玫瑰精油的提取及应用的研究

河北科技师范学院河北科技师范学院 本科毕业论文文献综述本科毕业论文文献综述 玫瑰精油的提取及应用的研究玫瑰精油的提取及应用的研究 院 系 部 名 称 理 化 学 院 专 业 名 称 应 用 化 学 学 生 姓 名 闫 晓 敏 学 生 学 号 1011090225 指 导 教 师 解 莹 2011 年 11 月 15 日 河北科技师范学院教务处 1 摘摘 要要 玫瑰精油在食品和医药行业有着重要的应用 是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 玫瑰精油具有多种药理作用 它有一定的规模和发展潜力 近几年来玫瑰精油的分离提取和研究有了新的 进展 研究玫瑰精油的应用特点 分析未来提取玫瑰精油必须解决的问题就成 了研究的热点 关键词 玫瑰精油 提取 药理作用 Advances in Extraction of Rose Essential Oil Abstract Roseessentian oil extracted from rose is called as liquid gold and is widely used in medicine health protection and beauty make Every year in the world more and more rose essential oil is demanded The advances in extractions of rose essential oil developed recently were introduced and the applications of these processes were analyzed in detail Keywords roseessential oil extraction pharmacological actions 2 一一 前言前言 玫瑰精油是鲜花油之冠 1 具有优雅 柔和 细腻 甜香若蜜的特点 其 价格昂贵 素有 液体黄金 之美称 是玫瑰花的提取物 在本草纲目中已有 记述 2 它在食品 化妆品 医药 保健品等领域具有重大的应用价值和经济 价值 因此其提取被广泛地研究 二 玫瑰精油的提取和分离玫瑰精油的提取和分离 玫瑰精油的传统提取工艺主要有水蒸气蒸馏法和有机溶剂萃取法 近年来 在传统提取工艺的基础上 一些新的分离及纯化技术如超临界流体萃取技术和 分子蒸馏技术也已成功应用于玫瑰精油的提取 此外 为进一步提高玫瑰精油 的品质和产率 可将多种提取法组合使用 2 水蒸气蒸馏法 2 1 水蒸气蒸馏操作 水蒸气蒸馏设备是直接通入水蒸气作为热源形成自然搅拌 蒸锅上部设置 复馏柱 形成循环蒸馏 3 水蒸气蒸馏操作是将水蒸气通入不溶或难溶于水 但有一定挥发性的有机物质的混物中 使该有机物在低于 100 时 随着水蒸 气一起蒸馏出来 从而达到蒸馏提纯有机化合物的目的 4 2 2 对于水蒸气蒸馏工艺的改进 通过实验室研究获得工业生产的最佳工艺 包括花水比 蒸馏时间 3 蒸馏速度 装料量等 其中水蒸气蒸馏的影响因素依次为蒸馏时间 蒸馏速度 和液料比 5 改进蒸馏工艺过程 提高自动化水平和出油率 如采用 两步 馏式回水蒸馏法 6 和 气动开闭式蒸馏罐工艺 7 提高了玫瑰精油的产量和 质量 2 3 小结 目前 国内外大多数生产厂家均采用水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油 其精油 得油率较低约 0 103 且由于高温蒸气的不良作用 所提取的精油色泽深 并带有焦糊味 8 所以改进该工艺就成了必要的事情 3 有机溶剂萃取 有机溶剂浸提法是提取精油的常用工艺 这种萃取法可萃取出比蒸馏法生 产得更多及香味更好的精油 9 3 1 溶剂萃取法主要步骤 将植物浸于溶剂中 然后低温蒸发溶剂 精油和其它杂质留组成浸膏 加入乙醇 低温溶解凝固体 过滤除去固体杂质 待酒精挥发获得精 