玫瑰精油提取研究

第21卷第9期 化工时刊 Vol.21,No.92007年9月ChemicalIndustryTimesSep.9.2007

玫瑰精油提取研究

张 锋 王志样 史益强

(中国药科大学制药工程教研室,江苏南京210009)

摘 要 玫瑰精油在食品及医药行业有着重要应用。介绍了近年来玫瑰精油分离提取的研究进展,并详细评述了它们分离提纯玫瑰精油方面的应用和特点,分析了未来精油提取工业中所必须解决的问题。关键词 玫瑰精油 提取 应用

AdvancesinExtractionofRoseEssentialOil

ZhangFeng WangZhixiang ShiYiqiang

(DepartmentofPharmaceuticalEngineering,ChinaPharmaceuticalUniversity,JiangsuNanjing210009)

Abstract Roseessentialoilextractedfromroseiscalledas liquidgold ,andiswidelyusedinmedicine,healthprotectionandbeautymake Everyyearintheworld,moreandmoreroseessentialoilisdemanded Theadvancesinex tractionsofroseessentialoildevelopedrecentlywereintroduced,andtheapplicationsoftheseprocesseswereanalyzedindetail

Keywords roseessentialoil extraction application 玫瑰油称为 液体黄金 ,是玫瑰花的提取物。玫瑰精油在食品、化妆品、医药、保健品等领域具有重大的应用价值和经济价值,因此其提取被广泛地研究。

2 1 水蒸气蒸馏法

水蒸气蒸馏设备是直接通入水蒸气作为热源形成自然搅拌,蒸锅上部设置复馏柱,形成循环蒸馏[3]。对于水蒸气蒸馏工艺的改进主要有两方面的工作: 通过实验室研究获得工业生产的最佳工艺,包括花水比、蒸馏时间、蒸馏速度、装料量等。其中水蒸气蒸馏的影响因素依次为蒸馏时间、蒸馏速度和液料比

[4]

天然玫瑰的精油组成十分复杂,主要成分是单萜类化合物,如香叶醇、香茅醇、芳樟醇等,玫瑰醚、倍半萜烯、倍半萜含氧化合物也占相当比例,其它的化合物有庚醛、乙醇、烷烃系列(C17~C27)(玫瑰油石蜡烃的主要成分)等

[1]

。

改进蒸馏工艺过程,提高自动化水平和出油率。如采用 两步变馏式回水蒸馏法 [5]和气动开闭式蒸馏罐[6]等工艺,提高了玫瑰精油的产量和质量。

目前,国内外大多数生产厂家均采用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油,其精油得率较低(约为0 03%),且由于高温蒸气的不良作用,所提取的精油色泽深,并带有焦糊味[7]。2 2 有机溶剂萃取

有机溶剂浸提法是提取精油的常用工艺,这种萃取法可萃取出比蒸馏法生产得更多及香味更好的精油[8]。溶剂萃取法主要有4步: 将植物浸于溶剂

。而这些化学成分含量的多少及

化学成分上的差异,造成这些玫瑰油香气的微妙差异[2]。总的说来,香茅醇、香叶醇、 -2苯乙醇和橙花醇与它们的酯类是构成玫瑰花香的基本成分,是玫瑰的主体香气成分

[1]

。

玫瑰油的生产工艺主要有水蒸气蒸馏法,有机溶剂浸提法、超临界二氧化碳萃取法和分子蒸馏法等。

收稿日期:2007-08-13

基本项目:中国药科大学人才引进基金(NO 211064)

作者简介:张锋(1979~),男,博士,讲师,主要从事制药分离工程研究 E-mail:abremzhang@gmail com

张 锋等 玫瑰精油提取研究 2007 Vol 21,No.9 中,然后低温蒸发溶剂,精油和其它杂质留组成浸膏; 加入乙醇,低温溶解凝固体; 过滤除去固体杂质; 待酒精挥发后获得精油。保加利亚玫瑰精油生产中采用石油醚或正己烷做溶剂[9]。研究发现精油中的化学成分与制备条件以及溶剂浓度相关[10]。有机溶剂萃取所得的精油中必然存在少量溶剂的残余杂质,这种方法得到的玫瑰精油在医药食品等行业中的应用必须首先进行反应实验。

