天然鮮花香料(二)
三、超臨界提取
1.超臨界提取原理
超臨界流體萃取法是利用超臨界流體在臨界溫度和壓力附近具有的特殊性能,既接近液體的密度和對物質良好的溶解性,又接近氣體的高擴散性,進行萃取的一種分離方法。Www.Pinwenba.Com 吧在超臨界狀態下,將超臨界流體與含芳香成分的物質接觸,有選擇性地萃取其中的芳香成分,然后減壓或升溫,使超臨界流體變為普通流體,被萃取的芳香成分則完全或基本與流體分離,從而得到芳香成分。常用的超臨界流體有:二氧化碳、液態丙烷、丁烷等,其中使用最多的是二氧化碳。
超臨界流體萃取技術與其他萃取方法相比,無有機溶劑殘留,產品香味純正,萃取率高,且CO2無腐蝕性,因此有著廣闊的應用天地。目前在我國的香料提取等行業已有應用。
2.超臨界流體萃取的過程系統
超臨界流體萃取過程系統的組成各不相同,這取決于原料的性質、操作條件及超臨界流體溶劑的性質。
通常超臨界流體萃取系統主要由四部分組成:溶劑壓縮機;萃取器;溫度、壓力控制系統;分離器和吸收器。其他輔助設備包括:輔助泵、閥門、背壓調節器、流量計、熱回收器等。常見的三種超臨界萃取流程示意圖如下所示:是控制系統的溫度,達到理想萃取和分離的流程。超臨界萃取是在產品溶質溶解度為最大時的溫度下進行。然后萃取液通過熱交換器使之冷卻,將溫度調節至溶質在超臨界相中溶解度為最小。這樣,溶質就可以在分離器中加以收集,溶劑可經再壓縮進入萃取器循環使用。第二種方式是控制系統的壓力。在圖中,富含溶質的萃取液經減壓閥降壓,溶質可在分離器中分離收集,溶劑也經再壓縮循環使用或直接排放。第三種方式即吸附方式,它包括在定壓絕熱條件下,溶劑在萃取器中萃取溶質,然后借助合適的吸附材料如活性炭等以吸收萃取液中的溶劑。實際上,上述三種方法的選擇取決于分離的物質及其相平衡。
3.超臨界流體萃取系統的操作特性
大多數香花的化學復雜性和熱敏性等特性決定了在采用超臨界流體萃取時要仔細選用溶劑及萃取操作條件。選擇溶劑主要是要考慮它對所提取的物質要有較高的溶解度,對人體和原料應完全惰性。此外,理想的溶劑還必須具有適當的臨界壓力和較低的沸點。CO2進行超臨界萃取時,其操作壓力盒溫度條件隨被萃取物質不同而有較大的差異。在超臨界區內壓力較高的部分,即所謂全萃取區,此區是目的物可全部溶出的操作區域。據研究,溶質的溶解度隨操作壓力和溫度的升高而增大,而溫度的上限受制于被萃取物料的熱敏性,壓力的上限受制于設備投資和安全以及生產成本,因此,在全萃取區進行超臨界萃取,必須考慮在優質、高產、安全、經濟性之間綜合權衡,尋求最佳操作壓力、溫度方案。在靠近臨界點附近的超臨界區,稱為脫臭區?;旌衔锏拿摮艨梢暈榱硪环N全萃取。因為在這一萃取過程中,操作溫度和壓力維持在溶劑臨界點附近不變,過程不是在最大溶解度下進行。但是揮發性高的組分,即通常帶有特殊氣味的物質,相對來說則可從混合物中順利地除去。近臨界點區操作法有兩種用途,一是從所需產品中去除不理想的芳香化合物,另一是萃取有用的芳香物,作為配制食品的香料和風味料用。在超臨界區域內的中壓區,即所謂分餾區,當多組分物系進行超臨界萃取時,利用溶劑對各組分選擇性程度的差異而產生分餾。因此,此法適用于分離相對揮發性有明顯差異的組分。超臨界流體分餾的另一種方法是先行全萃取,然后通過壓力或溫度不同的一系列分離器,使之逐步完成各成分的分離。這雖然理論上可行,但是若要萃取設備達到精確恰當的溫度或壓力差異,以期獲得理想的餾分,則萃取系統及其操作將變得十分復雜,費用就較高。
