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        微波輔助超臨界CO2萃取椒樣薄荷精油的工藝

        2018-12-15 06:44:40吳曉菊
        江蘇調味副食品 2018年4期
        關鍵詞:超臨界精油微波

        吳曉菊

        >(新疆輕工職業(yè)技術學院 食品與生物技術分院,新疆 烏魯木齊 830021)

        椒樣薄荷精油是從椒樣薄荷的花和葉中提取的芳香精油,主要化學成分為薄荷醇、薄荷酮、桉樹腦、醋酸甲酯、甲基乙醇呋喃、檸檬油精、松萜或蒎烯、檜烯氫氧化物和蒲勒酮。椒樣薄荷精油具有刺激大腦、振奮精神和提升注意力的作用,同時還可清爽皮膚、緩解刺激和瘙癢,并有緩解結腸痙攣、改善消化系統(tǒng)的功能[1]。

        目前,椒樣薄荷精油的提取方法有水蒸氣蒸餾法、有機溶劑提取法、超臨界CO2萃取法[2]、亞臨界萃取法[3]等。超臨界萃取技術具有萃取率高,萃取溫度低,無毒、無害、無污染、無殘留等特點[4]。將微波技術和超臨界萃取技術結合起來共同提取椒樣薄荷精油,能夠提高精油的得率和品質。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        椒樣薄荷:產(chǎn)自新疆新源縣;CO2:純度99.99%,購于新疆康迪實業(yè)發(fā)展有限公司。

        1.2 儀器

        精密天平:型號BS2202S,賽多利斯公司;微波爐:海爾集團;超臨界二氧化碳萃取設備:型號1L-SFE,廣州美晨高新分離技術有限公司。

        1.3 方法

        1.3.1 微波處理

        將椒樣薄荷的花和葉干燥、粉碎,過40目篩。取50 g椒樣薄荷粉,加入1 L蒸餾水,經(jīng)480 W微波處理。

        1.3.2 超臨界CO2萃取椒樣薄荷精油

        將1 kg微波處理后的樣品置于萃取釜中,用CO2氣體反復沖洗,排盡空氣,開始萃取,粗油經(jīng)脫水、精制,得到成品。

        1.3.3 單因素實驗

        分別對微波處理時間、CO2流量、萃取壓力、萃取溫度、萃取時間對椒樣薄荷精油得率的影響進行單因素實驗。

        2 結果與分析

        2.1 微波處理時間對椒樣薄荷精油得率的影響

        取50 g椒樣薄荷粉,加入1 L蒸餾水,在480 W微波下分別處理1、2、3、4、5 min,再取1 kg微波處理后的樣品置于萃取釜中,在CO2流量20 L/h、萃取壓力12 MPa、萃取溫度45 ℃的條件下萃取80 min,計算精油得率,結果見表1。

        表1 不同微波處理時間對椒樣薄荷精油得率的影響

        由表1可知,當微波處理時間為3 min時,精油得率最高;當微波處理時間繼續(xù)增加時,由于細胞壁過度破裂,導致雜質的溶解率也逐漸增加,精油得率反而降低。

        2.2 CO2流量對椒樣薄荷精油得率的影響

        取1 kg微波處理后的樣品置于萃取釜中,將CO2流量分別設定為16、18、20、22、24 L/h,在萃取壓力12 MPa、萃取溫度45 ℃的條件下萃取80 min,計算精油得率,結果見表2。

        表2 不同CO2流量對椒樣薄荷精油得率的影響

        由表2可知,當CO2流量為20 L/h時,精油得率最高;當CO2流量增加到22 L/h和24 L/h時,精油得率呈小幅下降趨勢。

        2.3 萃取壓力對椒樣薄荷精油得率的影響

        取1 kg微波處理后的樣品置于萃取釜中,將萃取壓力分別設定為10、12、14、16 MPa,在CO2流量20 L/h、萃取溫度45 ℃的條件下萃取80 min,計算精油得率,結果見表3。

        表3 不同萃取壓力對椒樣薄荷精油得率的影響

        由表3可知,當萃取壓力為12 MPa時,精油得率最高;當萃取壓力增加到14 MPa時,精油得率變化很小;當萃取壓力繼續(xù)增加到16 MPa時,精油得率微弱減少。

        2.4 萃取溫度對椒樣薄荷精油得率的影響

        取1 kg微波處理后的樣品置于萃取釜中,將萃取溫度分別設定為35、40、45、50、55 ℃,在CO2流量20 L/h、萃取壓力12 MPa的條件下萃取80 min,計算精油得率,結果見表4。

        表4 不同萃取溫度對椒樣薄荷精油得率的影響

        由表4可知,當萃取溫度為45 ℃時,精油得率最高;當溫度由45 ℃上升到55 ℃時,精油得率呈下降趨勢。

        2.5 萃取時間對椒樣薄荷精油得率的影響

        取1 kg微波處理后的樣品置于萃取釜中,在CO2流量20 L/h、萃取壓力12 MPa、萃取溫度45 ℃的條件下分別萃取40、60、 80、100、120 min,計算精油得率,結果見表5。

        表5 不同萃取時間對椒樣薄荷精油得率的影響

        由表5可知,當萃取時間為80 min時,精油得率最高;當萃取時間延長至120 min后,精油得率反而下降。

        3 結論

        通過單因素實驗,得出椒樣薄荷精油的最佳萃取參數(shù):480 W微波處理3 min、CO2流量20 L/h、萃取壓力12 MPa、萃取溫度45 ℃、萃取時間80 min,精油得率為3.56%。與單一的提取方法相比,微波輔助超臨界CO2萃取技術可以明顯提高椒樣薄荷精油的萃取率。

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