柠檬烯的提取与应用

柠檬烯的提取与应用

杏仁又名甾醇，是一种单类化合物。它是橙色、橙色或无色的澄清液体。它是橙色皮中的一种著名的食用油，具有杏仁的味道。动物实验显示具有良好的镇咳、祛痰、抑菌作用,目前研究指出柠檬烯具有抗肿瘤作用。复方柠檬烯在临床上可用于利胆、溶石、促进消化液分泌和排除肠内积气。此外柠檬烯在工业上有广泛的用途。它在香料工业中可直接用于调香,在很多日化香精配方中都有应用,其用量可达30%,国际日用香精香料协会(internationalfragranceassociation,IFRA)没有限制规定。1994年柠檬烯还被美国食用香料与提取物制造商协会(flavorandextractmanufacture′sAssociationoftheunitedstates,FEMA)认定其毒性属GRAS(一般公认安全)级,并经FDA批准食用。由于柠檬烯在众多领域中均能得到使用,因此,对柠檬烯的提取显得尤为重要。本文将近年来橘皮中柠檬烯的提取方法加以总结,现综述如下。1蒸馏水法1.1发挥热蒸馏法提取柠檬烯王雅珍等采用水蒸气蒸馏法,在250ml三颈瓶中,加入200ml水,再加入碎橙皮60g,三颈瓶中孔接分水器(分水器分水口接一5×7的乳胶管30cm,这样把分水器中的水分馏出去),分水器上一个接球形冷凝管,进行水蒸汽蒸馏。由于水与桔皮油形成混合物,混合物沸腾,产生共沸蒸汽经球行冷凝管冷却后流进分水器,由于桔皮油的密度小于水的密度,所以在分水器中分为有机层和水层,不断地把下层的水放出,当反应流出液达90～100ml时即可停止反应。这时馏出液上面有一层薄薄的油层,即为桔皮油。留下有机层,有机层经二氯甲烷萃取,无水硫酸钠干燥0.5h后,将干燥好的溶液滤入50ml蒸馏瓶进行水浴加热蒸馏,蒸除二氯甲烷。实验结果可以表明桔皮油中柠檬烯的含量约95%左右。许景秋采用水蒸气蒸馏法提取柠檬烯,在250ml三颈瓶中,加入200ml水,再加入碎橙皮60g,三颈瓶中孔接分水器,分水器接一个球形冷凝管,进行水蒸汽蒸馏。由于水与桔皮油形成混合物,混合物沸腾,产生共沸蒸汽经球形冷凝管冷却后流进分水器,由于橙皮油的密度小于水的密度,所以在分水器中分为有机层和水层,不断地把下层的水放出,反应馏出液达90～100ml时即可停止反应。这时馏液上附有一层薄薄的油层,即为橙皮油。留下有机层,用无水硫酸钠干燥0.5h后,将干燥好的溶液滤入50ml蒸馏瓶进行水浴加热蒸馏,收集176℃的组分。此方法得到桔皮油中柠檬烯的含量约90%左右。田锐等采用水蒸气蒸馏,将阴干的桔皮粉碎,然后浸泡8h,加入三颈瓶中,水蒸气蒸馏。连续蒸馏85min,蒸馏完成后,用50ml无水乙醚萃取两次,将醚层转入小烧杯,加入适量无水硫酸钠除水,在通风处挥发乙醚,待乙醚近挥干时,转入干燥直塞试管,继续挥干乙醚。得透明的淡黄色挥发油,后用气相色谱测得其中的柠檬烯含量,实验测得挥发油中柠檬烯含量为56.85%。1.2青蒿挥发油提取的正交试验陈玲娟等采用超临界CO2萃取法,将橘皮先用质量分数0.15%～0.30%VC溶液处理,经VC溶液处理的新鲜橘皮放入烘箱中45～55℃烘干,要求干橘皮水分含量不大于14%,粉碎后90%橘皮粉能过20目筛。在条件为:萃取压力30MPa、萃取时间1h、萃取温度40℃、CO2流量21.27L/min下萃取,得到挥发油,用气相色谱进行测定,得柠檬烯在挥发油的含量为89.43%。杜志炉等,采用超临界CO2萃取法,:称取1份金佛手500g,投入萃取釜中。萃取压力为10MPa,温度为30℃,解析釜I压力为6MPa,温度为50℃,解析釜Ⅱ压力为4Mpa,温度为4℃,萃取时间3h,得到有特殊香气的透明液体,后经气相色谱仪测定,其中柠檬烯的含量为81.18%。李银塔等,采用超临界CO2萃取,通过正交试验,最终确定青蒿挥发油的最佳提取方案为萃取压力25MPa,温度50℃,CO2流量25kg/h,萃取时间3h;分子蒸馏温度为80～120℃。