一種臍橙果皮精油微膠囊的製備方法與流程
2024-03-27 01:06:05
本發明涉及天然植物精油的儲存
技術領域：
，尤其涉及一種臍橙果皮精油微膠囊的製備方法。
背景技術：
：廣西賀州市富川縣臍橙產量豐富，其果皮是食用、加工過程中的主要副產物。據調查，該地區目前對臍橙果皮的綜合利用較少，大部分作為廢棄物被丟棄，不但浪費了寶貴的資源，還嚴重汙染了環境。國內外大量研究證實柑橘精油具有使人體中樞神經鎮靜、減輕應激性的作用，還具有祛痰、止咳、促進腸胃蠕動、鎮痛及消炎抗菌等作用，同時對美容保健也具有十分明顯的功效。柑橘精油的世界年產量約2.6萬t，價格986.95美元/t，而我國年產量較低僅500萬t，價格500美元/t。國際市場柑橘精油的需求量很大，市場前景較好。因此，將臍橙果皮變廢為寶，進行精加工和深度開發，不僅可大大提高臍橙果皮的經濟價值，延伸我國的柑橘產業鏈，還可推動臍橙果皮精油香精香料的開發利用及發展。精油屬於揮髮油，一些成分在室溫或低於室溫的條件下就會揮發，穩定性較差、留香時間短，影響產品的品質，使其應用受到了很大的限制。採用微膠囊化技術對精油進行包埋處理，是近年來的研究熱點。微膠囊化技術就是利用壁材的包埋作用提高芯材對光、熱、氧的穩定性，控制芯材的吸潮，減少芯材的揮發損失。對精油進行微膠囊化是為了使液態的精油轉變為固態，以避免其揮發或受到外界熱、水和氧氣作用而發生降解反應。通過微膠囊化，精油由於囊壁的密封作用，揮發受到抑制，香氣保留完整，從而延長精油儲藏時間和提高使用的穩定性。因此，有必要開展臍橙果皮精油微膠囊化包埋工藝的研究，以期得到包埋效果好，穩定性高的微膠囊產物。技術實現要素：本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種包埋效果好，穩定性高和經濟性好的的臍橙果皮精油微膠囊的製備方法。為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案：一種臍橙果皮精油微膠囊的製備方法，包括以下步驟：(1)製備β-環糊精水溶液：將β-環糊精溶於水，得到β-環糊精水溶液；(2)製備臍橙果皮精油溶液：將臍橙果皮精油溶於有機溶劑中，得到臍橙果皮精油溶液；(3)製備臍橙果皮精油微膠囊：將步驟(2)所得的臍橙果皮精油溶液滴加至步驟(1)所得的β-環糊精水溶液中，在加熱、避光和密封條件下進行包埋，反應完成後將反應液置於冰箱中冷藏，真空抽濾後乾燥至恆重，得到臍橙果皮精油微膠囊。上述的臍橙果皮精油微膠囊的製備方法，優選的，所述步驟(1)中，所述β-環糊精與水的比值為1g∶6ml～10ml，溶解溫度為60℃～80℃。上述的臍橙果皮精油微膠囊的製備方法，優選的，所述步驟(2)中，所述有機溶劑為無水乙醇，所述臍橙果皮精油與所述無水乙醇的體積比為1∶15～25，滴加過程中進行攪拌。上述的臍橙果皮精油微膠囊的製備方法，優選的，所述步驟(3)中，所述β-環糊精與所述臍橙果皮精油的比值為4ml～7ml∶1mg。上述的臍橙果皮精油微膠囊的製備方法，優選的，所述步驟(3)中，所述包埋溫度為45℃～55℃，包埋時間為1.5h～2.5h；所述冷藏溫度為3℃～5℃，冷藏時間為22h～26h；所述乾燥溫度為45℃～55℃。上述的臍橙果皮精油微膠囊的製備方法，優選的，所述步驟(2)中，所述臍橙果皮精油的製備方法包括以下步驟：(2.1)粗製臍橙果皮精油的製備：將臍橙果皮粉碎後，置於微波-超聲波協同萃取儀的萃取釜中，加入萃取溶劑後進行微波-超聲波協同萃取，將萃取液進行過濾，精餾濾液，得到粗製臍橙果皮精油；(2.2)粗製臍橙果皮精油的脫萜處理：將步驟(1)所得的粗製臍橙果皮精油置於分子蒸餾儀的反應釜中，進行分子蒸餾，收集餾餘物，得到臍橙果皮精油。