Эфирное масло лаванды представляет собой универсальное природное лекарственное средство и имеет широчайший спектр действия. Однако, начиная 1920 года существует ее гибрид лавандин


ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА МОСКВЫ
«ШКОЛА № 1534»
(ЮЗАО, Академический район)
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
«ВЫДЕЛЕНИЕ ЭФИРНЫХ МАСЕЛ ЛАВАНДЫ И ЛАВАНДИНА ПУТЕМ ДИСТИЛЛЯЦИИ»

Бережная Анна Викторовна
Научный руководитель:
Смирнова Лидия Вадимовна,
учитель биологии
Научный консультант:
Работягов Валерий Дмитриевич,
доктор биологических наук,
главный научный сотрудник
лаб. ароматических и
лекарственных культур НБС
Москва 2017
Содержание
Введение 4
Глава 1. Теоретическая часть……………………………………… 6
1.1 Что такое эфирные масла…………………………………… 6
1.2 Лаванда. Ботаническое описание ………………………….. 6
1.3 Происхождение и районы произрастания…………………. 7
1.4 Лавандин. Ботаническое описание ………………………… 8
1.5 Районы возделывания……………………………………….. 9
1.6 Сравнение лаванды и лавандина…………………………. 9
Глава 2. Практическая часть……………………………………… 9
2.1 Способы получения эфирных масел……………………… 9
2.2 Описание устройства дистиллятора………………………... 10
2.3 Постановка эксперимента………………………………….. 11Анализ полученных результатов……………………………. 11 Выводы…………………………………………………......... 13
Список информационных ресурсов……………………… 14
Приложения………………………………………………….. 16

