Erdőgazdasági illóolaj alapanyagok DK.
L U K Á C S
I S T V Á N — KOVÁCS
LÁSZLÓ
Az illóolajok különböző növények virágjából, leveléből, vagy gyökeréből ki~ v o n h a t ó i l l é k o n y f o l y a d é k o k , m e l y e k illata az illető n ö v é n y r e j e l l e m z ő , ö s s z e t é telileg n e m e g y s é g e s v e g y ü l e t e k . F ő a l k o t ó r é s z ü k a CioHie tapasztalati k é p l e t tel b í r ó t e r p é n e k . T a r t a l m a z n a k a z o n k í v ü l o x i g é n t a r t a l m ú a n y a g o k a t , a l k o h o l o k a t , é s z t e r e k e t , k e t o n o k a t , a l d e h i d e k e t , s a v a k a t is, e z e k az a n y a g o k s z a b j á k m e g az i l l ó o l a j o k illatát. A z i l l ó o l a j e l n e v e z é s o n n a n s z á r m a z i k , h o g y p a p í r r a c s e p e g t e t v e r ö v i d i d ő alatt m a r a d é k n é l k ü l e l p á r o l o g , s z e m b e n a z s í r o s o l a j o k kal, m e l y e k a p a p í r o n f o l t o t h a g y n a k . A z i l l ó o l a j o k f o r r á s p o n t j a á l t a l á b a n 150—300 ° C k ö z ö t t v a n , v í z g ő z z e l a z o n b a n m á r 100 ° C k ö r ü l á t d e s z t i l l á l n a k . F a j s ú l y u k 0,8—1,1-ig terjed. V í z b e n k e v é s s é o l d ó d n a k , a z o n b a n a n y o m o k b a n f e l o l d ó d o t t i l l ó o l a j o k t ó l a v í z illatos lesz. E z az a l a p j a az illatos v i z e k k é s z í t é s é n e k . A b s z o l ú t a l k o h o l b a n , é t e r b e n , k l o r o f o r m b a n , z s í r o s o l a j o k b a n j ó l o l d ó d n a k . L e g i n k á b b színtelen, e r ő s e n f é n y t ö r ő folyadékok. Az illóolajok előállítására három módszer a legelterjedtebb: — desztilláció; —
sajtolás;
—
extrakció.
Magas forráspontú, hőre érzékeny, vízzel nem elegyedő anyagokat vízgőzdesztillációval p á r o l u n k le. A z a n y a g o n á t h a l a d ó v í z g ő z a p á r o l g ó a n y a g a p r ó r é s z e c s k é i t m a g á v a l r a g a d j a . A v i z e s rész és a l e p á r l a n d ó a n y a g e g y m á s s a l n e m e l e g y e d v e a s z e d ő e d é n y b e n külön választható. A vízgőzdesztilláció előnye, h o g y az a n y a g o t f o r r á s p o n t j a alatt desztilláljuk, í g y az b o m l á s t n e m s z e n v e d és a s z e n n y e z ő d é s e k t ő l j ó l e l v á l a s z t h a t ó . A k o n d e n z á l t p á r l a t o t ún. F l o r e n c i - e d é n y b e n f o g j u k fel. A n y e r s i l l ó o l a j a t t o v á b b i r e k t i f i k á c i ó s d e s z t i l l á c i ó v a l tisztítjuk. A sajtolási olyan illóolajok kinyerésére használják, m e l y e k desztillációval n e m a d n a k j ó m i n ő s é g ű olajat. A s z i v a c s o s , a k e l y h e s és a g é p i sajtolási eljárás ismeretes. Hőhatásra bomló illóolajokat extrakcióvál nyerik ki, ez a legmodernebb eljá rásnak tekinthető. A fontosabb extrakciós eljárások: — k i v o n á s s z o b a - h ő f o k o n , n e m illó o l d ó s z e r r e l ( e n f l e u r a g e ) ; — k i v o n á s n e m illó o l d ó s z e r r e l 60—70 ° C - o n ( m a c e r á c i ó ) ; — k i v o n á s illó o l d ó s z e r r e l . A leginkább alkalmazott oldószerek: -a benzol, a benzin és a petroléter. A nyert extraktumot konkrét kivonatnak nevezzük. Abszolút kivonatot a konkrét