上述的臍橙果皮精油微膠囊的製備方法，優選的，所述步驟(2.1)中，所述萃取溶劑包括丙酮、正己烷、乙醚或乙醇，所述臍橙果皮與萃取溶劑的比值為1g∶3ml～5ml。上述的臍橙果皮精油微膠囊的製備方法，優選的，所述步驟(2.1)中，萃取溫度50℃～80℃，萃取時間為18min～30min，萃取壓力1.0×106pa～2.0×106pa，微波輻射功率350w～600w，超聲波頻率為30khz～50khz。上述的臍橙果皮精油微膠囊的製備方法，優選的，所述步驟(2.2)中，所述分子蒸餾溫度為40℃～50℃，蒸餾壓力為150pa～300pa，進料速度為1.5ml/min～3ml/min，轉速為200r/min～300r/min。上述的臍橙果皮精油微膠囊的製備方法，優選的，所述步驟(2.1)之前，還包括將臍橙果皮置於-15℃～-25℃下貯存1天～2天。與現有技術相比，本發明的優點在於：1、本發明對臍橙果皮精油進行微膠囊化處理，利用β-環糊精的包埋作用提高臍橙果皮精油對光、熱、氧的穩定性，以避免其與外界水和空氣的接觸，減輕氧化程度，減少揮發損失，保留香氣，從而延長臍橙果皮精油儲藏期和提高使用的穩定性。2、本發明實踐表明，β-環糊精與臍橙果皮精油的比值直接影響到包埋效果。臍橙果皮精油添加量過多，就會導致包埋率下降，包埋效果變差，儲藏期變短。隨著作為壁材的β-環糊精含量的增加，包埋率呈現先上升後下降的趨勢；β-環糊精與臍橙果皮精油的比值＞7g：1ml後，包埋率反而下降，這可能是當β-環糊精的孔洞部位被精油充滿後，將不再包埋多餘的精油，再增加β-環糊精含量，包埋率就會出現下降。3、本發明試驗過程中發現，乙醇與精油比對微膠囊的包埋效果影響較顯著，其機理是乙醇的極性環境影響精油進入β-環糊精孔洞中的驅動力，乙醇有助於β-環糊精和精油的溶解，適合的比例可以促進二者之間微膠囊的形成。在乙醇與精油體積比為20∶1時包埋率達到最大，微膠囊中所包埋的精油含量最多，繼續增加乙醇與精油比，包埋率開始下降。當乙醇與精油體積比＞15∶1時，包埋得率開始下降，當乙醇與精油體積比為25∶1時，嚴重影響微膠囊的形成效果，因此選用乙醇與精油體積比為15～25∶1為較為適合微膠囊形成的比例。4、另外，β-環糊精包埋反應是一種平衡反應，實踐表明，在溫度處於45℃～55℃的範圍時，隨著溫度的升高，包埋率增加；這是因為包埋溫度過低，會造成β-環糊精析出，難以提供足夠多分子狀態的β-環糊精參與包埋反應，因此適當提高溫度有利於精油的包埋反應形成微膠囊。但當溫度超過55℃時，包埋得率開始下降，主要是溫度過高，精油的揮發性會顯著提高，難以進入β-環糊精的孔洞中，還會使結晶難以完成，不利於微膠囊的形成。因此微膠囊的包埋溫度選在45℃～55℃為宜。具體實施方式以下結合具體優選的實施例對本發明作進一步描述，以下實施例描述了本發明的特殊實施例子，以便對本發明作進一步的說明，這些實施例只是說明而不表示本發明所有的可能性，本發明並不僅僅局限於這些實施例中的材料、反應條件或參數。這些並不脫離本發明描述的基本概念，因此這些修改的或者不同的應該都在本發明覆蓋的範圍內。實施例1：一種本發明的臍橙果皮精油微膠囊的製備方法，包括以下步驟：(1)粗製臍橙果皮精油的製備：將在-20℃的冷庫中保藏一天的臍橙果皮200g經高速中藥粉碎機粉碎後，置於微波-超聲波協同萃取儀的萃取釜中，加入600ml無水乙醇，進行微波-超聲波協同萃取，萃取溫度50℃，萃取時間20min，萃取壓力1.21×106pa，微波輻射功率為500w，超聲波頻率為40khz。