4.設計工藝流程需要考慮的因素
雖然超臨界流體萃取的工藝流程因處理對象和規模而異,但在對一些設備和工藝的要求上卻是相同的,幾乎所有的SCF萃取過程都由高壓萃取器、分離器、熱交換器、氣體壓縮機或高壓泵、貯罐以及連接這些設備的管道、閥門、接頭等組成。另外因控制和測量的需要,還有數據測量、采集和處理系統和過程控制系統,以保證SFE過程能經濟、高效、穩定的運行。在公用工程方面,還應有配套的冷卻冷凝、熱水蒸汽、壓縮空氣和清洗液等管網以及配電系統等。因此設計一個超臨界流體萃取的工藝流程時,有一些共同的因素需要考慮。
原材料的性質是固體還是液體,是否需要預處理等,對固體物料還應考慮其密度、粒徑、溫度、濕度等,其密度對過程經濟性影響較大。
萃取條件包括萃取壓力、溫度、萃取時間、溶劑與物料流量比或溶劑流速等。
萃取操作方式應考慮萃取操作采取批式還是連續操作;恒條件操作還是梯度操作;是單個萃取器還是多個萃取器;對多個萃取器,是串聯還是并聯操作。對生產規模處理固體物料,我們建議采用多個萃取器串聯的半連續操作方式,這種流程節省操作時間,萃取液流組成穩定,因而產品質量穩定;
分離操作條件如分離溫度、壓力、相分離要求、易揮發組分是否回收以及水分是否除去等。
分離操作方式是批式還是連續操作;單級分離還是多級分離。為提高分離效率和收率,使萃取物能有效分離,可采用多級分離操作。
加臨界流體萃取過程中溶劑的回收和處理,如脫水、凈化和貯存等。
萃取物的回收和處理包括脫氣、過濾、均質化、成形以及干燥等。
只有對上述問題進行深入分析和全面綜合,才能進行流程的最佳設計和設備的合理選型,使過程生產的產品具有較高的效率和較好的質量。
5.工程設計的一般要求
該操作為高壓操作,設備壓力在8~35MPa或更高,設備的壓力設計應有—定的設計裕度。由于萃取器是經常開關的間歇操作的壓力設備,所受應力經常變化,設計時—定要進行應力分析,與之相關的管道和閥門也需進行應力分析。
在食品和醫藥工業上應用時,設備部件及管道的表面應光滑、耐腐蝕,且易清洗,設備與管道的布置應無死角,管道需保溫,以防止萃取物在管道中析出而堵塞管道。
設備耐溫視工藝而定,除一些有化學反應的應用外,一般不超過120℃。
由于固體的連續進料比較困難,且投資較大,一般采取批式進料操作方式。對小密度的原料,如葉狀和纖維狀結構的物質尤其適于批式操作,經預處理后可采用物料筒裝料,此時萃取器設計應是全開口的,并應采用快速裝卸高壓密封方式,而一些產品比較單一的大型超臨界流體萃取工廠采用連續進料方式。如果采用連續進料方式,應該考慮物料是否需預處理,以及受壓后物料形態的改變是否會影響萃取效果等。對一些物料還可考慮加入液體使其呈懸浮狀,用泵輸送進料。對日處理量1000~2000t固體物質的萃取工廠,如果利用高壓萃取器的交替操作,投資和操作費用均較高,在這種情況下采用懸浮液泵或螺旋輸送式加料器比較合適,對顆粒狀固體可通過頂部或底部的漏斗口進行裝卸料。液體物料進料方式易解決,選擇好合適的泵后,可根據工藝要求從頂部或底部連續進出料。
系統中要采用報警和緊急搶救等安全措施,以保證萃取過程安全、可靠。
需設計溶劑回收系統以提高過程的經濟性。
在過程設計上要考慮多種溶劑使用的可能性,設備設計應盡可能防爆。
對液體物料萃取體系,為增加傳質面積、防止溝流現象的發生,萃取器內部可設內構件,如塔板或填料,并使物料與溶劑充分接觸。在用于產物的純化時,設備設計應具有可采取逐級升溫或逐級升壓萃取、逐級降壓分離的功能。
