第三章-天然香料2-精油提取与纯化课件

应用实例：柑橘类精油的粗提及浓缩精制应用实例：1

柑橘类精油概况1柑橘类精油概况12世界精油产量世界精油产量3时间出口量（千克）进口量（千克）2013年1-6月11,6881,994,8762012年16,5812,014,7062011年87,4802,017,0872010年102,9012,379,2222010年-2013中国橙油进出口数据时间出口量（千克）进口量（千克）2013年1-6月11,684柑橘类精油的主要功效调节肠胃蠕动抗癌柑橘类精油的主要功效调节肠胃蠕动抗癌5柑橘类精油的主要组成萜烯烃类氧化衍生物醇类醛类酯类酮类萜烯烃类化合物80%为柠檬烯主要香气来源目前已检测出200多种化学成分

柑橘类精油的主要组成萜烯烃类氧化衍生物萜烯烃类化合物主要香气6柠檬烯食品添加剂润湿剂、分散剂防虫剂香水、化妆品家用清洁剂、脱脂剂轮胎回收溶剂柠檬烯食品添加剂润湿剂、分散剂防虫剂香水、化妆品家用清洁剂、7

柑橘类精油的粗提方法2柑橘类精油的粗提方法28柑橘类精油的提取油胞层白皮层囊衣果肉含量最丰富的是外果皮的油胞层含热敏性成分，高温长时间加热会对其品质造成不可逆的影响。萜烯烃类物质容易发生氧化变质，从而影响产品品质。柑橘类精油的提取油胞层白皮层囊衣果肉含量最丰富的是外果皮的油9溶剂法根据柑橘皮中各种成分在溶剂中溶解度不同而将其所含精油提取出来，其中溶剂的种类是影响浸提结果的最主要因素。缺点：萃取时间长，容易生成水和溶剂混溶的乳浊液，精油难以分离出来，生产效率低，生产成本高，同时存在着溶剂残留和环境污染问题，不宜在工厂中大规模应用。

陈纯馨等分别用正己烷、石油醚和异丙醇进行了提取比较试验，对比脱色效果、外观、香味、色素和果胶溶出量，结果表明以正己烷的提取效果最好。溶剂法根据柑橘皮中各种成分在溶剂中溶解度不同而将其所含精油提10蒸馏法利用各物质间的沸点不同而进行分离。提取时间、助剂浓度、果皮粉碎度都是精油得率的主要影响因素。优点：设备简单，能量消耗相对较低，对环境污染较小，普遍应用于植物精油的提取。缺点：提取时间较长，操作温度较高，容易引起精油中热敏成分的降解，不适于柑橘精油。赵文红等采用水蒸汽蒸馏法从沙田柚、芦柑、柠檬皮中提取精油，认为最佳的提取时间为90min，适当破碎果皮可以提高得率，添加助剂也可以适当提高精油得率。蒸馏法利用各物质间的沸点不同而进行分离。提取时间、助剂浓度、11压榨法冷磨法和冷榨法：冷磨法用于紧凑型果实冷榨法用于易剥皮果实

优点：操作简单，技术要求和成本低，适合进行大规模连续式生产，无需热处理，精油组分破坏少，保持了新鲜原料的气味，香气更接近于鲜橘果香，所得精油品质较好。单杨以温州蜜柑等柑橘为原料，在生产果汁的同时生产柑橘类精油，产品质量达到ISO3140国际质量标准。压榨法冷磨法和冷榨法：优点：操作简单，技术要求和成本低，适合12超临界流体CO2萃取法通过改变温度和压力而改变CO2溶解度，达到提取分离目的，具有提取时间短，得率高，防止热敏成分氧化等特点。萃取压力、温度、粉碎度均对提取率有影响。设备昂贵，操作技术要求高，大规模应用较少。孙爱东等用超临界CO2萃取橙皮精油，精油得率可达2.5%。高余朵等利用超临界萃取同时获得了高萜烯烃精油和低萜精油。超临界流体CO2萃取法通过改变温度和压力而改变CO2溶解度，13提取方法对部分柑橘精油表观性质的影响

葡萄柚精油胡柚精油椪柑精油左：蒸馏油

右：冷榨油提取方法对部分柑橘精油表观性质的影响葡萄柚精油14提取方法对部分柑橘精油化学组成的影响蒸馏油：39种芳樟醇：0.8%癸醛：0.35%柠檬醛：0.62%葡萄柚冷榨油：37种芳樟醇：1.4%癸醛：0.4%柠檬醛：0.83%蒸馏油：25种含氧化合物：3.51%胡柚冷榨油：37种含氧化合物：4.56%蒸馏油：32种含氧化合物：1.64%椪柑冷榨油：34种含氧化合物：5.41%提取方法对部分柑橘精油化学组成的影响蒸馏油：葡萄15提取方法对部分柑橘精油理化性质的影响性质蒸馏法冷榨法葡萄柚胡柚椪柑葡萄柚胡柚椪柑得率/%0.580.630.780.310.250.28折光率1.47091.47151.46721.47661.47801.4713相对密度0.84970.84270.85110.85600.84610.8419比旋光度+92.25+91.56+93.79+93.82+93.77+93.28颜色

浅黄色近无色浅黄色黄绿色黄色橘红色香味青涩气味怪异气味淡香橘味浓郁葡萄柚果香味清凉柚香清甜香味透明度澄清透明澄清透明澄清透明澄清透明澄清透明澄清透明提取方法对部分柑橘精油理化性质的影响性质蒸馏法冷榨法葡萄柚16

