本發明屬于植物精油提取技術領域,尤其涉及一種茉莉花精油晶體的制備方法。
背景技術:
茉莉花(Jasminum sambac(L.)Ait),木犀科、素馨屬直立或攀援灌木,高達3米。茉莉起源于中國和印度北部,它是被摩爾人(非洲西北部伊斯蘭教民族)帶到西班牙的。法國、意大利、摩洛哥、埃及、中國、日本和土耳其生產的茉莉精油最好。目前,中國茉莉花種植面積約為0.8萬hm2,年產鮮花約9萬噸,主要產區在廣西、云南、福建、四川等地,主要用于窨制花茶。花期5~8月,果期7~9月。茉莉的花極香,為著名的花茶原料及重要的香精原料,花、葉藥用治目赤腫痛,并有止咳化痰之效。茉莉花精油是鮮花開放過程中釋放的次生代謝產物,其具有高雅氣味,可舒緩郁悶情緒、振奮精神、提升自信心,同時可護理和改善肌膚干燥、缺水、過油及敏感的狀況,淡化妊娠紋與疤痕,增加皮膚彈性,讓肌膚倍感柔嫩。在泡腳的熱水中滴入幾滴茉莉精油,可以達到活血經絡的目的,以其多功能的生物活性被廣泛應用在花茶加工、化妝品、食品、醫療等領域方面。
茉莉精油的提取方法早于20世紀七、八十年代已有研究,但是受當時香料工業發展水平的限制,應用高科技方法提取茉莉花精油的研究報道尚少。近年來,植物精油提取技術快速發展,精油提取工藝朝著多元化、高科技含量的方向發展,常用的提取茉莉花精油的方法有同時蒸餾萃取法(SDE)、有機溶劑浸提法、吸附法、超臨界CO2流體萃取法等方法。由于SDE法缺點是該法采用長時間高溫蒸餾,所獲得的精油感官上有所差別,具有明顯的香氣失真現象;有機溶劑浸提法因植物體中的樹脂、油脂、蠟等也同時被提出,致使精油的雜質較多,要獲得純度更高的精油還需進一步精制,而且在制備過程中使用大量的有機溶劑,容易造成有毒成分殘留,萃取時間長、效率低。
申請號為201310542019.4的中國專利申請公開了一種茉莉花精油提取方法,包括如下步驟:(1)精油的吸附:常溫下用濕空氣流通過茉莉花,然后帶有茉莉花精油的濕空氣降溫至0~10℃,除去部分水份;除去部分水份的冷凝水,用吸附劑吸附精油;(2)精油的脫附:用超臨界二氧化碳流體萃取上述吸附茉莉花精油的活性炭,得到茉莉花精油,冷凝水加溶劑回收香料,引風機排出的氣體也回收香料。超臨界CO2流體萃取法因萃取過程需較高壓力,設備制造要求高,產能相對有限,設備投資大,產品成本高,香精提取未能真正實現工業化生產。
技術實現要素:
針對現有技術的不足,本發明提供一種茉莉花精油晶體的制備方法,采用本發明提供的方法能夠獲得梔子花精油晶體,便于大量儲存和運輸,雜質含量低,不含有有機溶劑和水,不易變質,便于定量配香,適用于工業化生產。
本發明的技術方案如下:一種茉莉花精油晶體的制備方法,所述制備方法包括以下步驟:
步驟(1)預處理:將新鮮摘取的茉莉花采用生物酶溶液處理;所述生物酶為柚皮苷酶、β-葡萄糖苷酶和果膠酶中的一種或幾種;
作為優選,所述預處理方法如下:新鮮摘取的茉莉花放入反應器中,反應器置于45~55℃恒溫水浴鍋中,然后采用生物酶溶液噴灑在茉莉花上面,促進茉莉花香氣成分形成,預處理3~5h。
作為進一步優選,所述預處理方法如下:將新鮮摘取的茉莉花搗碎噴灑加入生物酶溶液,置于45~55℃恒溫水浴鍋中,預處理1~3h。
所述生物酶溶液pH為4.5~7.0,生物酶溶液中酶含量為1~5%,生物酶溶液的用量為茉莉花質量的0.1~10%。作為優選,所述生物酶為柚皮苷酶和/或β-葡萄糖苷酶,優選的酶對茉莉花的有效成分(芳樟醇,乙酸順-3-己烯酯,苯甲醇,橙花醇和芳樟醇氧化物等)酶解作用更佳。
步驟(2)吸附處理:在常溫(20~25℃)下采用樹脂吸附預處理后的茉莉花;
所述樹脂為大孔吸附樹脂或離子交換樹脂;樹脂吸附時間為3~5h。
