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講述食品生物設備植物精油提取技術

來源:kefu   發布時間:2017-05-25 11:57:11   

導讀: 蒸餾法可分為共水蒸餾和水蒸氣蒸餾。共水蒸餾是將植物粗粉加水浸泡后,直接加熱蒸餾出水和精油,冷卻后,分離出精油。此法簡單方便,但植物原料直接受熱,易使精油的某些成分分解并使部分原料焦化,影響精油的質量。

 1、蒸餾法

   蒸餾法可分為共水蒸餾和水蒸氣蒸餾。共水蒸餾是將植物粗粉加水浸泡后,直接加熱蒸餾出水和精油,冷卻后,分離出精油。此法簡單方便,但植物原料直接受熱,易使精油的某些成分分解并使部分原料焦化,影響精油的質量。水蒸氣蒸餾將植物粉碎后放入蒸餾器中,通入水蒸氣,精油隨水蒸氣一起餾出。它避免了共水蒸餾的過熱或焦化。水蒸氣蒸餾是目前應用最廣泛的一種方法,適用于揮發性的、水中溶解度不大的成分的提取。設備簡單、容易操作、成本低。食品生物設備采用蒸餾的方法對迷迭香精油進行提取,研究表明在各種蒸餾方式中以水蒸氣蒸餾操作最為簡單,不但可降低香料成分餾出溫度,而且可防止分解或變質。但是,水蒸氣蒸餾也存在缺點,由于操作溫度較高會引起精油中熱敏性化合物的熱分解和易水解成分的水解?;谒魵庹麴s存在的問題,人們開始致力于改進蒸餾設備。出現了加壓串蒸、連續蒸餾、帶復餾柱蒸餾、以及蝸輪式快速水蒸氣蒸餾等形式。

2、溶劑提取法

    用低沸點有機溶劑如石油醚、乙醚等連續回流提取或冷浸提取,提取液可蒸餾或減壓蒸餾除去溶劑,即可得粗制精油,此法精油的得率較高,但因植物體中的樹脂油脂、蠟等也同時被提出,致使精油含雜質較多,故必須進一步精制。用有機溶劑提取白術精油與水蒸氣蒸餾比較,精油得率高,成份組成一致,主要成份蒼術酮提取更完全,溶劑便于回收,是提取白術精油的一種較理想的方法。食品生物設備的技術人員提示此法成本較高,不宜應用于工廠生產,僅在研究工作中采用。

3、壓榨法

   將含精油較豐富的原料(如柑、橘等)粉碎壓榨,從植物組織中將精油擠壓出來,然后靜置分層或用離心機分出油分,即得粗品。由于室溫操作,所得揮發油質量好,可保持原有的香味,國外大多采用此法。食品生物設備的技術人員提示此法所得產品不純,可能含有水分、葉綠素、粘液質及細胞組織等雜質而呈混濁狀態,如提取檸檬油時常伴有葉綠素被提出,致使檸檬油呈綠色。同時很難將揮發油完全壓榨出來,但可保持精油原有的新鮮香味。由于壓榨法操作復雜,出油率低,不適于工業推廣。

4、吸收法

   吸收法是用油脂、活性碳或大孔吸附樹脂等吸附性材料吸附植物的香氣成分,再用低沸點有機溶劑將被吸收的成分提取出來的方法。此法適用于熱敏性的貴重揮發油,如玫瑰油和茉莉花油的提取,即將新鮮花瓣接觸或浸入脂肪(常用無臭味的豚脂3份和牛脂2份的混合物)內,使揮發油完全被脂肪吸收,所得脂肪稱為“香脂”,可直接供香料工業使用,也可用無水乙醇處理再將揮發油從脂肪中提取出來。食品生物設備的技術人員提示此法成本較高,但所得揮發油香味純正。

