Gedroogde gember destilleren

foto: wikipedia

Afwegen van de gedroogde gember

Ik heb ruim een maand geleden leerlingen 6VWO begeleid die voor hun profielwerkstuk onderzoek doen naar gember etherische olie. Wat is er mooier dan de leerlingen zelf gemberolie te laten maken! Hiervoor hadden ze gedroogde stukjes gember gekocht.

tussenbol gevuld met gedroogde gember

Voor de destillatie heb ik de leerlingen laten werken met een glazen destilleeropstelling. In deze glazen destilleeropstelling zit een zogenaamde tussenbol met een capaciteit van 2 Liter. Ruim voldoende om de 500 gram ( 519,09 exact) gedroogde gember in te doen.

na de destillatie

Vanwege de beschikbare tijd hebben de leerlingen de gember maar één uur kunnen destilleren. De opbrengst 0,9 gram etherische olie viel dan ook een beetje tegen. De gember hebben we na de destillatie uit de tussenbol gehaald en gedroogd. Voor een later moment om de gember nog een keer te kunnen destilleren. Wellicht valt er nog een beetje etherische olie uit te halen, want volgens de literatuur zou gedroogde gember een opbrengst van 1,9 tot 2,6% moeten opleveren. Gezien de structuur waarin de de etherische olie ligt opgeslagen is dat het proberen waard.

Rhizome of ginger (Zingiber officinale Roscoe, Zingiberaceae), showing oil globules within the
membrane of its secretory cell (Cryo-SEM and etched, magnified 2,149 times actual size).

Photo © Microscopix photolibrary from the book "Secretory Structures Of Aromatic And Medicinal Plants: A Review And Atlas Of Micrographs" by Katerina Svoboda and Tomas Svoboda, micrographs by Andrew Syred.

ONDERZOEK NAAR DE SAMENSTELLING VAN GEMBER ETHERISCHE OLIE

GC/MS gember etherische olie WINKEL

GC/MS gember etherische olie LEERLINGEN

Om meer te weten te komen over de samenstelling en het verschil tussen de gember etherische olie uit de winkel en de zelf gedestilleerde hebben de leerlingen een GC/MS kunnen laten uitvoeren op de TU-Eindhoven. Een GC/MS analyse (GasChromatografie / Massa Spectrometrie) geeft een beeld van de samenstelling (soorten moleculen) en de hoeveelheden (massapercentages) van die stoffen.

Samenstelling gember etherische olie; uit: Aromatherapy, essential oils in colour/ Rosemary Caddy

Het lab van de TU-Eindhoven waar de leerlingen de analyse hebben kunnen laten uitvoeren is niet gespecialiseerd in onderzoek naar de samenstelling van etherische olien. Dit is een specialisme en vereist apparatuur en software die de soorten moleculen goed kan identificeren. De analyses waren dan ook niet zo gedetailleerd en exact zoals ik gewend ben van de etherische olie die ik laat analyseren.

Soort stof	Gember eo winkel	Gember eo leerlingen	Literatuur*
1,8 cineol		7,71
Beta-ocimeen	1,41
Curcumeen	28,17	44,91	10-33
Zingibereen	16,43		12-50
Humuleen	5,68	7,66
Ylangeen	9,85	9,83	2-3
Zingeron	11,91		0-2
Gingerol	11,33

* The Chemistry of Essential Oils made simple; David Stewart

Ik heb me in bovenstaande tabel dan ook beperkt tot stoffen die in de analyses met redelijke zekerheid zijn aangetoond. Vergaande conclusies zijn dan ook niet te trekken. Belangrijke bestanddelen in gember etherische olie zijn zingibereen en curcumeen.

Wat wel heel duidelijk opvalt is dat de zingibereen in de analyse van de door de leerlingen gedestilleerde gemberolie ontbreekt. Het lijkt wel of de olie tov die van de winkel minder compleet is. Dat zou te maken kunnen hebben met de (te) korte destillatietijd. Bekend is bijvoorbeeld bij het destilleren van lavendel dat door een te korte destillatietijd er een aantal stoffen ontbreken die later in de destillatie in de etherische olie terechtkomen.

Smartstill gevuld met gedroogde gember

UPDATE 4 november
Afgelopen week hebben mijn leerlingen de na de eerste iets te korte destillatie de gedroogde gember opnieuw gedestilleerd. Hiervoor hebben ze gebruik gemaakt van een Smartstill. Dit om te kijken of er nog meer gember etherische olie gemaakt kon worden. Om daar zeker van te zijn hebben de leerlingen een destillatietijd van 3 uur aangehouden.