萃取完畢後將萃取液進行過濾，精餾濾液，得到粗製臍橙果皮精油。(2)粗製臍橙果皮精油的脫萜處理：將步驟(1)所得的粗製臍橙果皮精油10g置於分子蒸餾儀的反應釜中，進行分子蒸餾，分子蒸餾溫度為45℃，蒸餾壓力為200pa，進料速度為2.0ml/min，轉速為200r/min。溜出物即為d-檸檬烯，收集餾餘物，得到臍橙果皮精油。採用滴定法測定檸檬烯的含量。取檸檬烯提取液10ml定容至1000ml後，取10ml此稀釋液於150ml蒸餾瓶中，並加入15ml異丙醇和25ml蒸餾水，接好蒸餾裝置，加熱蒸餾。以甲基橙為指示劑，用溴化鉀-溴酸鉀標準溶液(0.0248mol/l)滴定，指示劑顏色消失即為終點，平行取樣重複三次取平均值，按相同步驟做空白對比實驗。根據下列公式(1)計算臍橙果皮精油中檸檬烯的含量：式中：w——臍橙果皮精油中檸檬烯的含量，g/kg；m——精油的質量，g；v1——滴定用溴化鉀-溴酸鉀標準溶液滴定體積，ml；v0——滴定空白用溴化鉀-溴酸鉀標準溶液滴定體積，ml；0.00085——0.0248mol/l溴化鉀-溴酸鉀標準溶液1ml相當於0.00085g檸檬烯。脫萜率計算公式(2)為：經測算，本實施例的脫萜率為93.21％。為了判斷分子蒸餾溜出物是否為檸檬烯，對溜出物分別進行折光率、比旋光度和相對密度的測定，其試驗結果如表1所示：表1折光率、比旋光度和相對密度值對比常數檸檬烯的標準值分離產物實測值折光率1.47431.4740比旋光度αd20+123.8°+124.0°相對密度0.8410.839由表1數據可知，所得分離產物的折光率、比旋光度和相對密度實測值與檸檬烯標準值基本吻合，可以判斷所得分離產物為檸檬烯。(3)臍橙果皮精油微膠囊的製備：以步驟(2)所得的臍橙果皮精油為芯材，以β-環糊精為壁材，稱取10.00gβ-環糊精，按8∶1的加水量(ml)與β-環糊精(g)比例加入去離子水，在70℃水浴中攪拌，使其溶解，得到β-環糊精水溶液，冷卻到50℃保溫備用。取2ml的臍橙果皮精油，按乙醇與精油體積比為20∶1用無水乙醇溶解後，勻速且逐滴加入到β-環糊精水溶液中，邊加邊攪拌。在50℃水浴溫度下避光密封包埋2h時間後將反應液取出，待反應液冷至室溫後，放在4℃冰箱中靜置24h，真空抽濾後於50℃乾燥箱中乾燥至恆重，得白色產物即為臍橙果皮精油微膠囊。微膠囊包埋率的測定：準確稱取本實施例的臍橙果皮精油微膠囊w1置於乾燥稱重的小燒杯中，加20ml熱水，攪拌使其溶解後，加入30ml石油醚震蕩萃取10min，重複萃取兩次，抽濾樣品後將樣品烘乾至恆重(w2)，根據下列公式(3)計算包埋率：微膠囊包埋得率的測定：式中：m1——臍橙果皮精油質量，g；m2——β-環糊精質量，g；m3——乾燥後所得臍橙果皮精油微膠囊質量，g。經測算，本實施例的包埋率為66.3％，包埋得率為91.2％。以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例。凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應該指出，對於本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下的改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。當前第1頁12