k i v o n a t b ó l 9 6 % - o s a l k o h o l l a l v a l ó k i o l d á s s a l t u d u n k előállítani, az a l k o h o l az i l l ó o l a j a t k i v o n j a az e g y é b k í s é r ő a n y a g o k m e l l ő l . A z i l l ó o l a j a t az o l d ó s z e r t ő l v á k u u m d e s z t i l l á c i ó v a l v á l a s z t j u k el. A s z e r v e s k é m i a f e j l ő d é s é v e l m i n d i g t ö b b illatos a n y a g o t t u d u n k előállítani, m e l y e k a l k a l m a s a k a t e r m é s z e t e s i l l ó o l a j o k p ó t l á s á r a . A l e g t ö b b illóolaj k é m i a i f e l é p í t é s e i s m e r t , í g y a s z i n t e t i k u s i l l ó o l a j i p a r f e j ő d é s e a s z i n t e t i k u s előállítási m ó d o k fejlődésétől függ. Lényegesen olcsóbbak, m i n t a természetes illóolaj alap a n y a g o k , az o l c s ó p a r f ü m é r i a illatos a n y a g a k é n t h a s z n á l a t o s a k .
Az illatszerek természetes vagy mesterséges illatanyagok, vagy ezekből elő állított készítmények. A tulajdonképpeni illatszerek, a parfőmök, az illatanya gok alkoholos oldatai. A virágokból nyert illatanyagok mellett szintetikus illatanyagokat is tartal mazó anyagok illatát ún. fixálószerekkel rögzítjük. A fixálószerek arra szolgál nak, hogy a könnyen illanó virágillatokat lekössék, nehezebben illanóvá tegyék. A paríőmöket állandóbbá tevő fixáló szereket tulajdonságuk alapján két cso portba oszthatjuk: az illóolajat oldó fixáló szerek és gyantaszerű anyagok, rezinoidok csoportjára. A rezinoidok az illóolajban oldódnak, sűrűbbé teszik, gőz feszültségüket módosítják, esetleg még az illatát is megjavítják. A koncentrált virágillatok virágolaj-készétmények, belőlük igen csekély mennyiség, egy cseppnél kevesebb is elég illatosításra. A készítmények virág olaj mellett csak fixáló szereket tartalmaznak. Legrégibb ilyen koncentrált illat szer a rózsaolaj. Az erdőgazdaságban illóolaj előállítás szempontjából a tölgyfazuzmónak, bo rókának, fenyőtűnek s terpentinolajnak van szerepe. Tölgyfazuzmó A tölgyfazuzmó (Lichen quercus) néven forgalomba kerülő drog a tölgyfa zuzmó (Evernia prunastri Ach) telepe. Tölgy-, cser-, akác-, gyümölcsfákon for dul elő, de megtalálhatjuk bükkön, gyertyánon is. Gyűjtése áprilistól—szeptem ber végéig történik, szárítás után a drogot zsákokban szállítják. Szerkezetileg a tölgyfazúzmó felső és alsó oldalát kéregrész alkotja, a kéreg vékony hifa, gombafonalakból áll, ez a rész az illóolaj keletkezési helye. A belső ún. gonidium réteg az algákat (moszatokat) tartalmazza. A gonidium rétegen belül helyezkedik el a bélréteg, mely laza és nemezszerűen összetett hifafonalakból áll. A tölgyfáról gyűjtött zuzmó világoszöld, az akác- és gyümölcsfáról gyűjtött hamvaszöld, a fenyőfáról gyűjtött színén szürkés, a fonákján kékesszínű. A zuzmó illatanyagait a következő formában használjuk: — Nyers (konkrét) olaj, mely a drognak illó oldószerrel való kivonása s az oldószer elpárologtatása után kapott maradék. Oldószerként benzolt, vagy petrolétert használunk. A petroléterrel nyert konkrét kivonat kisebb mennyiségű, de sokkal jobb minőségű, mint a benzollal nyert. A benzollal extrahált olajat olcsó parfőmökhöz és szappan illatosításához használják. —• Konkrét kivonatból előállítható alkoholos