Tijdens het destilleren was de geur van gember duidelijk waarneembaar ook in de gang grenzend aan het binaslab waar de leerlingen bezig waren! Het destillaat (etherische olie en hydrolaat) heb ik de leerlingen laten opvangen in een groot bekerglas.

Klein laagje gember etherische olie en hydrolaat

Tijdens de destillatie was een heel dun laagje gember etherische olie waarneembaar. Na afloop is de olie uiteindelijk verzameld in een klein maatkolfje van 25 mL. Door de geringe hoeveelheid (5 druppels) was het niet mogelijk om de massa van de gemberolie vast te stellen.

7 druppels gember etherische olie

Als je uitgaat van een dichtheid van 0,9 en een volume per druppel van 0,05 mL dan is er bij de tweede destillatie 5 x 0,05 x 0,9 = 0,225 gram olie gedestilleerd. Eerste en tweede destillatie opgeteld hebben de leerlingen uit ca 500 gram gedroogde gember 1,1 gram etherische olie gehaald.

foto: padmabiofarms.co.in

Opvallend aan de etherische olie van de tweede destillatie was dat de kleur iets donkerder lichtgeel was. Dit heeft te maken met de destillatietijd waardoor de samenstelling van de olie completer is.

Aloë vera destilleren

Dit jaar heeft een groepje leerlingen 6VWO  van mijn school gekozen om voor hun profielwerkstuk  onderzoek te doen aan Aloë vera gel. In hun onderzoek willen ze iets kunnen zeggen over de eigenschappen en samenstelling van de gel en de geneeskrachtige werking waar deze plant om bekend staat.

Om de leerlingen goed te kunnen begeleiden doe ik altijd een voorstudie van de onderzoeksmogelijkheden. Eigenlijk tot mijn verbazing kwam ik leveranciers van en een handleiding over Aloë vera hydrolaat tegen. Dit omdat de plant bij mijn weten niet aromatisch te noemen is.

Mooi om de leerlingen dit uit te laten zoeken. Hiervoor hebben ze een stoomdestillatie uitgevoerd met vers gesneden plakjes Aloë vera blad. Voor het stoomdestilleren heb ik de smartstill van huis meegenomen.

Smartstill gevuld met Aloe vera

Er is 454 gram aan Aloë vera gedestilleerd wat na plm 1 uur destilleren 300 gram hydrolaat opleverde. Interessant was nu om te kijken of we een beeld konden krijgen van de samenstelling.

Tijdens de destillaatie

Er zijn diverse onderzoeken ( 1   2  ) verschenen waarin de samenstelling en geneeskrachtige werking van Aloë vera gel is onderzocht. Globaal ziet de samenstelling van de gel er als volgt uit:

Polysacchariden	Glucomannan en acemannan
Andere stoffen	Carboxypeptidase, magnesium, zink, calcium, glucose, cholesterol, salicylzuur, prostagladin, precursors (gamma linoleenzuur (GLA), vitamine A,C,E, lignine, saponine, plantsterolen en aminozuren

(PDF) Aloe vera their chemicals composition and applications: A review. Available from: https://www.researchgate.net/publication/48347118_Aloe_vera_their_chemicals_composition_and_applications_A_review

Aloe vera hydrolaat

Aloë vera  gel bestaat voor 99% uit water, in de 1% vaste stof zitten voornamelijk poly-

sacchariden. Het hydrolaat was daarom zoals ik al verwachtte niet aromatisch te noemen.  De leverancier van Aloë vera hydrolaat omschrijft de geur als aard-achtig, geen overweldigende geur. 

Figure 2. Chemical structure of acemannan [4

Om een beeld te krijgen van het hydrolaat hebben de leerlingen de pH (zuurgraad), het geleidings-vermogen gemeten en getest op de aanwezigheid van suikers (monosacchariden). Dit waren de resultaten: pH= 9,2    geleidingsvermogen: 12,3 microSiemens,  geen aanwezigheid van monosacchariden.
Met de test op suikers kan je eigenlijk alleen glucose en fructose aantonen.

Scheiden van de gel uit het Aloë vera blad

Het geleidingsvermogen wat de leerlingen gemeten hebben komt bijna overeen met die van gedestilleerd water. Er zijn dus nagenoeg geen minerale stoffen meegekomen in het hydrolaat. Het hydrolaat is zwak basisch (pH > 7) wat afwijkt van de gangbare zure tot licht-zure waardes die gevonden worden. 

Chemische samenstelling Aloe vera gel op basis van droge stof

Het gaat te ver om op basis van deze simpele metingen conclusies te verbinden, maar duidelijk is wel dat dit hydrolaat wel heel erg weinig werkzame stoffen zal bevatten. En of de polysacchariden die oa voor de wondhelende werking zorgen in het hydrolaat zijn terechtgekomen.

