宋翔 鄧玉美 李磊 魏文靜 周博 張立東 (天津渤海職業技術學院 天津300402)
水蒸汽蒸餾法制備玉環文旦柚皮精油的研究
宋翔 鄧玉美 李磊 魏文靜 周博 張立東 (天津渤海職業技術學院 天津300402)
研究水蒸汽蒸餾法制備玉環文旦精油的工藝條件。以粗精油得率為考察目標,以柚皮干濕度、柚皮顆粒度、蒸餾時間、料液比、添加劑NaCl為考察因素,通過單因素試驗確定最佳工藝條件。結果表明:水蒸汽蒸餾法制備玉環文旦精油的最佳工藝條件為:柚皮顆粒度為直徑12 mm,柚皮干濕度為陰干20 d,料液比為1.5,蒸餾時間為60 min,添加劑NaCl用量為柚皮量的2%。
水蒸汽蒸餾 玉環文旦柚 精油
玉環文旦柚,與坪山柚、沙田柚、暹羅柚并稱世界四大名柚。原產于浙江省玉環縣,生長勢強,豐產性好,果大,色艷,肉質脆嫩,有香氣,品質優。現代藥理學分析,玉環文旦柚子之肉與皮,均富含枳實、新橙皮和胡蘿卜素、B族維生素、維生素C、礦物質、糖類及揮發油等。尤其是玉環文旦柚皮中的揮發性精油成分有抗炎、降血糖、降血脂、減肥、美膚養容等功效。
本文以精油得率為考察指標進行單因素實驗,旨在研究水蒸汽蒸餾法制備玉環文旦柚皮精油過程中的若干因素[1](柚皮顆粒度、柚皮干濕度、料液比、蒸餾時間、添加劑NaCl)對于精油得率影響的規律,從而為進一步大量采用此法經濟高效地制備玉環文旦柚皮精油產品提供理論和實驗依據。
玉環文旦柚皮:由市售新鮮玉環文旦柚去掉果肉,留用果皮。
水蒸汽蒸餾法提取精油:精油只含于柚子外果皮中,而中果皮是一層海綿狀的薄壁細胞組織,其中含有果膠、半纖維素等物質,它富有彈性,在蒸餾中會吸附精油并產生較多泡沫,[2]故中果皮無價值同時會影響精油的正常得率,應先將其與外果皮分離,分離后的外果皮經自然風干后,按研究需要制成大小適宜的碎塊,密封保存備用。取柚皮碎塊100 g,置于水蒸汽蒸餾提取器中,按比例加入水和NaCl,在相同條件下加熱,產生揮發油和水的混合蒸氣,冷凝,至餾出液無油滴為止,所得餾出液在6℃左右低溫靜置1 h,[3]可使精油中的果皮蠟質結晶析出。然后再用3 000 r/min離心機進行油水分離,得到玉環文旦柚皮粗精油。
將柚皮切成直徑為 6 mm、8 mm、10 mm、12 mm、14 mm、16 mm大小的顆粒,在控制其他因素恒定的前提下分別采用水蒸汽蒸餾法提取柚皮精油,結果粗精油的得率如圖1所示。由圖1可知,當柚皮顆粒度為直徑12 mm時,柚皮粗精油的得率最高。當柚皮顆粒度過大或過小導致柚皮粗精油的得率不高的對應原因可能是:柚皮與水蒸汽接觸面積不夠大提取不充分,過度切割柚皮導致精油有一定量的損失。


分別稱取適量新鮮 0 d 和陰干 10 d、20 d、30 d、40 d、50 d的柚皮,在控制其他因素恒定的前提下分別采用水蒸汽蒸餾法提取柚皮精油,結果粗精油的得率如圖2所示。由圖2可知,當柚皮干濕度為陰干20 d時,柚皮粗精油的得率最高。當柚皮陰干天數過多或過少導致柚皮粗精油的得率不高的對應原因可能是:長時間的陰干也伴隨著精油的揮發損失,柚皮含水量較高導致粗油得率較低。
在控制其他因素恒定的前提下,分別控制料液比為0.5、1、1.5、2、2.5、3,結果粗精油的得率如圖 3 所示。由圖 3 可知,當柚皮與水的料液比為1.5時,柚皮粗精油的得率最高。可能的原因是:適當量的水可以與柚皮發生較為充分的滲透作用以促進精油的滲出。

在控制其他因素恒定的前提下,分別采用水蒸汽蒸餾法提取柚皮精油 20 min、40 min、60 min、80 min、100 min、120 min,結果粗精油的得率如圖4所示。由圖4可知,綜合成本控制和節能因素考慮,最佳的蒸餾時間為60 min。當蒸餾時間過短、過長導致柚皮粗精油得率不在最合理水平的對應原因可能是:水蒸汽與柚皮間的水散作用不夠徹底,隨時間延長柚皮粗精油基本不再被蒸出。

分別添加 0、1%、2%、3%、4%、5%的 NaCl,在控制其他因素恒定的前提下分別采用水蒸汽蒸餾法提取柚皮精油,結果粗精油的得率如圖5所示。由圖5可知,當添加劑NaCl用量為柚皮量的2%時,柚皮粗精油的得率最高。可能的原因是:適量的NaCl可以作為水蒸汽蒸餾液體系中的電解質,有效拉大體系中待分離組分的相對揮發度間的差別,從而促進更徹底的分離,并提高粗油的得率。

本研究的結果表明:水蒸汽蒸餾法制備玉環文旦精油的最佳工藝條件為柚皮顆粒度為直徑12 mm,柚皮干濕度為陰干20 d,料液比為1.5,蒸餾時間為60 min,添加劑NaCl用量為柚皮量的2%。此方法制備玉環文旦柚皮精油的收率較高,同時也具備經濟、高效、節能、環保的特點,能夠為進一步采用此法大規模生產玉環文旦柚皮精油產品提供充分、可靠的理論和實驗依據。■
[1]陳紅英,郭巧玲,姚龍珠.水蒸汽蒸餾法提取橙皮精油的影響因素研究[J].中國藥業,2011,20(1):39-40.
[2]姚祖鈺.白檸檬精油提取加工技術研究[J].香料香精化妝品,1997(4):8-14.
[3]侯濱濱,李悅.微波輔助水蒸汽蒸餾提取檸檬精油[J].食品研究與開發,2010,31(4):57-59.
2012-07-09