kivonat. (Virágkivonat, extraits aux fleurs). — Tiszta olaj (Quient essences, Mousse de Chene absolue). Tisztán az olajat úgy állítják elő, hogy a konkrét extraktumot alkoholban oldják, az oldhatatlanul visszahagyja a nyers olajban levő gyantákat és a klorofilt. Szűrés után az oldószert elpárologtatva, a visszamaradó illóolajat vákuum ban ledesztillálva kellemes illatú anyagot kapnak. Boróka A borókaolaj a boróka (Juniperus communis) cserje érett toboz bogyóinak vízgőzdesztillációjával készül. A hazai borókabogyó légszáraz állapotban 1% illóolajat, 9% gyantát és 25—30% invert cukrot tartalmaz. A cukortartalmat
b o r o v i c s k a p á l i n k a előállítására d o l g o z t á k fel. N a g y o b b m e n n y i s é g b e n v a l ó é r tékesítése n e m v o l t l e h e t s é g e s , e z é r t c é l s z e r ű az a l á b b i f e l d o l g o z á s i m ó d . A szét z ú z o t t b o g y ó k b ó l t r i k l ó r e t i l é n n e l , v a g y m á s o l d ó s z e r r e l k i v o n j á k az i l l ó o l a j a t és a gyantát, s kapják a b o r ó k a rezinoidot v a g y oleorezint. A z oleorezint vízgőzd e s z t i l l á c i ó v a l o l a j r a és g y a n t á r a v á l a s z t j á k szét. A z e x t r a h á l t b o g y ó k a t m e l e g v í z b e n az e l l e n á r a m e l v e a l a p j á n k i l ú g o z z á k , a n y e r t l e v e t 40 ° B e - r a b e k o n c e n t r á l j á k és m i n t b o r ó k a s z ö r p ö t é r t é k e s í t i k . N a g y i n v e r t c u k o r t a r t a l m á n á l fogva mézhelyettesítőnek használják (mézes kalács). A b o r ó k a o l e o r e z i n t p i p e r e s z a p p a n o k i l l a t o s í t á s á n á l l e h e t felhasználni, k ü l ö nösen, ha b i z o n y o s illóolajokat (levendula-olaj), v a g y illatanyagokat (bornilacetát) a d n a k h o z z á . A o l e o r e z i n b e n l e v ő g y a n t a e g y r é s z t f i x á l j a az i l l a t a n y a g o kat, m á s r é s z t a b e n n e l e v ő g y a n t a s a v a k a s z a p p a n g y á r t á s n á l n e u t r a l i z á l ó s z e r k é n t h a t n a k , a s z a p p a n t s i m u l é k o n y a b b á teszik. A b o r ó k a o l a j s z í n t e l e n v a g y halványsárgás, esetleg zöldesszínű, sajátságos borókaillatú f o l y a d é k . F ő a l k o t ó részei : a l f a - p i n é n , k a m f é n , k a d i n é n és t e r p i n e o l . Fenyőtű A f e n y ő t ű o l a j a t az e r d e i f e n y ő (Pinus sylvestris) és a f e k e t e f e n y ő (Pinus nigra) t ű l e v e l e i b ő l és e g y é v e s h a j t á s a i b ó l n y e r j ü k . A h a j t á s o k begyűjtése á l t a l á b a n o k t ó b e r v é g é t ő l április v é g é i g tart, a f ő t ö m e g é t h a z á n k b a n a D u n á n túl és a D u n a — T i s z a k ö z ö t t i f e n y v e s e k b ő l n y e r j ü k . A f e n y ő g a l l y b e g y ű j t é s é n é l c é l az, h o g y az ö s s z e s z e d e t t a n y a g m i n é l f r i s s e b b á l l a p o t b a n k e r ü l j ö n a f e l d o l g o z ó ü z e m b e , m i v e l a h o s s z ú i d e i g n a g y t ö m e g b e n v a l ó t á r o l á s alatt az a n y a g b e f ü l l e d , p e n é s z e s e d i k , b e s z á r a d és e n n e k k ö v e t k e z t é b e n a k i n y e r h e t ő olaj m e n n y i s é g e k i s e b b , m i n ő s é g e p e d i g r o s s z a b b lesz.