Аннотация
Эфирное масло лаванды представляет собой универсальное природное лекарственное средство и имеет широчайший спектр действия. Однако, начиная 1920 года существует ее гибрид лавандин, который менее требователен к условиям выращивания и дает больше эфирного масла. Что лучше: лаванда или лавандин? Можно ли использовать масло лавандина вместо более дорогостоящего лавандового масла? Ботаническое описание и районы возделывания лаванды и лавандина, описание методов получения эфирных масел, выделение эфирных масел этих двух растений в домашних условиях методом паровой дистилляции. Сравнение количества и свойств полученных эфирных масел.
-232410248285
Введение
Летом 2017 года мы выезжали на биологическую практику в Никитский ботанический сад в Крыму. Сегодня Никитский Ботанический сад – одно из самых популярных мест Крымского полуострова и одно из старейших научно-исследовательских учреждений России. Сад был основан в 1812 году для селекции, акклиматизации и распространения в южных районах страны различных плодовых, цветочных, лекарственных и других полезных растений.
Особенное впечатление на меня произвел отдел технических культур и биологически активных веществ. Здесь выращиваются растения, обладающие лекарственными свойствами, а также эфиромасличные культуры, такие, как лаванда. Пройти мимо участка, на котором растет лаванда, невозможно. И дело не только в красоте ее роскошных лиловых кустов, но и в том характерном приятном аромате, который окружает это место. 
Эфирное масло лаванды представляет собой универсальное природное лекарственное средство и имеет широчайший спектр действия. Оно оказывает успокаивающее действие, нормализует сон, обезболивающе действует при головных болях [3]. Масло широко используется при различных кожных заболеваниях, активно способствует регенерации и является незаменимым средством от ожогов. Также обладает сильным антисептическим и противомикробным свойствами, проявляет активность против многих вирусов и бактерий, в том числе стрептококка и стафилококка, возбудителей пневмонии. Лавандовое масло является сырьем для лечения гнойных ран и гангрен [5].
Проблема исследования: главная путаница, которая существует относительно лаванды, заключается в том, что, начиная с 1920 года, выращивается ее гибрид «лавандин», полученный в результате скрещивания настоящей лаванды и лаванды широколистной – другого вида этого растения. Тогда как настоящая лаванда растет только в высокогорной местности (около 600 метров - примерно 2000 футов над уровнем моря), лавандин обильно и благополучно растет на более низких участках земли (400- 600 метров), что делает это растение более легким для культурного выращивания [11].
В связи с этим у меня возникла идея попробовать получить эфирные масла с обоих этих растений и сравнить их количество и качество.
Актуальность исследования. Одним из перспективных эфирномасличных растений является лавандин (Lavandula hybrida Rev.). Основные районы его возделывания – Франция, Испания, Италия, Марокко, балканские страны. По урожаю цветочного сырья и содержанию эфирного масла лучшие клоны лавандина превосходят лаванду в 1,5-2, а по сбору эфирного масла с гектара – в 4 раза [7]. Хотя масло лавандина по запаху грубее лавандового, оно имеет более свежий травянисто-смолистый оттенок. Масло лавандина широко применяется в мыловарении, бытовой парфюмерии, медицине; в смеси с лавандовым используется для приготовления кремов, пудры, туалетных вод, лосьонов, брильянтинов [14]. Возделываемые сорта лаванды не отвечают требованиям производства по урожаю цветочного сырья, содержанию эфирного масла, зимостойкости, срокам наступления технической спелости, устойчивости к септориозу и ряду других признаков. Поэтому выведение и внедрение в производство новых высокопродуктивных сортов с улучшенными хозяйственно-ценными признаками является важной задачей [7].
Объект исследования: цветущие побеги лаванды и лавандина, собранные в техническом отделе Никитского ботанического сада.
Предмет исследования: количество и качество эфирных масел.
Цель: сравнить количество и качество эфирных масел лаванды и лавандина.
Задачи:
Изучить литературные источники о лаванде и лавандине, дать их ботаническое описание, выявить сходства и различия;
Познакомиться со способами получения эфирных масел и выбрать из них наиболее доступный для использования в домашних условиях;
Научиться обращению с дистилляционной установкой;
Получить эфирное масло лаванды и лавандина, оценить количество и качество полученных масел;
Описать полученный результат и сделать выводы о проведенном исследовании.
Гипотеза: если из одинакового количества сырья лаванды и лавандина эфирного масла лавандина получается больше, значит его можно использовать вместо масла лаванды.
Методы исследования: изучение теоретического материала, описание, сравнение, паровая дистилляция цветущих побегов.
Практическая значимость работы состоит в овладении методами паровой дистилляции, получении эфирных масел лаванды и лавандина, сравнении их свойств.
Глава 1. Теоретическая часть
Что такое эфирные масла
