浅谈香料提取新技术
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天然香料新技术开发与生产方案一、实施背景随着消费者对天然、健康和环保产品的需求不断增长,天然香料市场正面临巨大的发展机遇。
然而,传统天然香料的生产方法存在许多问题,如生产效率低下、原料浪费、缺乏标准化等。
因此,通过技术升级和产业改革,提高天然香料的产量和质量,满足市场需求,是我们面临的重要挑战。
二、工作原理我们的新技术基于生物工程和基因工程技术,通过优化植物基因表达,促进植物中香料的合成和积累。
具体来说,我们将利用基因编辑技术(如CRISPR-Cas9),对植物的基因进行精确编辑,以增加香料化合物的合成和积累。
三、实施计划步骤1.基因选择与获取:首先,我们需要选择与目标香料化合物合成相关的基因,并从植物中获取这些基因。
2.基因编辑:利用基因编辑技术,对这些基因进行精确编辑,以增加香料化合物的合成和积累。
3.遗传转化:将编辑后的基因通过载体转入植物细胞,实现基因的稳定整合。
4.植物再生与筛选:通过植物再生技术(如组织培养),获得转基因植物。
然后,对这些植物进行筛选,选择那些香料化合物含量显著增加的植物。
5.田间试验与生产:最后,我们将选定的植物进行田间试验,验证其产量和品质。
一旦满足预期,即可进入生产阶段。
四、适用范围此技术适用于各种天然香料的开发与生产,包括但不限于精油、香草、香豆等。
它不仅可以提高产量,而且可以优化品质,使产品更符合市场需求。
五、创新要点1.基因编辑技术的运用:通过基因编辑技术,我们可以精确地增加植物中香料化合物的合成和积累,提高了产量和品质。
2.全程绿色生产:我们的技术完全基于植物的生物合成过程,不涉及任何化学合成或添加,因此全程绿色、环保。
3.高度自动化与标准化:我们的生产流程经过精心设计,可以实现高度自动化和标准化,提高生产效率并降低成本。
六、预期效果预计新技术可以提高天然香料的产量20%-30%,同时优化品质,使产品更具有市场竞争力。
此外,新技术还将大大降低生产成本,提高企业的经济效益。
香料香精的生产技术与市场前景香料香精在我们的日常生活中无处不在,从食品、饮料到化妆品、日用品,它们以独特的气味为产品增添魅力。
随着人们生活水平的提高和消费需求的多样化,香料香精行业正经历着快速的发展。
本文将深入探讨香料香精的生产技术以及其广阔的市场前景。
一、香料香精的生产技术1、天然香料的提取技术天然香料通常来自植物的花、叶、根、茎、果实等部位。
常见的提取方法包括蒸馏法、压榨法、萃取法等。
蒸馏法是利用混合物中各组分沸点的差异,将易挥发的香料成分蒸出。
例如,玫瑰精油的提取常采用水蒸气蒸馏法。
压榨法适用于含油量较高且易破碎的原料,如柑橘类水果的果皮。
通过机械压榨,直接获取精油。
萃取法包括溶剂萃取和超临界流体萃取。
溶剂萃取利用有机溶剂溶解香料成分,然后通过分离溶剂得到香料;超临界流体萃取则以超临界状态的二氧化碳为溶剂,具有高效、环保的优点。
2、合成香料的生产技术合成香料是通过化学合成方法制备的具有特定香气的化合物。
有机合成技术的不断进步为合成香料的发展提供了强大支持。
化学合成可以从简单的起始原料出发,经过一系列化学反应构建香料分子的结构。
例如,通过苯环的取代反应合成香兰素等。
生物技术在合成香料领域也逐渐崭露头角。
微生物发酵和酶催化反应能够生产出一些具有独特香气的化合物,且具有环境友好、反应条件温和等优势。
3、香精的调配技术香精并非单一香料的简单组合,而是多种香料按照一定比例和工艺调配而成。
调配师需要具备敏锐的嗅觉和丰富的经验,根据目标产品的特点和消费者的需求,创作出独特的香气配方。
在调配过程中,要考虑香料之间的相容性、协同作用和拮抗作用。
