植物精油提取工艺

植物精油提取工艺精油概述精油的提取工艺精油的分离实例：玫瑰精油的提取精油是什么？•精油也称为“芳香油”，是从芳香植物体的某部分（如花、叶、根、皮、茎、枝、果实、种子等），采取蒸馏、压榨、萃取、吸附等方法制得的具有特征香气的油状物质的总称。它们是许多化合物的混合物。主要有萜烯烃类、芳香烃类、醇类、醛类、酮类、醚类、酯类和酚类等。其中以萜类化合物及其衍生物最为常见。（玫瑰精油中的香茅醇）•萜类化合物是指具有(C5H8)n通式及其含氧和不同饱和程度的衍生物，可以看成是由异戊二烯或异戊烷以各种方式连结而成的一类天然化合物。萜类化合物有许多的生理活性，如祛痰、止咳、驱风、发汗、驱虫、镇痛。精油的种类精油品种有3000种以上，其中有商业价值约百种。根据植物种类分为八大类：•柑橘类：来自佛手柑、葡萄柚、柠檬、莱姆、橘子；•花香类：来自天竺葵、玫瑰花瓣、熏衣草、依兰、橙花油；•草本类：来自罗马甘菊、欧薄荷、迷迭香等；•樟脑类：来自茶树、白千层等；•辛香类：来自黑胡椒、姜等；•树脂类：来自榄香、没药等；•木质类：来自西洋杉、檀香、松木等；•土质类：来自广藿香、岩兰草。精油的主要成分•酸类：大部分为水溶性的，是很好的抗炎物质，具有镇静效果，且精油中所含弱酸可以治疗皮肤问题；•醇类：最常见的是单萜烯醇，抗菌效果好，也能增强免疫力。•醛类：安抚中枢神经，抗炎效果好。又分柠檬醛、肉桂醛等；•酯类：精油中的香味由此而来，是一种香气分子。可抗炎、抗痉挛以及平服神经系统。•酮类：羟基于两个碳基结合化合物的总称，植物中的酮大部分具有特异气味和毒性；•萜类：主要是半萜、单萜、倍半萜、二萜等。精油的功能•食用精油的功能主要是给食品提供浓郁的香味，增加食品的风味。•医用精油具有多种医疗功效。如：精油气味芬芳，自然的芳香经由嗅觉神经进入脑部后，可刺激大脑前叶分泌出内啡汰和脑啡汰两种激素，使精神呈现最舒适的状态。另外，还可防传染病、发炎、痉挛等。精油的物理性质•精油几乎不溶于水（或溶解极微）•常温下为油状液体•大多数精油比水轻，称为轻油•精油能随水蒸气蒸出，易溶于多种挥发性有机溶剂，如乙醇、乙醚、丙酮等，还可溶于乙二醇•具有一定的溶解能力，能溶解各种蜡、树脂等。•一般精油的燃点在45-100℃，属三级易燃危险品精油的化学性质•萜类精油化合物，具有不对称碳原子，几乎都具有旋光性。（1）不饱和性：a.易被氧化，形成氧化物。b.在有酸条件下加热不稳定，双键易于破裂；c.可与卤素等发生加成反应；（2）呈色反应精油的提取工艺精油生产的特点•植物生长的季节性较强，成熟度不同，差异大•生长品种多样化•精油的提取量低(如：3-5t的玫瑰花瓣，只能萃取1kg玫瑰精油)精油的提取工艺精油提取过程•原料的准备•精油的提取•精油的分离1.原料的准备(1)原料的采收一般于成期采收新鲜、完整、洁净的所需植物部分。(2)原料的保管与贮藏含精油的原料采后应立即蒸馏，以防霉变影响油的质量。若不能及时加工，可贮藏于干燥、阴凉、通风好的仓库内。(3)原料的粉碎（根据原料的类型进行选择）叶类一般用机械切成丝；花类一般不需破碎可直接蒸馏；果实和种子必须粉碎成粗粉，或压碎；根、茎及木质部用机械切成薄片或小段，或粉碎成粗粉。2、精油的提取常用的方法•水蒸气蒸馏法•浸提法•压榨法水蒸气蒸馏法•将原料倒入容器中并加入水，加热，蒸汽与油气经由顶端的出口进入冷凝器中凝结，因精油的相对密度比水轻，所以会浮在水面上，水面上的精油为首次萃取出来的最高品质的精油。•花水/晶露：精油略溶于水，与精油一同冷凝的水中留有少量的精油物质，这些水与精油同样具有疗效，因其浓度很低，可以直接使用而不用稀释。•本法操作简单、成本较低、是萃取精油最常用，最洁净的方法。95%的芳香植物的精油均可以用蒸馏法萃取获得。芳香植物适合蒸馏萃取的部位为花朵、根茎、叶片、木屑。水蒸气蒸馏法生产工艺水蒸气蒸馏法：间歇式蒸馏方法：精油的蒸馏方法有间歇式和连续式。