتم فصل الزيت عن باقى المكونات واستخدامه.
   الماء الناتج من عملية التبخر والتكثيف بعد استخلاص الزيت العطرى يسمى الماء الحلو أو مايعرف بماء العطور أو ماء الزهور ومثالا له عطر اللافندر وماء البرتقال.
5. التقطير ببخار الماء
   توضع المواد المراد الاستخلاص منها فى أوعية خاصة ويتم ضغط بخار الماء (الساخن حتى من 100 درجة مئوية وتحت ضغط أكبر من الضغط الجوى) بشدة داخل تلك الأوعية.
   بخار الماء ينشط ويحفز ويحرر الجزيئات العطرية من مواد الاستخلاص – وتلك الجزيئات العطرية تمتزج ببخار الماء .
   بخار الماء المستخدم فى هذه العملية يجب التحكم فى درجة حرارته حتى لاتتأثر النباتات وتتضرر أو تتدمر الجزيئات العطرية المختزنة بداخلها .
   يتم دفع بخار الماء المتشبع بالزيت العطرى الطيار الى جهاز للتبريد لتكثيف الماء وفصلهما لاحقا .
6. التقطير بالتشرب المائي.
   باستخدام بخار الماء الساخن تحت الضغط ولكن فى هذه العملية يتم ضخ البخار داخل اوعية الاستخلاص من أعلى وليس من أسفل كباقى طرق الاستخلاص بالبخار.
   وفى هذه الطريقة يظل المواد المراد الاستخلاص منها فى قاع أوعية الاستخلاص وتكون كمية بخار الماء المستخدم أقل من الطرق السابقة ومدة الاستخلاص أقل وجودة وكثافة وقيمة الزيت المستخلص أعلى من الطرق السابقة.

طرق أخرى خاصة للاستخلاص بالتقطير

1. الاستخلاص بالمزج والتجانس.
2. الاستخلاص بإعادة التقطير أو بالتقطير المزدوج.
3. الاستخلاص بالماء والبخار.
4. الاستخلاص الجزئي /على مراحل متتابعة.
5. الاستخلاص بالمزج والتجانس:
   تتم عملية الاستخلاص على مرحلتين مثالا لذلك استخلاص زيت الورد العطرى
   يتم استخلاص احد مكونات الزيت العطرى الهامة (فينيل –اثيل –الكحولى ) باستخدام طريقة تقطير الماء المذكورة سابقا – حيث تذوب فى الماء المقطر ولا تشكل جزءا من الزيت العطرى المستخرج بتلك الطريقة وبالتالى مواصفاته ليست بالمستوى الذى يجعل منه نافع للاغراض المختلفة–
   لذلك يتم عملية اعادة تقطير لماء الورد الناتج من عملية التقطير الأولى لاستخلاص وتكثيف مادة ( فينيل – ايثيل – الكحولى ) ثم اعادة اضافتها الى زيت الورد العطرى المستخرج من المرحلة الأولى وذلك للحصول على زيت الورد العطرى المكتمل .
6. الاستخلاص بإعادة التقطير/التقطير المزدوج:
   فى حال وجود أى نوع من الشوائب فى الزيوت العطرية المستخلصة فانه يمكن تنقيتها بالتقطير عند درجة حرارة معينه وهذه الطريقة تستخدم لاستخلص زيوت ذات مواصفات قياسية مرتفعة .
7. الاستخلاص بالماء والبخار:
   باستخدام هذه الطريقة يتم المزج بين طريقتين فى آن واحد وذلك بوضع المواد المراد استخلاص الزيت العطرى منها فى أوعية التسخين وغمرها بالماء ورفع درجة حرارة الأوعية الى الغليان مع اضافة مصدر استخلاص آخر وهو بخار الماء الساخن .
   وهذه الطريقة يتم فيها استخلاص الزيوت العطرية للأغراض التجارية غير العلاجية. الاستخلاص بالاحتكاك .
8. الاستخلاص الجزئي /على مراحل متتابعة/الاستخلاص التتابعى:
   في هذه الطريقة يتم استخلاص الزيت العطري في كميات صغيرة وعلى مراحل متتابعة ومتكررة لنفس الطريقة-
   وفيها تظل عملية الاستخلاص مستمرة بدون توقف بإضافة المواد المرغوب فى استخلاص زيتها العطري حتى الاكتفاء من تحضير الكمية المرغوب فيها من الزيت العطري .