通过合理搭配不同香料,可以创造出层次丰富、持久稳定的香气。
二、香料香精的市场前景1、食品和饮料行业消费者对于食品和饮料的口感和风味要求越来越高,香料香精在改善食品品质、增加风味方面发挥着重要作用。
例如,各种水果味、巧克力味的饮料,以及各种口味的薯片、饼干等,都离不开香料香精的应用。
香料香精的创新技术与应用在我们的日常生活中,香料香精无处不在。
从美食中的诱人香气,到化妆品的迷人芬芳,再到清洁用品散发的清新味道,香料香精都扮演着重要的角色。
它们不仅能够给我们带来愉悦的感官享受,还在许多行业中发挥着关键的作用。
随着科技的不断进步,香料香精领域也迎来了一系列创新技术,这些技术为其应用带来了更广阔的前景。
一、香料香精的创新技术1、生物技术的应用生物技术在香料香精领域的应用为创新带来了新的机遇。
通过微生物发酵和酶工程技术,可以生产出天然等同的香料成分。
例如,利用特定的微生物发酵来合成香草醛,这种方法不仅更加环保可持续,而且能够获得与天然香草醛相似的香气和品质。
此外,基因工程技术还可以对植物进行改良,提高其产生香料成分的能力。
2、超临界流体萃取技术超临界流体萃取是一种高效、绿色的提取技术。
超临界二氧化碳作为常用的萃取剂,具有良好的溶解性和选择性,能够在温和的条件下从植物原料中提取出高纯度的香料成分。
与传统的溶剂萃取方法相比,超临界流体萃取避免了溶剂残留的问题,同时能够更好地保留香料成分的天然香气和活性。
3、微胶囊技术微胶囊技术能够将香料香精包裹在微小的胶囊中,实现对香气的控制释放。
这种技术可以使香料香精在特定的条件下缓慢释放,延长香气的持久度。
例如,在洗涤剂中应用微胶囊化的香料,可以让衣物在多次洗涤后仍保持淡淡的香气。
微胶囊技术还可以提高香料香精的稳定性,防止其在储存和使用过程中受到氧化、挥发等因素的影响。
4、模拟嗅觉技术模拟嗅觉技术的发展为香料香精的研发提供了新的手段。
通过使用传感器阵列和模式识别算法,能够模拟人类嗅觉系统对香气的感知和分析。
这有助于更准确地评估香料香精的品质和特性,加速新产品的开发和优化。
二、香料香精的应用领域1、食品行业香料香精在食品行业中的应用最为广泛。
它们可以为食品增添独特的风味和香气,提高食品的吸引力和口感。
例如,在烘焙食品中添加香草香精可以增加香甜的味道;在饮料中添加水果香精可以营造出清新的果香;在肉制品中添加香料可以改善风味和去腥增香。
香料的萃取技术与应用研究在我们的日常生活中,香料扮演着不可或缺的角色。
从美食烹饪中的调味增香,到香水制造中的独特魅力展现,香料的应用无处不在。
而香料的品质和特性很大程度上取决于其萃取技术。
本文将深入探讨香料的萃取技术以及它们在各个领域的广泛应用。
一、香料萃取技术的分类1、蒸馏法蒸馏法是最古老且常用的香料萃取技术之一。
它基于不同物质沸点的差异,通过加热使香料中的挥发性成分汽化,然后再经过冷却和凝结,将其收集起来。
这种方法适用于提取具有较高挥发性的香料成分,如薰衣草精油、薄荷精油等。
2、溶剂萃取法溶剂萃取法则是利用有机溶剂对香料中的有效成分进行溶解和分离。
常用的溶剂包括乙醇、乙醚等。
这种方法能够提取一些在蒸馏过程中容易被破坏的成分,但也存在溶剂残留的问题,需要后续的处理来去除残留溶剂。
3、压榨法对于一些含有丰富精油的果皮类香料,如柠檬、橙子等,压榨法是一种常用的萃取手段。
通过机械压力将果皮中的精油挤出,这种方法相对简单直接,但得到的精油可能含有一些杂质。
4、超临界流体萃取法超临界流体萃取是一种较为先进的技术,通常使用二氧化碳作为超临界流体。
在特定的温度和压力条件下,二氧化碳具有类似液体的溶解能力和类似气体的扩散能力,能够高效地提取香料中的成分,并且具有环保、无污染的优点。
二、不同萃取技术的优缺点1、蒸馏法的优点是操作相对简单,成本较低,能够较好地保留香料的香气成分。
