Pasaulio kvepalų srityje pagoulis užima nepakeičiamą poziciją dėl gilaus, žemėto ir medinio kvapo. Nuo prabangių rytų kvepalų iki terapinio naudojimo tradicinėje medicinoje, jo vertė yra nepaneigiama. Tačiau už jo žaviąsias kvepiančias savybes slypi didelė cheminė problema: pagrindiniai kvapo junginiai, tokie kaip pagaulol ir α-terpenai turi išskirtinai aukštą virimo temperatūrą – dažnai viršijančią 200 °C, o pagaulolas virsta esant daugiau nei 300 °C atmosferos slėgyje. Esant tokiai aukštai temperatūrai, šie terminiai jautrūs junginiai linkę į skilimą, oksidavimą ir polimerizavimą .
Jei naudojama tradicinė atmosferinė distiliacija, stipri karštis gali iškraipyti natūralų kvapo profilį ir sunaikinti vertingus aktyvius junginius, žymiai sumažinant naftos kokybę ir komercinę vertę.
Taigi, kaip mes galime valdyti šiuos šilumai jautrius medžiagas? Atsakymas slypi vakuuminė distiliacija vakuuminėje distiliacijoje, paremta pagrindine fizine priemone: virimo temperatūra mažėja, kai slėgis krinta . Taip kaip vanduo aukštuose kalnuose verda žemiau 100°C dėl mažesnio atmosferos slėgio, vakuuminė distiliacija sukuria mažo slėgio aplinką (paprastai kelių iki kelių dešimčių mmHg) hermetiškai uždaroje distiliacijos sistemoje. Tai leidžia aukštos virimo temperatūros aromatinius junginius, esančius pelargonijos aliejuje, garuoti esant daug žemesnei temperatūrai , apsaugant juos nuo terminio skilimo.
Tai yra pagrindinė vakuminės distiliacijos paskirtis. Ji sumažina pagrindinių junginių, tokių kaip patchoulol, virimo temperatūrą nuo virš 300°C iki maždaug 100–150°C. Ši drastiška temperatūros kritimo leidžia išvengti jautrių aromatinių molekulių skilimo, oksidacijos arba struktūrinio keitimo, išlaikant natūralų, gausų ir sudėtingą kvapą patchouli, pašalindamas neigiamus kvapus, tokus kaip deginio arba rūgštaus kvapo.
Žaliava – patchouli aliejus – yra sudėtinga mišinys, kuriame yra ne tik aromatinių junginių, bet ir vaškų, pigmentų bei pradinių medžiagų. Vakuume santykinis lakumas tarp junginių tampa ryškesnis. Destiliavimo kolona veikia kaip daugiapakopis sietas, padidindama atskyrimo efektyvumą per daugkartinį dalinį kondensavimą ir perkaitimą . Galutinis aliejus yra grynesnis, šviesesnis ir subtilaus teksto.
Pagrindinis šio „žemo temperatūros kerės“ yra užpildyta kolona , kuris svarbus, kad atskirtų komponentus, turinčius artimus virimo taškus. Kodėl rinktis užpildytus kolonas, o ne įprastas lėkštines kolonas?
Užpildytos kolonos yra užpildytos atsitiktinis stovyklių tipas (pvz., Rašigo žiedai) arba struktūrinis pakavimas (pvz., garbanoti metaliniai tinklai), kurie suteikia didelę dujų–skysčio sąlyčio plotą. Kai garai kyla aukštyn ir skystis leidžiasi žemyn, jie daugkartiniai sąveikauja ant užpildo paviršiaus, skatindami intensyvų masės perdavimą . Gerai suprojektuotas užpildytas sluoksnis gali suteikti 20–25 teorinių plokščių atskyrimo galią, kuri yra ideali aromatinių medžiagų atskyrimui nuo priemaišų.
Užpildytos kolonos suteikia lygesnį garų–skystis tekėjimą ir mažesnį pasipriešinimą , užtikrinant:
Vakuumo sistema gali išlaikyti pastovų žemą slėgį visame stulpelyje, ypač apačioje.