1.3提取液的制备温莉莉等称取10g左右刚采集的小蓬草鲜叶,用定量滤纸包裹放入500ml索氏提取器(Soxhletextractor)中。加入300ml正己烷(分析纯),在恒温水浴85℃下连续回流提取8h。抽提结束后,提取液用旋转薄膜蒸发器浓缩到一定量,加入适量无水CaC12:干燥15min后,过滤,继续浓缩至未有溶剂蒸出。再用正己烷(色谱纯)将提取物配制成浓度为0.04g/ml的溶液,用气相色谱-质谱(GC-MS)分析,最终柠檬烯的含量为50.09%。1.4油混合物的制备杨小凤等采用溶剂提取法,将75kg瓯柑)剥皮,得48kg果肉,25.5kg鲜果皮。将果肉打成匀浆,石油醚萃取,将石油醚层50℃以下减压浓缩,回收溶剂,得具有特殊香味黄色半固体的油状物7.5g;将鲜果皮捣烂,石油醚超声搅拌提取,50℃以下减压浓缩,回收溶剂,得具有柠檬香味黄色透明的油状物660g。后经气相色谱法测定,瓯柑果肉汁石油醚提取物中柠檬烯的含量为4.31%,果皮中的含量为86.39%。2直接提取渗透系统烯2.1柠檬烯的制备陈静静等采用水蒸气蒸馏法,直接从橘皮中柠檬系烯,称取200g新鲜橙子皮洗净后破碎至一定粒度(5～40目),放入500ml圆底烧瓶中,按一定固液比加入蒸馏水,加适量的添加剂。直接进行水蒸气蒸馏。待馏出液油层基本不再增加时即可停止。静置后分离出油层即得橘皮油。然后将橘皮油置人减压系统中,选择水浴温度在95℃左右,收集85%馏分,即得柠檬烯。实验表明:物料粒度10目、料液比1:4.5、蒸馏时间90min、添加剂用量2g,在此条件下产率最好为2.94%。为防止柠檬烯在高温下的聚合、氧化和异构化。许景秋采用减压蒸馏法,在500ml蒸馏烧瓶中,加入200ml水,再加入碎橙皮60g,加热并启动真空泵。蒸馏产物收集在接受瓶中。在真空度为1.200×103Pa,收集61～66℃的馏分,即为柠檬烯产物。2.2柠檬烯的提取宋青云等采用超声辅助提取法,称取10g新鲜皇帝柑皮,剪碎,并将其研磨成糊状,装入50ml圆底烧瓶,加入约25ml水,设定超声功率100W,超声10min。安装微型简易水蒸气蒸馏实验装置。通冷凝水,调节电热套温度,加热蒸馏烧瓶至混合液微沸,很快可观察到馏出液的水面上有一层无色透明状油层,约20min,馏出液中不再见油珠出现,停止加热。将锥形瓶中的水用注射器抽出,称取柠檬烯的质量或量取其体积。实验表明,测得柠檬烯体积约2ml,故本法柠檬烯的提取率为16.8%。王璐等等采用超声辅助提取,100mg样品粉末(0.18mm粒径)加入到提取瓶中,再加入15ml正己烷提取液,超声提取5min,对花椒提取30min。提取液用0.45μm滤膜过滤,取样品溶液1ml加入少量无水NaSO除水,然后加入内标溶液,用气相色谱测定,计算后得此法提取的花椒中柠檬烯的平均含量为0.8mg/g。2.3萃取条件的控制张芸兰等运用超临界CO2萃取技术萃取橘皮中的柠檬烯,精确称取粉碎过40目筛的橘皮粉200g,装入500ml的萃取釜内,将橘皮粉均匀夯实,对萃取釜、分离釜、冷却釜分别进行加热和冷却,设定分离釜I的压力为7～8MPa,温度55℃;分离釜Ⅱ的压力4～6MPa,35℃。控制温度和压力,当萃取釜、两个分离釜的温度和压力达到设定的条件时,保持恒温、恒压,开始超临界CO2循环萃取,萃取条件为:萃取150min,萃取压力25MPa,CO2流量20L/h,萃取温度46℃,从分离釜中收集萃取的挥发油。将分子蒸馏柱加热,对冷凝器冷却,当加热温度达到55℃、冷凝温度达到5℃时,开启真空泵。当真空度达到500Pa时,将超临界萃取得到的挥发油加热到55℃融化后,从分子蒸馏顶部进料口缓慢加入,当真空度为40Pa时,开启扩散泵,继续降低真空度,调整转子刮膜的转速、流速、真空度,加热器的温度从55℃起,对挥发油进行单级多次分子蒸馏。收集85℃馏分,即为柠檬烯,称其质量,最终提取率为1.873。3超临界co萃取法上述所有柠檬烯提取方法中,较常用的是水蒸气蒸馏法,此法最经济实惠,所得挥发油中柠檬烯的含量也较高,但挥发油提取率较低;减压蒸馏法是直接得到柠檬烯的一类方