肉桂精油的提取工艺研究进展

２０１０年８月　广西轻工业　ＧＵＡＮＧＸＩ　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＬＩＧＨＴ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　食品与生物　第８期（总第１４１期）　肉桂精油的提取工艺研究进展　王睿　（重庆教育学院生物与化学工程系，重庆４０００６７）　【摘　要】　肉桂油是从肉桂干燥枝、叶提取得到的挥发油，具有镇静、镇痛、抗肿瘤等作用，有极大的研究及开发价值，被广　泛应用于食品工业、医药ｘ．．，＿ｌｋ７Ｌ＇９６学．ｖ．－：ｌｋ。综述了近年来肉桂精油的提取工艺技术，以期为肉桂的综合开发利用提供参考。　【关键词】　肉桂精油；提取；研究　【中图分类号】ＴＱ６５４　【文献标识码】Ａ　【文章编号】　１００３—２６７３（２０１０）０８—１４—０２　肉桂是樟树科植物中的一种，主要分布在两广、云南和福　建等地，其中以两广最多。肉桂是我国卫生部公布的药食兼用　肉桂油的目的　。　植物材料，既能食用，又是名贵中药材【ｌ１。肉桂油是从肉桂干燥　枝、叶提取得到的挥发油，是呈黄色或黄棕色的澄清液体，其中　主要成分是肉桂醛（约７５％～９０％），另有甲基丁香酚、桂醇、乙　２超临界ＣＯ　萃取　超临界ＣＯ　的特殊性质决定了其在提油、萃取天然成分等　非极性物质方面具有独特的优越性，即速度快、产率高、油脂色　泽浅，脱酸、脱色、脱蜡、脱臭等在萃取器内一次完成嘲，因此被　广泛应用于香料及中草药成分的提取。　酸桂酯、香豆素、香兰素、丁香酚、２一甲氧基桂酸、２一甲氧基乙　酸桂酯和二氢桂酸等，有肉桂的特异香气，味辛。研究发现，肉　桂油具有镇静、镇痛、解热、抗惊厥、增强胃肠蠕动、利胆、抗肿　瘤等作用［－２・３１，是医药工业、食品工业及化工工业的主要原料，在　食品工业中常用于饮料、糖果、罐头等食品嗍。　因此，肉桂油在保健食品和新型药品研发上都有巨大的应　用前景，具有极大的研究及利用价值。本文就近年来肉桂精油的　提取工艺技术进行了综述，以期为肉桂的综合利用提供参考。　高鹏飞嘴采用超临界ＣＯ：萃取和水蒸汽蒸馏对肉桂油进　行了提取。实验表明：肉桂的超临界ＣＯ　流体萃取法提取产物　中肉桂醛醛得率为１．８１％，提取物为黄棕色澄清液体，水蒸汽　蒸馏法的肉桂醛最大得率为１．２１％，提取物为浅黄色澄清液　体。因此，超临界ＣＯ：萃取法优于水蒸汽蒸馏法。　由于超临界ＣＯ：萃取主要萃取低极性的物质，对于极性较　高的成分则不理想。为了增加极性较高成分的萃取率，朱日然【Ｉｑ　等采用乙醇作为夹带剂，并考察了不同用量的萃取效果，经实　１水蒸汽蒸馏提取　水蒸汽蒸馏法是指将含挥发性成分药材的粗粉或碎片，浸　泡湿润后，直接加热蒸馏或通入水蒸汽蒸馏，也可在提取罐中　对药材边煎煮边蒸馏，药材中的挥发性成分随水蒸汽蒸馏而带　出，经冷凝后收集馏出液，一般需再蒸馏１次，以提高馏出液的　验可知，对于一级分离，超临界ＣＯ：流体萃取肉桂中挥发油成　分的最佳工艺条件：萃取压力３０　ＭＰａ、萃取温度６０￣Ｃ、分离压　力１５　ＭＰａ、夹带剂加入量为１％。通过两级分离，可使萃取物中　肉桂醛的含量达到６．５９％。　纯度和浓度，最后收集一定体积的蒸馏液，此蒸馏液中即含有　所需物质。　３超声波辅助提取　超声波提取原理为：利用超声波破碎细胞（空化）和强化传　质（机械作用），使溶剂分子渗透到组织细胞中，能更好地与溶　质分子接触，使细胞中可溶成分更好地释放出来。它具有操作　简单、提取温度低、提取率高、提取物结构不被破坏等特点【ｌ“。　