گام بلند در عرق گیری مدرن: نگاهی به دنیای عرق گیری با استفاده از بخار آب

مقدمه

امروزه ویژگی‌های درمانی شگفت انگیز گیاهان به دلیل خواص طبیعی ضد باکتریایی آن‌ها بر کسی پوشیده نیست. به همین دلیل در دهه‌های اخیر، روش‌های مختلف استحصال مواد معطر گیاهان از جمله گلاب و عرقیجات، جلب توجه فراوانی کرده‌اند. در حال حاضر روش‌های مختلفی به وجود آمده‌اند که می‌توانند با کیفیت و کارایی بالا به این مواد دست پیدا کنند.

اما در بین این مواد به دست آمده، اسانس‌ها و یا همان ترکیبات روغنی فرار گیاهی نیز وجود دارند که دسترسی به آن‌ها نیازمند فرآیندهای استخراج بهینه‌ است. این فرآیندها باید بتوانند خالص ترین شکل گیاه را در طول فرآیند حفظ کنند. اما از چه مکانیسمی برای این کار می‌توان استفاده کرد؟

تعریف تقطیر

تقطیر یا همان عرق گیری یکی از رایج ترین و متداول ترین روش­ها برای گرفتن عصاره گیاهان است. در این روش ابتدا فرآیند تبدیل مایع به بخار انجام می­گیرد و سپس بخار سرد شده و به مایع تبدیل می­شود.

به زبان عامیانه بخار به دست آمده از حرارت بر اثر سرما تبدیل به قطره­هایی از مایع می­شود. سپس این مایعات در یک جا تجمع یافته و مواد خالص را تشکیل می­دهند که همان عصاره گل و گیاهانی است که عرق گیری شده­اند. عمل تقطیر به چند روش انجام می­گیرد که عبارتند از: تقطیر با بخار، تقطیر ساده، تقطیر افتراقی، تقطیر در خلاء و غیره.

عرق گیری با بخار در صنعت

یکی از انواع روش­ها برای تقطیر گیاهان در صنعت، روش عرق گیری با بخار است. از این روش برای تقطیر برخی از مواد که به دما حساس هستند استفاده می­شود.

با کمک گرفتن از این روش عرق گیری در صنعت، راندمان کار و تولید افزایش یافته و در نتیجه ارائه اسانس­ها و عرقیجات به بازار در کمترین زمان ممکن انجام می­گیرد.

این روش از تقطیر به طور چشمگیری باعث صرفه­جویی در مصرف انرژی شده و از این رو مورد استقبال صنعتگران در صنایع مختلف گردیده است.

مزیت دیگر این نوع از عرق گیری پیشگیری از به وجود آمدن عوامل مضر و خطرآفرین ناشی از تولیدات صنعتی است و به همین خاطر به عنوان دوستدار طبیعت شناخته می­شود.

عرق گیری با بخار برای تهیه اسانس­های معطر

اسانس یک ماده بسیار فراری است که از گیاهان معطر گرفته می­شود و حالت روغنی و چرب دارد. نام این روغن نیز برگرفته از گیاه یا هر ماده ای است که اسانس از آن گرفته شده است. مثلا اسانس نعنا که از گیاه نعنا گرفته شده است یا اسانس آویشن و یا اینکه روغن نارگیل، روغن بادام تلخ و غیره.

محدودیت­های عرق گیری با بخار

عرق گیری با بخار یک روشی بسیار محبوب و کاربردی است که مزیت­های گوناگونی دارد اما در کنار این مزایا دارای یکسری محدودیت ها و معایب نیز می­باشد.

یکی از محدودیت­های این تقطیر این است که نمی­توان از این روش برای گرفتن عصاره هر نوع گیاهی استفاده نمود. مثلا گرفتن عصاره مرکبات به روش عرق گیری با بخار اصلا انتخاب درستی نیست. علت این امر نیز دیگ مخصوص این نوع از تقطیر است که ساختار آن به گونه­ای است که با قرار دادن مرکبات درون آن، ماده سالم آن­ها از بین می­رود.