油 3 2 小结 保加利亚玫瑰精油生产中采用石油醚或正己烷做溶剂 10 研究发现精油中 的化学成分与制备条件以及溶剂浓度相关 11 有机溶剂萃取所得的精油中必然 存在少量溶剂的残余杂质 这种方法得到的玫瑰精油在医药食品等行业中的应 用必须首先进行反应实验 随着科技的发展 新的提取手段如微波提取 12 超 声提取 13 等不断的应用于精油的提取中以提高油率和精油品质 4 超临界二氧化碳萃取 4 4 1 超临界二氧化碳萃取玫瑰精油的工艺流程 超临界流体萃取技术是利用处于临界压力和临界温度以上的流体具有特异 的溶解能力而展起来的一种新型分离技术 超临界二氧化碳萃取玫瑰精油的工 艺流程通常由 4 部分组成 14 超临界流体的压缩 萃取 减压 分离 4 2 超临界流体萃取技术的优点 超临界萃取避免了水蒸气蒸馏过程中热敏组分的分解 及可能的水解和水 增溶作用造成组分的流失 15 与有机溶剂提取相比超临界二氧化碳 类似亲酯 溶剂 还具有高选择性和溶解能力可调的优点 基于以上优点 当前精油生产 中逐渐用超临二氧化碳萃取工艺来取代传统的水蒸气蒸馏和有机溶剂萃取工艺 16 4 3 小结 玫瑰精油提取过程中的主要影响因素有萃取压力 萃取温度 分离压力和 分离温度 其影响程度为 萃取压力 萃取温度 分离压力 分离温度 17 由于 玫瑰花中的蜡质和多烃类化合物也会被超临界二氧化碳溶解 18 通常在萃取器 后设置多级分离器 设置不同的压力和温度来获得较高品质的精油 由于二氧 化碳是非极性的 而玫瑰精油中的香味主要来自于芳樟醇等醇类 因此采用夹 带剂对超临界萃取过程进行强化 可有效提高萃取得率等 19 在超临界二氧化 碳提取精油的研究中 一般是采用正交实验来确定最佳工艺条件 文献报道超 临界二氧化碳提取精油的提取条件为 压力 16 30MPa 温度 35 50 时问 1 5 4h 20 24 超临界二氧化碳萃取所得的精油具有较高的品质 因此适 用于高档油的制备 5 分子蒸馏技术 分子蒸馏作为最温和的蒸馏分离手段可有效脱除热敏性物质中的轻分子物 5 质 以及产品中的杂质 有效降低热敏性物质的热损伤 从而可极大提高产品 得率和产品质量 25 26 为了获得高品质的产品 首先从原料花中得到玫瑰粗油 主要是超临界二氧化碳萃取 然后采用分子蒸馏技术脱色和脱臭 达到精制 目的 11 25 27 任艳奎等 27 应用刮膜式分子蒸馏装置对玫瑰精油的两级纯化工艺进行了研 究 该工艺可分为两步 第一步是脱气脱臭 主要是脱除包括溶剂在内的轻组 分 第二步是脱色 即以第一步所得重馏分残留物为原料 脱除蜡等重组分 研究结果表明 采用两级分离可将主要成分含量为 70 35 的玫瑰浸膏中低沸 点和高沸点杂质脱除 使产品玫瑰油含量提高至 86 韩荣伟等 28 将超临 界 CO2萃取技术与分子蒸馏技术相组合 即先用超临界 CO2从玫瑰浸膏提取 出玫瑰精油粗品 萃取工艺条件为压力 25 MPa 萃取温度为 50 CO2的 流量为 25kg h 萃取时间 2 5h 然后再用分子蒸馏技术对粗品进行纯化 在 绝对压力 3 5MPa 转速 260 280r min 流速 2 0 2 2mL min 分馏温度为 120 的条件下获得了高质量的玫瑰精油 6 6 吸附提取法 该法首先利用吸附剂从玫瑰花中选择性吸附精油成分 再用溶剂将玫瑰精 油从吸附剂中脱附出来 胡文效 29 在利用亚临界 CO2萃取玫瑰油时就是先利 用装有活性炭的吸附柱对浸泡过玫瑰花的盐水进吸附 然后再用亚临界 CO2 对吸附了玫瑰精油的活性炭进行提取 吸附法的操作温度通常为室温 因而不 会破坏芳香性成分 可保持原有的鲜花香气 缺点是操作过程多 生产周期长 生产效率低 实际应用时常将吸附法与其他方法联用 以弥补其他方法所得精 油头香不足的缺陷 三三 提取技术应用研究提取技术应用研究 1 在各种工艺中 水蒸气蒸馏法提取玫瑰精油具有技术成熟 易于工业 化 设备投资小的优点 但其组分存在一定程度流失 这些都影响了产品产量 6 和品质 如果改进生产设备 