ЭФИРНЫЕ МАСЛА – это пахучие вещества, вырабатываемые специальными клетками различных органов эфирномасличных растений и обусловливающие их запах. Способностью образовывать эфирные масла обладают около 3000 видов растений. В большинстве случаев местом наибольшего накопления эфирных масел являются листья, цветки, почки, плоды, корни и корневища [1].
Полученные в чистом виде эфирные масла  представляют собой летучие маслоподобные бесцветные или слабо окрашенные жидкости, нерастворимые в воде, с характерным сильным запахом и вкусом. Они хорошо растворимы в органических веществах (спирт, эфиры) и в натуральных продуктах (мед, молоко). [4]
Эфирные масла являются биологически активными веществами и имеют выраженные лечебные свойства. Каждое из них представляет смесь нескольких отдельных химических соединений – терпенов и их производных терпеноидов. [1]
Лаванда. Ботаническое описание
Лаванда (лат. Lavandula) – эфиромасленичная культура, которая принадлежит к семейству яснотковых (или губоцветных), роду травянистых растений, полукустарников и кустарников. Такое название происходит от латинского слова lava, означающего «мыть» и связано с тем, что в Древнем Риме душистые цветы растения использовались как ароматизатор воды для приема ванн. Как культурное ароматическое и лекарственное растение, лаванда стала возделываться в странах южной и юго-западной Европы с конца XVI века [13].
Самыми распространенными видами считаются французская (широколистная Lavandula latifolia), английская (узколистная Lavandula angustifolia) и гибридная голландская лаванда, которая является естественным гибридом узколистного и широколистного сортов. Лаванда - очень многоликая культура. В зависимости от вида высота куста может быть от 40 до 100 см, листья могут быть узкими и тонкими или широкими и практически круглыми. Жизненная форма лаванды узколистной представляет собой многолетний вечнозеленый полукустарник высотой до 60 см. Куст имеет в среднем 400–500 полуодревесневших ветвящихся побегов. Листья супротивные, сидячие, от темного до светло-зеленого, иногда серо-зеленого цвета, линейные или ланцетовидные, опушенные, с обоих концов суженные, со слегка загнутыми вниз краями. Корень лаванды деревянистый, в верхней части довольно толстый, густомочковатый, глубоко проникающий в почву [6].
Цветы различных видов лаванды обычно мелкие, с сильным ароматом, в природе они имеют множество оттенков, не только традиционного фиолетового, но и белого, голубого, розового, лилового. За счет интенсивного запаха и цвета лаванда является прекрасным медоносом. Все части растения лаванды содержат эфирное масло: листья — до 0,4 %, стебли — до 0,2 %, самое значительное количество его накапливается в соцветиях — 3,5–4,5 % [6].
1.3. Происхождение и районы произрастания. Лаванда — светолюбивое растение средиземноморского происхождения, она распространена в странах Южной Европы, Ближнего Востока, Малой Азии и Северной Африки. Основные площади лаванды в настоящее время расположены во Франции. В России основные районы возделывания лаванды сосредоточены в Краснодарском крае и в Крыму. Культурные формы лаванды в качестве декоративного и ароматического растения выращиваются в садах во всём мире [2].
1.4. Лавандин. Ботаническое описание
Лавандин (Lavandin) – межвидовой гибрид между лавандой узколистной – Lavandula angustifolia Mill, и лавандой широколистной – Lavandula latifolia Medie – получается естественным и искусственным путями (См. Приложение 1, рис. 1).
Естественным путем лавандины возникают на границе соприкосновения ареалов их дикого произрастания. Родина лавандинов – горные районы Франции, Италии и Испании, где они встречаются в виде диких зарослей. Искусственным путем лавандин был впервые получен в 1923 г. [8]
Это многолетний полукустарник семейства губоцветные высотой 75 – 80 см и диаметром 95 – 100 см, ветви растения образуют компактную крону сферической формы. По морфологическим признакам большинство форм лавандина занимают промежуточное положение между родительскими видами. Листья супротивные, сидячие, удлиненно-ланцетовидные, сужающиеся к основанию, с целыми, загнутыми наружу краями. От сильного опушения листья с обеих сторон серебристо-белые, значительно шире (0,4 – 1 см) и длиннее (3,5 – 8 см), чем у лаванды узколистной. Цветоносные стебли длиной 25 – 45 см, разветвленные и неразветвленные, многочисленные (до 800 на одном растении). Соцветия крупные, плотные, длиной более 10 см. В целом, цветы гибридной лаванды по размеру больше и имеют более глубокий цвет, чем цветы исходные родительские формы лаванды. Также они имеют более резкий аромат с выраженным оттенком камфоры. Семян лавандин не дает [7].
Лавандин – ценная эфирномасличная культура, которая по урожайности, выходу эфирного масла с 1 га, и получению чистой прибыли с единицы площади в 3 – 4 раза превосходит лучшие возделываемые сорта лаванды. Содержание эфирного масла у отдельных форм лавандина достигает 9–10 % на абсолютно сухое вещество. Кроме того, лавандин менее подвержен вредителям и болезням, по сравнению с лавандой [7].
Лавандин – морозоустойчивое растение, способное переносить понижение температуры до – 20 - 25˚С. Предъявляет высокие требования к свету, при недостатке освещенности резко снижается урожайность лавандина и содержание эфирного масла в соцветиях. К почвам лавандин не требователен [8].
