Классификация эфирномасличного сырья

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 17Следующая ⇒

Эфирномасличное сырье классифицируют по наименованию промышленной части растения и по виду связи компонентов эфирного масла с другими веществами, такими как углеводы.

По наименованию промышленной части сырье классифицируют на пять групп:

1. Зерновое (плоды, семена): кориандр, анис, фенхель, тмин, укроп.

2. Травянистое (листья, надземная часть травянистых растений, молодые ветви древесных растений): мята, герань розовая, пачули, тагетис, эвкалипты, лавр благородный, полыни, котовник (непета), фиалка душистая, розмарин, гринделия, укроп, лимон, хвойные, табак, чубушник, фенхель, анис и др.

3. Цветочное (цветки, соцветия, цветочные бутоны): азалия, роза, шалфей мускатный, лаванда, лавандин, жасмин крупноцветный, табак, лилия белая, лилия регале, сирень, акация белая, акация подбеленная, ромашка аптечная, тысячелистник, чубушник, ирис, гвоздичное дерево (бутоны) и др.

4. Корневое (корни, корневища): аир, ветиверия, ирис.

5. Особая группа, которую составляет сырье для получения фиксаторов. Из отечественного эфирномасличного сырья к этой группе относятся: лишайник дубовый мох и ладанник.

Каждое эфирномасличное растение, как правило, служит источником какого-то одного вида промышленного сырья или одного наименования эфирного масла. Это характерно для растений, в которых эфирное масло находится только в одном органе, или состав его в разных органах очень близок (например, плоды кориандра, листья и соцветия мяты, базилика эвгенольного, листья и ветви лавра благородного). Растение может служить источником двух видов сырья и одного наименования эфирного масла. Анис, все надземные органы которого содержат эфирное масло, близкое по составу эфирному маслу из зрелых плодов, можно рассматривать как источник двух видов сырья (зернового и травянистого) и одного эфирного масла.

Однако встречается немало растений, у которых эфирное масло из различных органов резко отличается по составу и, следовательно, по запаху. Они служат источниками нескольких видов сырья и эфирных масел. Наиболее ярким примером такого типа растений являются цитрусовые, из молодых ветвей которых получают петигреневое эфирное масло (запах бергамотного направления, главный компонент - линалилацетат), из цветков - неролиевое эфирное масло (характерный запах цветков цитрусовых - метилантранилат), из плодов - лимонное, апельсиновое и др. (запах, присущий данному виду - цитраль, лимонен и др.).

Классификация сырья по виду связи душистых веществ. Эфирные масла в растениях находятся в свободном и связанном состояниях. Если масло находится в связанном состоянии, то сырье не обладает запахом, присущим тому или иному эфирному маслу, так как компоненты его находятся в виде гликозидов. Высвобождение и выделение эфирного масла возможно только после гидролиза или ферментативного расщепления гликозидов. В соответствии с этим, по характеру связи эфирного масла, всё эфирномасличное сырье делится на три группы: сырье первой группы содержит эфирное масло только в свободном состоянии; сырье второй - только в связанном; сырье третьей группы, самой обширной, - как в свободном, так и в связанном состояниях. К первой группе относят большую часть травянистого сырья, аир, ветиверию; ко второй – корневища ириса; к третьей - розу, жасмин, лилию, пачули и многие другие.

От характера связи эфирного масла зависят способы хранения и технология переработки сырья.

Локализация эфирных масел, смол и восков

Эфирное масло в связанном состоянии обычно распределяется равномерно по тканям промышленной части сырья и не имеет строго ограниченной локализации.

Свободное эфирное масло и смолистые вещества находятся в специальных выделительных структурах, в эфирномасличных вместилищах на поверхности или внутри растительных тканей.

Восковые вещества находятся на поверхности всех органов растений, в клеточных оболочках кожицы (эпидерме), в надкожице - кутикуле и на поверхности кутикулы. В наружных стенках клеточных оболочек эпидермы они образуют кутикулярные слои, чередующиеся с целлюлозой. Из них в основном состоит кутикула, покрывающая эпидерму. Воски в виде мелких зернышек, тонких палочек или сплошных корочек образуют восковой налет над кутикулой. Толщина кутикулы и воскового налета у различных растений, органов и их частей неодинакова.