ملاحظات هامة حول التقطير

1- لابد من تقطيع النبات أو طحنه إلى أجزاء صغيرة حتى يتعرض أكبر جزء من خلاياه العطرية للتسخين ومن ثم التطاير مع البخار.
2-يفضل إجراء عملية التقطير بعد جمع النباتات مباشرة أو تقطيعه حتى لاتفقد العناصر الفعالة (الزيوت العطرية) الأكثر تطايراً.
3-لا تستعمل الأواني الحديدية في تحضير الزيوت العطرية الغنية بالمواد الأكسجينية والتي ينتج عنها مواد ضارة والتي تتسبب أيضاً في تغير لون الزيت العطري وتستعمل عادة الأواني النحاسية المغطاة بالقصدير أو سبيكة من الحديد والصلب.
4- الزيت العطري المحضر بهذه الطريقة ينتج مشبعاً بالماء والذي لو ترك مع الزيت لسبب تغيراً كيميائياً في الزيت وربما يفقد الزيت صفاته لذا لابد من التخلص من الماء.

ثانياً: الاستخلاص بطريقة الطرد

هي طريقة للاستخلاص باستخدام الضغط البارد وبها تستخرج أغلب الزيوت العطرية من الحمضيات، وهذه الطريقة بما أنها لا تستلزم الحرارة فتتم بطريقة العصر على البارد في مكابس هيدروليكية تحت ضغط عالي وتعطى زيوت عطرية عالية الجودة ولكن بعض المصانع عند تكرير تلك الزيوت ونواتج العصر تستخدم مركبات كيميائية أو تستخدم الحرارة.

وهذه الطريقة لها عدة وسائل في تطبيقها نستعرض منها:

1. الاستخلاص البارد الاسفنجى.
2. الاستخلاص بالتقشير والتكثيف.
3. الاستخلاص بالتقشير الآلي (الميكانيكي).

ثالثاً: الاستخلاص باستخدام المذيبات

يوجد مذيبات متعدد لاستخلاص الزيوت العطرية من النباتات والأعشاب المجففة (قليلة المحتوى من الزيوت العطرية الطيارة) وأجزاء النبات المختلفة ومنها المذيبات الكيميائية مثل الهكسان.
باستخدام المذيبات في عملية الاستخلاص يتم استخراج مكونات اخرى غير الزيوت العطرية مثل المواد الشمعية والأصباغ ثم يتم فصلهم لاحقا من نواتج الاستخلاص وكل عنصر على حدي من خلال استخدام طرق فصل أخرى مختلفة .

**باستخدام المذيبات يمكن استعراض الوسائل التالية:

1. الاستخلاص طريقة الغمر في الزيت.
2. الاستخلاص بطريقة تشبع الدهون.
3. الاستخلاص باستخدام المذيبات الكيميائية.
4. الاستخلاص باستخدام ثاني أكسيد الكربون النشط.
5. الاستخلاص طريقة الغمر في الزيت:
   في هذه الطريقة يتم غمر الأزهار العطرية بالزيت النباتي الساخن فتتمزق الخلايا الحافظة للزيوت العطرية فيمتص الزيت الساخن الزيت العطري منها وبعد ذلك يصفى الزيت النباتي من الشوائب ويحفظ في العبوات.
6. الاستخلاص بطريقة تشبع الدهون:
   في هذه الطريقة يتم جمع الأزهار طازجة ويتم نزع أوراقها ثم تغمس الأوراق لعدة أيام في زيت أو دهن نباتي أو حيواني (نقى جدا وليست له أي رائحة) حتى يتشرب الدهن الزيت العطري من أوراق الأزهار، يتم بعدها إزالة أوراق الأزهار القديمة وتستبدل بجديدة وتتكرر نفس الخطوات حتى يتشبع الدهن بالزيت العطري ويذاب الدهن المشبع بالزيت العطري في الكحول لفصل الدهون عن الزيت العطري الذي يتم تقطيره وتعبئته.
   وغالبا ما يستخدم الدهن بعد عملية الفصل في صناعة صابون الوجه وصناعات أخرى، وهذه الطريقة تأخذ وقت ومكلفة جدا وهى التي تستخدم في استخلاص زيت الياسمين.