然而,它对于一些热敏性成分可能会造成损失,而且提取效率在某些情况下不够理想。
2、溶剂萃取法可以提取较为广泛的成分,但溶剂残留是一个需要关注的问题,这可能会影响香料的品质和安全性。
3、压榨法虽然直接,但提取的精油纯度和质量可能不如其他方法,而且产量相对有限。
4、超临界流体萃取法具有高效、环保的优势,但设备投资较大,操作技术要求较高,成本相对较高。
三、香料萃取技术在食品领域的应用在食品工业中,香料的应用极为广泛。
它们不仅能够增添食物的风味,还可以掩盖不良气味,提高食欲。
香料香精的分离纯化新技术在我们的日常生活中,香料和香精无处不在。
从食品中的诱人香气到化妆品中的迷人芬芳,再到清洁用品中的清新味道,香料香精扮演着重要的角色,为我们的生活增添了丰富的嗅觉体验。
然而,要获得高品质、高纯度的香料香精,分离纯化技术是关键。
随着科学技术的不断进步,一系列新的分离纯化技术应运而生,为香料香精行业带来了新的机遇和挑战。
传统的香料香精分离纯化方法,如蒸馏、萃取和结晶等,虽然在过去发挥了重要作用,但往往存在一些局限性。
例如,蒸馏过程可能会导致一些热敏性成分的损失;萃取法可能会引入有机溶剂残留,影响产品的质量和安全性。
因此,寻找更加高效、环保、精准的分离纯化新技术成为了行业发展的迫切需求。
超临界流体萃取技术(Supercritical Fluid Extraction,SFE)是近年来备受关注的一种新型分离技术。
超临界流体具有类似于气体的扩散性和类似于液体的溶解能力,使其能够有效地从复杂的基质中提取出目标成分。
在香料香精领域,常用的超临界流体是二氧化碳(CO₂)。
由于 CO₂具有无毒、不易燃、价格相对低廉且临界条件容易达到等优点,使其成为理想的萃取剂。
与传统萃取方法相比,超临界流体萃取技术能够在较低的温度下进行,从而更好地保留香料香精中的热敏性成分。
同时,该技术具有选择性高、萃取效率高、无溶剂残留等优点,能够获得高品质的香料香精产品。
分子蒸馏技术(Molecular Distillation)也是一种具有广阔应用前景的分离纯化方法。
它是在高真空条件下,依据不同分子运动平均自由程的差异来实现分离。
对于香料香精这类热敏性和高沸点的混合物,分子蒸馏能够在较低的温度和较短的时间内完成分离,有效地避免了成分的分解和变质。
此外,分子蒸馏还具有分离效率高、产品纯度高等优点,能够满足香料香精行业对高品质产品的需求。
膜分离技术(Membrane Separation Technology)在香料香精分离纯化中也逐渐崭露头角。
新型香料的开发与应用潜力在我们的日常生活中,香料扮演着不可或缺的角色。
从美食的烹饪到香水的调制,香料的存在为我们带来了丰富多样的感官体验。
随着科技的不断进步和人们对独特体验的追求,新型香料的开发正成为一个备受关注的领域。
新型香料的开发是一个充满挑战和机遇的过程。
科学家们不仅需要深入了解香料的化学组成和性质,还需要探索新的提取和合成方法。
传统的香料提取方法,如蒸馏和溶剂萃取,虽然在一定程度上能够满足需求,但往往存在着效率低下、环境污染等问题。
因此,新型的提取技术,如超临界流体萃取和微波辅助萃取,应运而生。
超临界流体萃取技术利用超临界状态下的流体(如二氧化碳)具有良好的溶解性和渗透性,能够高效地提取香料成分,同时保持其天然的品质和活性。
微波辅助萃取则通过微波的热效应和非热效应,加速香料成分的溶出,提高提取效率。
在合成香料方面,化学合成和生物合成是两个主要的途径。
化学合成能够精确地控制香料分子的结构和性质,从而创造出具有特定香气和性能的新型香料。
然而,化学合成过程中可能会使用到一些有毒有害的试剂和溶剂,对环境和人体健康造成潜在威胁。
相比之下,生物合成则具有更加环保和可持续的优势。