Afsluiting van het destilleerseizoen

Ieder jaar sluiten we het destilleerseizoen af met een zogenoemd 'Oogstfeest'. Tijdens deze middag is er de mogelijkheid de etherische oliën en hydrolaten die we het afgelopen seizoen hebben gemaakt te kopen. We zullen vooral aandacht besteden aan de gebruiksmogelijkheden van hydrolaten.

We laten daarom ook een aantal toepassingen van hydrolaten zien, ruiken en proeven(!). We hebben op dit moment hydrolaat beschikbaar van: Grove Den, Reuzenzilverspar, Douglasspar, Lariks, Eucalyptus (gunni), Sinaasappeltijm, Munt, Salie en Lavendel. http://indekoperenketel.nl/webwinkel/hydrolaten/
Vorig jaar hebben we de bezoekers kennis laten maken met roomijs waar reuzenzilverspar etherische olie aan was toegevoegd.

Oogstfeest 2017

Tijdens het oogstfeest zetten we een kleine stoomdestillatie neer om bezoekers kennis te laten maken met het principe van deze scheidingsmethode. Ook is er de mogelijkheid om het boek 'Lariks, Spar en Grove Den: naaldbomen met een geneeskrachtige werking' in te zien en te kopen.

Het Oogstfeest zal worden gehouden op zondagmiddag 9 september aanstaande van 12 tot 16 uur. Iedereen is van harte welkom om onder het genot van een hapje en een drankje met ons de afsluiting van een goed destilleerseizoen te vieren.  

Munt: 4 cultivars destilleren

Basilicum munt Mentha piperita basilicum foto: Puur-Aroma

Afgelopen zaterdag heb ik een aantal muntsoorten (cultivars) gedestilleerd. De munt heeft ruim een maand in de destilleerwerkplaats kunnen drogen. Dat is niet noodzakelijk, maar wel handig als je geen tijd hebt om de munt na het oogsten gelijk te destilleren.

vers gemaaide tijm

De munt is afkomstig van aromatische kruidenkwekerij Puur-Aroma, en is van biologisch gecertificeerde kwaliteit. Niet onbelangrijk als je bedenkt dat munt etherische olie ook gebruikt kan worden als smaakmaker in voeding.

Wegen van de munt

Van de 6 soorten munt cultivars heb ik 4 soorten bij elkaar genomen voor één destillatie. Het ging om: Mentha piperita 'Basilicum', Mentha piperita 'Cinderella', Mentha arvensis 'Banana' en Mentha suaveolens 'Apfel'. Om een beeld te krijgen van de opbrengst heb ik de gedroogde munt eerst gewogen. Het totaalgewicht was 2400 gram.

Deze hoeveelheid paste na stevig aandrukken goed in de 150 RVS destilleerketel. Door de hoge temperaturen duurde het niet lang voordat de destillatie startte. Buiten was het 34,1 graden Celcius (!),

binnen in de destilleerwerkplaats 28,7 graden Celcius. Door de ventilatie een stuk prettiger werken. Voordat de eerste druppels hydrolaat en etherische olie uit de uitloop van de koelemmer verschijnen zijn er tijdens een stoomdestillatie altijd heel vluchtige aromatische stoffen te ruiken. 

Uitloop koelemmer en scheitrechter

Ik noem dat de vluchtige voorloop van de destillatie. Deze keer waren deze aromatische stoffen ook zichtbaar in de vorm van een nevel. Om hydrolaat en etherische olie van elkaar te scheiden heb ik gebruik gemaakt van een scheitrechter. De etherische olie veranderde tijdens de destillatie van kleurloos naar heel lichtgeel.

start van de destillatie

einde van destillatie

Na anderhalf uur destilleren had ik ruim 30 mL muntolie geproduceerd. In de boeken kon ik vinden dat gedroogde munt een opbrengst van 0,5 tot 1,5% aan olie zou moeten hebben. Dat klopt dus aardig met de gevonden hoeveelheid.

pH-meting munthydrolaat

Van het verzamelde hydrolaat heb ik de pH gemeten, en kwam uit op een pH van 5,05.

Deze waarde komt overeen met wat Susanne Fischer-Rizzi in haar boek, Das Grosse buch der pflanzenwasser, over munthydrolaat schrijft.

Munthydrolaat

De inhoudstoffen van het hydrolaat zijn onder andere: Menthol, Menthon en 1,8 Cineol, Dit maakt munthydrolaat erg geschikt om te gebruiken in een verfrissende spay. Niet onbelangrijk om het hoofd koel te houden tijdens de hittegolf!