Az
évi
begyűjtött
fenyőtű
2000—2200
tonna
A zalaegerszegi
üzem
illóolaj
lepárló
berendezése
A feldolgozás a k ö v e t k e z ő f ő b b m ű v e l e t e k b ő l áll: — az a n y a g a p r í t á s a ; •—• a desztilláló b e r e n d e z é s e k n e k a n y a g g a l v a l ó m e g t ö l t é s e ; — vízgőzdesztilláció; — a kidesztillált a n y a g n a k a k é s z ü l é k e k b ő l v a l ó k i ü r í t é s e . A z a p r í t á s l é n y e g e , h o g y a f e n y ő e g y é v e s h a j t á s a i t k b . 40—50 m m h o s s z ú s á g ú d a r a b o k r a v a g d a l j u k és a f e n y ő g a l l y t ű l e v e l e i t s z é t r o n c s o l j u k , h o g y ezáltal az o l a j n a k v í z g ő z z e l t ö r t é n ő d e s z t i l l á c i ó j á t e l ő s e g í t s ü k . A z a p r í t á s t n a g y t e l j e s í t m é n y ű kalapácsos darálóval végezzük. A f e l a p r í t o t t a n y a g o t a k b . 1500 k g b e f o g a d ó k é p e s s é g ű , v a s b ó l k é s z ü l t d e s z t i l l á l ó b e r e n d e z é s e k b e a d a g o l j u k és az a n y a g b a n l e v ő i l l ó o l a j a t v í z g ő z d e s z t i l l á c i ó v a l n y e r j ü k ki. A v í z g ő z d e s z t i l l á c i ó s o r á n l e k o n d e n z á l t e l e g y e t e g y v á l a s z t ó e d é n y b e , az ún. F l o r e n c i - e d é n y b e v e z e t j ü k , a m e l y b e n a f e n y ő o l a j a v í z t ő l e l v á lik. A k a p o t t n y e r s olajat m e g s z ű r j ü k , m a j d v í z m e n t e s n á t r i u m s z u l f á t t a l s z á rítjuk. A desztilláció b e f e j e z é s e u t á n a d e s z t i l l á l ó b e r e n d e z é s e k b e n m a r a d t l e p á r o l t f e n y ő t ű t a b e r e n d e z é s alsó ü r í t ő n y í l á s á n k i e n g e d v e s z á l l í t ó s z a l a g o n a t á r o l ó h e l y r e szállítjuk. E z az a n y a g az u t ó b b i é v e k b e n az ún. „ f e n y ő t ű r e z i n o i d " a l a p a n y a g á u l szolgál. A szakirodalom többféle fenyőtűolajat ismer: erdei fenyőtűolaj, (Oleum pini sylvestris), törpefenyőtűolaj ( O l e u m pini pukninis), fekete fenyőtűolaj (Oleum pini n i g r a ) . A b e l f ö l d ö n előállított t e r m é k az „ e g y s é g e s b e l f ö l d i f e n y ő t ű o l a j " . — A z e g y s é g e s b e l f ö l d i f e n y ő t ű o l a j g y e n g é n z ö l d e s színű, j e l l e g z e t e s e n b a l z s a m o s illatú, k e s e r n y é s , c s í p ő s ízű. F a j s ú l y a 0,865—0,890 20 ° C - o n m é r v e , b o r n i l a c e t á t t a r t a l m a 1—3,5%. O p t i k a i f o r g a t ó k é p e s s é g e —5 — + 1 2 k ö z ö t t . A z o p t i k a i f o r g a t ó k é p e s s é g e t a n y e r s a n y a g f e k e t e - , ill. e r d e i f e n y ő a r á n y a h a t á r o z z a m e g . A z e d d i g i k í s é r l e t e i n k a l a p j á n a f e k e t e f e n y ő b ő l n y e r t olaj e r ő s e n b a l r a f o r g a t ó t u -
