柠檬精油提取技术研究进展

2019-02-16 13:14王晓萌刘和月李海燕
山东化工 2019年20期
关键词:水蒸气精油柠檬

王晓萌,李 祯,刘和月,李海燕

(咸阳职业技术学院 医药化工学院,陕西 咸阳 712000)

随着柠檬深加工的不断深入与越来越严格的环保要求,柠檬皮废渣的综合利用问题备受关注。柠檬精油药用保健价值不断提高,在食品、医药、化妆品等行业的应用越来越广泛,因此,从柠檬皮废渣中有效提取柠檬精油是一项非常有前景的技术。

柠檬精油有多种提取方法,如何在不破坏精油成分的前提下最大限度的提取柠檬皮中的精油是目前提取方法研究的关键。

1 水蒸气蒸馏法

水蒸气蒸馏法是一种常用的提取植物性天然香料的方法。是将植物材料与水共同蒸馏,使其挥发性成分随水馏出,再经冷凝分离挥发性成分的方法。水蒸气蒸馏法得到无色至浅黄色油状透明液体。该方法简单、生产成本低,但当馏出温度偏高时会引起精油中热敏性物质的分解。

辜雪冬[1]等以柠檬果皮为原料,利用纤维素酶辅助水蒸气蒸馏提取柠檬精油,实验研究了酶添加量、料液比、酶解时间及蒸馏时间,采用响应面法分析了此法提取柠檬精油的最佳工艺条件为酶解温度50℃、酶解pH值5.0、酶添加量1.1%、料液比16∶1(mL/g)、酶解时间63min,蒸馏时间140min,提取率达到2.12%。

肖娟[2]等人利用超声波辅助水蒸气蒸馏法提取柠檬果皮精油,实验研究了超声波功率、料液比、超声波时间及蒸馏时间对提取率的影响,利用响应面法确定了最佳工艺条件:超声波功率320W、料液比15.51(mL/g),超声波时间36min、蒸馏时间140min、提取率可达到1.97%。并利用扫描电镜观察表明,超声波破坏了原料细胞结构,促进了精油的快速释放,比传统单纯水蒸气蒸馏提取相比,提取率相近,但大大缩短了提取时间。因此超声波辅助水蒸气蒸馏法是一种比较有效的提取方法。

2 冷榨法

冷榨法也叫压榨法,是利用机械外力破坏柠檬果皮细胞从而将柠檬精油挤压出来,在经过过滤制得柠檬精油,是提取柠檬精油最简单也最常用的方法。冷榨法得到黄色至黄绿色的油状液体。冷榨法在室温下进行,不需高温处理,因此得到的柠檬精油香气浓郁,最接近新鲜柠檬的香味。

3 溶剂浸提法

溶剂浸提法通常是利用沸点较低的有机溶剂,通过精馏的方法将精油蒸馏出来。常用的有机溶剂有:乙醇、乙醚、石油醚、苯、丙酮等。与水蒸气蒸馏法相比,溶剂浸提法的优点在于蒸馏所需温度较低,能够更好的保留柠檬香气,精油不会发生热分解,故制得的精油品质较高,收率也较高。但此法会有有机溶剂残留,若要清除有机溶剂,需加装蒸馏装置来将精油中的溶剂残留去除,因此造成生产成本增加,不宜进行工业生产。

廖玉琴[3]等采用溶剂浸提法通过正交实验对柠檬精油的提取工艺进行了优化。分别采用乙醚、正己烷、石油醚做为提取溶剂,使用新鲜柠檬,经过清洗取皮、粉碎、浸泡、过滤、蒸馏最终得到柠檬精油。考察溶剂、料液比、浸泡时间、浸泡温度,最终确定最优工艺条件为溶剂正己烷,料液比1∶14(m∶V),温度50℃,提取时间1h,所获得的精油的提取率为2.11%

4 无溶剂微波提取法

无溶剂微波提取法是一种快速、绿色的精油提取方法,它是采用微波辐射加热植物材料,通过微波加热使植物组织内水分快速汽化从而将组织内精油带出,在经过冷凝、分离,最终获得精油产品。该方法不使用溶剂,无有机溶剂残留,微波加热速度快,精油受热时间短,因此精油香气损失较小,是一种绿色、快速的精油提取方法。

范琳[4]采用微波无溶剂提取技术对柠檬精油进行提取,考察了粉碎时间、粉碎转速、提取时间、功率对提取率的影响,得到了最佳工艺。结果表明,最佳工艺条件为:粉碎时间15min,粉碎转速15000r/min,提取功率650W,提取时间65min,柠檬精油收率可达1.71%。

5 超临界流体萃取法

超临界流体萃取法是将流体加压升温达到临界点以上,兼具气体和液体的性质,对精油有一定的溶解性,当减压降温后降到到临界点以下,精油析出的萃取方法。此法绿色环保,无溶剂残留,在精油萃取中是一种较好的方法。

F.Gironi[5]等人使用超临界二氧化碳流体来萃取柠檬精油,通过实验构建了萃取过程的热动力学模型。结果表明:当温度为70℃、压力为11.2 MPa时,柠檬精油的萃取率最高。

6 结语

根据目前柠檬精油提取技术的研究情况,主要集中在选择一种最优的萃取技术,能够做到环境友好,操作简单,生产成本低,精油萃取率高,从而能够应用于工业生产,将柠檬果皮废渣进行综合利用。因此,研究一种高效环保的柠檬精油的萃取工艺将具有更大的应用优势。

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