Лавандин хороший медонос, дающий до 2 ц меда с 1 га [8].
1.5. Районы возделывания
В южноевропейских странах, таких как Франция, Испания, Италия, лавандин постепенно начинает занимать доминирующее положение в производстве лавандового масла, вытесняя лаванду.
В Россию лавандины впервые были завезены Никитским ботаническим садом из Франции в 1931 г. В результате большой селекционной работы сотрудниками Никитского ботанического сада были получены новые сорта лавандина, приспособленные к климатическим условиям юга России. Широко известны «Восторг» и «Октябрь», а так же сорт «Темп», устойчивый против болезней, холодных зим и сильной засухи [7].
1.6. Сравнение лаванды и лавандина В то время как настоящая лаванда растет только в высокогорной местности (около 600 метров – примерно 2000 футов над уровнем моря), лавандин обильно и благополучно растет на более низких участках земли (400 – 600 метров), что делает это растение более легким для культурного выращивания.
Урожайность лавандина в разы превосходит урожайность лаванды, лавандин менее подвержен вредителям и болезням [12].
Лавандин даёт больше эфирного масла, чем могут дать с поля такой же площади другие виды лаванды. - По внешнему виду цветки лаванды и лавандина отличаются (см. Приложение 1, рис. 2 – 3) [13].
Глава 2. Практическая часть
2.1. Способы получения эфирных масел
Натуральные эфирные масла получают различными способами. Одни из них известны уже очень давно, другие появились недавно и используют современные технологии. Существует несколько основных способов выделения эфирных масел: прессование (отжим), дистилляция, анфлераж, динамическая сорбция, экстрагирование органическими растворителями [9].
Дистилляция (лат. distillatio — стекание каплями) является  самым простым и  распространённым методом производства эфирных масел. Этот метод является также одним из самых старых и известен уже не одно тысячелетие. Эфирные масла некоторых растений, таких как ромашка и тысячелистник, могут быть получены только путем дистилляции [9].
Метод дистилляции состоит в том, что растительный материал подвергается термической обработке горячей водой или паром. При этом эфирные масла высвобождаются и улетучиваются вместе с горячим водяным паром Если растительное сырье помещают в воду, то процесс получения масла называется прямой дистилляцией, а если через него пропускают пар, то это называется дистилляцией паром. Нагревание проводится на слабом огне, чтобы сохранить ароматические и целебные качества полученного масла [10].
В результате получают смесь водяного пара и эфирных масел. Эту смесь охлаждают, получая жидкость, на поверхности которой образуется масляный слой [10].
2.2 Описание устройства дистиллятора
В домашних условиях эфирное масло лаванды и лавандина может быть получено путем дистилляции. В нашей работе мы использовали метод паровой дистилляции на установке типа аламбик.
Аламбик пердставляет собой медный перегонный куб особой конструкции (См. Приложение 2, рис.1). Подобные конструкции были известны еще в Древнем Египте и Древней Греции. В Европе в современном виде аламбик появился, очевидно, в VII-VII веках в эпоху арабских завоеваний. С его помощью арабы перегоняли воду и разнообразные смолы с целью получения целебных и косметических масел. С развитием в XV в.  алхимии, аламбик получил широкое распространение в Европе и постепенно превратился в основной аппарат для производства парфюмерии [9].
Основными деталями аламбика как любого дистилляционного устройства являются:
- обогреваемый контейнер (куб), в который заливается вода;
- охлаждаемый конденсатор (холодильник);
- соединяющий их паропровод (пароотводная трубка).
В конструкцию аламбика также включена колонна, в которую загружается растительное сырье. Дно этой колонны сделано в виде сита, через отверстия которого водяной пар поднимается вверх и проходит сквозь массу сырья и увлекает с собой летучие компоненты эфирного масла. Пар охлаждают проточной водой в холодильнике, и жидкая смесь воды и эфирного масла поступает в сосуд приемник (стеклянная колба).
2.3 Постановка эксперимента
Оборудование:
дистилляционная установка типа аламбикмерная колба объемом 250 мл
шприц для сбора масла 5 мл
весы электронные
Материалы:
побеги лаванды
побеги лавандина (3 вида)
цветки лаванды
Ход работы:
Растительное сырье измельчалось до размеров 10-15 мм и взвешивалось с точностью до 1 г. Определялась масса емкостей для сбора эфирного масла (пенициллиновые флаконы).
В перегонный куб заливалась очищенная вода из расчета 1:10. В колонну загружалось измельченное сырье, собранный дистиллятор устанавливался на плиту (Приложение 2, рис. 2 – 4).
Нагревание велось на сильном огне с контролем температуры по термометру. При температуре 100-105С появлялись первые капели дистиллята, после этого огонь устанавливался на минимум.
Процесс дистилляции проводился в течение 40-50 минут, за это время в приемной колбе образуется 250-260 мл дистиллята. Как показали первые опыты, в течение этого времени эфирное масло полностью извлекается из растительного сырья. Дальнейшая дистилляция приводила к получению только гидролата.
Эфирное масло собиралось при помощи медицинского шприца, измерялся его объем (См. Приложение 2, рис. 5 – 6)
