從精油中除去汙染物的方法

2023-04-26 19:17:36 1

專利名稱：從精油中除去汙染物的方法
技術領域：
本發明通常涉及從精油中除去汙染物的方法。
背景技術：
精油系來源於植物的水果皮及葉子、莖、花、樹皮、根、或嫩枝的揮發性 油，且常帶有植物或其水果的氣味或香味。精油可用於食物及飲料作為調味料， 作為香水、及用於醫藥目的。例如，精油包括皮油例如柑橘油。柑橘油系來源 於榨或壓柑橘果皮而衍生出。柑橘油可來源於檸檬、橘子、梨莓、葡萄柚、紅
橘(tangerines)、中國橘(mandarins)、苦橘、及佛手柑(bergamots)。其它精 油包括，但不限於，葉子油例如薄荷油，調味油例如丁香油，及花油例如玫瑰 油。
可衍生出精油的植物及水果受到廣泛的栽培，部分係為了它們所產生的精 油。在栽培期間，常將農業化學品施用於該植物或水果，或兩者，以控制害蟲 例如昆蟲、真菌、及雜草。雖然在栽培期間施用的許多農業化學品都經由洗淨 該收穫物而除去，不過有時候仍有一些農業化學品殘留物殘留在衍生精油的植 物或水果之上且可能與精油一起萃取出來。另外，農業化學品例如殺真菌劑， 可能施用於已收成水果上以預防腐敗且此水果可能隨後經加工以生產精油。如 此，精油中有時可能含有微量的農業化學品，其在本文中稱為農藥殘留物。
所以，有需要從精油中除去農業化學品殘留物及仍需要一種有效且經濟的從精油中除去該汙染物的方法。

發明內容
本發明經由提供從精油中除去汙染物之方法滿足前述需要，其包括令該包 含汙染物的精油接觸鹼性水溶液。合宜地，該鹼性水溶液可從精油中除去汙染 物而不會實質減弱該精油的感官性質。
本發明的其它目的、特徵、及優點將自下面的說明及權利要求中獲得明白。 如上面概述，本發明包含一種從精油中除去汙染物的方法，包括使該包含 汙染物的精油與鹼性水溶液接觸。該鹼性水溶液可合宜地從精油中除去汙染物 而不會減弱精油的感官性質。如此，該經處理過的精油保留其合宜的風味或香 氣，或兩者，但更為純。在精油系使用於食物或飲料中的特別具體實例中，汙 染物移除系特別需要。不希望受理論所約束之下，相信，根據本發明特別具體 實施方案。該鹼性水溶液可經由下述任一方法從精油中除去汙染物(1)從汙
染物中除去至少一質子以使汙染物離子化且使其可溶於該鹼性水溶液或(2) 轉化該汙染物成為能夠給予該鹼性水溶液質子的化合物，其中該經轉化的汙染 物可接著經歷除去程序(1)。如此，該汙染物或經轉化的汙染物都溶於鹼性水 溶液中且藉此從非水性的精油中除去。
可根據本發明具體實施方案處理的精油包括所有的精油。精油系來源於植 物的果皮及葉子、莖、花、樹皮、根、或嫩枝的揮發性油，及通常帶有水果或 植物的氣味及/或風味。可根據本發明具體實施方案處理的精油的類型包括，但 不限於，皮油例如柑橘油，葉子油例如薄荷油、調味油例如丁香油、花油例如玫瑰油，及其它植物油例如來自莖、樹皮、根及嫩枝的油。適合根據本發明具
體實施方案處理的柑橘油包含檸檬油、橘子油、梨莓油(limeoil)、葡萄柚油、 紅橘油(tangerineoil)、中國橘油(mandarin oil)、苦橘油、及佛手柑油。本發明 具體實施方案特別有效於柑橘油移除汙染物，但亦適用於自任何精油移除汙染
本發明具體實施方案適用於用鹼性水溶液從任何精油中除去的汙染物。宜 於根據本發明具體實施方案從精油中除去的汙染物的例子包括，但不限於，殺 蟲劑(pesticides)例如殺昆蟲劑、殺真菌劑、及除草劑。有些汙染物本質上系 中性，意指其在本質上既不是酸性也不是鹼性。可根據本發明具體實施方案除 去中性殺蟲劑的例子包括，但不限於，胺甲萘(carbaryl)。例如，可通過使精 油接觸鹼性水溶液以轉化胺甲萘成為1-萘酚(l-naphthol)而從該精油中除去 胺甲萘。1-萘酚可被鹼性水溶液離子化，從該1-萘酚移除至少一質子。離子化 的1-萘酚可溶於鹼性水溶液及因此，達到從精油中除去胺甲萘和l-萘酚。