Biologische kruiden destilleren

Inladen van diverse kruidenmaaisels

Afgelopen donderdag heb ik in Zuid-Limburg kruidenmaaisel kunnen ophalen bij Puur-Aroma. De planten zijn biologisch geteeld en gecertificeerd. Het is altijd een ware sensatie om de geuren van de vers gemaaide kruiden te op te snuiven!

Maaisel van twee soorten munt

Het maaisel wat van een aantal dagen verzameld was bestond uit diverse soorten munt, twee soorten tijm, basilicum, salie, stevia. Deze hoeveelheid paste met een beetje passen en meten net in de bestelwagen.

Kruiden in de droogbakken

Ik had de ruimte naast de destilleerwerkplaats een dag tevoren ingericht als extra droogruimte om meer capaciteit te hebben. Dat bleek wel nodig om de diverse kruidenmaaisels goed gesorteerd te drogen te leggen. 

Al de aromatische kruiden die ik had meegekregen kunnen na drogen gedestilleerd worden zonder daar er noemenswaardig verlies is aan etherische olie uit de plant. Een dag later heb ik dan ook de eerste kruiden gedestilleerd, twee tegelijk. Dat is mogelijk omdat ik twee destilleerketels tot mijn beschikking heb.

Vullen van de destilleerketel met sinaasappeltijm

De grootste ketel heb ik gevuld met in totaal 16,8 Kg sinaasappeltijm (Thymus vulgaris orange). De tijm was in één nacht droog, maar niet gedroogd. Belangrijk om goed te kunnen stoomdestilleren. Na het vullen en afsluiten van de destilleerketel en het water aan de kook brengen, heb de andere kleinere destilleerketel gevuld met 7,5 Kg Saliebladeren (Salvia officinalis).

Destillatie van sinaasappeltijm Thymus vulgaris orange

Uit ervaring met het destilleren van salie weet ik dat deze destillatie korter duurt dan die van tijm. Tijdens het destillatieproces zie je bij een aantal kruiden de kleur van de etherische olie veranderen.

Zo ook bij de sinaasappeltijm. De kleur veranderde van kleurloos naar geel.

Verschil in kleur van de etherische olie tijdens de destillatie

Ik heb uiteindelijk 145 mL sinaasappeltijm etherische olie kunnen destilleren. Deze opbrengst was hoger dan die van twee jaar geleden. Dat heeft alles te maken met de weersomstandigheden en de bloei van het plantje.

Destillatie van salie Salvia officinalis

De destillatie van de salie leverde een lagere opbrengst op: 24 mL. De andere kruiden zoals de diverse soorten munt ga ik op een later moment destilleren. Benieuwd wat voor type etherische olie dit gaat opleveren!

Open Dag en boekpresentatie

Afwegen van het Eucalyptusmaaisel

Tijdens een geslaagde Open Dag afgelopen zaterdag waren we in de gelegenheid om de bezoekers een stoomdestillatie van Eucalyptus te laten zien. De hoeveelheid maaisel die we in de destilleerketel stoppen wegen we eerst, om na de destillatie een goed beeld te krijgen van de opbrengst.

Bezoekers van de destilleerwerkplaats tijdens de Open Dag

Met een werkende destillatie kon ik de bezoekers goed uitleggen hoe je uit aromatische planten  via het stoomdestilleren etherische olie kan winnen. De voor veel mensen bekende geur van eucalyptus was ook goed waarneembaar.

Eucalyptus etherische olie in de scheitrechter

De volgende dag, zondag, waren Catharina en ik deelnemer aan het jaarlijks georganiseerde Rijen Ruikt. Op een heel mooie locatie van Sophia's tuin gaf Catharina twee boekpresentaties van haar in november verschenen boek ‘Lariks, Spar en Grove Den: naaldbomen met een geneeskrachtige werking’ 

Catharina tijdens haar boekpresentatie

De boekpresentaties hebben we gecombineerd met de rondleidingen die Vincent van Sophia's tuin gaf door zijn biologische tuinderij. Op deze zonovergoten zondag was er ook nog de mogelijkheid om planten te ruilen. Er was een ruim aanbod van onder andere aardbeienplantjes, geranium, vlinderstruik en basilicum.

We hadden een kraam ingericht waar de bezoekers kennis konden maken met de lariks- Grove Den- Douglasspar- en Reuzenzilverspar -olie en hydrolaat die we dit jaar hebben gedestilleerd. 

Het werd een druk bezochte dag waar we naast de boekpresentaties de bezoekers veel hebben kunnen vertellen over de medicinale waarde van naaldboomoliën. Zeker voor herhaling vatbaar!