l a j d o n s á g ú , m í g az e r d e i f e n y ő t ű b ő l e l ő á l l í t o t t f e n y ő o l a j j o b b r a f o r g a t , o p t i k a i f o r g a t ó - k é p e s s é g e + 2 és + 1 3 k ö z ö t t v a n . H a z á n k b a n a f e n y ő t ű b e g y ű j t é s é v e l és az i l l ó o l a j e l ő á l l í t á s á v a l az E r d ő k é m i a V á l l a l a t f o g l a l k o z i k . A n a g y ü z e m i f e n y ő t ű o l a j előállítása 1 9 5 4 - b e n i n d u l t , a m i k o r a z é v i o l a j s z ü k s é g l e t k b . 2000 k g v o l t . A z e l m ú l t é v e k f o l y a m á n a s z ü k s é g l e t s e n n e k m e g f e l e l ő e n a t e r m e l é s v o l u m e n e is e m e l k e d e t t és az 1965—66-os é v e k b e n e l é r t e m a x i m u m á t . A z ó t a a z é v i b e g y ű j t ö t t f e n y ő t ű 2000—2200 t o n n a . A b e l ő l e e l ő á l l í t o t t f e n y ő t ű o l a j m e n n y i s é g e 7000—7500 k g / é v . A z olaj k i h o z a t a l i s z á z a l é k a n y e r s f e n y ő t ű r e v o n a t k o z t a t v a 0 , 3 % . A t e r m e l t olaj 8 5 % - a t ő k é s e x portra kerül, a belföldi igény csupán a m e n n y i s é g 15%-a. A f e n y ő o l a j előállítási k ö l t s é g é n e k j e l e n t ő s r é s z é t a f e n y ő t ű t e r m e l é s i és szál lítási k ö l t s é g e teszi ki, t e h á t n a g y o n l é n y e g e s a n y e r s a n y a g f e l d o l g o z ó ü z e m b e v a l ó b e s z á l l í t á s á n a k a h e l y e s m e g s z e r v e z é s e . V i s z o n y l a g kis szállítási t á v o l s á g és k o n c e n t r á l t t e r m e l é s i l e h e t ő s é g e s e t é n a f e n y ő t ű o l a j t e r m e l é s e g a z d a s á g o s n a k t e k i n t h e t ő é s a j e l e n l e g i 5 $ / k g - o s v i l á g p i a c i ár m e l l e t t j e l e n t ő s d o l l á r b e v é telt j e l e n t n é p g a z d a s á g u n k n a k . A fenyőtűolaj felhasználása sokoldalú. A terpénalkoholok nagy hányada miatt a fenyőolaj értékes tulajdonságait ezek a vegyületek határozzák meg. Jó oldástulajdonságai megmagyarázhatók a fenyőolaj O H-csoportjaival. Különösen a s z a p p a n o k k a l és a s z i n t e t i k u s d e t e r g e n s e k k e l k a p c s o l a t b a n k e r ü l s o k o l d a l ú felhasználásra a fenyőolaj, mint poláros jellegű oldószer. N a g y mennyiséget h a s z n á l a z i l l a t s z e r i p a r . B e v á l t t e x t i l s e g é d a n y a g o k a f e n y ő o l a j és a s z i n t e t i k u s m o s ó s z e r e k k o m b i n á c i ó i . A t e x t i l i p a r b a n i l y e n fajta t e r m é k e k k e l olaj r é t e g e k e t l e h e t e l t á v o l í t a n i , n y e r s p a m u t o t , s e l y m e t és f i n o m t e x t í l i á k a t is l e h e t s e g í t s é g é v e l k e z e l n i . B a k t e r i c i d h a t á s a f o l y t á n n a g y f o k ú felhasználásra k e r ü l t pl. az Egyesült Á l l a m o k b a n a fenyőolaj a fertőtlenítő-szerek területén. Férnpoliturokb a n a f e n y ő o l a j k b . 