步驟(3)洗脫處理:樹脂吸附飽和后采用洗脫劑洗脫,洗脫后減壓蒸餾得到茉莉花精油;所述洗脫劑為石油醚、正己烷、乙醇和乙酸乙酯中的一種或幾種;
步驟(4)結晶處理:茉莉花精油中加入有機溶劑在3~5℃下靜置結晶,過濾得到茉莉花精油晶體,所述有機溶劑為石油醚、正己烷、乙酸乙酯和乙醇中的一種或幾種。
作為優選,所述有機溶劑為乙醇和乙酸乙酯,二者體積比為1:2~5。
作為優選,所述有機溶劑為乙醇和石油醚,二者體積比為1:1~3。
作為優選,所述有機溶劑為乙醇和正己烷,二者體積比為1:1~3。
所述茉莉花精油與有機溶劑的質量比為1:2~50,結晶時間為2~12h,但一般來說溶劑量少于10倍的情況下,析晶效果不好,產率較低。
本發明方法的機理如下:結合用生物酶對茉莉花進行預處理,能有效促進芳樟醇、苯甲醇、橙花醇和順-3-己烯醇等茉莉花香氣物質的形成,可以提高茉莉花釋香主體成分的含量,從而提高精油提取率。生物酶中β-葡萄糖苷酶能夠促進芳樟醇、苯甲醇、順-3-己烯醇和乙酸順-3-己烯酯的析出,而柚皮苷酶促進芳樟醇、苯甲醇、橙花醇、芳樟醇氧化物的釋放,雖然柚皮甘酶和β-葡萄糖苷酶均能提高精油中芳樟醇和苯甲醇的含量,但柚皮甘酶的酶促效果好于β-葡萄糖苷酶,如果將二者協同使用,可以促進多種香味成分的釋放,得到的精油香味物質含量更高,香味更加濃郁。
本發明采用樹脂吸附有效成分后,有機溶劑洗脫、蒸餾得到油狀液體(精油),然后在低溫條件加入乙醇、正己烷、乙酸乙酯等溶劑結晶,如果采用單一溶劑結晶,減壓蒸餾的時候剩余洗脫液的0.5~2%即可,低溫條件靜置便于晶體析出,提高得率,結晶過程中能除去較多雜質,純度更高,得到的精油晶體顏色純正、適用于工業化生產,由于晶體中不含有有機溶劑和水,晶體不易變質。
與現有技術相比,本發明具有以下有益效果:
1、酶輔助提取方法能夠在溫和條件下分解植物組織,所需提取時間短、有效成分破壞少,且能較大的提高精油得率,是一種植物精油提取很有前景的新技術;
2、樹脂吸附處理能力大,吸附范圍廣,吸附容量高,能除去各種不同的雜質,可以反復再生使用,工作壽命長,運行費用較低,是一種新型的植物提取技術,有利于降低工廠生產成本;
3、結晶方法可以使精油有效成分含量提高,雜質減少,晶體顏色純正,便于大量儲存和運輸,雜質含量低,不含有有機溶劑和水,不易變質,便于定量配香,適用于工業化生產。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明的技術方案做進一步詳細說明,但本發明的保護范圍并不限于以下技術方案。
對比例
1、預處理:將新鮮摘取的茉莉花200g放入反應器,然后用200g純凈水噴灑在花上面,促進茉莉花香氣散發;
2、在20℃溫度下,用一種新型樹脂將上述預處理過的鮮花中的揮發性成份吸附處理4h;
3、將上述新型樹脂吸附飽和后,然后用2000mL正己烷溶劑洗脫,減壓蒸餾,得到1.4g粗精油;
4、結晶:將上述正己烷洗脫液蒸餾至50mL后,冷卻至室溫,再在3~5℃下靜置結晶,12h后過濾得到0.9g茉莉花精油晶體。利用氣相色譜分析茉莉花精油的純度為95%以下,其香味跟茉莉花頭香精油成分相差很大,香味不純正,保質期較短,可能是里面含有一些氧化性雜質。
實施例1
1、預處理:將新鮮摘取的茉莉花250g放入反應器(反應器置于50℃水浴鍋)中,然后用pH5.0的緩沖溶液提取的β-葡萄糖苷酶(1.5%)溶液噴灑在花上面;
2、在25℃溫度下,用一種新型樹脂將上述預處理過的鮮花中的揮發性成份吸附處理4h;
3、將上述新型樹脂吸附飽和后,然后用2500mL石油醚溶劑洗脫,減壓蒸餾;
