山苍子油高效蒸馏装置技术参数探讨

1、山苍子油高效蒸馏装置技术参数探讨钟昌勇，李月娟( 广西林业科学研究院，南宁530002)摘 要: 通过单因素试验探讨小型工业化山苍子油蒸馏装置的生产工艺参数。试验结果表明，该装置蒸馏山苍子油的最佳 工 艺 条 件 为: 山苍子果实加入 0. 8 1 倍 的 水，水 中 蒸 气 蒸 馏 2 2. 5 h，山 苍 子 油 平 均 得 率 为 5. 60% 。关键词: 山苍子油; 蒸馏装置; 工艺中图分类号:文献标识码:TQ644AStudy on Technical Parameters of High Efficient Distillation Device forExtracting Lit

2、sea cubeba OilZHONG Chang-yong，LI Yue-juan( Guangxi Forestry Research Institute，Nanning 530002，China)Abstract: The technical parameters of small-scale industrial distillation device for extracting Litsea cube-ba oil were studied by single-factor test. The result showed that the optimized extraction

3、condition was that Litsea cubeba fruits were done by steam distillation for 2 2. 5 h with 0. 8 1 times of water. The av- erage gain ratio of Litsea cubeba oil reached 5. 60% .Key words: Litsea cubeba oil; distillation device;technology山苍子 ( Litsea cubeba) ，为樟科木姜子属落叶灌木 或 小 乔 木，又 名 木 姜 子、 山 胡 椒、 山 鸡 椒

4、， 是我国主要的经济和香料树种之一1 2。山苍子油 从山苍子果实中提取，呈淡黄色且具有浓厚的柠 檬香味，主要成分为柠檬醛，是合成高档香料和 制药工业的重要中间体3 4。山苍子油主要用于分 离柠檬醛，也可直接作为日用香精。 目前，山苍 子油提取方法主要有: 水蒸气蒸馏法5 6、压榨 单的传统水蒸气蒸馏装置。 该法虽然操作简 单，设备成本低，但是能耗高，蒸馏时间长，生产效率低，蒸 馏 时 间 长 达 12 以 上， 平 均 得 率h4. 5% 。为了提高山苍子的加工效率、出油率及改善精油质量，开发了小型山苍子油蒸馏装置，并 探讨蒸馏装置的技术参数。技术原理1精馏 法7、 超 临 界 CO 萃 取8

5、、 巴 秋 卡 槽 气 提将工业化大型蒸馏设备进行小型化。其特点是采用民用锅炉代替工业锅炉作为蒸汽发生器， 三锅并联，出料以蒸汽压力从排渣口压出。小型 化后的蒸锅容积为 0. 5m3 ，一次性约能处理山苍子2法9等，由于山苍子的产地分散，地处山区，交 通不便，采下的鲜果容易霉烂变质，不便于长时 间贮存和长途运输。因此，一般都在产地采用简收稿日期:基金项目: 作者简介:2012 09 20世界银行贷款 “广西综合林业发展和保护项目 ( KT 9) ”;广西林业科技项目 ( 桂林科字 2012 第 4 号)钟昌勇 ( 1974) ，男，高级工程师，工程硕士，从事林产品深加工技术研究。384广 西

6、林业 科 学第 41 卷果实 140 kg; 冷凝冷却装置和油水分离器均按比例和蒸汽流量相应缩小 ( 图 1) 。此装置使山苍子果实与水直接接触，工作原 理为带压水中蒸馏。山苍子果实装入蒸锅后，在 蒸锅中加入一定的水浸没山苍子果实，蒸汽从蒸 锅底部通入，水中的山苍子果在蒸汽的作用下产 生翻滚，果实与果实之间、果实与锅壁之间产生 摩擦致使果皮破裂、果肉分离，精油溶入热水中 或浮在热水上，更容易被蒸汽带出。原料来源平乐县及周边邻县所收购的新鲜山苍子果实。工艺参数探讨2. 22. 32. 3. 1液固比对山苍子油得率的影响将一定量的原料投入 蒸 锅 中，按 照 液 固 比( 水 原料) 为 0. 5

7、、0. 6、0. 8、1、1. 2、1. 5 加入 适量水，蒸馏时间以冷凝冷却器中流出的油水变 清为止，记录通入水蒸汽的始末时间，蒸馏结束 后，称取油重，计算山苍子油得率。随着液固比的增加 ( 用水量的增加) ，山苍子 油得率曲线呈先增后减的抛物线形状，在 0. 8 1 间达到最高点 ( 图 2) 。当水用量比例低于 0. 8 时， 水对山苍子果的浸泡不足，在蒸汽的作用下，果 实不能产生翻滚摩擦作用或翻滚摩擦不充分，仅 依靠蒸汽穿透果肉将精油带出，所以不能达到最 佳出油效果; 当液固比高于 1 kg 水 / kg 原料时，因 热水对精油有一定的溶解作用，随着用水量的不 断增加，山苍子油得率反而