因此，超声波常作为溶剂提取的辅助手段，以提高提取率。　由于仅采用有机溶剂浸提取需要大量的有机溶媒，因此有　有研究者以水蒸汽蒸馏提取挥发油，对肉桂挥发油提取工　艺的加水量、浸泡时间、蒸馏时间等因素进行了考察，经实验得　到肉桂挥发油的最佳提取工艺为：肉桂药材加６倍量水，浸泡　时间２ｈ，水蒸汽蒸馏５ｈｍ。此外，肉桂原料破碎度对出油率有着　显著性影响，试验表明，最佳的提取工艺条件为：原料粉碎度　４Ｏ目，提取时间１．８ｈ，添加１０％ＮａＣ１作助剂阎。　肉桂中含有大量挥发油，水蒸汽蒸馏法提取时间长，温度　高，容易造成有效成分的损失，并且提取得到的肉桂油纯度不　研究者研究了超声波辅助萃取肉桂精油的工艺条件。经实验，　确定超声波辅助萃取肉桂精油的最佳工艺条件为：提取溶剂为　丙酮，提取时间为２０ｍｉｎ，超声密度为１２Ｗ／ｃｍ　，料液比为１：　太高，因而此法的应用有一定的局限性。　为了进一步提高水蒸汽蒸馏法提取得到的物质的纯度，周　峰等用饱和ＮａＨＳＯ，将蒸馏产物进行了纯化。由于肉桂油中约　８３．０４％是肉桂醛，针对这个特点，可以采用化学法，让肉桂醛与　饱和ＮａＨＳＯ　水溶液发生加成反应，使得醛或甲基酮类成分发　４Ｏ，在此条件下肉桂精油的提取率为３．３３％。超声波辅助萃取　法与水蒸汽蒸馏法和有机溶剂提取法相比，有机溶媒使用少，　提取率高　。　李超等在超临界ＣＯ：萃取过程进行了超声强化。经实验，　各因素对肉桂挥发油得率的影响主次顺序是：ＣＯ：流量＞萃取　压力＞萃取时问＞超声功率密度；其最佳工艺参数为：萃取压　生加成反应而生成沉淀，经过滤操作，在沉淀中加ＮａＯＨ将其　溶解，用乙醚萃取、减压除去乙醚等一系列步骤，从而达到纯化　【作者简介】王睿（１９８２一），男，重庆人，助教。　１４　力２５ＭＰａ，萃取时问４．Ｏｈ，ＣＯ：流量３．０Ｌ／ｈ，超声功率密度　６０Ｗ／Ｌ。由于超声作用能够增大原料内部溶质的扩散系数，因　６展望　肉桂精油作为我国重要的资源，具有良好的保健功效，在　食品工业及医药工业被广泛应用。肉桂油中含有多种化合物，　利用利用物理或化学的方法进行肉桂油单离，可得到主产品天　然肉桂醛，同时得到苯甲醛、肉桂醇、水杨醛、香豆素等副产品。　此，有超声强化的超临界ＣＯ！萃取挥发油的得率高于无超声强　化的超临界ＣＯ！萃取挥发油的得率【】３１。　４微波提取　微波在传输过程中遇到不同的物料，会依物料性质不同而　产生反射、穿透、吸收现象。由于微波加热的热效率较高，升温　快速且均匀，故显著提高了萃取时间和效率。微波提取适合于　天然物质中热敏性组分或有效组分的提取分离㈣。微波萃取溶　剂一般选用能吸收微波的透明或半透明介质。　近年来，无溶剂微波提取法被广泛的应用到植物活性组分　的提取。通过在样品中加入一些微波吸收介质，可以改进无溶　如果将单离产品再进行深度加工，则可获得附加值高、市场前　景好的系列深加工产品。随着提取工艺水平的不断提高，必然　会推进肉桂精油的深加工综合利用。　参考文献　…李京晶，籍保平，周峰等．丁香和肉桂挥发油的提取、主要成分测定及　其抗菌活性研究田．食品科学，２００６，２７（８）：６４－６８．　［２］尹爱武，高鹏飞，蒋东旭等．肉桂油Ｂ一环糊精包合物的超声法制备　Ⅱ】．广ｅｌｆ＿ｖ＿，２００９，３７０）：１２０—１２１，１３３．　剂微波提取法。有研究者，将２０ｇ样品及１．５ｍＬ离子液体混合　均匀后加入提取瓶，在微波功率４４０Ｗ，ＩＯ０￣Ｃ下提取１８ｒａｉｎ。　实验表明，不仅节省提取时间，而且在提取干燥样品时不需要　预先润湿样品，在提取过程中也无需搅拌【　。　【３１ｑ￣￣永萍，盛蓉．　