其它汙染物本質上系酸性且能夠給予鹼性水溶液至少一質子。本質上為酸 性且可根據本發明具體實施方案除去殺蟲劑的例子包括，但不限於，1-萘酚及 鄰-苯基苯酚(ortho-phenylphenol) (OPP)。例如，可通過使精油接觸鹼性水 溶液以從OPP移除一質子而從精油中除去該OPP。從OPP移除質子將其離子 化且使其可溶於鹼性水溶液中。如此，從精油除去OPP系隨著該經離子化的 OPP溶解於鹼性水溶液中而發生。
可根據本發明具體實施方案除去其他殺蟲劑包括，但不限於，2，4-二氯苯氧基乙酸(2，4-dichlorophenoxy acetic acid)及l-萘酚。前述只是可根據本發明 具體實施方案除去汙染物的例子，但本發明具體實施方案也適合於除去許多其 它汙染物。
根據本發明具體實施方案，適合的鹼性水溶液從精油中除去汙染物同時留 下精油單獨的感官性質。根據本發明具體實施方案，適合的鹼性水溶液包括， 但不限於，禮含氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂、及類似的鹼性水 溶液。氫氧化鈉系特別適合用於從要用於消費產品的精油中除去胺甲萘、OPP、 1-萘酚及其他殺蟲劑的鹼性水溶液，系因為不貴且微量時系無毒的。正如本領 域技術人員所公知的，在溶液中有羥基離子效力特徵的其它鹼性水溶液也都適 合用於本發明具體實施方案。在特別具體實施方案中，該鹼性水溶液具有大於 7的pH值。在其它具體實施方案中，該鹼性水溶液具有在約13與14之間的 pH值。
根據本發明特別具體實施方案，該鹼性水溶液包含氫氧化鈉和水且氫氧化 鈉在鹼性水溶液中的含量範圍系從每100毫升該鹼性水溶液所含的水中約0.1 克氫氧化鈉至每100毫升該鹼性水溶液所含的水中約50克氫氧化鈉。在其它 具體實施方案中，該鹼性水溶液包含氫氧化鈉和水且氫氧化鈉在鹼性水溶液中 的含量範圍系從每100毫升該鹼性水溶液所含的水中約1克氫氧化鈉至每100 毫升該鹼性水溶液所含的水中約7克氫氧化鈉。
精油系根據慣例方法用鹼性水溶液處理，例如在一室中混合含汙染物的精 油和鹼性水溶液以構成水相及油相。精油與鹼性水溶液接觸可合宜地除去至少一部份該汙染物。較佳地，該汙染物實質上完全地的從精油中除去。
合宜地，鹼性水溶液及精油的相對量為可達到所希望的汙染物的去除。根 據本發明特別具體實施方案，該精油及鹼性水溶液可在基於精油重量份對鹼性 水溶液重量份，範圍自約l: l至約50: 1的精油與鹼性水溶液的比值下混合。 在其它具體實例中，該精油及鹼性水溶液可在基於精油重量份對鹼性水溶液重 量份，範圍自約l: l至約20: 1的精油對鹼性水溶液的比值下混合。不過， 本領域一般技術人員應了解，除了精油對鹼性水溶液比例之外，所希望的汙染 物去除可能取決於，除了其它因素外，鹼性水溶液中的氫氧化物濃度，精油對 鹼性水溶液的接觸時間，在精油與鹼性水溶液之間達到的接觸程度，精油及鹼 性水溶液的溫度，或在精油中的汙染物濃度。
本發明特別具體實施方案可用於處理包含濃度高達500 PPM的汙染物的
精油。在其它特別具體實施方案中，系將包含濃度在0.01 PPM與100 PPM之
間的汙染物的精油與鹼性水溶液接觸以除去該汙染物。
根據本發明特別具體實施方案，提供一種用於從精油中除去汙染物的方 法，包括在一室中將該精油與該鹼性水溶液混合構成水相及油相。該水相包含 該鹼性水溶液，其在與該精油接觸後，即包含該汙染物。該有機相包括精油， 其於此系實質地不含汙染物。之後，正如本領域技術人員所公知，可經由任何 種將有機相與水相分離之方法自水相分離該有機相。
在其它具體實施方案中，可經由在一室中攪拌精油及鹼性水溶液一段攪拌 時間而達到精油與鹼性水溶液的更大接觸。由於此種攪拌形成精油和鹼性水溶液混合的乳液，因此本發明具體實施方案可進一步包括在攪拌精油及鹼性水溶 液之後，使該精油及鹼性水溶液靜止一段靜止時間，以形成水相及油相。在該 水相及油相形成之後，兩者可彼此分離。在特別具體實施方案中，該攪拌時間 可大於1小時。
