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天然香料是由自然界动植物资源中得到的芳香物质，分布于植物体或动物的腺囊中。天然香料的提取分离技术由来已久，本文针对它的众多传统技术及新兴技术予以介绍，并对新兴的提取分离技术的方法特点与应用前景加以阐述。 天然香料的提取分离技术 水蒸汽蒸馏法 在植物性天然香料生产中，水蒸气蒸馏是最常用的一种技术，该方法特点是设备简单容易操作、成本低、产量大。除在沸水中主香成分容易溶解、水解或分解的植物原料外(如茉莉、紫罗兰金和欢等一些鲜花)，绝大多数芳香植物均可以用水蒸气蒸馏方法生产精油。 水蒸气蒸馏法生产精油主要有如下三种形式:水中蒸馏、水上蒸馏和水气蒸馏。 水中蒸馏加热温度一般为95℃左右，植物原料中的高沸点芳香成分不易蒸出; 水上蒸馏和水气蒸馏不适于易结块和细粉状的原料，但这两种蒸馏法生产出的精油质量较好; 水气蒸馏在工艺操作上对温度和压力的变化可自行调节，生产出的精油质量最佳，但其设备条件要求较高，需要附设锅炉，适于大规模生产。此外，加热方式、蒸汽速度、操作压力、操作温度等因素对出油率均有影响。 浸提法 浸提法是用挥发性的有机溶剂将植物原料中的芳香成分浸取出来，使之溶解到有机溶剂中，然后蒸去溶剂。其特点是可以不加热、在低温下进行、除了挥发性组分外，还可以提取其中重要的、不挥发生性成分。因此，多用于鲜花、树脂以及香豆、枣子等的浸提加工。 工业上主要有四种浸提方式:固定浸提、搅拌浸提、转动浸提和逆流浸提。 固定浸提原料静止不动，保持了鲜花组织不受损失，有利于提高产品的香气质量，不足之处是生产效率较低。转动浸提是我国目前普遍使用的浸提方式，但其仅使用于花瓣较厚的进口原料。逆流浸提生产效率高，但是设备复杂，投资较大，维修也有较大难度。 影响浸提效果的因素有:浸提剂的种类、浸提温度、浸提时间、浸提次数等。选择正确的浸提剂尤为重要，不仅要考虑芳香原料成分和产品质量要求，并按'相似相溶'原则选择最适宜的溶剂，而且要考虑所选溶剂必须无高沸点残留物。如在苹果香精萃取中，异戊烷对低级醇类回收率高于其他萃取溶剂。 压榨法 压榨法一般用于柑橘类植物精油提取，其最大特点是生产过程可以在室温下进行，确保产品质量，使其香气逼真。目前在我国香料生产企业中常用的压榨法主要有整果冷磨法和螺旋压榨法两种。其中后者是最常用的现代化生产设备。 谢练武等进行了水蒸气蒸馏和压榨法比较实验，提取柑橘香精油的结果表明，利用压榨法生产的香精油，出油率较低，为1.0%-1.6%，但气味佳，其香气更接近于天然鲜橘果香，色泽为淡黄色液体，压榨后的残渣仍可用水蒸气蒸馏法提取得到部分橘油。如若使用低成本、低能耗、一般效率的工艺路线来提取柑橘香精油，建议采用压榨法生产。但是压榨法操作复杂，出油率低，不适于工业推广。 1.4、吸收法 吸收法生产天然香料原理与浸提法相似，只是吸收法采用非挥发性溶剂或固体吸附剂。吸收法加工温度低，芳香成分不易破坏，产品香气质量最佳。因此，在天然香料的生产中，对于一些芳香成分容易释放，香气强的茉莉花、兰花、橙花等名贵花朵，可以采用吸收法加工，生产一些受欢迎的高档香料。 吸收法生产天然香料主要有两种形式，非挥发性溶剂吸收和固体吸附吸收法。 结晶法 冷冻结晶法利用低温冷冻方法使精油中某些化合物呈固体状结晶析出，然后将固体物与其他液体成分分离，从而得到较纯产品。