通过利用微生物发酵或酶催化反应,可以将天然的底物转化为香料成分。
例如,利用某些特定的酵母或细菌,可以将葡萄糖转化为具有花香或果香的化合物。
新型香料的应用潜力也十分广泛。
在食品行业中,它们为食品增添了独特的风味和口感。
想象一下,一款新型的水果味香料能够让原本平淡无奇的酸奶变得更加诱人,或者一种创新的香料组合能够为传统的糕点带来全新的味觉享受。
不仅如此,新型香料还能够满足消费者对于健康和天然食品的需求。
例如,一些从植物中提取的具有抗氧化和抗炎作用的香料成分,可以被添加到食品中,不仅增加了风味,还具有一定的保健功能。
在香水和化妆品领域,新型香料为调香师们提供了更多的创作灵感。
他们可以利用这些香料调配出与众不同的香水,满足消费者对于个性化和独特香气的追求。
天然香辛料高效提取及品质提升关键技术创新与应用随着人们口味需求的不断提升,天然香辛料作为一种天然食品添加剂,越来越受到广大消费者的喜爱。
然而,天然香辛料的提取过程相对较为复杂,同时也存在着品质上的问题。
为此,针对这些问题,人们在技术创新方面不断探索,旨在提高天然香辛料的高效提取和品质水平。
一、关键技术创新1.超临界流体萃取技术超临界流体萃取技术是利用超临界流体与原料之间的相互作用,对天然香辛料进行提取和分离的一种技术。
由于其具有环保、高效、无毒、能保留物质活性等优点,被广泛应用于天然香料的提取。
超临界流体萃取技术的主要原理是利用高压和高温下,将CO2等超临界流体作为提取剂,使得天然香辛料的挥发性成分被快速提取出来。
该技术既可以用于提取天然香辛料的挥发性成分,也可以用于提取其不挥发的成分。
2.微波辅助提取技术微波辅助提取技术是将微波辐射与香料样品相互作用,加速香料成分的迁移和分布,从而使提取过程更加高效,缩短提取时间。
这种技术与传统提取技术相比,具有操作简单、节能高效、提取速度快、提取率高等特点。
3.超声波提取技术超声波提取技术是利用超声波的机械作用和热效应,对天然香料进行提取的一种新型技术。
超声波提取技术具有操作简便,处理速度快,提取效率高等优点,在精细化香料提取过程中具有较好的应用前景。
二、品质提升关键技术1. 杂质去除技术杂质会严重影响香料的品质和口感,因此需要利用一些科学技术去除不利成分。
例如,透析法、分子筛法等技术可以对天然香辛料中的杂质进行有效去除,从而提高香料的品质。
2.提高香料活性成分的含量天然香辛料中往往含有多种活性成分,如黄酮类、酚酸类、生物碱等。
提高香料活性成分含量是在天然香辛料的提取过程中非常重要的一项工作。
采用电子束辐照育种、基因工程等技术,可以有效地提高香料中目标成分的含量,从而提高其品质。
3.控制提取过程中温度和时间提取过程中温度和时间的控制对香料品质影响很大。
过高的温度和时间会破坏香料活性成分,导致香料品质下降。
天然香料的提取和合成香料是指能够产生香气的各种物质,而天然香料则是指从自然界中提取而来的香料。
与合成香料相比,天然香料的来源更加自然,无污染,更受消费者的青睐,因此天然香料的研究和开发一直是香料领域的热点问题。
本文将从提取和合成两方面介绍天然香料的研究现状和未来发展趋势。
一、天然香料的提取1. 蒸汽蒸馏法蒸汽蒸馏法是最常用的天然香料提取方法之一。
它的原理是利用水蒸气蒸发物质,使其挥发成气体,然后再通过冷凝器让其冷却成为液体,从而剥离香料。
举例来说,利用这种方法可以从橙子、柠檬和苦橙中提取出柠檬醛,而从玫瑰、茉莉和橙花中提取出芳香醇。
2. 溶剂抽提法溶剂抽提法是将植物中的活性成分溶解于特定的有机溶剂中,形成溶液后,再通过蒸馏或挥发将其中的有机溶剂去除,最终得到香料的提取物。
这种方法适用于从植物中提取不稳定的香气成分,例如香草醛、乙酸苯乙酯和苯氧醇。
3. 冷抽法冷抽法是指将植物材料放在低温的有机溶剂中,使有机溶剂溶解植物中的活性成分,并产生香料,最后通过过滤将香料分离出来。
