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植物性天然香料(一)

发布时间:2017-06-20 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:2735

植物性天然香料是从芳香植物的花、草、叶、枝、根、茎、皮、果实或树脂中提取出来的有机芳香物质的混合物。根据它们的形态(油状、膏状或树脂状)和制法,可分为精油(含压榨油)、浸膏、酊剂、净油、香脂和香树脂。由于植物性天然香料的主要成分都是具有挥发性和芳香气味的油状物,它们是芳香植物的精华,因此也把植物性天然香料统称为精油。

含精油的植物分布在许多科属,产区也遍布世界各地。精油的含量不但与植物种类及其采香部位有关,同时也随着土壤气候条件、生成年龄、收割时间及贮运情况而异,但是芳香植物的选种和培育对于天然香料生产是至关重要的第一步。

采集的芳香植物须经过一定的工艺处理以提取所需的植物天然香料。目前植物性天然香料的提取方法主要有5种:水蒸气蒸馏法、压榨法、浸取法、吸收法和超临界萃取法。用水蒸气蒸馏法和压榨法制取的天然香料,通常是芳香的挥发性油状物,统称精油,其中压榨法制取的产物也称压榨油;超临界萃取法制得的产物一般也属于精油。浸取法是利用挥发性溶剂浸提芳香植物,产品经过溶剂脱除(回收)处理后,通常成为半固态膏状物,故称为浸膏:某些芳香植物(如香荚兰)及动物分泌物经乙醇溶液浸提后,有效成分溶解于其中而成为澄清的溶液,这种溶液则称为酊液或酊剂。用非挥发性溶剂吸收法制取的植物性天然香料一般混溶于脂类非挥发性溶剂之中,故称香脂。将浸膏或香脂用高纯度的乙醇溶解,滤去植物蜡等固态杂质,将乙醇蒸除后所得到的浓缩物称为净油。

下面分类介绍植物性天然香料的主要提取方法及一些重要的植物性天然香料的工艺流程。

1.水蒸气蒸馏法

水蒸气蒸馏法是提取植物性天然香料最常用的一种方法,其流程、设备、操作等方面的技术都比较成熟,成本低而产量大,设备及操作都比较简单。一般将水蒸气蒸馏法分为3种形式:水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。生产工艺流程见图3-8。

图3-8水蒸气蒸馏法的生产工艺流程

图3-8介绍的只是水蒸气蒸馏法的关键步骤及其通常的后处理步骤,而实际处理各种芳香植物时,在使用蒸馏手段提取精油之前,往往还需要对植物原料进行某些前处理。如果是草类植物或者采油部位是花、叶、花蕾、花穗等,一般可以直接装入蒸馏器进行加工处理;如果采油部位是根茎等,则一般须经过水洗、晒干或阴干,粉碎等步骤,甚至还要经过稀酸浸泡及碱中和;此外有些芳香植物需要首先经过发酵处理。

在最为常用、产量较大的天然植物香料中,有很大一部分是用水蒸气蒸馏法生产的,例如薄荷油、留兰香油、广藿香油、薰衣草油、玫瑰油、白兰叶油以及桂油、茴油、按叶油、伊兰油等。作为很重要的半合成原料的香茅油也是利用水蒸气蒸馏法生产的。这些重要的天然香料在我国都有大批量的生产,并且出口量也很大。

2.浸提法

浸提法也称液固萃取法,是用挥发性有机溶剂将原料中的某些成分转移到溶剂相中,然后通过蒸发、蒸馏等手段回收有机溶剂,而得到所需的较为纯净的萃取组分。用浸提法从芳香植物中提取芳香成分,所得的浸提液中,尚含有植物蜡、色素脂肪、纤维、淀粉、糖类等难溶物质或高熔点杂质。

对浸提溶剂的选择,首先应遵循无毒或低毒、不易燃易爆、化学稳定性好和无色无味的原则,其次要兼顾其对于芳香成分和杂质的溶解选择性,并尽量选择沸点较低的溶剂以利于蒸除回收。目前我国常用的浸提溶剂主要有石油醚乙醇、苯、二氯乙烷等。

按照产品的形态,浸提操作的工艺流程分为浸膏生产工艺(见图3-9)、净油生产工艺(见图3-10)及酊剂制备工艺(见图3-11)。

比较典型的浸膏和净油产品如大花茉莉浸膏、墨红浸膏、桂花浸膏、树苔浸膏、茉莉浸油、白兰浸油等在我国均有大量生产,由香荚兰豆大批量制取香荚兰酊的工业开发正在进行中。

茉莉浸膏生产过程中使用的溶剂是石油醚,采用两步蒸馏法(常压蒸馏十减压蒸馏)回收溶剂;在墨红浸膏、桂花浸膏的生产中使用的有机溶剂也是石油醚,树苔浸膏的有机溶剂是乙醇。为了比较完全地脱除和回收石油醚,一般在进行减压蒸馏之前向粗膏液内加入少量无水乙醇形成乙醇-石油醚共沸物,再经减压蒸馏脱除以制得精制的浸膏。

图3-9浸膏生产工艺流程

图3-10净油生产工艺流程

图3-11酊剂制备工艺流程

某些鲜花原料进行浸取之前,还需进一步预加工处理,如桂花要先经过腌制、树苔及其树花要先经过酶解,这些预处理的目的是促进有效芳香成分更多更快地扩散传递到溶剂之中。

由于浸提法可以在低温下进行,所以能更好地保留芳香成分的原有香韵。正因为如此,名贵鲜花类的浸提大多在室温下进行。此外,浸提法还可以提取一些不挥发性的有味成分,因此浸膏类香料在食品香精中有着广泛的应用。

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