Эфирное масло помещалось в подготовленные пенициллиновые флаконы. Определялась масса эфирного масла с точностью до 0,1 г. (См. Приложение 2, рис.7).
По результатам эксперимента вычислялся выход эфирного масла в процентах. Результаты заносились в таблицу (См. Приложение 3, таблица 1)
Анализ полученных результатов:
В результате проделанной работы мы выяснили, что лавандин (в зависимости от сорта) дает в 2,3- 2,5 больше эфирного масла, чем лаванда. С 1 гектара посевной площади можно получить от 8 до 30 кг масла лаванды. Лавандин же с такой площади даёт до 220 кг эфирного масла. Поэтому масло это значительно дешевле!
Лавандин гораздо более эффективен в декоративных целях, его аромат более стойкий, резкий.
При прекрасных промышленных свойствах лавандина, его масло  обладает более низкими потребительскими качествами. 
Применение лавандина в качестве лекарственного растения ограничено из-за химического состава, несколько отличающегося от химического состава его "родителей". Эфирное масло лавандина содержит такие действующие вещества, которые не дают возможность полноценно использовать его и в ароматерапии.
Эфирное масло лавандина широко используют в парфюмерно-косметическом и медицинском производстве. Однако более высокое содержание камфоры заметно ухудшает его парфюмерные качества по сравнению с маслом лаванды.
Главный же недостаток масла лавандина заключается в том, что его нельзя применять при ожогах, тогда как масло лаванды  – первое средство в таких случаях.
Следовательно, моя гипотеза подтверждается частично. Выход масла лавандина действительно значительно больше, но заменить им масло лаванды нельзя, так как они имеют разные целебные и ароматические свойства.
Выводы
Изучен теоретический материал о лаванде и лавандине, дано их ботаническое описание, выявлены сходства и различия;
Получены эфирные масла лаванды и лавандина методом паровой дистилляции, приведено сравнение их количества и свойств.
Покупая лаванду, лавандовое масло или парфюмерно-косметическую продукцию с содержанием "лаванды", следует понимать, для каких целей она нужна. Никаких неприятностей не принесет букет или саше для белья или мыло с лавандином, напротив, аромат будет более долгим и сильным. Если же пользоваться свойствами лаванды в лечебных, ароматерапевтических, пищевых или косметических целях, то, лучше пользоваться маслом из лаванды.
Растение лавандин выгоднее, так как оно дает масло, похожее на масло лаванды, и при этом его легче выращивать. Его эфирное масло не обладает свежестью лавандового, но оно сильнее пахнет, и поэтому хорошо подходит для производства мыла и пудры – в этом его главное преимущество перед более дорогостоящим лавандовым маслом. Оно также является недорогим источником линалоола, незаменимого в парфюмерии.
Лавандин – это вовсе не дешевый аналог лаванды, а другое растение, не менее полезное и прекрасное!
Список информационных ресурсов
Литература:
Биологический энциклопедический словарь. М.: Сов. Энциклопедия, 1986.
Каспаров Г.Н. Основы производства парфюмерии и косметики. М.: «Агропромиздат». 1988. 287 с.
Литвинова Т. Ароматерапия: профессиональное руководство в мире запахов. Изд. «Феникс», 2003.
Солдатченко С.С., Кащенко Г.Ф.и др. Эфирные масла – аромат здоровья. Симферополь. Изд. «Таврида». 2001. 176 с.
Солдатченко С.С., Кащенко Г.Ф. Профилактика и лечение заболеваний эфирными маслами. Симферополь. Изд. «Таврида». 2003. 192 с.
Бочкарев Н.И., Зеленцов С.В. Современное состояние таксономии, морфологии и селекции лаванды // Научно-технический бюллетень ВНИИМК. 2013. Вып. 2 (155-156). С. 108-113.
Работягов В. Д., Свиденко Л. В. Лавандины и их классификация // Природничий альманах. УДК 633.812:575.222.7 № 12. С. 197-202.
Шуваева Т.П., Бородкина А.П. Изучение клонов лавандина на возможность возделывания в Краснодарском крае // Научно-технический бюллетень ВНИИМК. 2016. Вып. 4 (168). С. 108-113.
Интернет-ресурсы:
Защита персональных данных пользователей и сотрудников библиотеки [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://essential-oils-cosmetology.com/category/sposoby-polucheniya-efirnyx-masel/ (Дата обращения: 3 октября 2017 г.)
Защита персональных данных пользователей и сотрудников библиотеки [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://mgok.mskobr.ru/files/lekciya_4_firnye_masla.pdf/ (Дата обращения: 5 октября 2017 г.)
Защита персональных данных пользователей и сотрудников библиотеки [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.aromazona.ru/ (Дата обращения: 5 октября 2017 г.)
Защита персональных данных пользователей и сотрудников библиотеки [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://mir-masel.narod.ru/reference/refer.html (Дата обращения: 8 октября 2017 г.)
Защита персональных данных пользователей и сотрудников библиотеки [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.activestudy.info/lavanda-nastoyashhaya/ (Дата обращения: 8 октября 2017 г.)
Защита персональных данных пользователей и сотрудников библиотеки [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.livemaster.ru/topic/1215477-efirnye-masla-i-ih-pravilnoe-ispolzovanie (Дата обращения: 8 октября 2017 г.)Приложение 1
Лаванда широколистная
урожай масла 72 кг/га

