臍橙果皮精油的提取方法與流程

2023-12-05 16:46:46

本發明涉及天然植物精油的提取
技術領域：
，尤其涉及一種臍橙果皮精油的提取方法。
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，同時精油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，還可推動柑橘精油香精香料的開發利用及發展。臍橙果皮精油是由單萜烯類、倍半萜烯類以及高級醇類、醛類、酮類、酯類、酚類、酸類等組成的含氧化合物，其中檸檬烯是臍橙果皮精油的主要成分，而醇類、醛類和酯類等化合物含量不足8％，卻是臍橙果皮精油香氣的主要來源。檸檬烯對精油香氣成分貢獻不大，它化學性質活潑，在空氣和光照條件下，易氧化成檸檬烯過氧化物，且這類氧化物不穩定，會進一步轉換成香芹酮、香芹醇等一系列雜質，從而影響精油的品質和使用。因此，將檸檬烯從精油中分離出來，有助於減緩精油發生質變，提高精油穩定性和香氣質量，延長精油的儲藏時間，使臍橙果皮精油能夠得到有效的利用。目前，我國市場上的柑橘精油氧化物濃度不高，香氣單薄，並且還沒有專門的臍橙果皮精油問世。因此，開發一種收率高、精油含量高的臍橙果皮提取方法極其必要。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，提供一種快速、高效、得率高、精油含量高、質量穩定的臍橙果皮精油提取方法。為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案：一種臍橙果皮精油的提取方法，包括以下步驟：(1)粗製臍橙果皮精油的製備：將臍橙果皮粉碎後與水混合，採用由果膠酶和纖維素酶組成的複合酶進行酶解，得到酶解混合液；將所得酶解混合液進行滅酶處理後，再採用微波輔助結合超臨界co2流體萃取儀萃取精油，將萃取液注入到分離器中分離co2後，將所得分離產物進行精餾，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。優選地，所述步驟(1)中，所述果膠酶和纖維素酶的質量比為3～5∶1，所述複合酶的質量為臍橙果皮質量的0.5％～1％。優選地，所述果膠酶的酶活力為50000～80000u/g，所述纖維素酶的酶活力為30000～60000u/g。優選地，所述酶解的溫度為40℃～50℃，酶解時間為0.5h～1h。優選地，所述滅酶處理具體為：將酶解混合液在75℃～85℃下處理5min～10min。優選地，所述步驟(1)中，滅酶後的酶解混合液與液態co2的質量比為1∶3～5。優選地，萃取溫度35℃～40℃，萃取時間為20min～30min，萃取壓力1.0×107pa～2.0×107pa，微波頻率為250mhz～500mhz。優選地，所述步驟(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。優選地，所述步驟(1)之前，還包括將臍橙果皮置於-15℃～-18℃下貯存。與現有技術相比，本發明的優點在於：1、本發明採用複合酶水解後微波輔助超臨界co2流體萃取法對臍橙果皮進行粗製精油的提取，複合酶水解過程中，纖維素酶能水解結構緻密的臍橙果皮的植物細胞壁，果膠酶能將臍橙果皮植物細胞中的大量不溶物水解，使得臍橙果皮中的精油成分能較佳地溶出，為微波輔助超臨界co2流體萃取果皮精油做鋪墊；萃取過程中，由於微波的破壁效應和熱效應，可加速植物細胞中精油有效成分的溶出，顯著縮短提取時間，提高提取效率和提取質量，由於co2流體常態下是氣體，與萃取成分分離後，完全沒有溶劑的殘留，所得粗製精油為100％純天然。進一步地，本發明通過設計符合臍橙果皮的最佳微波輔助超臨界co2流體萃取工藝參數，使臍橙果皮中的精油成分能較佳地溶出。2、本發明以分子蒸餾技術進行臍橙果皮粗製精油中萜烯類化合物和萜烯類氧化物的高效分離，與傳統的分離方法相比，蒸餾溫度低，且受熱時間短，因此醇類、醛類和酯類等具有香氣的化合物損失少，所得精油產品精油含量高、香氣濃鬱，貯存時間長。進一步地，本發明通過設計符合臍橙果皮粗製精油的最佳分子蒸餾工藝參數，使臍橙果皮粗製精油中的萜烯類化合物尤其是檸檬烯最大化溜出，所得的精油產品中主要以醇類、醛類和酯類等具有香氣的化合物為主。