Destillation und Extraktion von Rosmarin

[Boldar]

Hallo,
nachdem nun im Garten der Rosmarin reichlich wächst, habe ich nun damit mal einiges probiert.
Hier das Rohmaterial:

Zuerst habe ich eine Wasserdampfdestillation probiert:

Ausgangsmaterial war hier so viel, wie (zerkleinert) in meinen 1l-Kolben passte.
Ich habe aufgehört, nachdem so ca. 200ml in der Vorlage waren.
Schwer erkennbar, aber tatsächlich schwimmen da einige tropfen Öl auf der Oberfläche.

Der Geruch ist intensiv, aber angenehm.

Dann am nächsten Tag mit dem Rest eine Soxhletextraktion mit Wasser:

Habe das eine Weile Kochen lassen, am Ende hatte das Wasser im Kolben eine intensiv gelbe Farbe, und auch einen intensive Geruch, aber irgendwie deutlich unangenehmer als bei der Wasserdampfdestillation (Morgen füge ich noch ein Bild an). Ausserdem keine Spur von Öl.
Hat jemand eine Idee, wie man das weiter reinigen/aufkonzentrieren könnte?

Alles in allem ist Wasserdampfdestillation da jedenfalls das Mittel der Wahl, es kam tatsächlich etwas Öl dabei raus.
Eventuell würde sich eine Soxhletextraktion lohnen, wenn man ein anderes Lösungsmittel als Wasser verwendet (Ethanol, oder besser noch etwas unpolares?)

[lemmi]

Na das sieht doch schon sehr gut aus! Ein so langer Kühler wäre für eine Wasserdampfdestillation nicht notwendig gewesen, den braucht man nur für niedrig siedende Lösungsmittel.

Wie hast du denn das Öl in der Vorlage vom Wasser getrennt? Das ist nicht so einfach. Am besten ist es, das Destillat in ein hohes, schlankes Gefäß zu geben (Messzylinder), und dann das Öl von der Oberfläche abzupipettieren. Ein Scheidetrichter macht bei so kleinen Mengen nicht viel Sinn, da bleibt zu viel drin hängen. Dann das Öl in ein Reagenzglas geben, wieder trennen lassen und erneut abpipettieren. Die letzten Reste Wasser entfernt man durch Dtehenlassen über kalziniertem Glaubersalz (wasserfreies Natriumsulfat).

Wenn du in der wässrigen Phase etwa 25% Natriumchlorid löst, scheidet sich auch das darin gelöste/suspendierte Öl noch ab und die Ausbeute könnte etwas besser werden.

Du kannst das mit ätherischem Öl gesättigte Wasser aber auch als solches verwenden! Das war früher in Apotheken so üblich (Aquae aromaticae). Die Destillate wurden als Lösungsmittel für Arzneizubereitungen (Constituens), oder mit Zucker versetzt in Sirupform als Geschmackskorrigens verwendet (gut, Rosmarinwasser vielleicht eher weniger, da war mehr Zimt oder Pfefferminze gefragt ... ).

Dass du bei einer Soxhlet-Extraktion mit Wasser kein ätherisches Öl bekommst ist doch klar! Das Öl verdampft dir mit dem Wasser immer wieder unten aus dem Kolben. Du erhältst einen Extrakt der wasserlöslichen Bestandteile der Pflanze ( Kohlenhydrate, Flavonoide, 'n paar Eiweiße, Bitterstoffe, Polyphenole ...). Der Geruch kommt von längerkettigen Alkoholen und Aldehyden sowie vielleicht dem einen oder anderen Ester. Diese Bestandteile riechen typisch krautig. Dem Extrakt weiter aufzuarbeiten macht m.e. wenig Sinn, was willst du dabei herausbekommen? Eine gute Verwendung wäre z.B. als Badezusatz.

[Glaskocher]

Rosmarinwasser könnte sich gut in Mayonnaise, Saucen oder Pizzateig machen. Somit ist es nicht ganz nutzlos in der Küche.