结晶提取分离技术污染小，但是需要多次纯化才能达到所需产品要求，生产效率低。 新兴提取分离技术 分子蒸馏 分子蒸馏是一种新兴的分离提纯技术，在高真空条件下对高沸点、热敏性物料液液分离的有效方法，特点:操作温度低、真空度高、受热时间短、分离程度及产品收率高。其操作温度远低于物质常压下沸点温度，且物料被加热时间非常短，不会对物质本身造成破坏，因此广泛应用于化工、医药、轻工、石油、油脂、核化工等工业中，用于浓缩或纯化高分子量、高沸点、高粘度物质及热稳定性较差有机化合物。工业化分子蒸馏装置可分为三种:自由降膜式、旋转刮膜式和机械离心式。 超临界C02萃取技术 超临界流体萃取是一种较新的萃取技术，是由萃取和分离两部分组合而成的。具有在较低的温度下操作、效率高、溶剂易分离等特点，同时用CO2作萃取剂，萃取过程不发生化学变化、不燃烧、无味、无臭、无毒、安全性高、价廉易得、不造成环境污染。 目前在天然香料生产中主要用于啤酒花萃取和少数名贵植物香料的萃取。印度科技研究所申请专利用超临界C02提取茉莉花香料。 目前，超临界流体萃取的实际应用还很有限，主要是设备投资费用大，设计基础数据缺乏，设计经验不足，这就需要加强超临界流体萃取方面的基础研究，建立更加可靠、更加通用的分析模型，以便发挥其优势。 微波辅助萃取技术 微波辐射诱导萃取植物性天然香料是工业微波应用的新成就。该技术在食品萃取工业和化学工业上的应用研究虽然起步只有短短几年的时间，但发展很快。微波萃取技术与现有其它的萃取技术相比具有明显的优势，微波萃取可有效地提取物料中的有用成分;反应或萃取快、产率高;省时，对萃取物具有高选择性;低耗能、溶剂用量少、生产线组成简单、节省投资;无污染。研究表明该技术也存在不足之处，如Kang研究表明哄在微波对香精油的萃取工艺中，其成品的组成是不稳定的，对于挥发性成分来说，微波萃取能够更快捷、更安全地将其提取，而挥发性成分则随萃取时间延长而逐步散失。 2.4、加速溶剂萃取 加速溶剂萃取是近年发展起来的萃取方法，是通过提高温度和增加压力来进行有机溶剂的自动萃取。在1995年，Richter等提出的一种全新的萃取方法。已被美国环保局选定为推荐的标准方法。与其它萃取方法相比具有溶剂用量少、快速、基体影响小、效率高、选择性高的优点。目前主要用于分析、药物、食品等领域，在天然产物提取中应用较少，需要进一步的研究发展。 2.5、超声提取法 超声提取技术是利用超声波产生的强烈空化效应、机械振动、高的加速度、乳化、扩散、击碎和搅拌作用，增大物质分子运动频率和速度，增加溶剂穿透力，从而加速有效成分进人溶剂，促进提取的进行。超声波提取法具有提取时间短、产率高、条件温和等优点。现在超声波提取主要用于食品行业及中药有效成分的提取，有广阔的应用前景。 2.6、色谱法 色谱法可分为薄层色谱，柱色谱和逆流色谱。天然香料的组分可分为挥发性和非挥发性，可根据组分的性质选择不同的色谱提取分离。对于挥发组分，气相色谱仍然是目前最常用的分离方法。 2.7、其它分离方法 除上述分离方法外，天然产物分离还可以用膜分离、毛细管电泳法。膜分离技术是现代分离技术中重点研究、开发和应用的技术之一，因其在常温下操作无相变、能耗低等优点，特别适用于热敏性物质和生物活性物质的处理，因而在天然产物有效成份分离提取中有着极广阔的应用前景 |
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