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桔子油

发布日期:2019/11/2 13:16:10

【背景及概况】[1][2]

植物精油是一类天然添加剂,具有着色、抗菌消炎、防腐、抗氧化、抗肿瘤等作用,并能改善食品异味,赋予香气。因此,植物精油被广泛应用在肉制品、果蔬制品、乳制品、水产品、焙烤制品等食品行业中。另外,因植物精油具有其独特的组成和生物活性,所以在医药、抗菌、化妆品、食品添加剂等方面也有广泛的用途。

柑橘是芸香科植物柑橘属的总称,包括橙子、柚子、蜜橘、椪柑等,其外果皮、花朵及叶片中均含以橙花醇(单萜类化合物)为主的香精油,外果皮含香精油量最高。桔子油是从柑橘果皮中获取的,从桔子油中蒸馏出来的 D-柠檬烯,是一种植物基环保的有机溶剂,不溶于水,具有柠檬水果芳香气味并能有效地去除如轻质切削油、润滑油之类的油脂和污垢。D-柠檬烯无毒、无公害,在工业清洗中可以替代目前使用的各种化学溶剂,改变化工制品有毒、有害这一现状:并且表现出很好的生物降解性,对环境没有不良影响,是一种绿色环保的脱脂溶剂,而且具有天然的杀菌作用。D-柠檬烯与乳化剂系统混合后可以形成用水稀释/冲洗的洗涤产品。目前桔子油的提纯工艺有很多,比如直接压榨法、石灰浸泡压榨法、水蒸气蒸馏法、超临界萃取联合分子蒸馏技术等,用途十分广泛。在工业中,常作为天然溶剂;在农业上,是绿色杀虫剂;在日化中,可用于清洗剂。研究表明,桔子油中的柠檬烯有多种生理活性和生物功效,且因其资源丰富、品质优良、天然安全等优点备受关注,属于环保再生持续的生物降解材料,作为溶剂可以替代化学合成的不可再生有害溶剂。

【成分】[3]

桔子油采用顶空固相微萃取富集冷榨桔子油中的挥发性成分,结果表明已鉴定的化合物占组分总出峰面积的96.260%。其中质量分数最高的为柠檬烯62.609%,其次为薄荷醇3.06%,丁香醛3.696%,t-香芹醇3.138%,质量分数较高的组分还有芳樟醇2.280%,氧化柠檬烯2.347%,香芹醇2.333%,香叶烯2.239%,3-曹烯1.007%等。此外,在冷榨桔子油挥发性成分中还含有少量的酮类、饱和烷烃类及苯系物类化合物

【特性】[4][5]

桔子油是浅橙色至橙红色液体。具果香带脂蜡香,甜橙油。0.846~0.852,1.473~1.477,旋光度+63~+78°(25℃)。

【生产工艺】[4]

1.水蒸气蒸馏法

水蒸气蒸馏是一种应用广泛的植物精油提取方法,可分为水上蒸馏、水中蒸馏和直接蒸气蒸馏 3 种,利用水蒸气分子向植物细胞中进行渗透,置换出其中的精油,在水蒸气作用下形成油水共沸物同时被蒸馏出来,随后精油被冷凝分离。此种方法目前已在多种柑橘类植物精油的提取上获得了广泛应用,取得了良好效果。

2. 超临界萃取法

目前已有研究表明,蒸馏萃取法与有机溶剂萃取法萃取柑橘类精油相比,超临界CO2萃取技术具有萃取时间短、选择性好、萃取率高、无溶剂残留等优点。除上述实验条件下的超临界提取研究,目前也有中试条件下柑橘类精油超临界提取的应用,中试工艺的确定进一步保证超临界 CO2萃取技术在橘皮精油和色素生产中的运用。超临界流体萃取法工艺比较简单、温度低、萃取选择性强、无溶剂残留,可以得到香气比较纯正,性能比较优良的柑橘精油,具有很好的应用前景。

