利用肉桂油提取廢液制備食品防腐劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種制備防腐劑的方法，特別是一種制備食品防腐劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 肉桂（Cinnamomum cassia Presl)別名玉桂，系樟科樟屬，主要分布在熱帶、南亞 熱帶地區(qū)。我國(guó)是肉桂的主要產(chǎn)地，其在國(guó)內(nèi)主要分布在廣西、廣東，其次是海南、云南、福 建，由肉桂制成的精油產(chǎn)品在香精香料和食品等行業(yè)中有著非常廣泛的用途。
[0003] 國(guó)內(nèi)肉桂油的生產(chǎn)都是采用傳統(tǒng)的水蒸汽蒸餾工藝。在水蒸氣蒸餾工藝中一般只 收取餾出液中油相部分作為肉桂精油產(chǎn)品，從肉桂油提取器的油水分離器中流出的水相餾 出液及肉桂油提取器中的棕黑色渾濁廢液通常被直接排出，但在提取肉桂精油時(shí)由于水散 作用、水解作用和熱力作用往往會(huì)有一部分揮發(fā)性成分溶于（或微溶于）水而留在蒸餾廢 液中。存留于肉桂油提取廢液中的這部分揮發(fā)性成分，主要是萜類(lèi)物質(zhì)的含氧衍生物，這些 物質(zhì)香氣濃郁，代表了精油特有的香氣，是精油中最有價(jià)值的部分，且由于餾出液的油水比 小，這部分精油在整個(gè)餾出精油中所占的比例是相當(dāng)可觀的。
[0004] 食品防腐劑一般分為化學(xué)合成防腐劑和天然防腐劑。目前我國(guó)大量使用的還是苯 甲酸及其鹽、山梨酸及其鹽、對(duì)羥基苯甲酸酯類(lèi)等化學(xué)合成防腐劑。經(jīng)長(zhǎng)期的應(yīng)用和研究發(fā) 現(xiàn)一些合成防腐劑有誘癌性、致畸性和易引起食物中毒等問(wèn)題。長(zhǎng)期食用或食用量過(guò)大容 易在人體內(nèi)沉積，因此有誘發(fā)癌變的可能。并且在合成防腐劑的生產(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生有毒氣 體，對(duì)人的工作環(huán)境有一定危害，并且容易造成環(huán)境污染。近年來(lái)大量的研究結(jié)果表明，一 些天然植物及其提取物具有一定的防腐抑菌作用。天然防腐劑對(duì)人體健康無(wú)害，使用的安 全性也已得到充分證實(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保、成本低、具有抗菌抗氧化作用、便于推廣使用且純 天然的食品防腐劑的制備方法。
[0006] 解決上述技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種利用肉桂油提取廢液制備食品 防腐劑的方法，其特征在于：包括下述步驟：
[0007] a.從肉桂油提取廢液中提取反式-肉桂醛和肉桂酸混合物：
[0008] (1)收集水相餾出液，水相餾出液是從肉桂油提取器的油水分離器中流出的水相 餾出液，或是將肉桂油提取器中的棕黑色渾濁廢液重新蒸餾后收集的水相餾出液；
[0009] (2)向上述所取得的水相餾出液中加入氯化鈉或氯化鉀，使水相餾出液中的反 式-肉桂醛和肉桂酸析出；
[0010] (3)向經(jīng)過(guò)步驟（2)后的水相餾出液中加入有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，加入的有機(jī)溶劑 為正己烷或丙酮或乙酸乙酯，有機(jī)溶劑與所取用的水相餾出液體積比為1/6,萃取后取有機(jī) 溶劑相；
[0011] (4)對(duì)步驟（3)所取得的有機(jī)溶劑相進(jìn)行減壓蒸餾，得到棕色油狀液體；
[0012] (5)對(duì)步驟⑷所取得的棕色油狀液體進(jìn)行低溫冷凍，待析出結(jié)晶，快速抽濾即得 到反式-肉桂醛和肉桂酸混合物，混合物中反式-肉桂醛的含量為75~90%、肉桂酸的含 量為10~25% ;
[0013] b.上述步驟a所制備得的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物，具有較強(qiáng)的抗菌抗氧化 活性，使用上述步驟a所制備得的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物做食品防腐劑。
[0014] 本發(fā)明采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是：步驟（1)中肉桂油提取器的油水分離器中流出 的水相餾出液為無(wú)色透明液體，為分離出肉桂油后的剩余的蒸餾水，此水中溶解有肉桂的 揮發(fā)性成分，其主要成分為反式肉桂醛和肉桂酸。
[0015] 本發(fā)明采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是：步驟（1)中將肉桂油提取器中的棕黑色渾濁廢 液重新蒸餾后收集的水相餾出液為無(wú)色或微帶淺棕色液體，此水中溶解有肉桂的揮發(fā)性成 分，其主要成分為反式-肉桂醛和肉桂酸。
[0016] 本發(fā)明采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述步驟（2)中加入氯化鈉或氯化鉀的量為： 使氯化鈉或氯化鉀溶液的濃度為飽和溶解度時(shí)濃度的50%。
[0017] 本發(fā)明采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述步驟（4)中的減壓蒸餾為：于溫度為 55°C~65°C的條件下通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行減壓蒸餾。
[0018] 本發(fā)明采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述步驟（5)中的低溫冷凍的溫度為一 8°C~一 25°C，冷凍時(shí)間為3~10小時(shí)。