過程的自動化也很重要,可控制的變量包括壓力、溫度、溶劑、質量、流量和流速以及加料量等,通過這些變量的控制來保證萃取過程的穩定性、準確性和經濟運行。
為保證過程的經濟運行,有時要使用攜帶劑以降低操作壓力、提高萃取產率,因此對使用攜帶劑的萃取工廠設計,還應采取一些特殊措施。若攜帶劑易燃或易爆,系統中應安裝可燃氣體檢測器及報警系統,安裝防爆裝置,并保證空氣流通,還需設計攜帶劑的回收、精制和循環系統。
6.超臨界萃取方法優缺點
優點:不殘留有機溶劑、萃取速度快、收率高、工藝流程簡單、操作方便;無傳統溶劑法提取的易燃易爆的危險;減少環境污染,無公害,產品是天然的;由于萃取溫度低,適用于對熱不穩定物質的提取;適用于極性較大和分子量較大物質的提?。惠腿〗橘|可循環利用,成本低;可與其他色譜技術聯用及IR、MS聯用,可高效快速地分析中藥及其制劑中有效成分。
缺點:對脂溶性成分溶解能力強,而對水溶性成分溶解能力低;設備造價高而導致產品成本中的設備折舊費比例過大;更換產品時清洗設備較困難。
四、吸附法1.原理在香料植物加工提油中,吸附法應用遠少于蒸餾法、浸提法。天然花香料生產所應用的吸附多為物理吸附,被吸附上的精油既不希望發生化學反應,也不希望發生極性吸附。物理吸附是由分子間引力所引起的,也就是范德華力。物理吸附無選擇性,而且是可逆的,吸附為發熱過程,即體系的熵減小,降低了界面自由能,是一個自動過程,吸附多為多分子吸附,吸附劑本身不發生變化。這樣通過脫附,就能回收精油,而且精油的質量不會發生改變。常用的吸附劑有硅膠、活性炭等。
2.吸附方法
吸附法分3種:脂肪冷吸法、油脂溫浸法、吹氣吸附法。
脂肪冷吸法
先將脂肪基涂于方框的玻璃板的兩面,隨即將花蕾平鋪于每框涂有脂肪基的玻璃板上,鋪了花的框子應層層疊起,木框內玻璃板上的鮮花直接與脂肪基接觸,脂肪基就起到吸附作用。每天更換一次鮮花,直至脂肪基中芳香物質基本上達到飽和時為止。然后將脂肪基從玻璃板上刮下,即得冷吸脂肪。
油脂溫浸法
將鮮花浸在溫熱的精煉過的油脂中,經一定時間后更換鮮花,直至油脂中芳香物質過飽和時為止,除去廢花后,即得香花香脂。
吹氣吸附法
利用具有一定濕度的空氣和風量均勻地鼓入一格格盛裝鮮花的花篩中,從花層中吹出的香氣,進入活性炭吸附層,香氣被活性炭吸附達飽和時,再用溶劑進行多次脫附回收溶劑,即得吸附精油。
3.一般流程
吸附法通常用3分豬脂、2分牛脂的混合物作為精油的吸收劑,先在面積50cm×50cm,厚度為3mm的玻璃板的兩面涂上一層吸收劑,然后將涂好的玻璃板置于高5cm的木框架中,在涂有吸附劑的面上鋪一金屬網,其上放一層新鮮花朵或花瓣,再置一涂好的玻璃板,重疊起來,花瓣被包在兩層吸收劑之間,玻璃板上的兩面都可以吸收精油。依照花的不同性質,放置一晝夜或更長的時間,除去花瓣,再換上新花瓣。如此,直至吸收劑達到飽和為止,刮下吸收劑,可直接作為香脂用于化妝品上,也可提取高級精油。
吸附法優點:制得的精油,品質較佳,多用于提制貴重的精油,如玫瑰油、茉莉花油等;此種方法可以保存花朵的新鮮和完整;在酶的作用下,還可以繼續使花朵產生精油,所以產量高,質量好。缺點:該方法成本較高。
現在還有應用活性炭來吸收精油的,其方法是將花放置在大的容器中,通入空氣或惰性氣體,將飽和了的精油氣體,導入裝滿活性炭桶中。最后再從已被精油飽和的活性炭中用低沸點溶劑將精油提取出來。