1 5 — 3 0 % - o s m e n n y i s é g b e n a d a g o l v a n ö v e l i a tisztító hatást, különösen a zsírosan elszennyezett fémrészeknél. Felhasználják fémek, padlók és k r ó m o z o t t r é s z e k p o l í r o z á s á h o z , i l l e t v e f i n o m f e l ü l e t k i k é s z í t é s h e z , f e s t é k e l távolítónak és fakonzerváló szernek. A f e n y ő o l a j t ó l m e g s z a b a d í t o t t desztillált f e n y ő t ű b ő l , a m e l y e t e d d i g k i z á r ó l a g t ü z e l é s r e h a s z n á l t a k fel, a l e g ú j a b b k í s é r l e t e k s z e r i n t az i l l a t s z e r i p a r r é s z é r e i g e n h a s z n o s a n y a g á l l í t h a t ó elő. E z a fenyőtű rezinoid (Concret de Pin Sylv e s t r e ) . Előállítása ú g y t ö r t é n i k , h o g y a f e n y ő g a l l y v í z g ő z desztillációj a u t á n az anyagon e g y benzines extrakciót végzünk. A benzint g ő z alakban vezetjük a f e n y ő t ű b e , a m e l y a f e n y ő t ű b e n z i n o l d h a t ó részét k i o l d j a . A k a p o t t b e n z i n e s e x t r a k t o t s z ű r é s u t á n b e p á r o l j u k és az í g y k a p o t t b e p á r o l t a n y a g a r e z i n o i d . A m e n n y i b e n a z í g y n y e r t a n y a g o t e g y m e t i l a l k o h o l o s o l d á s és s z ű r é s u t á n i s m é t e l t e n b e p á r o l j u k , ú g y e g y m é g t i s z t á b b és k e l l e m e s e b b illatú a n y a g o t , a z ún. a b s z o l ú t - r e z i n o i d o t k a p j u k . A r e z i n o i d f e n y ő o l a j illatára e m l é k e z t e t ő szagú, z ö l d s z í n ű , s ű r ű n f o l y ó k e n ő c s s z e r ű a n y a g . A h a z á n k b a n e l ő á l l í t o t t é v i 4000— 5000 k g m e n n y i s é g teljes e g é s z é b e n n y u g a t i e x p o r t r a k e r ü l , a m e l y e t f ő l e g illatfixálásra használnak a z illatszeriparban. Terpentinolaj A nyersgyanta feldolgozása útján nyert terpentinolaj hígított H2SO4 hatására terpinhidráttá a l a k u l át. A t e r p i n h i d r á t m é g n e m illatszer, az illóolaj i p a r b a n mégis n a g y jelentőségű, m i v e l a terpineol gyártás nyersanyaga. Á s v á n y i savak, ecetsav v a g y káUumbiszulfát a terpinhidrátból vizet szakítanak le és terpin e o l ó k a t a d n a k . A k e l e t k e z e t t k e v e r é k k e l l e m e s o r g o n a v i r á g i l l a t ú o l a j , az illat s z e r k é s z í t é s n é l és a s z a p p a n o k i l l a t o s í t a s á n á l h a s z n á l j á k .