[0019] 本發(fā)明采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是：反式-肉桂醛和肉桂酸混合物對(duì)金黃色葡萄球 菌、大腸桿菌、枯草桿菌、黑曲霉、黃曲霉和桔青霉具有抑菌活性，對(duì)DPPH ·自由基具有清除 作用，可作為食品防腐劑。
[0020] 由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明之利用肉桂油提取廢液制備食品防腐劑的方法與 現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：
[0021] 1.減少環(huán)境污染：
[0022] 由于本發(fā)明是從肉桂油提取廢液中提取反式-肉桂醛和肉桂酸混合物，用于制備 食品防腐劑。肉桂油提取廢液一般都是被作為廢棄液排出的，而本發(fā)明對(duì)該肉桂油提取廢 液進(jìn)行了回收利用，不僅增大了肉桂油提取廢液的利用價(jià)值，還大大減少了其排出對(duì)環(huán)境 造成的污染。
[0023] 2.具有防腐作用：
[0024] 本發(fā)明使用原料為從肉桂油提取廢液中提取的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物，具 有一定的香氣和很好的防腐作用，對(duì)大腸桿菌、枯草桿菌、金黃色葡萄球菌、黑曲霉、黃曲霉 和桔青霉具有抑菌活性，對(duì)DPPH ·自由基具有清除作用。
[0025] 3.降低了成本、對(duì)人體毒副作用小：
[0026] 而本發(fā)明所使用的主要材料是從肉桂油提取廢液中提取的反式-肉桂醛和肉桂 酸混合物屬于植物源天然防腐劑。與山梨酸鉀、苯甲酸鈉為代表的人工合成防腐劑相比，對(duì) 人體的毒副作用小。
[0027] 4.方法簡(jiǎn)單、操作方便：
[0028] 本發(fā)明所使用的主要材料不僅是從肉桂油提取器的油水分離器中流出的無(wú)色透 明液體水相餾出液，即分離出肉桂油后的剩余的蒸餾水，還可以是收集肉桂油提取器中的 棕黑色渾濁蒸餾殘液，再將此蒸餾殘液重新蒸餾，收取餾出液，其它原材料也是市場(chǎng)上現(xiàn)有 的材料，且本發(fā)明采用的主要步驟為溶解析出、萃取、減壓蒸餾及混合溶解等一些簡(jiǎn)單的化 學(xué)方法，方法簡(jiǎn)單、操作方便、便于推廣使用。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1為反式-肉桂醛和肉桂酸混合物對(duì)DPPH ·的清除作用隨濃度變化情況；
[0030] 圖2為肉桂精油對(duì)DPPH ·的清除作用隨濃度變化情況；
[0031 ] 圖3為反式-肉桂醛對(duì)DPPH ·的清除作用隨濃度變化情況；
[0032] 圖4為肉桂酸對(duì)DPPH ·的清除作用隨濃度變化情況。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 本發(fā)明一種利用肉桂油提取廢液制備食品防腐劑的方法，包括下述步驟：
[0034] a.從肉桂油提取廢液中提取反式-肉桂醛和肉桂酸混合物：
[0035] (1)收集水相餾出液，水相餾出液是從肉桂油提取器的油水分離器中流出的水相 餾出液，或是將肉桂油提取器中的棕黑色渾濁廢液重新蒸餾后收集的水相餾出液；其中肉 桂油提取器的油水分離器中流出的水相餾出液為無(wú)色透明液體，為分離出肉桂油后的剩余 的蒸餾水，此水中溶解有肉桂的揮發(fā)性成分，其主要成分為反式肉桂醛和肉桂酸；將肉桂油 提取器中的棕黑色渾濁廢液重新蒸餾后收集的水相餾出液為無(wú)色或微帶淺棕色液色，此水 中溶解有肉桂的揮發(fā)性成分，其主要成分也為反式-肉桂醛和肉桂酸；
[0036] (2)向上述所取得的水相餾出液中加入氯化鈉或氯化鉀，其中加入氯化鈉或氯化 鉀的量為：使氯化鈉或氯化鉀溶液的濃度為飽和溶解度時(shí)濃度的50% ;使水相餾出液中的 反式-肉桂醛和肉桂酸析出；
[0037] (3)向經(jīng)過(guò)步驟（2)后的水相餾出液中加入有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，加入的有機(jī)溶劑 為正己烷或丙酮或乙酸乙酯，有機(jī)溶劑與所取用的水相餾出液體積比為1/6,萃取后取有機(jī) 溶劑相；
[0038] (4)對(duì)步驟（3)所取得的有機(jī)溶劑相進(jìn)行減壓蒸餾，減壓蒸餾具體為：于溫度為 55°C~65°C的條件下通過(guò)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行減壓蒸餾；減壓蒸餾后得到棕色油狀液體；
[0039] (5)對(duì)步驟（4)所取得的棕色油狀液體進(jìn)行低溫冷凍，低溫冷凍的溫度為一 8°C~一 25°C，冷凍時(shí)間為3~10小時(shí)，低溫冷凍后待析出結(jié)晶，快速抽濾即得到反式-肉 桂醛和肉桂酸混合物，混合物中反式-肉桂醛的含量為75~90%、肉桂酸的含量為10~ 25% ；
[0040] b.上述步驟a所制備得到的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物，具有較強(qiáng)的抗菌抗氧 化活性，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明反式-肉桂醛和肉桂酸混合物對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草桿 菌、黑曲霉、黃曲霉和桔青霉具有抑菌活性，對(duì)DPPH ·自由基具有清除作用，使用上述步驟a 所制備得的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物做食品防腐劑。
[0041] 1.從肉桂油提油廢液中提取到的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物的抑菌實(shí)驗(yàn)
[0042] I. 1實(shí)驗(yàn)方法<