五、壓榨法
壓榨法是從香料植物原料提取精油傳統方法,主要用于柑橘類精油的提取。
柑橘類精油的化學成分都為熱敏性物質,受熱易氧化、變質。因此,柑橘的提油適用于冷壓和冷磨法。
當油囊破裂后,精油雖會噴射而出,但仍有部分精油在油囊中,或已噴出的精油被果皮碎屑或海綿組織所吸收,所以在磨或壓時,必須用循環噴淋水不斷噴向被磨和被壓物,把精油從植物原料中沖洗出來。由循環噴淋水從果皮上或碎皮上沖洗下來的油水混合液,常帶有果皮碎屑,為此要經過粗濾和細濾,濾液經高速離心機分離,才能獲得精油。
柑橘類果皮中精油位于外果皮的表層,油囊直徑一般可達0.4~0.6mm無管腺,周圍無色壁,是由退化的細胞堆積包圍而成。如果不經破碎,無論減壓或常壓,油囊都不易破裂,精油不易蒸出。但橘皮放入水中浸泡一定時間后,使海綿體吸收大量水分,或者設法使海綿體萎縮,使其吸收精油的能力大大降低。此外油囊及其周圍細胞中的蛋白膠體物質和鹽類構成的高滲溶液有吸水作用,使大量的水分滲透到油囊內部和它的周圍,油囊內壓增加,當油囊破裂時,油液即噴出。過濾,離心分離得香精,如果香精油有少量水分和蠟狀物等雜質,放在8℃低溫靜置6d,雜質與水就沉降下來,然后,吸取上層澄清精油,再過濾,濾液即為香精油產品。
壓榨法的優缺點。優點:由于該法在室溫中操作,所得精油質量好,可保持原有的新鮮香味。缺點:該法得到的產品不純,可能含有水分、葉綠素、黏液質及細胞組織等雜質而呈渾濁狀態,同時很難將精油完全壓榨出來,操作復雜,出油率低,不適用于工業生產。
六、微波提取法
1.微波提取法原理微波提取法是利用微波能來提高萃取率的一種新技術。微波提取過程中,微波輻射導致植物細胞內的極性物質吸收微波能,產生大量熱量,細胞內溫度迅速上升,細胞內部壓力急劇增大,當超過細胞膜和細胞壁的膨脹能力后,就會導致細胞的破裂,使目標產物流出。微波輔助萃取是近幾年發展起來的從天然物中提取香料的一種方法。
2.微波提取法優點
這種作用會使植物目標組分的提取速度大大地增加,萃取時間短,產物收率高。由于微波射線穿透性極好,可施加于任何天然物如銀蓮花屬、銳葉木蘭、海藻、地衣以及動物組織如肝、腎、蛋黃等,進而提取有用物質。國內外學者的研究表明,MAE的優點是節省萃取時間和萃取溶劑,方法已廣泛用于有機化學和分析化學制備樣品。
第四節 精油的分離
用水蒸氣蒸餾法、溶劑提取法、吸收法以及壓榨法等制備的精油類都是混合物,要想得到單一成分就需要進一步分離,目前常用的方法有分餾法、化學法、色譜法和結晶法,實際應用中通常幾種方法配合使用才能達到目的。
一、分餾法
精油的組成成分復雜,結構類型不同,具有不同的沸點,因此可以用分餾法分離。一般單萜類化合物的沸點隨雙鍵增多而增高,含氧單萜隨官能團的極性增大而升高。
精油中的某些成分遇熱不穩定,易被破壞,宜采用減壓分餾法分離。一般按沸程分成三個餾分。在35~70℃/10mmHg蒸餾出來的成分主要為單萜烯類化合物;在70~100℃/10mmHg蒸餾出來的成分主要為含氧單萜類化合物;在80~110℃/10mmHg蒸餾出來的成分主要為倍半萜烯及其含氧衍生物。將各餾分分別進行薄層色譜或氣象色譜檢查,以了解其分離情況,再利用冷凍、重結晶、色譜等方法進一步分離,即可得到純品。