8、会略有下降。液固比 为 0. 8 1 为宜。432512. 3. 2蒸馏时间对山苍子油得率的影响将原料称重后投入锅 中，加 入 一 定 量 的 水，蒸馏时间为 1. 5、2、2. 5、3、3. 5 h，记录通入水 蒸汽的始末时间，蒸馏结束后，称取油重，计算 山苍子油得率。图 1小型工业化蒸馏装置Fig. 1 Small scale industrial distillation device1. 砌砖 2. 民用锅炉 3. 蒸锅4. 冷凝冷却器5. 油水分离器5.65.55.45.35.25.15.0生产试验22. 1 试验地点广西平乐县二塘镇。6.01.52.02.5时间 / h3.03.5

9、5.85.65.4图 3 蒸馏时间对山苍子油得率的影响Fig. 3 The influence of distillation time on gain ratio of Litsea cubeba oil5.25.00.60.81.01.21.4液固比（kg 水 / kg 原料）在相同液固比的条件下，随着蒸馏时间的增加，山苍子油得率先增加，随后增加缓慢或不再 增加。蒸馏时间在 2 h 以内时，得率增加明显; 蒸 馏时间 2 2. 5 h，山苍子油得率仅增加了 0. 8 个百 分点，增加幅度不大; 蒸馏时间 ( 下转第 387 页)图 2 液固比对山苍子油得率的影响Fig. 2 The inf

10、luence of liquid-solid ratio on gain ratio of Litsea cubeba oil得率 / %得率 / %李月娟，钟昌勇，周宗明:387第 4 期压榨油茶籽油油渣分离简易处理方法层有白色絮状物质呈现; 加水加热的方法的加热时间短、加热温度一般在 75 88 油、渣即可分 层，且油层只有少许或几乎没有白色物质呈现。结论( 1)2从表 1 可以看出，用直接加热法的方法对压榨茶油进行油渣分离，分离效果不稳定，得油率偏低，其得油率不如加水加热法高，分离效 果不及加水加热法。( 4)加水加热所得茶油除含水率稍高之外，其过氧化值、酸价、色泽都优于直接加热法，且加

11、热时间短，省时省能耗。( 2)直接热法所分离的油颜色较深，呈暗红( 5)综合比较加水加热法，在 实 际 生 产 中，或暗褐色; 用加水加热法所分离的油颜色较浅。加水量对茶油色泽变化有 影 响，加 水 过 多 ( 加水量为 5% 时比较适宜油茶籽油油渣分离。8% )呈深黄色; 过少 ( 3% ) 呈金黄色; 加水参考文献1钟海雁，谢碧霞，王承南 . 茶油加工研究进展J. 经济 林研究，1999，17( 2) : 44 47.5% 时，颜色最浅，呈黄色。( 3) 直接加热法的加热时间长、加热温度一 般都要加热至 100 才能油、渣加开始分层，且油檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧

12、檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧( 上接第 384 页) 2. 5 h 以后，山苍子油得率达到5. 5% 以上，增加不明显，基本呈直线 ( 图 3 ) 。因 此，山苍子果实的蒸馏时间在 2 2. 5 h 为宜。2. 4 验证试验在液固比为 1，蒸馏时间为 2 2. 5 h 的条件 下，共开展 68 锅次生产示范试验，对上述结果进 行检验，山苍子油平均得率为 5. 60% 。参考文献1陈煜强，刘幼君 . 香料产品开发与应用M. 上海: 上 海科学技术出版社，1994.2吴士业，余伯良 . 山苍子一种值得发展的高效经济 林木J. 四川林业科技，1998，19( 4) : 63 66.3邓波

13、 . 山苍子果实保存方法的研究J. 香料香精化妆 品，1999，56( 1) : 1 3.4周永红，王立升，刘雄民 . 广西产山苍子油的 GC MS分析J. 林产化工通讯，2003，37( 1) : 19 21.5刘晋舒 . FYZ 75 型芳香油蒸馏设备简介J. 中国野 生植物，1987( 2) : 19.6刘小洪 . 山苍子水蒸汽水中蒸馏设备的研制J. 林产 化工通讯，1994( 1) : 16 17.7鲍逸培 . 湖南省山苍子开发利用的研究J. 湖南林业 工业，1998 ( 4) : 4.8张德权，吕飞杰，台建祥 . 超临界 CO2 流体技术萃取山 苍子 油 的 研 究 J. 食品与发酵工 业，2000，26( 2) : 54 57.9张宝镇 . 提高山苍子香料油出油率的研究J. 中国野 生植物，1987( 2) : 14 17.结束语山苍子油是我国的特色林化产品，年产量在 2500 t 左右，目前基本上依靠