根據本發明特別具體實施方案，在用於混合精油及鹼性水溶液的一室內可 導入惰性氣體。該惰性氣體可用於衝漆出至少一部分該室中可能含有的任何氣 態氧化劑。此任何氧化劑之衝滌可防止精油之氧化，其可能影響精油的感官性 質。用於本發明具體實施方案的適當惰性氣體的例子包括，但不限於，氮氣及氬氣。
在特別具體實施方案中，任何殘留的汙染物和/或鹼從精油中除去可通過實 施精油的水洗，使精油與鹼性水溶液接觸且接著從鹼性水溶液中分離來完成。 該水洗包括使該精油與水接觸，其促成任何殘留的汙染物和/或鹼溶解到水中及 接著自精油分離水，藉此移除殘留的汙染物和/或鹼。此水洗的詳細機制不進一 步詳細解釋，因為此等細節系本領域一般技術人員所公知的。
在其它具體實施方案中，在與要移除該汙染物的鹼性水溶液接觸之後，該 精油可能展現為混濁。在此等具體實例中，可實施該精油的過濾或離心分離以 除去不透明物質。
例如，在一個處理含OPP的精油的具體實施方案中，系在容器，例如分
液漏鬥中，將NaOH的5n/o水溶液或KOH的7M溶液與精油，例如葡萄柚油或 檸檬油，以1: 1重量比混合。將該混合物搖動45秒至1分鐘且接著使其靜置使得水溶液及精油在漏鬥中分離。將該水溶液從漏鬥的底部抽出。然後，經由 添加等體積水於該油中，搖動該混合物，讓油和水分離及接著放掉水以洗滌該 精油。當汙染物為OPP時，反應非常快且可能使精油混濁。可將此油過濾或
離心分離以除去該混濁物。於此程序中可除去95至97%之OPP。
本發明要在下面說明胺甲萘移除的實施例中予以進一步闡明。無論如何此 實施例不可視為對本發明範圍賦予限制。相反的，在讀了本文中的說明之後， 應明確地理解，可以採取的各種其它實施方案、修改、及其等效方案，這些都 可以浮現於本領域技術人員的心中而不脫離本發明及權利要求書的範圍。
具體實施方式
實施例1
於此實施例中揭示一種用於從精油中除去汙染物的方法的具體實例，其根 據本發明具體實施方案包括使包含汙染物的精油接觸鹼性水溶液。
包含105.81克冷壓橘子油的精油包含15.51 PPM的胺甲萘。使該橘子油與 5.57克含有5%w/w氫氧化鈉溶液的鹼性水溶液在裝有磁性攪拌子的錐形燒瓶 中接觸。用氮氣衝滌該燒瓶的頂部空間。在室溫中將其內容物激烈地攪拌2小 時。接著，讓橘子油與氫氧化鈉溶液分開。然後將該油相用#3 Whatman濾紙 過濾。最後，對該橘子油進行水洗。水洗液從該油中分離系經過一至兩天的時 間發生。橘子油的分析結果沒有檢測出胺甲萘或1-萘酚。
如上面所解釋，用於除去胺甲萘的機制被認為是不同於除去OPP的機制。 其結果，胺甲萘的去除花費較長時間，但胺甲萘可經去除至檢測不出其存在。應了解者，前述系關於本發明的特別具體實施方案且可對其作出眾多的改 變而不脫離權利要求書所界定的本發明之範圍。
權利要求
1. 一種從精油中除去汙染物的方法，其包括使該包含汙染物的精油接觸鹼性水溶液。
2. 如權利要求l所述的方法，其中該汙染物是一種中性有機化合物。
3. 如權利要求1所述的方法，其中該汙染物是一種能夠給予該鹼性水溶液 至少一質子的有機化合物。
4. 如權利要求2所述的方法，其中該汙染物是一種中性有機化合物且其能 夠被該鹼性水溶液轉變成能夠給予該鹼性水溶液至少一質子的有機化合物。
5. 如權利要求l所述的方法，其中該汙染物是胺甲萘(carbaryl)。
6. 如權利要求4所述的方法，其中該中性有機化合物是胺甲萘且能夠給予 該鹼性水溶液至少一質子的有機化合物是1-萘酚(l-naphthol)。
7. 如權利要求1所述的方法，其中該汙染物是鄰-苯基苯酚或l-萘酚。
8. 如權利要求1所述的方法，其中該精油是選自皮油、葉子油、調味油和 花油所組成的群組。
9. 如權利要求l所述的方法，其中該精油包含柑橘油(citmsoil)。
10. 如權利要求9所述的方法，其中該柑橘油是選自檸檬油、橘子油、梨莓 油、葡萄柚油、中國橘油、苦橘油及佛手柑油所組成的群組。
11. 如權利要求l所述的方法，其中該鹼性水溶液包含選自氫氧化鈉、氫氧 化鉀、氫氧化鈣、和氫氧化鎂所組成的群組中的一種羥基離子來源。