Um dessen Produktion nicht ins Unermessliche zu steigern kann man es in die Folgecharge rückführen. Außerdem entstehen nur geringe Mengen, wenn man einen Azeotropieraufsatz verwendet, der die Oberphase abtrennt. Dann läuft das Wasser im Kreis und das Öl kommt raus. Man erkennt dann auch gut das Ende der Destillation.

[Boldar]

Der lange Kühler deshalb, weil der eben vorhanden war... eigentlich sind Kühler und Vorstoss für die Vakuumdestillation gedacht. Ich besitze zwar noch einige andere Kühler, die aber entweder eher für Rückfluss geeignet sind (z.b. einen Dimrothkühler), oder aber wie der kleinere Liebigkühler leider den falschen Schliff haben. Ich habe auch einen Allihnkühler, hate allerdings Sorge dass sich zuviel Öl darin verfängt.

Getrennt habe ich da aktuell noch nichts.
Ich möchte beide Produkte für die Seifenherstellung verwenden. Da man dort ja eh auch eine gewisse Menge Wasser braucht, ist eine akkurate Abtrennung nicht unbedingt nötig. Das Extrakt ist allerdings relativ viel, und nicht so stark konzentriert. Vielleicht versuche ich das nochmal zu destillieren.
Ich hätte dort halt erwartet, dass sich auch da etwas Öl löst, da ich Erwartet hätte dass einige Bestandteile des Öls höher sieden als Wasser. Allerdings ist mir nun auch der Fehler in diesem Gedanken aufgefallen - jene Bestandteile bzw. das Öl überhaupt kann man natürlich mit einem polaren Lösungsmittel erst garnicht extrahieren. Vielleicht probiere ich das Interessehalber nochmal mit einem anderem Lösungsmittel. Chloroform z.b. hätte ich da, allerdings sollte ich das dann wohl eher draussen machen... oder vielleicht Ethylacetat. Das wäre allerdings nur zum testen der Ausbeute, das Produkt kann ich dann wohl entsorgen.

So einen Aufsatz für die Wasserdampfdestillation kenne ich, besitze ich aber leider nicht... Ich wollte sogar zuletzt mal einen bei Ebay-Kleinanzeigen kaufen, der ist allerdings zerbrochen bei mir angekommen (war nur in Zeitung gewickelt lose im riesigen Paket...)

Vielleicht kann ich da aber eine Rückführung improvisieren, braucht ja im Prinzip nur ein U-Rohr mit Schlauch zurück in den Dampfkolben.

[schlemmiloom]

Hallo Boldar,
schöner Beitrag.

Bin zwar kein ordentlicher Biologe, hätte aber zwei Anmerkungen, die für mich aus botanischer Sicht Sinn machen:

1.)
Du hast dir für die Ernte anscheinend einen Zeitpunkt gewählt an dem die Pflanze (wieder) üppig wächst.
Das könnte daran liegen, dass die Temperaturen jetzt etwas gemäßigter sind.
Das ist jedoch nicht unbedingt der Zeitpunkt an dem die Pflanze die meisten ätherischen Öle produziert bzw. enthält. Meinen Informationen nach, wird die Produktion der Aromastoffe eher durch viel Sonne/Hitze angeregt. Das könnte deine Ausbeute an Öl in diesem Fall reduzieren.

2.)
Es gibt verschiedene Varietäten von Rosmarin. Einige wachsen üppiger und haben eher weiche, größere Blätter. Andere wachsen eher langsam und haben eher kleinere und härtere Blätter. Letztere haben, meiner Erfahrung nach, stärkere Aromen und daher vermutlich auch mehr Öl.

[Boldar]

Ahh so ein Mist, ich habe beim Verstopfen des Kolbens mit dem Produkt aus der Wasserdampfdestillation extra kein Schlifffet verwendet, um das Öl nicht zu kontaminieren, und jetzt kam es natürlich wie es kommen musste und der Stopfen steckt untrennbar fest...

[schlemmiloom]

Ohhh, sehr schade.

