本發(fā)明涉及天然產(chǎn)物提取分離技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種百里香精油的精制方法。
背景技術(shù):
百里香(Thymus mongolicus Ronn),又稱為地椒、地花椒、山椒、山胡椒、麝香草等,屬唇形科百里香屬矮小半灌木。株高5-15cm。匍匐莖平臥。葉小對生,葉片近草質(zhì),兩面具透明油點(diǎn)。頭狀花序,花冠紫色或粉紅色,枝葉花均具有濃裂芳香,花期7-8月。百里香耐寒耐旱,廣泛分布于我國大西北地區(qū)。百里香精油無色或淡黃色,味道辛香,留香較長,具強(qiáng)殺菌力,用于調(diào)配牙膏、洗滌用品等香精,在食品、飲料、卷煙制品、醫(yī)藥制品上也有廣泛應(yīng)用前景。
超臨界CO2萃取(SFE)作為一種新型天然香料的提取工藝,能夠在接近室溫條件(30-40℃)及CO2氣體下進(jìn)行萃取,有效地防止熱敏感物質(zhì)的氧化和散逸,因此特別適合熱不穩(wěn)定性天然產(chǎn)物和生理活性物質(zhì)的分離和精制,合乎香韻天然的香料的制備和生產(chǎn)潮流。
分子蒸餾是一種特殊的液--液分離技術(shù),它不同于傳統(tǒng)蒸餾依靠沸點(diǎn)差分離原理,而是靠不同物質(zhì)分子運(yùn)動平均自由程的差別實(shí)現(xiàn)分離,其工作原理為是在大于重分子自由程而小于輕分子自由程處設(shè)置一冷凝面,使輕分子不斷地冷凝在冷凝面上,重分子由于達(dá)不到冷凝面而沿蒸發(fā)面溜出,從而分離輕重分子,分子量差越大,分離效果越明顯。分子蒸餾較常規(guī)蒸餾有顯著的優(yōu)點(diǎn):蒸餾溫度低,受熱時(shí)間短,不會對物質(zhì)本身造成破壞,因此適合對高沸點(diǎn)、熱敏性、易氧化物料進(jìn)行有效分離;蒸餾壓力小、真空度高,避免易氧化物質(zhì)的氧化分解;此外,分子整餾還具有分離程度高、產(chǎn)品回收率高,分離不可逆,沒有沸騰現(xiàn)象,操作簡單,清潔環(huán)保的特點(diǎn)。分子蒸餾設(shè)備價(jià)格昂貴,但產(chǎn)品耗能小,一旦配置將大大節(jié)省能耗。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種百里香精油的精制方法,將超臨界CO2萃取、分子蒸餾技術(shù)應(yīng)用于精制備百里香精油,可降低桉葉油醇和對-3-薄荷烯-1-醇等雜質(zhì)含量,提高主要致香成分百里香酚的含量,對于提升百里香精油的品質(zhì)和市場競爭力,促進(jìn)其在煙用香精的應(yīng)用有重要的意義。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采用技術(shù)方案為:
一種百里香精油的精制方法,包括如下步驟:
步驟一、萃取:將粉粹的百里香葉片顆粒放入超臨界CO2萃取儀中,加入夾帶劑進(jìn)行萃取得到初步制備的百里香精油,其中CO2的流量為1-5Kg/h,萃取壓力為20-40MPa,萃取時(shí)間為2-5h,萃取溫度為30-60℃;
步驟二、一次分子蒸餾:將初步制備百里香精油,注入分子蒸餾設(shè)備的蒸發(fā)瓶,并控制預(yù)熱溫度為35—45℃,蒸發(fā)溫度為45—80℃,冷卻溫度為-5—-30℃,蠕動泵頻率5-50Hz,刮膜器轉(zhuǎn)速為100-200rpm,蒸發(fā)壓力為0.5-30mbar,收集輕組分備用;
步驟三、二次分子蒸餾:將一次分子蒸餾所得輕組分,注入分子蒸餾設(shè)備的蒸發(fā)瓶,并控制預(yù)熱溫度為40—55℃,蒸發(fā)溫度為55—90℃,冷卻溫度為-10—-35℃,蠕動泵頻率為5-30Hz,刮膜器轉(zhuǎn)速為80-200rpm,蒸發(fā)壓力為0.1-20mbar,經(jīng)過二次分子蒸餾得到所述百里香精油。
作為優(yōu)選方案,步驟一中百里香葉片粉碎后的粒度為20-60目,有利于精油的充分萃取。
作為優(yōu)選方案,所述夾帶劑為無水乙醇或乙酸乙酯。
作為優(yōu)選方案,所述夾帶劑用量為百里香葉片重量的4-12%。
本發(fā)明通過超臨界CO2萃取結(jié)合分子蒸餾法精制百里香精油,能有效降低桉葉油醇和對-3-薄荷烯-1-醇等雜質(zhì)的含量,提高百里香酚的含量,百里香精油精制后,得率為69.31-78.53%,提升了百里香精油的品質(zhì),同時(shí)精油分子蒸餾加熱溫度低,加熱時(shí)間短,蒸發(fā)強(qiáng)度高,效率高,最大限度地保持了精油的天然品質(zhì),制備能耗低,對環(huán)境也無污染;該方法制備的無色或淡黃色的百里香精油澄清透明,氣味芳香純正,辛香柔順,經(jīng)GC-MS檢測:精制后的百里香精油中桉葉油醇的含量由精制前的1.90%降至0.34-0.59%,對-3-薄荷烯-1-醇含量由1.71%降至0.11-0.35%,主要致香成分百里香酚由精制前的20.99%升至37.52-42.61%,由此可見,對百里香精油品質(zhì)影響較大的桉葉油醇和對-3-薄荷烯-1-醇含量減少較大,符合煙用香精行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明超臨界CO2萃取百里香葉片后初步制備的百里香精油的GC-MS總離子流圖;