分餾法特點:具備蒸餾壓強低、受熱時間短、分離程度高等特點,能大大降低高沸點物料的分離成本,極好地保護熱敏性物質。故該法特別適合于高沸點、熱敏性的物料,尤其是精油類、有效成分對溫度極為敏感的天然產物的分離,如玫瑰油、藿香油等。20世紀30年代國外出現分子蒸餾技術,并于20世紀60年代應用于工業化。國內于20世紀80年代中期開始分子蒸餾技術研發。任艷奎等[42]、張靜菊等[23]利用分子蒸餾技術對玫瑰精油進行分離提純研究,成功除去了精油產品中的不良雜質,避免了傳統加工方法的缺陷。此外,該技術還具有工藝可調性能好、易于控制和可連續穩定生產等特點。目前,該技術已廣泛應用于石油化工、食品香料等領域,特別適合于天然物質的提取與分離。
二、化學分離法
化學法是根據各組成成分所含有的官能團或結構的不同,用化學方法逐一加以處理,達到分離目的。
1.堿性成分的分離
將精油溶于乙醚中,用1%HCl或1%H2SO4萃取數次,分取酸水層,再堿化,用乙醚萃取,蒸去乙醚,即得堿性成分。
2.酸性成分的分離
將揮發油的乙醚溶液用5%NaHCO3溶液萃取,分取堿層,再加酸酸化,用乙醚萃取,蒸去乙醚,即得酸性成分。
分離后的母液,再用2%NaOH溶液萃取,分取堿層,酸化后,用乙醚萃取,可得酸性或其他弱酸性成分。
3.含羰基成分的分離
凡含有醛或酮基的化合物,用NaHSO3試劑加成,使親脂性成分轉變為親水性成分的加成物而分離。
亞硫酸氫鈉法:分出酸堿性成分后的乙醚溶液,加30%左右的NaHSO3水溶液低溫短時間振搖萃取,也可用亞硫酸鈉溶液加等分子質量的醋酸來萃取,分取加成物,加酸或加堿使加成物分解,即可得到原來的醛或酮,如桂皮醛與NaHSO3加成生成二磺酸衍生物,加酸后可得原桂皮醛。
此法要注意操作條件,如處理時間過長或溫度過高,易使雙鍵與NaHSO3加成,使反應變為不可逆。如:
4.醇類成分的分離
常用鄰苯二酸或丙二酰氯等試劑使醇?;?,轉為酸性成分,用NaHCO3水溶液提取,然后用皂化即可得到原來的醇。
醇類成分也可通過與CaCl2形成分子復合物結晶而分出,也可通過冷凍析腦來分離。
5.其他成分的分離
酯類:可用精餾法和層析法分離。
醚類:在精油中不多見,如桉葉油中的桉油精可與濃磷酸作用生成白色的磷酸鹽結晶來分離。
烯類:利用分子中的不飽和雙鍵,制成苦味酸、三硝基苯、三硝基間苯二酚等加成物析出結晶,或利用Br2、HCl、HBr、NOCl等試劑與雙鍵加成,生成物為結晶性,借此可以分離。
三、色譜法
精油經分餾法或化學分離通常只能得到理化性質相近或所連官能團相同的組分,難以得到純品,需進一步配合色譜法分離才能的得到單體化合物。將吸附色譜法與分餾法配合應用常獲得較好的分離效果。
薄層色譜法、柱色譜法及氣相色譜法等均可用于精油成分的分離。一般用硅膠或氧化鋁作為吸附劑,通常是將精油溶于己烷中,加入色譜柱,先以己烷或石油醚沖洗,洗脫出萜類成分,接著用乙酸乙酯洗脫,把含氧化合物洗脫下來,在洗脫過程中,可逐漸增加溶劑的極性,分段將各類成分分離開。
氣相色譜是研究精油組成成分的有效方法。其優點有分離效果好、靈敏度高、樣品用量少、分析速度快,因此常用于精油的定性和定量分析。氣相色譜與質譜聯用技術可用于精油中未知成分的鑒定。
四、結晶法
結晶法是利用低溫冷凍的方法使精油中某些化合物呈固體狀結晶析出,然后將固體物與其他液體成分分離,從而得到較純的產品。該分離技術污染小,但是需要多次純化才能達到所需產品要求,生產效率低,不適于工業推廣應用。