Zu deinem Schliff passendes, abgekühltes, langkettiges, perfluoriertes Alkan-Schmelzgut hätte helfen können.
Aber diese „Teflon-Hülsen“ auch noch FDA zertifiziert zu bekommen … das kostet richtig Geld.
Und wer weiß was sonst noch in Noname PTFE Produkten steckt?

Hoffentlich kannst du deinen wässerigen Auszug und vor allem die Glasware noch irgendwie retten.
Vielleicht könnte das Aromawasser noch medizinische Anwendung gegen Tonsillitis oder dergleichen finden. Antibakterielle bzw. adstringierend Eigenschaften sind denkbar. Aber greife vielleicht doch besser zu Lösungen, die dir dein Arzt oder Apotheker empfiehlt, nur um sicher zu gehen.
Äußerliche Anwendung wäre ansonsten s.o. vielleicht sicherer.
Also vielleicht doch nur notfalls --> Badezusatz gegen irgendwelche Hautprobleme? Aber auch hier alle Angaben ohne Gewähr.

[Glaskocher]

und der Stopfen steckt untrennbar fest...

Ertstens: Keine Panik! (Zitat aus "Per Anhalter durch die Galaxis")
Zweitens: Zeig mal ein Bild von der Verbindung.
Drittens: Hast Du eine Heißluftpistole und eine Hartholzlatte (ersatzweise kräftigen Kunststoffstab)? Auch Bild machen!
Lederhandschuhe helfen gegen Hitze und mögliche Splitter.

Für die Zukunft: Nimm Teflonband, wie der Installateur. Mache 2,05 Wicklungen um den Kern und dann abgerissen. Dann hält das Ganze dicht und läßt sich wieder trennen. Setze drehend zusammen, daß das freie Ende gezogen wird. Professioneller sind Teflonhulsen, die auch einen professionellen Preis haben, aber immer wieder genutzt werden können.

[Boldar]

Der Stopfen ist auch leider schon ruiniert... hat irgendwie deutlich weniger ausgehalten als erwartet, habe leicht mit einem Holzstück dagegen geklopft und der "Kopf" ist abgeschert...
Morgen versuche ich es erstmal mit Heissluft, und wenn das nicht hilft mit dem Gasbrenner. Der kaputte Stopfen ist jetzt nicht so das problem, aber das ist mein einziger Stehkolben

[Glaskocher]

OK, in diesem Falle hätte ich zu einem Rollgabelschlüssel geraten, mit dem sich der Stopfen (solange er noch sechseckig war) gut drehen läßt. Zusätzlich hilft das recht harte Erhitzen der Schliffhülse von Außen. Dann muß man rasch den Stopfen versuchen, zu drehen, ziehen, klopfen. Jetzt könntest Du ihn mit zwei Weichholzlatten versuchen zu greifen. Das schützt die Finger und überträgt die Kraft halbwegs gut.

Im Fall, daß der Stopfen weiter zerbröselt und "unfassbar" wird hilft wieder nur rohe Gewalt, um zunächst den Inhalt zu retten: Der Stopfenboden wird mit dem Schraubendreher durchstoßen (in der Mitte aufsetzen, leichter Schlag). Dann kannst Du den Inhalt retten und den Kolben gründlich reinigen. Ich würde ihn in dem Zustand zum Glasapparatebauer* bringen, daß er ihn im Ofen tempern kann. Dann löst sich der Stopfen in den meisten Fällen, daß er gewaltlos mit einem Haken "gezogen" werden kann.

* = Arbeitet in unserem Institutsgebäude. Auch ein Freiberuflicher nimmt sicher nur einen geringen Betrag dafür.

Tante EDIT meint:
Es ist besser, zunächst bei Problemen um Rat zu fragen, bevor man unbedacht das Problem verschlimmert. Daher hatte ich um Bilder gebeten, besonders vom Kolben.

[Boldar]

Ich hatte wirklich nicht viel Gewalt angewendet, eher so ein leiches klopfen mit der Hand. Ich hätte nie vermutet, dass der Glasstopfen derart fragil ist...

[lemmi]

Wenn du die etherischen Öle mit einem ungiftigen Lösungsmittel extrahieren willst, warum nimmst du nicht Ethanol?