شاید برایتان سوال پیش بیاید که مناسب ترین روش برای استخراج عصاره مرکبات و برخی گیاهان دیگر چیست؟! بهترین روش پرس سرد است. در این شیوه از عصاره گیری بخش حرارت حذف می­شود و عصاره گیری فقط با فشار بسیار تند و زیاد انجام می­پذیرد. لازم به ذکر است که برای گرفتن عصاره برخی از گیاهان صرفا نیاز به استفاده از گاز CO2 می­باشد.

عرق گیری با بخار: رمز استخراج بدون مرز اسانس‌های روغنی

عرق گیری با بخار روشی بسیار موثر و ترجیح داده شده برای استحصال درونی ترین مواد داخل گیاهان است. در واقع روشی است که شما طی انجام آن می‌توانید علاوه بر دستیابی به عرقیات گیاهی، اسانس‌های روغنی نیز خارج کنید.

تقطیر از جمله اصلی ترین فرآیندهای صنعتی برای استخراج مواد مختلف گیاهی است که با روش‌های متفاوتی انجام می‌گیرد. تقطیر با بخار آب یکی از روش‌های قدرتمندی است که جهت دسترسی به ترکیبات فرار گیاهی، کارایی بالایی از خود نشان می‌دهد.

عرق گیری با بخار را باید به عنوان متدولوژی اصلی در استخراج اسانس‌های خالص و ارگانیک نیز به شمار آورد. در واقع روش استاندارد صنعتی جهت دسترسی به 100 % اسانس‌های روغنی است. حال باید ببینیم که چه مراحلی در کل فرآیند تقطیر با بخار آب انجام می‌شود؟ به عبارت دیگر چه دستگاه‌هایی در تولید اسانس‌ها نقش دارند؟

قدم به قدم مرحله کاری عرق گیری با بخار

فرآیند اسانس گیری و عرق گیری با بخار، نیازمند قسمت‌های مختلفی است. این قسمت‌ها، سیستم‌های جداگانه‌ای هستند که می‌توانند کلیه فرآیند را از طریق اتصالات مربوطه انجام دهند. مهمترین بخش‌های تشکیل دهنده فرآیند عرق گیری با بخار عبارتند از:

• دکانتور
• دیگ بخار
• کولینگ تاور
• کندانسور آبی
• مخزن و یا دیگ پخت

1. پخت گیاهان در حمام بخار

در این مرحله، گل‌ها و گیاهان موردنظر برای استخراج عرق و اسانس، به دقت انتخاب شده و به قسمتی به نام “دیگ پخت” منتقل می‌شوند. قرار است که این مواد در معرض حرارت قرار گرفته و پخته شوند. حرارت لازم برای انجام عمل پخت از طریق دستگاه دیگری به نام “دیگ بخار” تامین می‌شود.

دیگ بخار همان سیستم تزریق بخارات به داخل دیگ پخت است. آب لازم جهت بخار شدن به داخل دیگ بخار ریخته شده و با روشن شدن مشعل زیر آن به جوش می‌آید. بخارات به وجود آمده از طریق اتصالات انجام شده به قسمت‌های انتهایی مخزن پخت منتقل می‌شود.

عمل پخت گل‌ها و گیاهان با برخورد مستقیم بخارات داغ به آن‌ها انجام می‌گیرد. در واقع به جای جوشاندن گیاهان داخل آب، گیاهان داخل حمامی از بخارات قرار داده می‌شوند.

این شیوه پخت مزایای اساسی دارد، که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• امکان آزاد کردن تمام مواد فعال داخل گیاهان از جمله عرقیات و ترکیبات فرار روغنی
• دارای انرژی و قدرت بسیار بالا برای استحصال همزمان عرق و اسانس

نکته

درست است که داخل مخزن پخت، تنها گل یا گیاهان ریخته می‌شوند؛ ولی بهتر است جهت جلوگیری از سوختگی آن‌ها مقدار اندکی آب نیز اضافه شود.