Классификация и строение эфирномасличных

Вместилищ

Типы эфирномасличных вместилищ и их строение имеют первостепенное значение в технологии переработки каждого вида сырья, оказывают решающее влияние на потери эфирных масел при уборке, транспортировке, хранении.

Вместилища эфирных масел и смол относятся к выделительным секреторным тканям растений, т.е. тканям, выделяющим экскреты или секреты, которые вообще или временно исключаются из обмена веществ (эфирные масла, смолы, бальзамы, полисахариды, белковые вещества, соли, вода и др.).

Эти ткани делятся на две группы в зависимости от того, выделяют ли они вещества наружу или внутрь растения.

Внешние, или наружные, эфирномасличные вместилища представляют собой трихомы, т.е. производные эпидермы. Они развиваются из клеток эпидермиса. К трихомам относятся железистые (эфирномасличные) волоски и эфирномасличные железки (железистые чешуйки).

Простейшие железистые волоски состоят всего из одной клетки. Их называют сосочковидными волосками, потому что они имеют параболические выросты наружу в форме соска (рис. 1 г.).

Компоненты эфирных масел синтезируются органоидами самих клеток, перемещаются внутри и накапливаются в вакуолях, остаются в протопласте, а также диффундируют через клеточную оболочку на поверхность и испаряются.

В вакуолях они находятся в определенной связи с веществами клеточного сока. Эта часть масла относительно трудно извлекается. Масло, оставшееся в протопласте, теряется через клеточные оболочки в окружающую среду и гораздо легче извлекается, чем из вакуолей. Количество масла мало, так как большая его часть улетучивается по мере образования.

Ввиду параболической поверхности клеток и относительно малого содержания эфирного масла такой тип вместилищ характеризуется огромной удельной поверхностью массообмена, что создает возможность быстрого извлечения масла в технологических процессах переработки сырья и больших потерь его за счет испарения на плантации до уборки и при хранении свежеубранного сырья. Две трети поверхности лепестков роз, внутренняя поверхность лепестков фиалки, крупноцветного жасмина, сирени, ландыша и других состоят из таких клеток и придают им бархатистость. Действительная поверхность таких лепестков в несколько раз больше видимой невооруженным глазом. Сосочковидные волоски имеются также по краям или зубчикам листьев мяты и других растений.

а	б	в
г	е	ж
д

Рис. 1 Внешние эфирномасличные вместилища:

а - волосок герани; б - железка розмарина; в – волосок

пачули; г - сосочковидные волоски лепестка розы;

д - фрагмент верхнего эпидермиса лепестка розы;

е - волосок мяты перечной;

ж - железка базилика эвгенольного.

Обычные трихомы, волоски и железки, представляют собой более сложные образования по сравнению с сосочками. Они отделены от клеток эпидермы и состоят из ножки и головки, покрытых кутикулой. Клетки ножки размещаются одна над другой в один или два ряда. Она может быть укорочена; в этом случае трихомы называют сидячими. Головка может состоять из одной, двух, трех и множества клеток. Они расположены радиально, на одном уровне. Клетки головки выделяют эфирное масло под кутикулу. При этом между целлюлозными оболочками клеток головки и кутикулой образуется субкутикулярная полость с маслом, которая находится под давлением. Если кутикула не выдерживает давления полости, она разрывается, масло выбрасывается наружу и испаряется. Таким образом, в этих вместилищах эфирное масло отделяется от окружающей среды только кутикулой.

Кутикула состоит главным образом из кутина, восковых веществ и тритерпеновых соединений. Основу кутина составляют полиэфиры жирных оксикислот (диоксипальмитиновая, оксистеариновая, триоксистеариновая и др.). Большая часть тритерпеновых соединений приходится на долю урсоловой кислоты. Кутин и тритерпеноиды формируют структуру кутикулы, а воски пропитывают их. Соотношение указанных групп веществ в кутикуле растений и их органов неодинаково, а в эфирномасличных растениях не изучено.

Эфирномасличные (железистые) волоски и железки отличаются размерами ножки, числом клеток в головке.

Эфирномасличные волоски имеют удлиненную ножку, редко бывают сидячими. Их головка состоит чаще из одной клетки, реже из двух, трех, или четырех клеток (рис. 1, а, в, е).