[Boldar]

Ja, den Gedanken hatte ich auch schon. Allerdings bin ich mir nicht sicher, ob die Löslichkeit da so gut ist. Wäre aber einen Versuch Wert.
Ausserdem habe ich jetzt immerhin das Produkt aus dem Kolben, und wenn man nicht genau hin sieht fällt fast nicht auf dass im Schliff noch der Rest des stopfens steckt
Leider wollte ich das dann direkt in einen kleinen Scheidetrichter füllen, den ich noch nie benutzt habe, und habe dabei bemerkt dass das Küken undicht ist. Dafür riecht jetzt das ganze Haus nach Rosmarin und ich habe 2 Kunststoffflaschen mit den Resten.
Dienstag gehe ich mal zur Glasbläserwerkstatt der hiesigen Uni, vielleicht können die meinen Kolben retten.

[aliquis]

Hier eine überzeugende Anleitung zum Lösen festsitzender Glasstopfen:

www.youtube.com/watch?v=r4K_ToQHvKw&pp= ... b3BmZW4%3D

Ich hatte das Problem an Apparaturen noch nie (nur bei Flaschen mit ausgasenden Substanzen, die bei schwankenden Temperaturen gelagert und lange Zeit nicht geöffnet wurden), da ich immer gut fette und nach getaner Arbeit gleich alles wieder auseinanderbaue und reinige. Ich muss aber auch gestehen, dass ich nie mit Vakuum destilliere (dann aber bitte nur unter Verwendung von Rund- statt Stehkolben!), welches das Festbacken von Schliffverbindungen begünstigen kann.

Wenn man echte Schlifffette für den Laborgebrauch auf Silikonbasis nutzt, zwei dünne Streifen gegenüberliegend
der Länge nach aufträgt und durch Drehen des Kerns in der Hülse gleichmässig verteilt (die Schliffverbindung muss danach durchsichtig erscheinen und darf beim Drehen keine Schleifgeräusche mehr von sich geben), sollte es keine Probleme mit Kontaminationen geben. (Nicht so viel Fett verwenden, dass es aus der Schliffverbindung herausquillt!). Ich habe schon häufiger ether. Öl-Wasser-Mischungen aus Naturmaterialien destilliert und dabei noch keine Beeinträchtigungen durch Schlifffett-Kontamination feststellen können. Noch inerter ist Triboflon, aber auch sehr viel teurer. Bei starren Teflon-Hüllen oder PTFE-Band habe ich den Eindruck, dass die Dichtigkeit leiden kann, eine bessere Lösung scheinen mir flexible, aber passgenaue Teflonmanschetten zu sein, die jedoch leider auch teuer und meist nur einmalig zu verwenden sind.

Man sollte ersatzweise immer ein paar Steh- und Rundkolben verschiedener Volumina bereithalten. Wenn man NS24/29 verwendet und beim richtigen Händler kauft, muss das auch kein Vermögen kosten. Meinen Lieblingshändler hat mir schon neulich jemand entlockt. Da ich ihn hier ungern nochmals öffentlich verlinkt sehen möchte, schick mir bei Bedarf einfach eine PN.

[lemmi]

Allerdings bin ich mir nicht sicher, ob die Löslichkeit da so gut ist.

Alle etherischen Öle sind mit Ethanol unbegrenzt mischbar. Zumindest ist mir noch keine Ausnahme begegnet. Natürlich sind auch noch andere Stoffe im Extrakt enthalten, man bekommt sozusagen eine konzentrierte Tinktur heraus. So rein wie bei der Wasserdampfdestillation ist das Aroma dann nicht.

Ich löse festsitzende Glasstopfen auch immer durch Erwärmen. Meistens nehme ich dazu eine Gasbrennerflamme und fächele den Flaschenhals damit ab. Das mit dem Gefrierfach kannte ich noch nicht, wobei es eigentlich eine naheliegende Idee ist. Ein Problem ist nur, wenn es sich um eine gefüllte Flasche handelt ...