隨著工業發展的要求,精油的提取分離技術研究將逐漸趨于成熟,向高效、環保的方向邁進。應重視各種分離技術的聯合使用,以增強分離效果,發展新理論、新材料,加大科研投入,加強新技術在天然香料分離領域的推廣。目前,精油提取技術的研究、開發以及工業生產中仍然存在著工藝能耗大、綜合利用率低、提取效率低、工業化成本高等一系列亟待解決的問題。
第五節 幾種花卉精油的提取
一、玫瑰花精油的提取玫瑰,直立灌木,高可達2m;莖粗壯,叢生;小枝密被絨毛,并有針刺和腺毛,有直立或彎曲、淡黃色的皮刺,皮刺外被絨毛。小葉5~9,連葉柄長5~13cm;小葉片橢圓形或橢圓狀倒卵形,長1.5~4.5cm,寬1~2.5cm,先端急尖或圓鈍,基部圓形或寬楔形,邊緣有尖銳鋸齒,上面深綠色,無毛,葉脈下陷,有褶皺,下面灰綠色,中脈突起,網脈明顯,密被絨毛和腺毛,有時腺毛不明顯;葉柄和葉軸密被絨毛和腺毛;托葉大部貼生于葉柄,離生部分卵形,邊緣有帶腺鋸齒,下面被絨毛?;▎紊谌~腋,或數朵簇生,苞片卵形,邊緣有腺毛,外被絨毛;花梗長5~22.5mm,密被絨毛和腺毛;花直徑4~5.5cm;萼片卵狀披針形,先端尾狀漸尖,常有羽狀裂片而擴展成葉狀,上面有稀疏柔毛,下面密被柔毛和腺毛;花瓣倒卵形,重瓣至半重瓣,芳香,紫紅色至白色;花柱離生,被毛,稍伸出萼筒口外,比雄蕊短很多。盛花期5~6月,果期8~9月。
1.乙醇提取——超臨界萃取聯合工藝
何熹等以平陰1號玫瑰為原料,采用乙醇提取后超臨界二次萃取聯合工藝,研究過程和結果如下:
將剛采摘的玫瑰與95%乙醇按照1∶2重量比常溫浸泡24h,真空濃縮制成玫瑰醇提濃縮液。取玫瑰醇提濃縮液500ml,裝入超臨界萃取儀的萃取缸中,采用CO2進行超臨界萃取,分離得玫瑰粗油;將玫瑰粗油收集后按體積比3∶2添加夾帶劑,再進行二次萃取,最終分離得到終產物玫瑰精油,并得到以下結論。
萃取粗制精油的適合條件為:溫度70℃,壓力30MPa,時間120min;二次萃取精油的條件為:溫度5O℃,壓力30MPa,時間120min。
通過色譜/質譜聯用法測定,經過二次超臨界萃取法提取的玫瑰精油,共有香茅醇等42種成分,相對分子量集中在130~150。
與水蒸氣蒸餾相比,用超臨界萃取法提取的玫瑰精油,得率要高,而且由于提取溫度較低,更利于保留某些香氣成分,對于提高玫瑰精油的品質具有磨細的優勢。
2.水中蒸餾法提取玫瑰精油
張睿、魏安智等報道了采用蒸餾法生產秦渭玫瑰精油的工藝過程,該研究的特點一是鮮花采用食鹽進行了腌制,二是數據來源于工業化生產,每批次的鮮花投料量達500kg,具有生產操作的實際意義。過程及結果如下。
每天早晨10時前采收,將開放和半開放的花朵摘下入籠帶回加工廠進行保存處理。將玫瑰鮮花與食鹽按4∶1混合并攪拌均勻放入密閉的容器中保存。
玫瑰花精油提取采用容積約3000L,每罐可蒸餾玫瑰花500kg的蒸餾設備,此設備為自行設計的不銹鋼蒸餾器,臥式冷凝,回水蒸餾?;ā盟?1∶4,在反復試驗的基礎上,摸索出了一套先低餾速蒸餾3h、后高餾速蒸餾1h的“二步變餾式水中回水蒸餾”的玫瑰花精油蒸餾提取方法,精油得率為0.042%。
分散均勻
溫度上升慢,能耗較大綜上所述,二步變餾式回水蒸餾法最佳生產條件是:以玫瑰花與食鹽4∶1比例鹽漬保存1~25d;花水比為1∶4;蒸餾時間4h,其中先用100L/h蒸餾3h,再用125L/h蒸餾1h,油水分離后,脫水精制可得到優質產品。采用“二步變餾式回水蒸餾法”工藝,在未增加蒸餾時間的同時,工業得油率較常規蒸餾法提高27%。