随着科技的发展,新的提取手段(如微波提取、超声提取等不断的应用于精油的提取中以提高出油率和精油品质。

2 3 超临界二氧化碳萃取

超临界流体萃取技术是利用处于临界压力和临界温度以上的流体具有特异的溶解能力而发展起来的一种新型分离技术。超临界萃取避免了水蒸气蒸馏过程中热敏组分的分解,以及可能的水解和水增溶作用造成组分的流失。与有机溶剂提取相比,超临界二氧化碳(类似亲酯性溶剂)还具有高选择性和溶解能力可调的优点。

基于以上优点,当前精油生产中逐渐用超临界二氧化碳萃取工艺来取代传统的水蒸气蒸馏和有机溶剂萃取工艺

[11]

化工时刊

超临界二氧化碳萃取所得的精油具有较高的品质,因此适用于高档精油的制备。

2 4 分子蒸馏技术

分子蒸馏作为最温和的蒸馏分离手段可有效地脱除热敏性物质中的轻分子物质,以及产品中的杂质,有效降低热敏性物质的热损伤,从而可极大提高产品得率和产品质量。为了获得高品质的产品,首先从原料花中得到玫瑰粗油(主要是超临界二氧化碳萃取),然后采用分子蒸馏技术脱色和脱臭,达

14、16、17]

到精制目的[7、。超临界萃取和分子蒸馏技术的结合有两种应用模式: 采用分子蒸馏技术精制

[14、16]

超临界萃取得到的产品,提高产品质量; 采用分子蒸馏技术进一步处理超临界萃取后的提取物,提高出油率。

超临界CO2萃取和分子蒸馏在玫瑰精油的深加工方面有诸多优点,随着SFE和MD工业设备和技术的逐渐完善,在玫瑰精油和其他生理活性物质提取方面必将有着更为广阔的应用前景。

。超临界二氧化碳萃取玫瑰精油的工

(1)在各种工艺中,水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油具有技术成熟,易于工业化,设备投资小的优点,但其加工温度高,引起热敏性组分的分解,同时水溶性的组分存在一定程度流失,这些都影响了产品产量和品质。如果改进生产设备,采用自动化技术,严格的控制蒸馏时间和蒸馏温度,则能大幅提高产品的品质和产率,获得较为理想的经济效应。

(2)在玫瑰精油中引入超声提取和微波提取的方法,并采用发酵或微生物方法破坏原料花中的纤维素等多糖成分,可以提高出油率和产品品质。

(3)超临界二氧化碳萃取技术非常适合玫瑰精油的萃取,可以极大地提高得油率和产品品质,用于高档玫瑰精油的制备。分子蒸馏技术可以作为超临界萃取后的补充,能够进一步提高玫瑰精油的产量和质量。

(4)精油提取过程中传质的控制因素,固体原料中精油的存在状态和位置等信息尚不明了,限制了超临界萃取精油的工业化设计,而这些问题的解决,特别有利于精油生产工艺的放大,对于精油工业有着极大的促进作用。

(下转第75页)艺流程通常由由4部分组成[12]: 超临界流体的压缩; 萃取; 减压; 分离。玫瑰精油提取过程中的主要影响因素有萃取压力、萃取温度、分离压力和分离温度,其影响程度为:萃取压力>萃取温度>分离压力>分离温度[13]。由于玫瑰花中的蜡质和多烃类化合物也会被超临界二氧化碳溶解,通常在萃取器后设置多级分离器,设置不同的压力和温度来获得较高品质的精油。

在超临界二氧化碳提取精油的研究中,一般是采用正交实验来确定最佳工艺条件。文献报道的最佳工艺条件列于表1。

表1 超临界CO2萃取玫瑰精油最佳工艺条件

萃取压力萃取温度萃取时间分离压力CO2流量/MPa/ /h/MPa/(kg/h)

2025301625

3550404050

2 541 5

18600

7(40 )

25

[13][7]

文献 (鲜花) (浸膏) (半干) (干花) (干花)

[12][14][15]

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