精制浓缩方法3精制浓缩方法317研究现状我国柑橘类精油厂家主要采用石灰水浸泡后压榨或者直接压榨法制取精油，少量厂家关键技术不过关，部分产品气味平淡。我国精油为单倍的粗提精油，还没有精制产品上市，氧化衍生物浓度不高，香气单薄，价格与进口的甜橙、葡萄柚精油相差数倍。国内对分子蒸馏的研究主要集中在大蒜、姜、玫瑰精油等品种，在柑橘类精油的浓缩领域研究较少。研究现状我国柑橘类精油厂家主要采用石灰水浸泡后压榨或者直接压18从精油中分离去除香气贡献量小且易被氧化的萜烯烃类化合物，可以提高精油的香味价值并延长柑橘类精油的储藏时间。分离出来的萜烯烃类副产物可用于研制高效电子洗涤剂、环保型塑料降解剂及农药原料等。Lopes等研究了分子蒸馏的温度、真空度及流速等参数对五倍浓缩甜橙精油化学成分的影响，并通过GC-MS检测出54种化合物，在五倍浓缩精油中，柠檬烯的含量从开始的95.4%降低到89.1-92.1%。从精油中分离去除香气贡献量小且易被氧化的萜烯烃类化合物，可以19分子蒸馏法

分子蒸馏是一种高效、新型的液-液分离技术，依靠不同物质分子运动平均自由程的不同实现分离。具有真空度高，操作温度低，受热时间短，分离程度高，工艺清洁环保等特点，能够实现远离物质沸点下的操作，极好地保护热敏性物质，大大降低高沸点物料的分离成本。分子蒸馏技术适用于沸点高、热敏性、易氧化的柑橘类精油。分子蒸馏法分子蒸馏是一种高效、新型的液-液分离技术，20分子蒸馏法响应面优化最佳方案：温度44.89℃，压力500Pa。在此条件下得到馏出物中柠檬烯含量（Y1）为94.89%，馏余浓缩精油中柠檬烯含量（Y2）为49.72%，馏余浓缩精油中芳樟醇含量（Y3）为1.59%，馏余浓缩精油中癸醛的含量（Y4）为2.34%。分子蒸馏法响应面优化最佳方案：温度44.89℃，压力50021分子蒸馏精制对部分柑橘精油表观性状的影响葡萄柚精油胡柚精油椪柑精油从左至右依次为：原油、馏出物、浓缩精油分子蒸馏精制对部分柑橘精油表观性状的影响葡萄柚精油22分子蒸馏精制对部分柑桔精油物理性质的影响种类性质原油馏出物浓缩精油葡萄柚质地澄清透明清亮透明浓稠，不透明色泽淡黄绿色无色棕红色气味清爽，略刺鼻较刺鼻的淡香浓郁，醇厚胡柚质地澄清透明清亮透明粘稠，不透明色泽黄色无色暗黄色气味清凉柚香较刺鼻的淡香浓重柚香椪柑质地澄清透明清亮透明澄清透明色泽橘红色无色棕红色气味清甜香味较刺鼻的淡香浓郁甜香精制后，精油的相对密度和折光率的变化不明显。分子蒸馏精制对部分柑桔精油物理性质的影响种类性质原油馏出物浓23分子蒸馏精制对部分柑桔精油化学组成的影响葡萄柚胡柚椪柑萜烯烃类物质96%70%84%69%99%88%含氧化合物3%29%4%31%1%12%浓缩倍数8.69.18.2分子蒸馏精制对部分柑桔精油化学组成的影响葡萄柚胡柚椪柑萜烯烃24精制前后赋香性能的变化添加物编号添加浓度香气形容颜色原汁10生涩气味西瓜红原油20.05%柚子清香，略冲红中略带黄色30.10%柚子清香，略冲红黄色40.15%柚子清香，略刺鼻红黄色50.20%柚子清香，较冲红黄色浓缩精油60.00625%柔润果香，甜香西瓜红70.0125%柔润果香，甜香西瓜红80.01875%浓郁果香，甜香西瓜红90.025%浓郁果香，甜香西瓜红葡萄柚精制前后赋香性能的变化添加物编号添加浓度香气形容颜色原汁1025精制前后赋香性能的变化添加物编号添加浓度香气形容颜色原汁10生涩气味黄色原油20.05%清淡柚香黄色30.10%较浓柚香黄色40.15%过浓柚香黄色50.20%冲鼻柚香黄色浓缩精油60.0056%清爽柚香黄色70.0111%清爽柚香黄色80.0167%过浓柚香黄色90.0222%过浓柚香黄色胡柚精制前后赋香性能的变化添加物编号添加浓度香气形容颜色原汁1026精制前后赋香性能的变化添加物编号添加浓度香气形容颜色原汁10生涩气味橘红色原油20.05%清香气味橘红色30.10%清香气味橘红色40.15%香气过浓橘红色50.20%香气过浓橘红色浓缩精油60.00625%甜香气息橘红色70.0125%甜香气息橘红色80.01875%甜香过浓橘红色90.025%甜香过浓橘红色椪柑精制前后赋香性能的变化添加物编号添加浓度香气形容颜色原汁1027放大生产的相关产品得到冷榨粗制精油，色泽和气味均接近鲜果，无异味，无混浊；透明度良好。得到浓缩椪柑、胡柚、葡萄柚精油，其氧化衍生物比率分别为12.12%、31.91%、29.31%，浓缩倍数分别为8.2、9.1及8.6。得到柠檬烯相对含量95%以上的副产物。椪柑系列脐橙系列放大生产的相关产品得到冷榨粗制精油，色泽和气味均接近鲜果，无28工厂化生产照片工厂化生产照片29