包秀萍,刘煜宇,普元柱,邹由,王松峰,李仙
(云南瑞升烟草技术(集团)有限公司,云南昆明650106)
天然植物油类成分萃取的常规方法有水蒸气蒸馏、溶剂萃取等,此类方法存在萃取得率和纯度低,残留溶剂,且活性成分热敏性差,容易受到破坏。近年来,超临界CO2萃取在植物油类成分的萃取中得到广泛应用,具有较好的效果,但该方法萃取压力高,工业化生产受到限制[1]。为此,选择低温、低压、低毒萃取技术成为天然植物油类成分萃取的必然趋势。亚临界流体低温萃取技术成为这一新技术得到快速应用,解决了高温、高压、溶剂残留、活性成分损失诸多缺点。亚临界低温萃取技术相比其它分离方法具有无毒、无害,环保、非热加工、保留萃取物的活性产品不破坏、不氧化,可进行工业化生产、成本低等优点[2-5]。可作为亚临界萃取的溶剂有丙烷、丁烷、高纯度异丁烷(R600a)、1,1,1,2-四氟乙烷(R134a)、二甲醚(DME)、液化石油气(LPG)和六氟化硫等,当以亚临界流体状态存在时,分子的扩散性能增强,传质速度加快,对天然产物中弱极性以及非极性物质的渗透性和溶解能力显著提高。
贡菊具有品质优良,色、香、味、型集于一体,既有观赏价值,又有药用功能,被誉为药用和饮中之佳品。贡菊具有疏风、清热、明目、解毒之功效。其主要化学成分为挥发油、黄酮类化合物、绿原酸等[6-7]。本文采用亚临界流体DME萃取贡菊油类成分,溶剂DME临界温度为127℃,临界压力为5.33 MPa,并对贡菊净油进行GC/MS检测和成分分析。
1.1.1 试剂及原料
亚临界流体DME:云南解化清洁能源有限公司;95%酒精:市购食品级;贡菊:安徽黄山。
1.1.2 实验设备
100L亚临界萃取设备(压力级别II、GB150-1998):四川省华川安装工程有限公司;7890A/5975C GC/MS联用仪:Agilent,美国;色谱柱:HP-5MS弹性石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm):Agilent,美国。
1.2.1 贡菊净油的制备
将贡菊原料放于萃取罐内,封上萃取盖,并对萃取罐进行抽真空,打开溶剂进样阀门,溶剂加入量为原料量的10倍,萃取压力为0.5 MPa,萃取温度范围为20℃,每次萃取时间1 h,萃取结束后打开萃取罐底部出料阀门,减压将萃取液和原料分离,萃取液进入分离室,溶剂减压气化,与产品分离开来,溶剂经压缩机压缩回收,循环萃取第二次,按照上述方法进行,当萃取罐和分离室压力均降至零时,从分离室底部收集贡菊净油粗品。
所得粗油用20倍95%酒精加热回溶,于-20℃条件下冷冻24 h,过滤去掉不溶物,所得上清液即为贡菊净油。
1.2.2 GC/MS分析条件
毛细管柱:HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度:240 ℃;载气:He,1 mL/min;程序升温:程序升温,起始温度50℃保持1 min,以10℃/min速度上升到 260℃,保持 260℃ 5 min结束;进样量:0.5 μL,分流比:25 ∶1;传输线温度:280 ℃;电离方式:EI,电离能量:70 eV;离子源温度:230℃;四级杆温度:160℃;质量范围35 aum~455 aum。
贡菊净油常规理化指标检测结果见表1。
贡菊净油挥发性成分GC/MS检测离子流图见图1。
贡菊净油挥发性成分分析结果见表2。
由表1可知,亚临界流体低温萃取贡菊净油的粗品得率为4.6%,粗油状态为流体状,具有浓重的菊花香韵,粗油经后续处理,所得到的贡菊净油为墨绿色澄清液体,贡菊的特征香较好。
表1 贡菊净油质量检测报告Table 1 The quality inspection report of tribute chrysanthemum absolutes oil
图1 贡菊净油GC/MS离子流图Fig.1 Analysis results of tribute chrysanthemum absolutes oil by GC-MS
由表2可知,贡菊净油中酮类物质占30.14%(其中 3,5,6,7,8,8a-六氢化-4,8a-二甲基-6-(1-甲乙烯基)-2(1H)-萘酮在酮类物质中占46%、桔利酮在酮类物质中占39%、樟脑在酮类物质中约占8%);烯烃类物质占21.80%(顺-Z-α-环氧红没药烯在该类物质中占12%、α-姜黄烯在该类物质中占7%、β-法呢烯在该类物质中约占7%、β-倍半水芹烯在该类物质中占5%);醇类物质占11.80%(亚麻醇在该类物质中占31%、桉树醇在该类物质中占15%、4-己烯-1-醇在该类物质中占12%);酸类物质占11.18%(其中棕榈酸在酸类物质中占52%、亚油酸在酸类物质中占35%);酯类物质占10.72%(反式-乙酸菊花烯酯在酯类物质中占78%);醛类物质占1.78%(异环柠檬醛在该类物质中占85%);其他物质占12.58%。
表2 贡菊净油化学成分分析Table 2 Chemical constituent analysis of tribute chrysanthemum absolutes oil
续表2 贡菊净油化学成分分析Continue table 2 Chemical constituent analysis of Tribute Chrysanthemum absolutes oil
续表2 贡菊净油化学成分分析Continue table 2 Chemical constituent analysis of Tribute Chrysanthemum absolutes oil
亚临界低温萃取贡菊净油的粗品得率为4.6%,具有浓重的菊花香韵,粗油经后续处理,所得到的贡菊净油为墨绿色澄清液体,挥发性好,贡菊的特征清香韵较好。从贡菊净油挥发性成分分析可知,该净油中酮类物质占30.14%,烯烃类物质占21.80%,醇类物质占11.80%,酸类物质占11.18%,酯类物质占10.72%,醛类物质占1.78%,其他物质占12.58%。
亚临界流体DME萃取贡菊油类成分,萃取溶剂DME安全无毒,环保,萃取温度为常温,不需加热,萃取压力低,生产成本低,具有较好的渗透性和溶解,萃取得到的贡菊净油中香味成分不受破坏,且产品与溶剂分离容易,萃取后的原料余渣溶剂残留少,干燥容易处理。
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