(a)间歇式水蒸气蒸馏方法：•水中蒸馏•水上蒸馏•直接蒸汽蒸馏水中蒸馏法示意图水中蒸馏法•水中蒸馏法的原料始终淹没在水中，水散作用好，蒸馏较均匀，也不会因原料板结而造成蒸汽短路。•水中蒸馏适于某些个体较大的鲜花，如：玫瑰花、破碎的果皮和易粘结的原料。但使用此法时精油中的酯类成分易水解，所以含酯类高的香料植物不能采用此法。水上蒸馏法示意图水上蒸馏法•水上蒸馏法的原料只与蒸汽接触，产生的低压饱和蒸汽，由于含湿量大，有利于精油蒸出，也有利于缩短蒸馏时间，节省燃料，提高得油率和油的质量。•水上蒸馏应用较广，大面积种植的芳香植物薄荷、香茅、桉树叶等都用水上蒸馏提取精油；此法也适用于破碎后的干燥原料。直接蒸汽蒸馏法示意图直接蒸汽蒸馏法示意图•直接蒸汽蒸馏法速度快，温度高，可缩短蒸馏时间，高沸点的成分可蒸出，出油率高，对原料中物质的水解作用小，蒸馏效率高。•适于大规模生产，鲜料或预先湿处理的干料一般采用此法，如白兰叶、橙叶和桂叶等体积直径较小的物料。水蒸气蒸馏法：连续式•连续式蒸汽蒸馏，蒸馏时，首先将原料切碎后，由加料运输机将原料送入加料斗，经加料螺旋输送器送入蒸馏塔内，通蒸汽进行蒸馏，馏出物经冷凝器进入油水分离器，料渣从卸料螺旋输送器卸出运走，分出的即为成品。•优点：操作过程机械化，精油得率高，品质高，生产成本降低，工作条件改善。•缺点：耗电量大。浸提法生产原理•浸提是将溶剂加入固相或另一液相混合物中，使其中所含的一种或几种组分溶出，从而使混合物得到完全或部分分离的过程。•一般是用挥发性溶剂将芳香植物中的芳香成分浸提出来，通过蒸发浓缩回收溶剂后，得到既含有芳香成分又含植物蜡、色素、脂肪等杂质的膏状混合物——浸膏。•常用溶剂：石油醚、乙醇、苯、二氯乙烷等。生产工艺•常用的有固定浸提、逆流浸提、转动浸提和搅拌浸提。压榨法生产原理•压榨是通过机械压缩力将精油从液固两相混合物中分离出来的一种单元操作。•必须在室温下进行操作。•适用于热敏性精油的提取，如柑橘类精油。精油的分离•精油提取后需进一步分离，方法有：分馏法，化学分离法，层析法，溶剂萃取，离子吸附等方法。可以根据精油的性质选取相应的分离方法。•1.分馏法•2.化学分离法•碱性成分分离：将精油溶于乙醚中，用1%HCl萃取数次，分取酸水层，再碱化，用乙醚萃取，除去乙醚，得到碱性成分。•酸性成分分离：将精油的乙醚溶液用5％NaHCO3溶液萃取，分取碱水层，用酸化，乙醚萃取，除去乙醚得到酸性成分。•3.层析法•薄层层析、柱层析、气相层析或者多种结合实例：玫瑰精油的提取•玫瑰，蔷薇科蔷薇属落叶丛生灌木,玫瑰精油为鲜花油之冠,具有优雅、柔和、细腻、甜香如蜜、芬芳四溢的玫瑰花香,香味很浓,5千克玫瑰花瓣才能提取出1滴纯正的玫瑰精油,两滴即可制成1L上好的香水,故有“液体黄金”之美誉,是香料调香中最重要、最常用的名贵花香原料,被广泛地应用于食品、高档化妆品及烟草中。玫瑰精油的成分•芳梓醇2.93％•玫瑰醚1.73％•β—香茅醇29.30％•β—乙酸苯乙酯2.56％•香叶醇18.57％玫瑰精油的提取方法水蒸气蒸馏法•玫瑰油的加工历史源远流长，可以追溯到一千多年前。长期以来，玫瑰油的主要加工方法为水蒸汽蒸馏法，这种方法仍是目前生产的主要方法。实际操作•1、实验材料的准备•2、实验仪器的安装•3、玫瑰精油的提取玫瑰精油的提取方法浸提法•采用以上所述的蒸馏法加工得到的玫瑰油质量较差，头香损失严重，油中杂质含量高，香气不够纯正。我们可以采用玫瑰油的另一种主要的加工方法，浸提法，即将玫瑰花浸泡于有机溶剂中加温浸提，然后回收溶剂即可得到玫瑰浸膏，玫瑰浸膏用其他有机溶剂萃取可进一步制得玫瑰净油。采用该方法生产玫瑰油，第一步产品为玫瑰浸膏，第二步产品为玫瑰净油。精油常识高级香精可能含有100多种配料，每一种香精都包括三部分：•头香：即立刻就能闻到的清新的、易挥发的香气；•中香：或称修饰剂，使香精具有浓郁的芳香；•基香：又称尾香或底香，其香气最持久。