3.將玫瑰花勻漿粉碎后再蒸餾制取玫瑰精油
田浩、李晚誼等人用玫瑰花提取玫瑰精油的步驟如下:
將采摘的新鮮玫瑰花,除去花蕊及雜質后與8%食鹽溶液以料液比1∶1~1∶5的比例加入勻漿機中勻漿粉碎,以轉速為2000~7000r/min的速度勻漿粉碎3min;
將勻漿后的樣品倒入蒸餾釜中浸漬12~48h,加熱蒸汽發生器,打開通氣閥,將水蒸氣以8~60L/h的流量通入蒸餾釜中,進行水蒸氣蒸餾,冷凝器溫度控制在-5~10℃,冷凝油水混合蒸氣,并收集流出液,將流出液在0~4℃條件下靜置待分層;
分層后在上層油中加入玫瑰精油脫水劑,玫瑰精油脫水劑為無水硫酸鈉、無水氯化鈣或無水硫酸鎂中的一種或者幾種的混合試劑,用量為上層油體積的0.05~0.4倍,靜置24h,過濾后得玫瑰精油。
4.利用分子蒸餾技術從玫瑰花渣中分離玫瑰精油
郭永來等對水蒸氣蒸餾法提取玫瑰油后的玫瑰花渣進行了二次提取研究。格拉斯玫瑰鮮花經水蒸氣蒸餾提取玫瑰油后,花渣用離心脫水機脫水。對60~90℃的分析純石油醚進行常壓分餾,取低于75℃的餾分用于試驗。
石油醚萃?。悍Q取貯存的玫瑰花渣,加入4倍的溶劑,每隔半小時攪拌一次,浸泡2h以上,然后過濾,濾液用于濃縮,花渣再加入4倍的溶劑進行第二次萃取,第二次萃取液倒入裝有1.5kg玫瑰花渣的另一不銹鋼桶內,再加入4倍的溶劑,循環萃取4次。萃取4次后的花渣加入少量水用蒸餾法回收溶劑后棄掉。
脫溶制備浸膏:萃取液于溫度50℃下于旋轉蒸發器中真空蒸發,除去溶劑后得到玫瑰浸膏。離心機脫水的花渣浸膏平均得率為0.1524%,經分析計算,花渣浸膏中凈油含量為51.04%。
浸膏脫蠟:在玫瑰花渣浸膏中,加入10倍于玫瑰浸膏體積的無水乙醇,充分攪拌后,放置4h,過濾,濾出第一次蠟;將濾液置于冰箱中冷凍24h,保溫抽濾,濾出二次蠟。
脫溶制凈油:將脫蠟后的乙醇液倒入旋轉蒸發儀的蒸發瓶中,水浴恒溫加熱,加熱溫度50℃,旋轉瓶轉速每分鐘60轉,真空度-0.095MPa,至回收瓶中無液滴滴下時結束。此時,蒸發瓶中的物質即為玫瑰花渣凈油。
分子蒸餾:用分子蒸餾裝置對脫蠟脫醇后的凈油進行蒸餾以制備精油。分子蒸餾實驗結果表明:真空度為5Pa時,任何試驗條件均蒸出了較多的玫瑰油,說明應用真空度過高。真空度為10Pa時,適宜的蒸餾速度為0.5~1.5ml/min。真空度為15Pa時,適宜的溫度為50~55℃,適宜蒸餾速度為0.5~1.5ml/min。真空度為20Pa時,可采用較高的蒸餾溫度、較高的刮膜機轉速和較小的蒸餾速度。
綜合試驗結果,脫除格拉斯花渣凈油中殘留溶劑的適宜分子蒸餾條件應為:真空度10~15Pa、蒸餾柱溫度45~50℃、蒸餾速度1~1.5ml/min、刮膜機轉速250~300r/min。格拉斯玫瑰花渣精油得率為0.0448%。
以上結果表明,蒸餾后的花渣中仍然含有大量的玫瑰香精油。
用水蒸氣蒸餾法從玫瑰鮮花中提取玫瑰油,是目前普遍采用的玫瑰油生產技術,但是這種方法的出油率僅為0.03%~0.04%,用二氧化碳超臨界萃取玫瑰鮮花,出油率可達0.1%。這也說明水蒸氣蒸餾并沒有將玫瑰鮮花中的玫瑰油全部提取出來,在水蒸氣蒸餾后的玫瑰花渣中還含有相當多殘留的玫瑰油。盡管不同方法所得精油的成分與品質存在著差異,但是,精油得率上的差異達2~3倍,這是生產及研究都必須重視的問題。
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