1. ОБЩЕЕ ПОНЯТИЕ ОБ ЭФИРНЫХ МАСЛАХ
Все части травянистых и древесных растений содержат и выделяют в воздух большое количество летучих веществ, которые часто привлекают внимание своим запахом. Различными методами (см. глава 2 - Выделение эфирных масел из растений) эти вещества можно извлечь из растений или уловить из воздуха, а затем сконцентрировать до состояния жидкости или полужидкой массы. При этом получается продукт, который называется эфирным маслом. Слово «эфирный» в данном случае означает «летучий». В связи с этих в русском языке часто возникают различные толкования этого сложного понятия. В то же самое время английское название эфирного масла - essential oil, которое возникло в конце 17 века, означает «ароматное» или «парфюмерное» масло (словарь WEBSTER).
Эфирное масло можно получить из любых пахучих растений. Таких растений в природе насчитывается десятки тысяч. Изучены свойства эфирных масел около 5000 растений. Среди них для коммерческого использования пригодны около 300, причем около 100 наименований эфирных масел являются промышленно важными, остальные хоть и производятся, однако их применение является эпизодическим.
В зависимости от способа выделения пахучих веществ из растений различают собственно эфирные масла, полученные водно-паровой дистилляцией, и экстрактивные эфирные масла (фитоэкстракты), полученные с использованием органических и неорганических растворителей. Продукты, полученные из экстрактивных эфирных масел, называют конкретами и абсолю.
Эфирные масла представляют собой жидкость (редкое исключение – так называемый ирисовый конкрет, который получают паровой дистилляцией, но который представляет собой не жидкость, а полукристаллическую массу).
Фитоэкстракты – твердые, окрашенные в темно-коричневый или темно-зеленый цвет воскообразные продукты (обычно так выглядит конкрет) или маслянистые жидкости (так выглядит абсолю). Такое различие связано с тем, что эфирные масла состоят только из летучих веществ, а экстрактивные (конкреты и абсолю) кроме летучих веществ содержат нелетучие, главным образом воска (которые иногда называют стеароптены) и жирные масла. Наличие таких соединений, обычно высокой молекулярной массы и не имеющих запах, часто придает конкретам и абсолю качество «фиксатора», то есть способность длительно поддерживать аромат без изменения его силы и качества. Такое свойство фиксаторов основано на их способности уменьшать летучесть эфирных масел, благодаря образованию растворов эфирных масел в фиксаторе.
При нанесении на поверхность бумаги эфирное масло образует прозрачное пятно, которое со временем исчезает. Это отличает летучее эфирное масло от экстрактивного и жирного, которое в этих условиях не исчезает.
Состав эфирных масел может быть и очень простым (1-3 основных компонента, составляющих 95-98% всего веса масла) и достаточно сложным (сотни компонентов по 0.1-1%), но в любом случае запах и аромат определяется наличием летучих компонентов с температурами кипения между 150 и 3000С.
Особый, очень важный класс ароматических выделений растений, составляют бальзамы. Бальзамы получают из смолистых выделений на коре некоторых кустарников и деревьев. Эти выделения образуются на месте естественных (вредители) или искусственных (надрезы или ожоги) повреждений на поверхности коры. Выделяющаяся смола, поначалу жидкая, со временем твердеет и превращается в бальзамические смолы или бальзамы. В состав бальзамов входит некоторое количество летучих веществ (5-60%), составные части которых обладают запахом и обуславливают аромат бальзамов. Перегонкой с водяным паром бальзамов получают эфирные масла, которые представляют некоторую ценность для парфюмерии.
Не следует смешивать или сближать между собой понятия эфирных масел (а также конкретов и абсолю) и жирных масел. В отличие от эфирных масел, состоящих из большого числа летучих и пахучих веществ, жирные масла состоят из 3-5 нелетучих и не имеющих запах составных частей, образующихся в живых организмах из глицерина и жирных кислот (чаще всего пальмитиновой, стеариновой, олеиновой и линолевой). Эти компоненты жирных масел называются триглицериды. При гидролизе (омылении) триглицеридов вновь образуются жирные кислоты (мыла) и глицерин.
