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柠檬烯生产的关键技术

2014-11-18    分类:生产工艺    1人评论

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柠檬烯(Limonene)又称芋烯,学名为l一甲基-4-异丙基环己烯,分子式C10H16,分子量136. 23。柠檬烯是广泛存在于天然植物中的单环单萜,是除蒎烯外最重要和分布最广的萜烯,具有抗肿瘤、抗菌等多种生理活性。在工业上,柠檬烯有广泛的用途。在香料工业中柠檬烯可直接用于调香,在很多日化香精配方中都有应用,其用量可达30%,国际日用香精香料协会(IFRA)没有限制规定。 1994年,柠檬烯
还被美国食用香料与提取物制造商协会(FEMA)认定其毒性属GRAS级,并经FDA批准食用。FAO和WHO对d一柠檬烯的ADI不作特殊规定。在美国,每年有超过1 150吨的d一柠檬烯作为食品的天然组分被消耗,仅1995年约有100吨的d一柠檬烯被用作香精香料组分。

柠檬烯有很多生理功效,其中最突出的是它具有很好的抗肿瘤活性,可以用来预防、治疗自发性和化学诱导性肿瘤。另外它具有抑菌和一些其他生理活性。

柠檬烯的生产方法主要有天然提取法和化学合成法。由于柠檬烯在自然界中分布很广并在芸香科植物如橘、橙、柑等的精油中含量极为丰富,因此原料较为充沛,而且目前从植物中提取植物精油和分馏柠檬烯的技术比较成熟,所以提取法无疑是一种快捷、方便、高效、安全的制备方法,不过从天然植物中提取易受产地、季节、气候等条件的影响。化学合成法虽然不受自然条件的制约,但是往往存在产物转化率低、副产物多、成本较高、安全性等方面的问题。所以化学合成的柠檬烯多应用于工业,如用作溶剂和合成橡胶的原料等;而天然提取的柠檬烯除在工业上有广泛的用途外,还可直接用作食品香精香料。另外,工业上除从植物精油分馏制取柠檬烯外,在植物油除萜和樟脑油蒸馏加工或制备樟脑时,也能得到大量副产品柠檬烯,这也是柠檬烯的重要来源。

1.柠檬烯的提取

提取法生产柠檬烯包括两个步骤,即植物精油的提取和柠檬烯的精馏。由于柑橘类植物精油中富含柠檬烯,因此要获得高纯度的柠檬烯首先应选择柑橘类植物提取精油,然后可以用精馏法制得高纯度的柠檬烯单体。在柑橘类植物精油中制得的产品多为d一柠檬烯。

2 . 植物精油的提取

植物精油的提取有很多方法,如水蒸气蒸馏法、压榨法、浸提法、吸收法和超临畀流体萃取法等。水蒸气蒸馏法和压榨法是提取柑橘类植物精油最常用的方法。浸提法是用挥发性溶剂萃取精油再蒸出溶剂的方法,常用于不适合用水蒸气蒸馏法或精油含量低的芳香植物中精油的提取,由于柑橘类植物果皮精油含量高,因此此法不可取。吸收法从原理上讲,与浸提法相似,都属于萃取法,提取柑橘类精油也不常用。超临界流体萃取是利用超临界流体在临界温度和临界压力附近具有的流体特性进行萃取的方法。一般在低温下操作,适用于对热不稳定的物质的提取分离,同时具有效率高,除去溶剂简便的优点。但由于成本较高,现主要用于啤酒花的萃取和少量名贵植物香料的萃取。作为一种新型、高效的萃取技术,超临界流体萃取在柠檬烯制备过程中的应用将越来越多。

水蒸气蒸馏法提取精油工艺流程

水蒸气蒸馏法提取精油工艺流程

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