4、結晶:蒸餾結束后得到2.2g粗精油,然后加入60mL正己烷和20mL乙醇,冷卻至室溫,再在1~3℃下靜置結晶,12h后過濾得到1.7g茉莉花精油晶體,濾液回收可以繼續利用。利用氣相色譜分析茉莉花精油的純度為99%左右,其香味跟茉莉花頭香精油成分相似,能保存2年以上。
實施例2
1、預處理:將新鮮摘取的茉莉花150g放入反應器(反應器置于50℃水浴鍋)中,然后用pH5.0的緩沖溶液提取的柚皮苷酶(1%)溶液噴灑在花上面;
2、在20℃溫度下,用一種新型樹脂將上述預處理過的鮮花中的揮發性成份吸附處理3h;
3、將上述新型樹脂吸附飽和后,然后用1500mL石油醚溶劑洗脫,減壓蒸餾;
4、蒸餾結束后得到1.6g粗精油,然后加入60mL乙酸乙酯和20mL乙醇,再在3~5℃下靜置結晶,12h后過濾得到1.2g茉莉花精油晶體,濾液回收可以繼續利用。利用氣相色譜分析茉莉花精油的純度為99%左右,其香味跟茉莉花頭香精油成分相似,能保存2年以上。
實施例3
1、預處理:將新鮮摘取的茉莉花200g放入反應器(反應器置于50℃水浴鍋)中,然后用pH4.5的緩沖溶液提取的柚皮苷酶(2%)溶液噴灑在花上面;
2、在23℃溫度下,用一種新型樹脂將上述預處理過的鮮花中的揮發性成份吸附處理4h;
3、將上述新型樹脂吸附飽和后,然后用2000mL正己烷溶劑洗脫,減壓蒸餾;
4、蒸餾結束后得到2.1g粗精油,然后加入60mL石油醚和30mL乙醇,冷卻至室溫,再在3~5℃下靜置結晶,12h后過濾得到1.8g茉莉花精油晶體,濾液回收可以繼續利用。利用氣相色譜分析茉莉花精油的純度為99%左右,其香味跟茉莉花頭香精油成分相似,能保存2年以上。
實施例4
1、預處理:將新鮮摘取的茉莉花200g放入反應器,反應器置于50℃水浴鍋中,然后用pH4.5的β-葡萄糖苷酶(1.5%)和柚皮苷酶(1%)溶液噴灑在花上面;
2、在20℃溫度下,用一種新型樹脂將上述預處理過的鮮花中的揮發性成份吸附處理3h;
3、將上述新型樹脂吸附飽和后,然后用2000mL乙酸乙酯溶劑洗脫,將洗脫液減壓蒸餾;
4、結晶:將上述乙酸乙酯洗脫液蒸餾至60mL后,冷卻至室溫,再在3~5℃下靜置結晶,12h后過濾得到1.74g茉莉花精油晶體,濾液可回收利用。利用氣相色譜分析茉莉花精油的純度為99%左右,其香味跟茉莉花頭香精油成分相似,能保存2年以上。
實施例5
1、預處理:將新鮮摘取的茉莉花250g放入反應器(反應器置于50℃水浴鍋)中,然后用pH4.5的緩沖溶液提取的柚皮苷酶(1.5%)和β-葡萄糖苷酶(0.5%)溶液噴灑在花上面;
2、在23℃溫度下,用一種新型樹脂將上述預處理過的鮮花中的揮發性成份吸附處理4h;
3、將上述新型樹脂吸附飽和后,然后用2500mL正己烷溶劑洗脫,減壓蒸餾;
4、蒸餾結束后得到2.42g粗精油,然后加入80mL石油醚和40mL乙醇,冷卻至室溫,再在3~5℃下靜置結晶,12h后過濾得到1.98g茉莉花精油晶體,濾液回收可以繼續利用。利用氣相色譜分析茉莉花精油晶體的純度為99%左右,其香味跟茉莉花頭香精油成分相似,能保存2年以上。
對比例~實施例5中的茉莉花精油晶體中的成分進行GC色譜分析,分析結果如表1所示。
表1
由表1可知,β-葡萄糖苷酶促進芳樟醇、苯甲醇、順-3-己烯醇和乙酸順-3-己烯酯的釋放,而柚皮苷酶促進芳樟醇、苯甲醇、橙花醇、芳樟醇氧化物的釋放,雖然柚皮甘酶和β-葡萄糖苷酶均能促進芳樟醇和苯甲醇的釋放,但柚皮甘酶的酶促效果好于β-葡萄糖苷酶,而將二者合用效果更佳。而如果將柚皮甘酶、β-葡萄糖苷酶替換為果膠酶等其它酶,雖然比用水得到的精油晶體效果好,但不及柚皮甘酶和β-葡萄糖苷酶中的任一種。