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的提取方法，包括以下步驟：(1)粗製臍橙果皮精油的製備：(1.1)將在-18℃的冷庫中保藏的臍橙果皮200g經高速中藥粉碎機粉碎後，按粉碎後的臍橙果皮和蒸餾水的質量體積比為1g∶10ml的比例混合，在混合溶液中加入質量為臍橙果皮質量的0.5％的由果膠酶和纖維素酶組成的複合酶，其中，果膠酶與纖維素酶的質量比為5∶1，果膠酶的酶活力為60000u/g，纖維素酶的酶活力為60000u/g。然後置於45℃的水浴環境中酶解1h，冷卻後得到酶解混合液。(1.2)將所得酶解混合液進行滅酶處理，具體為在80℃下處理10min。(1.3)將經過滅酶處理後的酶解混合液採用微波輔助結合超臨界co2流體萃取儀萃取精油，向超臨界流體萃取儀的萃取釜中注入液態co2後進行萃取，酶解混合液與液態co2的質量比為1∶3，萃取溫度40℃，萃取時間為20min，萃取壓力1.0×107pa，微波頻率為250mhz。萃取完畢後將萃取液注入到分離器中分離co2，將所得分離產物進行精餾，得到粗製臍橙果皮精油，測得的臍橙果皮中的粗製精油的提取率為2.12％。(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。實施例2：一種本發明的臍橙果皮精油的提取方法，包括以下步驟：(1)粗製臍橙果皮精油的製備：(1.1)將在-18℃的冷庫中保藏的臍橙果皮200g經高速中藥粉碎機粉碎後，按粉碎後的臍橙果皮和蒸餾水的質量體積比為1g∶10ml的比例混合，在混合溶液中加入質量為臍橙果皮質量的1.0％的由果膠酶和纖維素酶組成的複合酶，其中，果膠酶與纖維素酶的質量比為5∶1，果膠酶的酶活力為80000u/g，纖維素酶的酶活力為50000u/g。然後置於45℃的水浴環境中酶解1h，冷卻後得到酶解混合液。(1.2)將所得酶解混合液進行滅酶處理，具體為在80℃下處理10min。(1.3)將經過滅酶處理後的酶解混合液採用微波輔助結合超臨界co2流體萃取儀萃取精油，向超臨界流體萃取儀的萃取釜中注入液態co2後進行萃取，酶解混合液與液態co2的質量比為1∶5，萃取溫度35℃，萃取時間為30min，萃取壓力1.5×107pa，微波頻率為300mhz。萃取完畢後將萃取液注入到分離器中分離co2，將所得分離產物進行精餾，得到粗製臍橙果皮精油，測得的臍橙果皮中的粗製精油的提取率為2.09％。(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40℃，蒸餾壓力為250pa，進料速度為1.5ml/min，轉速為250r/min。溜出物即為d-檸檬烯，收集餾餘物，得到臍橙果皮精油。經測算，本實施例的脫萜率為92.73％。實施例3：一種本發明的臍橙果皮精油的提取方法，包括以下步驟：(1)粗製臍橙果皮精油的製備：(1.1)將在-18℃的冷庫中保藏的臍橙果皮200g經高速中藥粉碎機粉碎後，按粉碎後的臍橙果皮和蒸餾水的質量體積比為1g∶10ml的比例混合，在混合溶液中加入質量為臍橙果皮質量的1.0％的由果膠酶和纖維素酶組成的複合酶，其中，果膠酶與纖維素酶的質量比為4∶1，果膠酶的酶活力為50000u/g，纖維素酶的酶活力為60000u/g。然後置於45℃的水浴環境中酶解1h，冷卻後得到酶解混合液。(1.2)將所得酶解混合液進行滅酶處理，具體為在80℃下處理30min。(1.3)將經過滅酶處理後的酶解混合液採用微波輔助結合超臨界co2流體萃取儀萃取精油，向超臨界流體萃取儀的萃取釜中注入液態co2後進行萃取，酶解混合液與液態co2的質量比為1∶4，萃取溫度35℃，萃取時間為30min，萃取壓力2.0×107pa，微波頻率為400mhz。萃取完畢後將萃取液注入到分離器中分離co2，將所得分離產物進行精餾，得到粗製臍橙果皮精油，測得的臍橙果皮中的粗製精油的提取率為2.15％。(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2.5ml/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。經測算，本實施例的脫萜率為93.16％。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