12. 如權利要求1所述的方法，其中該鹼性水溶液包含氫氧化鈉和水，且其 中氫氧化鈉在該鹼性水溶液中的含量是從每100毫升該鹼性水溶液所含的水中 約0.1克氫氧化鈉至每100毫升該鹼性水溶液所含的水中約50克氫氧化鈉。
13. 如權利要求1所述的方法，其中該鹼性水溶液包括氫氧化鈉和水，且其中氫氧化鈉在該鹼性水溶液中的含量系從每100毫升該鹼性水溶液所含的水中約1克氫氧化鈉至每100毫升該鹼性水溶液所含的水中約7克氫氧化鈉。
14. 如權利要求1所述的方法，其中該鹼性水溶液具有大於7的pH值。
15. 如權利要求1所述的方法，其中該鹼性水溶液具有在約13與約14之間 的pH值。
16. 如權利要求1所述的方法，其中該汙染物是農藥殘留物。
17. 如權利要求16所述的方法，其中該農藥殘留物是一種殺蟲劑。
18. 如權利要求16所述的方法，其中該汙染物是選自胺甲萘、鄰-苯基苯酚 、l-萘酚、及2,4-二氯苯氧基乙酸所組成的群組。
19. 如權利要求1所述的方法，其中使精油與鹼性水溶液接觸的步驟包括在 一室中混合該精油與該鹼性水溶液以形成水相和油相。
20. 如權利要求19所述的方法，其進一步包括自油相分離水相。
21. 如權利要求19所述的方法，其中使精油與鹼性水溶液接觸的步驟包括 在一室中混合該精油和鹼性水溶液，其中該精油與鹼性水溶液的比值基於精油 重量份對鹼性水溶液重量份計範圍從約1: l到約50: 1。
22. 如權利要求19所述的方法，其中使精油與鹼性水溶液接觸的步驟包括 在一室中混合該精油和鹼性水溶液，其中該精油與鹼性水溶液的比值基於精油重量份對鹼性水溶液重量份計範圍從約1: l到約20: 1。
23. 如權利要求1所述的方法，其中使精油與鹼性水溶液接觸的步驟包括在 一室中攪拌該精油及鹼性水溶液一段攪拌時間，且其中該方法進一步包括在該 攪拌步驟後，使該精油及鹼性水溶液靜止一段靜止時間以形成水相及油相。
24. 如權利要求23所述的方法，其中該攪拌時間大於1小時。
25. 如權利要求23所述的方法，其進一步包括自油相分離水相。
26. 如權利要求23所述的方法，其進一步包括將惰性氣體導入該室中，其 中該惰性氣體從該室中衝滌出至少一部分任何的氣態氧化劑。
27. 如權利要求25所述的方法，其進一步包括在從油相分離水相的步驟後 ，使該油相與水接觸且接著從該油相分離水。
28. —種從精油中除去汙染物的方法，其包括使該包含汙染物的精油接觸鹼 性水溶液，使得該鹼性水溶液除去至少一部分的汙染物而不會實質地減弱該精 油的感官性質。
29. 如權利要求28所述的方法，其中該鹼性水溶液實質上從該精油除去全 部的汙染物。
30. 如權利要求28所述的方法，其中該汙染物是一種中性有機化合物。
31. 如權利要求28所述的方法，其中該汙染物是一種能夠給予該鹼性水溶 液至少一質子的有機化合物。
32. 如權利要求28所述的方法，其中該汙染物是一種中性有機化合物且其 能夠被該鹼性水溶液轉變成能夠給予該鹼性水溶液至少一質子的有機化合物。
33. 如權利耍求28所述的方法，其中該汙染物是胺甲萘。
34. 如權利要求32所述的方法，其中該中性有機化合物是胺甲萘且能夠給 予至少一質子的有機化合物是l-萘酚。
35. 如權利要求28所述的方法，其中該汙染物是鄰-苯基苯酚或l-萘酚。
36. 如權利要求28所述的方法，其中該精油包括柑橘油。
37. 如權利要求28所述的方法，其中該柑橘油是選自檸檬油、橘子油、梨 莓油、葡萄柚油、中國橘油、苦橘油、及佛手柑油所組成之群組。
全文摘要
從精油中除去汙染物的方法包括令該包含汙染物的精油接觸鹼性水溶液。
文檔編號A23L1/22GK101415340SQ200780012079
公開日2009年4月22日 申請日期2007年3月21日 優先權日2006年4月7日
發明者亞德·西德尼·奧蘭斯基, 伊塔班·A·柏泰拉, 史蒂芬·G·卡爾森, 格雷戈裡·約翰·莫瑞, 泰瑞斯·拉德福德, 泰瑞莎·沙利文·錢伯裡 申請人:可口可樂公司