5、酶提取法

   酶法提取是根據植物細胞壁的構成,利用酶反應所具有高度專一性的特點,選擇相應的酶,將細胞壁的組成成分(纖維素、半纖維素和果膠質)水解或降解,破壞細胞壁結構,使細胞內的成分溶解、混懸或膠溶于溶劑中,從而達到提取目的,且有利于提高成分的提取率。酶可以在溫和調件下分解植物組織,較大幅度提高收率,是一項很有前途的新技術。如用纖維素酶處理松針葉提取精油,并與未加酶處理對照,結果加酶處理針葉精油收率比對照品提高48%[。

6、微波提取法

   微波提取是利用微波能來提高萃取率的一種新技術。微波提取過程中,微波輻射導致植物細胞內的極性物質吸收微波能,產生大量熱量,使細胞內溫度迅速上升,使細胞內部壓力急劇增大,當超過細胞膜和細胞壁的膨脹能力后,就會導致細胞的破裂,使目標產物流出。顯然,這種作用會使植物目標組分的提取速度大大地增加。微波輔助萃取(MAE)是近幾年發展的從天然物中提取香料的一種方法。該法最大的特點是萃取時間短,產物收率高。由于微波射線穿透性極好,可施加與任何天然物如銀蓮花屬、銳葉木蘭、海藻、地衣以及動物組織如肝、腎、蛋黃等、進而提取有用物質。

7、超聲波提取法

   超聲波提取技術是應用超聲波強化提取植物的有效成分,是一種物理破碎過程。原理是利用超聲波的空化作用加速植物有效成分溶出,另外超聲波次級效應,如:機械震動乳化、擴散、擊碎、化學效應等,也能加速提取成分的擴散、釋放并與溶劑充分混合而利于提取。超聲波提取法最大的優點是提取時間短、溫度較低、收率高。

8、超臨界流體萃?。⊿FE)

   三原金建食品生物設備制造有限公司SFE是引進的一種新型提取分離技術,它利用一種以超臨界流體(SCF)如CO2、乙烯、丙烷、丙烯、水等在臨界點附近某區域內,與待分離混合物中的溶質具有異常相平衡行為和傳遞性,且對溶質的溶解能力隨著壓力和溫度的改變在相當寬的范圍內變動,這種流體可以是單一的,也可以是復合的。添加適當的夾帶劑可以大大增加其溶解性和選擇性。常用的萃取劑為CO2,因其無毒、不易燃易爆、價廉,其極性類似乙烷。超臨界CO2萃取技術更適合脂溶性,高沸點,熱敏性成分,現廣泛用于具有揮發性成分的研究。如用SFE法從芹菜籽、生姜、芫荽籽、茴香、砂仁、八角、孜然等原料中提取精油。用SFE法提取芳香精油,具有防止氧化、熱解及提高品質的優點,如用水蒸氣蒸餾法從紫蘇中提取精油,會使其特有香味成分紫蘇醛受熱分解,香味大減,而用SFE法所得芳香精油氣味和原料相同,明顯優于其他方法。但由于此法工藝技術要求高,設備費用投資大,在我國應用還不普遍。

9、微膠囊-雙水相萃取

   雙水相萃取技術是利用被提取物在不同的兩相系統間分配行為的差異進行分離,具有較高的選擇性和專一性,能提取醛、酮、醇等弱極性至無極性香味成分。應用于精油的提取頗有前景。一直以來雙水相萃取技術主要用于分離生物有機大分子物質,近年來,用雙水相萃取技術提取各種小分子有機物也取得了較為理想的效果。如采用微膠囊-雙水相法提取薄荷油、丁香油、檸檬油等,選用環糊精做包裹材料,由于濕球效應,提高了囊心的耐熱穩定性,與環境中的水分、氧氣及紫外線等不良環境因子隔離,從而避免受其不良影響,能有效地保護目標產物在提取過程中的化學和物理性質指標。食品生物設備的技術人員提示微膠囊-雙水相法,把微膠囊技術和雙水相萃取技術相結合,用于提取植物精油、能避免提取過程中的高溫、氧化、聚合等情況發生,有效地保護了精油的天然組分,此技術應用前景較好。

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