2. چگونه بخارات به دام می‌افتند و به عرق و اسانس تبدیل می‌شوند؟

پس از بخار پز شدن گیاهان، بخارات حاوی عرق و اسانس وارد قسمت سرمایشی یعنی کندانسور آبی می‌شوند. یعنی قسمتی که قرار است بخارات را بلافاصله سرد کرده و به حالت مایع دربیاورد. عمل خنک کنندگی این بخارات از طریق آب سرد موجود داخل لوله‌های کندانسور فراهم می‌شود. اما این آب سرد از چه قسمتی قابل تامین است؟

از آنجایی که فرآیند عرق گیری با بخار جهت تولیدات صنعتی و با حجم بالای اسانس کاربرد دارد، لذا به منبع خنک کنندگی بسیار قوی بخارات نیاز است. یعنی باید تضمین شود که کندانسور تا پایان مراحل عرق گیری با بخار همچنان سرد است. به همین منظور لازم است که کندانسور به بخش دیگری به نام “کولینگ تاور” متصل باشد.

کولینگ تاور را باید سیستم تزریق آب سرد برای کندانسور بدانیم. این قسمت علاوه بر افزایش راندمان خنک سازی بخارات، می‌تواند باعث گردش آب در یک سیکل بسته شود. به عبارت دیگر عاملی مهم در کاهش میزان مصرف آب خنک لازم برای فرآیند عرق گیری با بخار تلقی می‌شود.

3. مرحله جداسازی: بخش انتهایی فرآیند عرق گیری با بخار

دکانتور و یا همان سیستم جدا کننده عرق و اسانس، قسمت نهایی اسانس گیری و عرق گیری با بخار است. جایی که مایعات سرد داخل آن ریخته شده و قابل جمع‌آوری است.

عرق و اسانس به ترتیب فاز آبی و روغنی دارند. از آنجایی که اسانس‌های روغنی وزن کمتری نسبت به آب دارند، بنابراین اسانس حاصل در قسمت بالایی دکانتور و عرقیات گیاهی نیز در پایین آن جمع می‌شود. این قسمت دارای شیر جداگانه برای تخلیه هر کدام از این مواد است. توجه داشته باشید که همواره میزان اسانس به دست آمده کمتر از عرقیات گیاهی خواهد بود.

مراحل کامل اسانس گیری و عرق گیری با بخار در ویدیوی زیر قابل مشاهده است:

مزایایی که عرق گیری با بخار را کاملا متمایز کرده است

شاید در لابلای متن متوجه مزیت‌های اساسی روش عرق گیری با بخار شده‌ باشید. این روش برای گرفتن عرق و اسانس روغنی از اکثریت گل‌ها و گیاهان کاربرد دارد. از آنجایی که مواد در معرض پخت با بخار قرار دارند، بنابراین امکان حصول ترکیبات روغنی فرار وجود دارد. اما این موارد تنها مزیت‌های موجود نیستند. در ادامه لیست کاملی از ویژگی‌های مثبت این روش آورده شده است.

• استفاده از بخار آب به جای حلال‌های شیمیایی جهت استخراج اسانس: بنابراین می‌توان آن را در زمره روش‌های پاک زیست محیطی قرار داد.
• با این روش امکان تولید اسانس‌های روغنی در حجم بالا و به صورت صنعتی وجود دارد: این موضوع با توجه به ارزش بالای این مواد در بازارهای جهانی بسیار اهمیت دارد (در ادامه متن در مورد تجارت داغ این صنعت مواردی بیان شده است).
• بخارات داغ باعث شکستن سریعتر سلول‌های گیاهی و گلبرگ‌ها می‌شوند، که این امر باعث تسریع آزادسازی عطرها و عصاره‌های موجود در آن‌ها خواهد شد.
• عدم نیاز به مراحل جداسازی بعدی: در عرق گیری با بخار تنها یک مرحله برای جداکردن عرق و اسانس لازم است. از آنجایی که حلال دیگری استفاده نمی‌شود، لذا در انتهای فرآیند، نیازی به جداسازی این حلال وجود نخواهد داشت. این موضوع نشان دهنده هزینه‌های عملیاتی پایین و نیازهای سرمایه‌گذاری اندک آن‌ها در مقایسه با سایر روش‌های استخراج است.

سوالات در مورد روش تولید اسانس بسیار زیاد است. در این قسمت تعدادی از سوالات پرتکرار در این زمینه ارائه شده که توجه به آن‌ها می‌تواند در تکمیل صحبت‌های داخل متن بسیار مناسب باشد.