3.微波及超声波辅助提取技术

微波提取辅助技术具有有机溶剂残留低等优点,采用微波—水蒸气蒸馏法结合并选用不同添加剂来辅助橘皮精油能得到良好的效果;研究结果表明,微波—水蒸气蒸馏法提取柑橘精油比传统的水蒸气蒸馏法出油率更高。另外,也有研究采用微波与超临界 CO2萃取联用提取橘皮精油。采用超声波辅助水蒸气蒸馏法所获得的精油质量好,而且蒸馏后的果皮可以继续用来提取果胶物质。还可以通过控制超声波处理的时间,既可充分利用“超声效应”,又可防止水中含有的果胶量增加而产生乳化作用,有利于油水的分离。该法工艺简单,成本低,同时可提高椪柑加工产生的固体废弃物的利用率。

【应用】[1][4][5]

桔子油用途非常广泛,在工业中,常作为天然溶剂;在农业上,是绿色杀虫剂;在日化中,可用于清洗剂,此外还具有一定的医药用途。研究表明,桔子油中的柠檬烯有多种生理活性和生物功效,且因其资源丰富、品质优良、天然安全等优点备受关注,属于环保再生持续的生物降解材料,作为溶剂可以替代化学合成的不可再生有害溶剂。

1. 农业:新鲜的柑橘皮中含有 2%~3% 的精油,桔子油是食品香精、化妆品香精和香水配料的优质原料。食用香料植物提取物精油中含有多种低分子的抗菌物质和抗氧化成分,作为果蔬类天然保鲜剂,能有效地抑菌防腐。这些低分子的抗菌物质,如肉桂酸、阿魏酸、咖啡酸、桂醛、香茅醇、百里酚、丁香酚等,可抵抗大量的细菌、霉菌和酵母菌。

2. 医药:柑橘皮精油对大肠杆菌、白色葡萄球菌和青霉均有抑菌性且具有广谱性,推测其对大部分革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均可能有抑菌作用。对大肠杆菌的抑菌性最强,其次为白色葡萄球菌,对青霉抑菌效果较弱,对大肠杆菌和白色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别介于柑橘皮精油对大肠杆菌、白色葡萄球菌和青霉均有抑菌性且具有广谱性,推测其对大部分革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌均可能有抑菌作用。对大肠杆菌的抑菌性最强,其次为白色葡萄球菌,对青霉抑菌效果较弱,对大肠杆菌和白色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别介于0.83%~1.25% 和 1.25%~2.5% 之间。此外还具有一定的抗氧化作用,人体补充抗氧化物质,有利于减少自由基的产生,并能够消除自由基的存在,可减缓人体衰老。对柑橘类精油抗氧化研究表明,在不同体外抗氧化性评价体系下,柑橘精油具有较好的抗氧化性,在药品、化妆品领域具有一定的应用价值。

3. 工业:可制备清洗剂,选用桔子油中的 D-柠檬烯作为主溶剂,乙醇为助溶剂,十二烷基硫酸钠( K12) 和脂肪醇聚氧乙烯醚( AEO5) 作为复配体系,加计量水可制得乳状液清洗剂。该清洗剂可以取代目前使用的一些有毒、有害的工业清洗剂,是一种环保、经济的新型高效产品。

【参考文献】

[1] 李梅, 葛朗. 橘子油清洗剂的研制及性能研究[J]. 日用化学工业, 2011, 41(6): 419-421.

[2] 李铭. 橘子油溶剂对三种材料溶解性能的研究[J]. 建材世界, 2017, 38(2): 10-13.

[3] 申屠鲜艳. 顶空固相微萃取法测定冷榨桔子油的挥发性成分[J]. 杭州化工, 2005, 35(4): 6-9.

[4] 陈林林, 米强, 辛嘉英. 柑橘皮精油成分分析及抑菌活性研究[J]. 食品科学, 2010 (17): 25-28.

[5] 桔子油对几种叶蛾的毒力测定