采用自动化技术 严格的控制蒸馏时间和蒸馏温 度 则能大幅提高产品的品质和产率 获得较为理想的经济效应 2 在玫瑰精油中引入超声提取和微波提取的方法 并采用发酵或微生物方法 破坏原料花中的纤维素等多糖成分 可以提高出油率和产品品质 30 3 超临界二氧化碳萃取技术非常适合玫瑰精油的萃取 可以极大地提高 得油率和产品品质 用于高档玫瑰精油的制备 分子蒸馏技术可以作为超临界 萃取后的补充 能够进一步提高玫瑰精油的产量和质量 4 精油提取过程中传质的控制因素 固体原料中精油的存在状态和位置 等尚不明了 限制了超临界萃取精油的工业化设计 而这些问题的解决 特别 有利于精油生产工艺的放大 对精油工业有着极大促进作用 四四 我国玫瑰精油提取设备的发展现状我国玫瑰精油提取设备的发展现状 我国玫瑰精油的加工历史已有二百多年 传统的提取工艺不稳定 提取较 低 质量也不高 从而降低了产品的竞争力 近几年来 我国的玫瑰产业发生 了巨大的变化 首先是每个品种的更新 传统的玫瑰品种因其经济效益低 适 应范围窄 正在逐渐消退 品质好 效益高的保加利亚 大马士革系列玫瑰的 栽培面积正在迅速增加 原来以生产玫瑰花茶 制药为主的我国玫瑰产业正在 向生产高档玫瑰精油 玫瑰纯露及玫瑰花水的高档 纯天然方向转变 近年来 随着纯天然玫瑰纯露 玫瑰花水以及口服级玫瑰精油的市场热销 玫瑰精油提 取设备的发展现状及趋势也随之发生转变 首先 人们试图开发产油率更高的 玫瑰精油提取设备和提取工艺 一些传统的提取工艺正在被逐渐淘汰 新型 多功能 多用途的玫瑰精油提取设备和提取工艺不断被开发出来 五五 针对我国现状应采取措施针对我国现状应采取措施 1 针对不同的提取工艺 应加强其传质理论及相关的热力学和动力学研 7 究 31 建立相应的数学模型 为过程放大及工业化生产提供指导 2 由于玫瑰花的花期较短 含油率较低 因此可将多种提取技术联用 以弥补单一提取方法的不足 这对提高玫瑰精油的提取率和品质具有重要的意 义 3 我国玫瑰精油的主要生产工艺仍是传统的水蒸气蒸馏法 生产工艺和 设备较为落后 因此 应进一步改进现有的生产设备 提高装置的自动化水平 并注意生产过程中对精油质量品质的控制 4 结合现代分离技术的研究成果 开发提取玫瑰精油的新工艺是今后玫 瑰精油提取工艺研究的一个重点研究方向 一些新型分离技术 如超临界流体 萃取技术 亚临界流体萃取技术 分子蒸馏技术等已成功应用于玫瑰精油的提 取与纯化 但还需进一步完善 此外 利用超声波 微波等技术来强化植物有 效成分提取过程的报道很多 因此可尝试在玫瑰精油的传统提取工艺中引入超 声波 微波等强化技术 以弥补传统提取工艺的不足 参考文献参考文献 1 于珍 易元芬 吴玉等 几种玫瑰油化学成分及香气比较 J 精细化工 1994 16 1 75 80 2 相宝荣 香精香料生产技术问答 M 北京 化学工业出版社 2002 1l7 3 郭永来 张海云 刘泗明 蒸馏法提取玫瑰油的工艺介绍 J 香料香精化妆品 2005 4 34 35 4 周宁怀 王德琳 微型有机化学实验 北京科学出版社 1999 19 12 5 马希汉 王永红 尉芹等 玫瑰精油提取工艺研究 J 林产化学与工业 2004 24 80 84 6 张睿 魏安智 杨途熙等 秦渭玫瑰精油提取工艺研究 J 林业科学 2005 41 4 215 218 8 7 邱云彪 一种玫瑰精油的提取 P CN2004100296681 5 2005 01 12 8 韩荣伟 庄桂东等 利用 SFE MD 技术术分离提纯玫瑰精油及其成分分析 J 精细化工 2006 26 6 553 557 9 马希汉 王永红 胡亚云等 精油玫瑰研究 J 西北林学院学报 2004 19 4 138 141 10 Kurkcuoglu M KHC Baser Studies on turkish rose concrete absolutc and 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