Эфирномасличные железки относятся к сидячим трихомам. Они имеют сильно укороченную ножку и многоклеточную относительно крупную головку (рис. 1, б, ж)

Строение эфирномасличных волосков и железок свидетельствует об их хрупкости. Кутикула головки, под которой находится полость с эфирным маслом, легко повреждается при незначительных механических воздействиях: от соприкосновения частей растения в ветреную погоду, при уборке, погрузочно-транспортных операциях, измельчении, повреждаются даже песчинками при сильном ветре (шалфей мускатный). Потери эфирного масла из сырья с такими вместилищами велики как при уборке, так и при хранении особенно. Потери уменьшаются только в тех случаях, когда вместилища располагаются в углублениях, надежно предохраняются от повреждений обильными разветвленными простыми волосками (лаванда, розмарин), или же когда душистые вещества характеризуются очень низкой летучестью (пачули, ладанник). Трихомы характерны для герани, шалфея мускатного, мяты, лаванды, полыни, тагетиса, котовника, табака и многих других растений.

Строение трихом свидетельствует о возможности очень быстрого извлечения эфирного масла в процессах переработки сырья.

Внутренние эфирномасличные вместилища. Они представлены идиобластами, смоляными каналами (ходами, эфирномасличными каналами), внутренними железами, млечниками. Кроме того, эфирное масло и смолы находятся в мелкодисперсном состоянии (в виде мельчайших капель) не во вместилище, а в клетках и в межклетниках паренхимных тканей различных органов растений таких семейств, как сельдерейные, яснотковые, ластовневые (цветки ваточника).

Идиобласты - это выделительные клетки, рассеянные среди клеток внутренних тканей (рис. 2, а). Они накапливают эфирные масла или оксалат кальция, танины, воду и пр. Эфирное масло начинает накапливаться внутри маленького пузырька, прикрепленного к стенке клетки. По мере накопления масла пузырек увеличивается и замещает полость клетки. Одновременно на оболочку клетки изнутри откладывается суберин, изолируя ядовитый секрет от окружающих тканей. Эфирномасличные идиобласты характерны для растений семейства лавровых, аирных, магнолиевых, мятликовых, а также для некоторых растений семейства яснотковых (пачули) и др.

Кроме того, эфирное масло встречается в водоносных идиобластах, в которых оно находится в мелкодисперсном состоянии в воде (стебли, черешки и прожилки листьев герани).

Эфирномасличные (смоляные) каналы очень разнообразны по форме, величине и происхождению. Эфирномасличный канал представляет собой трубчатый межклетник, заполненный эфирным маслом или смолой и окруженный живыми клетками эпителия (оболочкой). Эпителий выделяет экскрет внутрь полости и изолирует его от живых тканей (рис. 2, б). Эти каналы могут ветвиться, образовывать перемычки (анастомозы), создавая сложную разветвленную систему.

Эфирномасличные или смоляные каналы характерны для семейств сельдерейных, хвойных, астровых, аралиевых и др.

Рис. 2 Внутренние эфирномасличные вместилища:

а - идиобласты корневищ аира; б - смоляной ход (канал);

в - эфирномасличный канал плода кориандра; г - железа листа

эвкалипта; д - водоносные идиобласты герани с эфирным маслом в мелкодисперсном состоянии.

Внутренние эфирномасличные железы имеют округлую форму. Оболочка вместилища, как и в каналах, состоит из ряда эпителиальных клеток. Эти эфирновместилища характерны для лавровых, миртовых (эвкалипты) и других растений.

Млечники (млечные трубки) не являются специализированными вместилищами эфирных масел и смол. Они представляют собой живые клетки, содержащие в вакуолях млечный сок. Как и смоляные каналы, млечники разнообразны по форме и величине.

Терпеноиды (смолы, каучук) накапливаются в них в виде гидрофобных капелек, взвешенных в водянистом клеточном соке. Поэтому содержимое млечников представляет собой эмульсию, похожую на молоко. Млечный сок, помимо смол и каучука, содержит эфирные масла, белковые соединения, алкалоиды. Его называют латексом.