Лаванда узколистная
урожай масла 56 кг/га

Лавандинсорт Первенец
стерильный межвидовой гибрид
урожай 146 кг/га


Удвоение числа хромосом путём колхицирования

Плодовитый амфидиплоид лавандинаурожай масла 56 кг/га

Амфидиплоид лавандинаЛаванда узколистная

Лаванда широколистная
Амфидиплоид лавандина

Аллотрипроиды типа лаванды узколистной
урожай масла 232 кг/га

Аллотрипроиды типа лаванды широколистной
урожай масла 242 кг/га

Рисунок 1. Схема селекции лавандина (с преодолением стерильности)
Приложение 1
1510665128905
Рис. 2. Цветки лаванды и лавандина
а б в
Рис. 3. Микроморфология цветков лаванды узколистной:
а – верхушка соцветия в фазе бутонизацииб - сухая чашечка с мелкими светлыми эфиромасличными желёзками
в – макроизображение поверхности чашечки с ветвистыми клетками эпидермиса (опушения) и сферической эфиромасличной желѐзкой
Приложение 2

Рис. 1. Устройство дистиллятора типа аламбик349186565405-7048546355
Рис. 2 Перегонный куб Рис. 3. Измельченное сырье в колонне
107251532385
Рис. 4. Собранный дистиллятор
32918402590805715259080

Рис. 5. Эфирное масло Рис. 6. Медицинский шприц с маслом

1405890137160
Рис. 7. Пенициллиновые флаконы с образцами эфирных масел
Приложение 3
Таблица 1. «Получение эфирного масла лаванды и лавандина»

опыта Сырье Масса сырья (сухого),
г Выход масла,
мл Выход масла,
г Выход масла, % по весу Свойства масла
Плотность
г/мл Цвет Запах
1 Лавандин № 1 139 4,3 4,2 3,02 0,98 прозрачный бледно-желтый простой, мало похож на запах лаванды
2 Лавандин № 2 140 4,4 3,9 2,79 0,89 прозрачный светло-желтый резкий, чувствуется запах камфоры3 Лавандин № 3 140 4,9 4,5 3,21 0,91 прозрачный бледно-желтый сильный, приятный
4 Лаванда 149 1,9 1,7 1,14 0,89 прозрачный желтый тонкий, приятный, характерный запах
5 Лаванда
цветки 43 1,05 1,0 2,32 0,95 прозрачный ярко-желтый насыщенн-ый, интенсив-ный запах лаванды

Приложенные файлы

  • docx 3216907
    Размер файла: 1 MB Загрузок: 0

Добавить комментарий