王曉萌,李 禎,劉和月,李海燕
(咸陽職業技術學院 醫藥化工學院,陜西 咸陽 712000)
隨著檸檬深加工的不斷深入與越來越嚴格的環保要求,檸檬皮廢渣的綜合利用問題備受關注。檸檬精油藥用保健價值不斷提高,在食品、醫藥、化妝品等行業的應用越來越廣泛,因此,從檸檬皮廢渣中有效提取檸檬精油是一項非常有前景的技術。
檸檬精油有多種提取方法,如何在不破壞精油成分的前提下最大限度的提取檸檬皮中的精油是目前提取方法研究的關鍵。
水蒸氣蒸餾法是一種常用的提取植物性天然香料的方法。是將植物材料與水共同蒸餾,使其揮發性成分隨水餾出,再經冷凝分離揮發性成分的方法。水蒸氣蒸餾法得到無色至淺黃色油狀透明液體。該方法簡單、生產成本低,但當餾出溫度偏高時會引起精油中熱敏性物質的分解。
辜雪冬[1]等以檸檬果皮為原料,利用纖維素酶輔助水蒸氣蒸餾提取檸檬精油,實驗研究了酶添加量、料液比、酶解時間及蒸餾時間,采用響應面法分析了此法提取檸檬精油的最佳工藝條件為酶解溫度50℃、酶解pH值5.0、酶添加量1.1%、料液比16∶1(mL/g)、酶解時間63min,蒸餾時間140min,提取率達到2.12%。
肖娟[2]等人利用超聲波輔助水蒸氣蒸餾法提取檸檬果皮精油,實驗研究了超聲波功率、料液比、超聲波時間及蒸餾時間對提取率的影響,利用響應面法確定了最佳工藝條件:超聲波功率320W、料液比15.51(mL/g),超聲波時間36min、蒸餾時間140min、提取率可達到1.97%。并利用掃描電鏡觀察表明,超聲波破壞了原料細胞結構,促進了精油的快速釋放,比傳統單純水蒸氣蒸餾提取相比,提取率相近,但大大縮短了提取時間。因此超聲波輔助水蒸氣蒸餾法是一種比較有效的提取方法。
冷榨法也叫壓榨法,是利用機械外力破壞檸檬果皮細胞從而將檸檬精油擠壓出來,在經過過濾制得檸檬精油,是提取檸檬精油最簡單也最常用的方法。冷榨法得到黃色至黃綠色的油狀液體。冷榨法在室溫下進行,不需高溫處理,因此得到的檸檬精油香氣濃郁,最接近新鮮檸檬的香味。
溶劑浸提法通常是利用沸點較低的有機溶劑,通過精餾的方法將精油蒸餾出來。常用的有機溶劑有:乙醇、乙醚、石油醚、苯、丙酮等。與水蒸氣蒸餾法相比,溶劑浸提法的優點在于蒸餾所需溫度較低,能夠更好的保留檸檬香氣,精油不會發生熱分解,故制得的精油品質較高,收率也較高。但此法會有有機溶劑殘留,若要清除有機溶劑,需加裝蒸餾裝置來將精油中的溶劑殘留去除,因此造成生產成本增加,不宜進行工業生產。
廖玉琴[3]等采用溶劑浸提法通過正交實驗對檸檬精油的提取工藝進行了優化。分別采用乙醚、正己烷、石油醚做為提取溶劑,使用新鮮檸檬,經過清洗取皮、粉碎、浸泡、過濾、蒸餾最終得到檸檬精油??疾烊軇?、料液比、浸泡時間、浸泡溫度,最終確定最優工藝條件為溶劑正己烷,料液比1∶14(m∶V),溫度50℃,提取時間1h,所獲得的精油的提取率為2.11%
無溶劑微波提取法是一種快速、綠色的精油提取方法,它是采用微波輻射加熱植物材料,通過微波加熱使植物組織內水分快速汽化從而將組織內精油帶出,在經過冷凝、分離,最終獲得精油產品。該方法不使用溶劑,無有機溶劑殘留,微波加熱速度快,精油受熱時間短,因此精油香氣損失較小,是一種綠色、快速的精油提取方法。
范琳[4]采用微波無溶劑提取技術對檸檬精油進行提取,考察了粉碎時間、粉碎轉速、提取時間、功率對提取率的影響,得到了最佳工藝。結果表明,最佳工藝條件為:粉碎時間15min,粉碎轉速15000r/min,提取功率650W,提取時間65min,檸檬精油收率可達1.71%。
超臨界流體萃取法是將流體加壓升溫達到臨界點以上,兼具氣體和液體的性質,對精油有一定的溶解性,當減壓降溫后降到到臨界點以下,精油析出的萃取方法。此法綠色環保,無溶劑殘留,在精油萃取中是一種較好的方法。
F.Gironi[5]等人使用超臨界二氧化碳流體來萃取檸檬精油,通過實驗構建了萃取過程的熱動力學模型。結果表明:當溫度為70℃、壓力為11.2 MPa時,檸檬精油的萃取率最高。
根據目前檸檬精油提取技術的研究情況,主要集中在選擇一種最優的萃取技術,能夠做到環境友好,操作簡單,生產成本低,精油萃取率高,從而能夠應用于工業生產,將檸檬果皮廢渣進行綜合利用。因此,研究一種高效環保的檸檬精油的萃取工藝將具有更大的應用優勢。