Из эфирномасличных растений отечественной флоры млечники, как эфирномасличные вместилища, характерны для ваточника сирийского семейства ластовневых.

Эфирное масло во внутренних вместилищах хорошо сохраняется и трудно извлекается из них. Сырье с такими вместилищами, как правило, можно высушивать и долго хранить без заметных потерь масел. Однако при переработке такого сырья необходимо предусматривать измельчение в целях вскрытия вместилищ для интенсификации процессов извлечения масла.

Очень редко сырье однородно по типу вместилищ и по их локализации (корневища аира, зрелые плоды кориандра). В большинстве случаев сырье характеризуется набором эфирномасличных вместилищ, различающихся типом, строением, локализацией и составом масла. Это необходимо учитывать при организации технологической схемы переработки.

Основные понятия о строении растений

Изучающие эфирномасличное сырье должны иметь представление о терминологии, применяемой при описании растений. В целях облегчения задачи в данной главе кратко охарактеризованы основные понятия из морфологии растений.

Тело высших растений расчленено на вегетативные органы - листостебельные побеги и корни. Они выполняют основные функции питания и обмена с внешней средой, т.е. обеспечивают индивидуальную жизнь растений. Органы, служащие для полового размножения называются генеративными. К ним относятся цветки и споры.

Корень - осевой орган, обладающий радиальной симметрией и нарастающий в длину. В отличие от побега на нем никогда не образуются листья. Обычно растения обладают многочисленными и сильноразветвленными корнями. В совокупности они образуют корневую систему. В состав корневых систем входят: главный корень, боковые и придаточные, а также подземные побеги (корневища и др.). Боковые корни отходят от главного, придаточные - могут возникать на побегах, листьях, корнях.

Корневую систему, в которой главный корень сильно развит и хорошо заметен среди остальных, называют стержневой. В отличие от нее в мочковатой системе главный корень незаметен или отсутствует, а корневая система составлена многочисленными придаточными корнями.

Вегетативный побег состоит из оси (стебля) и листьев, сидящих на оси. Обязательной принадлежностью побега являются почки (верхушечная и боковые), зачатки новых побегов, обеспечивающие нарастание побега и его ветвление, т.е. образование системы побегов. Из боковых почек стебля (осевого, центрального побега) нарастают побеги или ветви первого порядка, из почек побега первого порядка - побеги второго порядка и т.д. Главное отличие побега от корня - облиственность, а, следовательно, наличие узлов. Узлом называют участок стебля на уровне отхождения листа или мутовки листьев. Участки стебля между соседними узлами называют междоузлиями.

Удлиненный побег характерен для большинства растений; образуется при интенсивном росте междоузлий. Если же рост междоузлий заторможен, развивается укороченный побег, Он состоит из неплотно сдвинутых узлов, как у фиалки душистой. У трав такие побеги называют розеточными побегами.

Соцветие - это часть побеговой системы, которая служит для образования цветков. В зависимости от степени разветвления соцветия делят на простые и сложные (рис. 3). У простых соцветий на главной оси располагаются одиночные цветки, и, таким образом, ветвление не превышает двух порядков (акация белая, ландыш). У сложных соцветий на главной оси расположены не одиночные цветки, а частные соцветия, т.е. ветвление достигает трех, четырех и более порядков (укроп, сирень). Терминология, применяемая при характеристике соцветий, представлена на рис. 3.

У некоторых растений побеги выполняют также функции корня. В этом случае в формировании корневой системы участвуют подземные побеги в виде корневища, корня, луковицы.

Корневище - это многолетний побег, обычно значительно толще, чем надземные побеги. Оно выполняет функции отложения запасов, возобновления и вегетативного размножения у многолетних растений, не имеющих во взрослом состоянии главного корня (мята). Функции запасающей ткани выполняет сердцевина корневищ. Морфологической особенностью корневищ являются очень короткие междоузлия. Корневище обычно не несет зеленых листьев. Однако узлы выделяются по листовым рубцам (аир), по живым чешуевидным листьям, а также по расположению почек. По этим признакам корневище легко отличить от корня. На корневище формируются придаточные корни, расположенные в узлах (мята), или в междоузлиях по одиночке (аир), или группами (мочками). Из почек корневища вырастают его боковые ответвления и надземные побеги.