圖2本發(fā)明經(jīng)過二次分子蒸餾后百里香精油的GC-MS總離子流圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例,對本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
實(shí)施例一
1、將1800g百里香葉片粉碎為60目的顆粒,放入超臨界CO2萃取儀中,加入80g無水乙醇,設(shè)定CO2流量為2kg/h,在萃取壓力為20MPa,萃取溫度為40℃的條件下萃取2h,得到澄清、透明的液體,即初步制備的百里香精油,經(jīng)GC-MS檢測:桉葉油醇含量為1.90%,對-3-薄荷烯-1-醇含量為1.71%,百里香酚含量為20.99%(見附圖1)。
2、將初步制備的百里香精油,注入到分子蒸餾設(shè)備的蒸發(fā)瓶,并控制預(yù)熱溫度為40℃,蒸發(fā)溫度為65℃,冷卻溫度為-20℃,蠕動泵頻率為15Hz,刮膜器轉(zhuǎn)速為150rpm,蒸發(fā)壓力為15mbar,收集輕組分備用。
3、將第一次分子蒸餾所得輕組分,再次注入分子蒸餾設(shè)備的蒸發(fā)瓶,并控制預(yù)熱溫度為50℃,蒸發(fā)溫度為75℃,冷卻溫度為-30℃,蠕動泵頻率為20Hz,刮膜器轉(zhuǎn)速為120rpm,蒸發(fā)壓力為20mbar,經(jīng)過二次分子蒸餾得到所述百里香精油。
百里香精油精制后,得率為70.34%,經(jīng)GC-MS檢測:桉葉油醇含量為0.39%,對-3-薄荷烯-1-醇含量為0.33%,百里香酚含量為38.25%(見附圖2)。
此法精制的百里香精油應(yīng)用于煙用滴丸(珠子)中,能明顯提高煙氣的香氣質(zhì),透發(fā)煙香,大大提升卷煙的檔次。
實(shí)施例二
1、將2400g百里香葉片粉碎為40目的顆粒,放入超臨界CO2萃取儀中,加入150g乙酸乙酯,設(shè)定CO2流量為2kg/h,在萃取壓力為20MPa,萃取溫度為40℃的條件下萃取2h,得到澄清、透明的液體,即初步制備的百里香精油。
2、將初步制備的百里香精油,注入到分子蒸餾設(shè)備的蒸發(fā)瓶,并控制預(yù)熱溫度為45℃,蒸發(fā)溫度為60℃,冷卻溫度為-20℃,蠕動泵頻率為15Hz,刮膜器轉(zhuǎn)速為160rpm,蒸發(fā)壓力為15mbar,收集輕組分備用。
3、將第一次分子蒸餾所得輕組分,再次注入分子蒸餾設(shè)備的蒸發(fā)瓶,并控制預(yù)熱溫度為55℃,蒸發(fā)溫度為70℃,冷卻溫度為-25℃,蠕動泵頻率為20Hz,刮膜器轉(zhuǎn)速為140rpm,蒸發(fā)壓力為20mbar,經(jīng)過二次分子蒸餾得到所述百里香精油。
百里香精油精制后,得率為72.56%,經(jīng)GC-MS檢測:桉葉油醇含量為0.39%,對-3-薄荷烯-1-醇含量為0.33%,百里香酚含量為38.25%。
此法精制的百里香精油應(yīng)用于煙用滴丸(珠子)中,能明顯提高煙氣的香氣質(zhì),透發(fā)煙香,大大提升卷煙的檔次。
實(shí)施例三
1、將2100g百里香葉片粉碎為20目的顆粒,放入超臨界CO2萃取儀中,加入100g乙酸乙酯,設(shè)定CO2流量為2kg/h,在萃取壓力為20MPa,萃取溫度為40℃的條件下萃取2h,得到澄清、透明的液體,即初步制備的百里香精油。
2、將初步制備的百里香精油,注入到分子蒸餾設(shè)備的蒸發(fā)瓶,并控制預(yù)熱溫度為50℃,蒸發(fā)溫度為70℃,冷卻溫度為-20℃,蠕動泵頻率為15Hz,刮膜器轉(zhuǎn)速為200rpm,蒸發(fā)壓力為15mbar,收集輕組分備用。
3、將第一次分子蒸餾所得輕組分,再次注入分子蒸餾設(shè)備的蒸發(fā)瓶,并控制預(yù)熱溫度為55℃,蒸發(fā)溫度為80℃,冷卻溫度為-20℃,蠕動泵頻率為20Hz,刮膜器轉(zhuǎn)速為150rpm,蒸發(fā)壓力為20mbar,經(jīng)過二次分子蒸餾得到所述百里香精油。
百里香精油精制后,得率為75.34%,經(jīng)GC-MS檢測:桉葉油醇含量為0.35%,對-3-薄荷烯-1-醇含量為0.17%,百里香酚含量為41.26%。
此法精制的百里香精油應(yīng)用于煙用滴丸(珠子)中,能明顯提高煙氣的香氣質(zhì),豐富煙香,大大提升卷煙的檔次。
以上所述,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。