一环糊精包合肉桂挥发油的制备工艺研究Ｕ１．现代医　药卫生，２００８，２４０３１９）：１９３０－１９３１．　【４】吴雪辉，黄永芳，高强．肉桂精油的超临界ＣＯ：萃取工艺及成分研究　卟食品工业科技，２００７，２８（１）：６９—７１，７４．　【５】霍祥字，刘方亮，韩朝绘．正交试验法优选肉桂挥发油的提取工艺Ⅱ】＿　５分子蒸馏　分子蒸馏是一种在高真空下操作的蒸馏方法，这时蒸气分　子的平均自由程大于蒸发表面与冷凝表面之间的距离，从而可　利用料液中各组分蒸发速率的差异，对液体混合物进行分离。　在一定温度下，压力越低，气体分子的平均自由程越大。当蒸发　空间的压力很低（１０一～１０　ｍｍＨｇ），且使冷凝表面靠近蒸发表　齐鲁药事，２００４，２３（８）：４１－４２．　［６】赵文红，赵翱，白卫东．肉桂油水蒸气蒸馏提取工艺研究田．中国食品　学报，２００８，８（２）：９５－９９．　ｆ７】周峰，籍保平，李博．肉桂油有效成分提取、纯化及鉴定研究Ｄ】．食品科　学，２００６，２７（４）：５９—６１．　Ｉ８】赵巍，王军，沈育杰．超临界二氧化碳萃取山葡萄耔油的研究Ⅱ】．中外　葡萄与葡萄酒，２００７，（１）：２４—２５．　面，其间的垂直距离小于气体分子的平均自由程时，从蒸发表　面汽化的蒸气分子，可以不与其他分子碰撞，直接到达冷凝表　［９高鹏飞，９］尹爱武，赖小平等．超临界ＣＯｚ流体萃取肉桂油的研究Ⅱ】．广　州化工，２００９，３７（６）：１０７—１０８，Ｉ　１７．　面而冷凝。能大大降低高沸点物料的分离成本，极好地保护热　敏性物质的品质，因而能成功地解决高沸点、热敏性物料的分　离提纯问题，目前，分子蒸馏在食品工业、精细化工及医药工业　已经有所应用【ｌ６１。　肉桂油的主要特征香气贡献者肉桂醛，其热稳定性较差，　【１Ｏ】朱日然，李启艳．超临界ＣＯ　萃取肉桂挥发油的研究中成药Ⅱ】．　２００６，２８（８）：１２１８—１２２０．　【１１］王颖，翟犟．超声波辅助提取黄瓜籽油的工艺Ⅱ１．食品研究与开发，　２００９，３０（８）：９８—１００．　采用传统减压分馏的方法，会使此特征香气组分被破坏。而以　分子蒸馏技术可使肉桂毛油在极短的时间里加热气化、迅速分　【１２】郭晓蕾，陈刚．超声波辅助萃取肉桂精油的研究田．现代食品科技，　２００９，２５（１　２）：１４３１—１４２１，１４４１．　［１３］李超，杨日福。傅雪峰等．超声强化超临界ＣＯ：萃取复方丁香内桂挥　发田．华南理工大学学报（自然科学版），２００８，３６Ｕ）：６５—７０．　【１４】杨全胜，崔艳丽，李瑾瑜．微波辅助提取葡萄籽油的研究Ｕ】．农产品加　工，２００７，（６）：３６—３７．　离净化，可最大限度地避免肉桂油特征香气的损失，能改善肉　桂油品质。刘晓艳【ｔ，等，利用刮膜式分子蒸馏设备对肉桂油进行　分离提纯，其最佳工艺条件为：蒸馏温度６３℃，真空度５０Ｐａ，进　料速度为２．０ｍＬ／ｍｉｎ，刮膜转速为２７０～２９０ｄｍｉｎ。在该工艺条　件下，肉桂醛含量从原料的５７．７９％提高到６３．３９％，肉桂精油的　得率为９２．９４％。经分子蒸馏后精制的肉桂油，颜色由黄中带黑　【１５】翟玉娟，孙硕，汪子明等＿离子液体为微波吸收介质提取肉桂中的挥　发油田分析化学，２００９，３７：７９．　【１６】李媛，陆晓滨。崔波．分子蒸馏技术及其在食品工业中的应用口ｌ＿山东　轻工业学院学报，２００８，２２（４）：３０—３３，３７．　【１７】刘晓艳，白卫东，蔡培钿等．分子蒸馏精制肉桂油的研究Ｕ］．安徽农业　科学，２００９，３７（１　ｏ）：４６４０—４６４２，４７２１．　色转为淡黄色，色泽清亮，无可见悬浮物，香味纯净。