В вегетативном размножении некоторых растений участвуют такие надземные специализированные побеги, как плети и усы (фиалка душистая).

Лист. Основная часть типичного взрослого зеленого листа - его пластинка. Нижнюю часть листа, сочлененную со стеблем, называют основанием листа. Довольно часто между основанием и пластинкой формируется стеблеподобный цилиндрический или полукруглый в сечении черешок листа. Он может быть относительно очень длинным или очень коротким. В этих случаях листья называют черешковыми, в отличие от сидячих, у которых черешка нет и пластинка переходит непосредственно в основание. Основание листа может иметь различную форму: быть почти незаметным или иметь вид небольшого утолщения (листовая подушечка); сильно разрастаться в ширину и длину, охватывая узел целиком и образуя трубку, называемую влагалищем листа; давать парные боковые выросты - прилистники различной формы и размеров.

Листья бывают простые и сложные. Если у листа одна пластинка, его называют простым. Если на одном черешке с общим основанием расположены две, три или несколько обособленных пластинок, иногда даже с собственными черешочками, листья называют сложными, а отдельные пластинки - листочками сложного листа. В зависимости от расположения листочков различают пальчато- и перистосложные листья (роза). Формирование сложного листа может идти до второго-третьего порядка и тогда образуются дваждыперистосложные (акация подбеленная или мимоза) и триждыперистосложные листья.

Форма пластинок простых листьев и листочков сложных листьев очень разнообразна. По форме листьев различают разные роды и виды растений. Пластинка листа может быть цельной или расчлененной более или менее глубокими выемками на лопасти, доли и сегменты, располагающиеся при этом перисто или пальчато. Терминология, применяемая при описании пластинок по их общему очертанию, представлена на рис. 4, а по расчленению пластинок листа - на рис. 5.

Листорасположение. Листья, как и почки, размещаются на оси побега в определенном порядке. Основные варианты листорасположения: спиральное или очередное, мутовчатое и супротивное. Спиральное или очередное листорасположение характерно тем, что на каждом узле расположен один лист и основания последовательно расположенных листьев можно условно соединить спиральной линией, растянутой вдоль стебля. Мутовчатое листорасположение возникает, когда на одном уровне закладывается несколько листьев, имеющих общий узел. Супротивное листорасположение является частным случаем мутовчатого, когда на одном узле образуется точно друг против друга два листа.

Цветок имеет ось или цветоложе, которое несет листочки околоцветника, тычинки и пестики. Междоузлие под цветком называют цветоножкой. Околоцветник бывает простой и двойной. Двойной околоцветник дифференцирован на чашечку и венчик.

Чашечка образует наружный круг околоцветника. Листочки чашечки, чашелистики имеют небольшие размеры и обычно зеленую окраску. Чашечка бывает раздельно- и сростнолистная. В сростнолистной чашечке выделяются трубка и зубцы.

	Наибольшая ширина находится
Ближе к основанию листа	Посередине листа	Ближе к верхушке листа
Длина равна ширине или превышает ее очень мало	Широкояйцевидный	Округлый	Обратноширокояйцевидный
Длина превышает ширину	В полтора – два раза	Яйцевидный	Эллиптический	Обратнояйцевидный
В три – четыре раза	Узкояйцевидный	ланцетный Продолговатый	Обратноузкояйцевидный
Более чем пять раз	Линейный

Рис. 4 Обобщенная схема форм листьев

	Тройчато- (трех-)	Пальчато-	Перисто-
Простые листья	Лопастный (менее чем до половины полупластинки
Разделенный (глубже половины ширины полупластинки)
Рассеченный
Сложные листья (листочки на черешочках с сочленениями)

Рис. 5 Типы расчленения пластинки простого листа

Венчик образует внутреннюю часть двойного околоцветника и, как правило, отличается от чашечки яркой окраской и более крупными размерами. Обычно именно венчик создает облик цветка. Различают раздельно- и сростнолепестный венчик. Раздельнолепестный венчик состоит из отдельных лепестков. В сростнолепестных венчиках имеется трубка и перпендикулярно расположенный к ней отгиб, который дифференцирован на сросшуюся часть и зубцы или лопасти. Место перехода трубки в отгиб называется зевом.

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