Apačios skystis verdžia esant žemesniam absoliučiam slėgiui ir temperatūrai , sumažinant terminio skilimo riziką.
Užpildyti stulpeliai išlaiko mažiau skysčio nei lentjuosčių stulpeliai, o tai reiškia trumpesnį buvimo laiką prie šilumos - būtina, kad būtų išlaikyti lakūs ir jautrūs junginiai, tokie kaip monoterpenai , kurie linkę skilinėti arba polimerizuotis, jei per ilgai kaitinami.
Žemesnė darbo temperatūra sumažina energijos suvartojimą ir gamybos išlaidas. Be to, vakuumo sąlygos gali pagreitinti masės perkėlimą , sutrumpinant laiką, reikalingą pasiekti idealų atskyrimą.
Išvengiant ekstremalios šilumos mažėja terminis įrenginių poveikis, mažėja užteršimas ir korozija bei pratęsiasi tarnavimo laikas komponentų, tokių kaip šildytuvai, kondensatoriai ir bokštai.
Kodėl ne molekulinė distiliacija tiesiogiai, o ne vakuuminėje distiliacijoje?
Žaliavausiosios pušies aliejus turi lengvai viriančių junginių, kurie gali staigiai ir smarkiai išsiversti esant aukšto vakuumo, trukdydami distiliacijos procesui ir keldami saugos riziką.
Staigus garavimas gali perkelti pageidaujamus junginius, tokius kaip pušies alkoholis, į netinkamą frakciją. Be to, kai kurios priemaišos turi virimo temperatūrą, labai artimą pušies alkoholio virimo temperatūrai, todėl jų sunku atskirti vakuuminėje distiliacijoje vieno etapo molekulinė distiliacija konfigūracija.
Žaliavaose yra vaškų ir klijų medžiagų, kurios gali užsikimšti šluostomo plėvelės sistema molekulinės distiliacijos, padidinant pasipriešinimą, sukeliant užterštumą ir reikalaujant dažnai stabdyti sistemą valymui.
Vakuuminė distiliacija veikia kaip išankstinis gydymas , pašalindama daugumą žemo ir aukšto virimo priemaišų. Tai, kas lieka – švaresnis „vidurinis frakcija“, turinti daugiau tikslinių junginių, kurią galima palaikyti molekulinė distiliacija švelnesnėmis sąlygomis su didesniu efektyvumu ir mažesniu terminiu poveikiu – pasiekiant grynumą virš 90% tik vienu ciklu.
Aukštos kokybės vakuuminės distiliacijos įranga paprastai apima:
Vakuumo sistema – Sukuria ir palaiko žemo slėgio aplinką.
Distiliacijos kolona – Vietą, kurioje vyksta atskyrimas (su įdėklais arba padėklais).
Perkaitinimo katilas – Švelniai įkaitina apatinius skysčius, kad susidarytų garai.
Kondezatorius – Aušina ir surenka viršutinius garus, gaudama valytą aliejų.
Šalčio gaudytuvė / Vakuumo talpykla – Apsaugo vakuumo siurblius ir atgauna lengvai garuojančias priemaišas.
Nepranokstamas pačiulio eterinio aliejaus grynumas byloja apie tikslią inžineriją ir gilų fizikinį supratimą . Vakuuminė distiliacija tarnauja kaip mikli šio proceso saugotoja – sukurianti žemos temperatūros barjerą, kuris apsaugo jautrius aromatinius junginius ir paruošia juos galutiniam rafinavimo etapui.
Šalinant летучius nepageidaujamus komponentus ir lipnius likučius, ji atidaro kelią molekulinei distiliacijai blizgėti – išgaudama gryniausią esenciją su išskirtine efektyvumu ir minimaliomis nuostoliais.
Kiekvieną kartą pajutęs paslaptingą, žemėtą pačiulio kvapą parfume, prisimink: už to ramaus tono slypi delikačių žemos temperatūros šokis. Tai simfonija iš vakuminės distiliacijos atsargios saugotojiškumo ir molekulinės distiliacijos tikslios amatautojiškumo —kartu atskleidžiant gamtos giliausias paslaptis jų švariausioje formoje.