В экстрактивных эфирных маслах (то есть в конкретах и абсолю) может содержаться небольшая примесь жирных масел, но в эфирных маслах такие примеси не могут быть, так как основным способом получения эфирных масел является выгонка их из растений водяным паром. При этих условиях жирные масла не перегоняются.
Всегда наличие жирного масла в эфирном масле может говорить только об искусственном добавлении их туда.
Оценка производства эфирных масел весьма затруднена, так как большой объем эфирных масел используется в местных условиях и не регистрируется. Число эфироносов, используемых для получения масла также трудно оценить, так как в местных масштабах произрастают не только промышленные, но и местные и селекционные формы, применяемые для получения эфирного масла. Если говорить об экономически важных эфирных маслах, то число растений, служащих для их получения, не превышает 50 наименований с наработкой эфирных масел, составляющей 95% общего мирового объема. Еще 50 растений дают 4% общего производства эфирных масел, остальные 100 растений являются источником 1% общего объема эфирных масел.
Кроме того, можно указать несколько тысяч растений-эфироносов, способных служить источником эфирных масел, но бедные урожаи, низкое или неустойчивое качество, неблагоприятная экономика и агротехнические условия выращивания, а также практическое отсутствие интереса из-за существования более прогрессивных форм никогда не дадут возможности этим растениям быть востребованными для коммерческой эксплуатации.
Объем производства основных наименований эфирных масел (по данным 1985 года)
Основные районы производства эфирных масел.
В 1985 Lawrence оценил полное мировое производство эфирных масел, которое составило приблизительно 36500 тонны. (Это оценка исключает скипидар, которого в 1985 было произведено около 250000 тонн). Уровни производства давались для 168 индивидуальных эфирных масел; кроме того, 62 наименования эфирных масел были внесены в список, для которых такие оценки нельзя было бы указать. Список начинался эфирным маслом апельсина с производством приблизительно 12000 тонн и заканчивался эфирными маслами с производством меньше, чем одна тонна.
Позже, тот же самый автор (Lawrence, 1993) составил список 20 эфирных масел, производство которых было наибольшим (исключая скипидар). Производство апельсинового эфирного масла было оценено в 26000 тонн (оцененного в US$58.5 миллионов). Корнминт (Mentha arvensis) и эфирное масла цинеольного эвкалипта были помещены на второе и третье место, соответственно, около 4000 тонн каждый. Эфирное масло пачули занимало двадцатое место с производством 600 тонн. Всего производство первой двадцатки составляло почти 56000 тонн, оцененное в US$340 миллионов.
Мировое производство эфирных масел (первые двадцать)
VERLET (1993) дал более низкую оценку мирового производства эфирных масел, составляющую приблизительно 45000 тонн. Из этого количества приблизительно 65 процентов производят от многолетних древесных растений. Приблизительно 55 процентов объема мирового производства эфирных масел размещено в 25 развивающихся стран. Наиболее важные из них находятся в Народной Республике Китай, Бразилии, Индонезии и Индии.
Годовое производство (тонны) важнейших промышленных эфирных масел (VERLET, N. (1993) Commercial aspects [of essential oil production]. pp. 137-174. In Volatile Oil Crops: Their Biology, Biochemistry and Production. Hay, R.K.M. and Waterman, P.G. (eds). 185 pp. Harlow, UK: Longman.).
Цитронелла 3500
Мята перечная 2600
Камфорное 2100
Цитрусовых 1900
Эвкалиптовое 1000
Гвоздичного дерева 780
Лаванда и лавандин 400
Импорт в США различных эфирных масел (1988 год)
Главными поставщиками эфирных масел являются растения трех семейств – Lamiaceae, Asteraceae и Apiaceae.
Мировое производство главных эфирных масел семейства Lamiaceae.
Мировое производство эфирных масел семейства Asteraceae.
Мировое производство эфирных масел семейства Apiaceae.