这种方法适用于从香柠檬草和薄荷叶中提取精油。
二、天然香料的合成尽管天然香料更为受人们的欢迎,但其合成香料的效果和品质却相当可靠,所以人们对合成香料的研究和开发也持续不断。
下面将介绍几种常见的天然香料合成方法。
1. 重排反应法重排反应法,又称为酰基迁移反应,是一种将一类化合物转变为另一类化合物的方法。
例如柠檬醛可以通过重排反应法来合成橙花醛、紫罗兰醛和黄檀醛。
这种方法需要进行多个步骤的合成,而且需要使用多种催化剂和反应条件,但已经被证明是一种有效的合成天然香料的方法。
2. 芳基化反应法芳基化反应法是指利用其他芳香化合物与反应物发生芳基取代反应,以制备代表芳香酸的酸发酵物。
芳香族岛是最常用的代表天然香料的芳香族酸。
通常,芳基取代使用苯、酚等原料。
3. 酯化反应法酯化反应法是指利用醇与酸或酸酐反应形成酯的化学反应过程。
例如,乙酸苯乙酯可以通过酯化反应法合成苯乙酯。
天然香料提取技术的优化研究在我们的日常生活中,香料扮演着不可或缺的角色。
从美食中的调味香料,到香水、化妆品中的芳香成分,再到医疗领域中的药用香料,其应用广泛且多样。
而天然香料,由于其独特的品质和更为环保、健康的特性,越来越受到人们的青睐。
然而,传统的天然香料提取技术在效率、成本、品质等方面往往存在一定的局限性。
因此,对天然香料提取技术的优化研究具有重要的现实意义和广阔的应用前景。
天然香料的来源十分丰富,包括植物的花、叶、根、茎、果实,以及动物的分泌物等。
常见的植物香料如玫瑰、茉莉、薰衣草,动物香料如龙涎香、麝香等。
不同的香料来源和成分决定了提取方法的选择和优化方向。
目前,常见的天然香料提取技术主要有蒸馏法、压榨法、溶剂萃取法、超临界流体萃取法等。
蒸馏法是一种历史悠久且应用广泛的提取方法。
它利用混合物中各组分沸点的差异,通过加热使香料成分汽化,然后再经冷凝收集。
这种方法操作相对简单,但对于一些热敏性成分可能会造成破坏,影响香料的品质。
压榨法主要用于柑橘类果皮中精油的提取。
通过机械压榨的方式将精油从果皮中挤出。
该方法的优点是能较好地保留精油的原有风味,但提取率相对较低。
溶剂萃取法是利用香料成分在不同溶剂中的溶解度差异来进行提取。
常用的溶剂有乙醇、乙醚等。
然而,溶剂残留问题可能会影响香料的安全性和品质。
超临界流体萃取法是一种较为先进的技术,常以二氧化碳作为超临界流体。
它具有提取效率高、选择性好、无溶剂残留等优点,但设备投资较大,运行成本较高。
在对天然香料提取技术进行优化时,需要综合考虑多个因素。
首先是提高提取效率,以在更短的时间内获得更多的香料成分。
这可以通过改进设备、优化工艺参数等方式实现。
例如,在蒸馏法中,采用新型的蒸馏设备,提高加热和冷凝效率;在超临界流体萃取法中,精确控制压力和温度等参数,以达到最佳的萃取效果。
其次,要注重香料品质的保持。
避免在提取过程中对香料成分造成破坏或变质。
选择合适的提取方法和条件,减少热、氧、光等因素的不利影响。
香料香精的多种提取方法比较在我们的日常生活中,香料香精无处不在,从美食的调味到化妆品的芬芳,从香薰的舒缓到清洁用品的清新,它们都发挥着重要的作用。
而要获得这些迷人的香料香精,就需要运用各种提取方法。
这些方法各有特点,也适用于不同的情况。
接下来,让我们一起深入探讨一下香料香精的多种提取方法。
首先,我们来聊聊水蒸气蒸馏法。
这是一种相当常见且历史悠久的提取方法。
其原理是利用水蒸气将香料中的挥发性成分携带出来,然后通过冷凝使其分离。
这种方法的优点是操作相对简单,成本较低,对于一些具有较高挥发性的香料成分提取效果不错。
比如说,在提取薰衣草、薄荷等香料时,水蒸气蒸馏法常常被优先考虑。
然而,它也有局限性。
对于那些热稳定性较差或者水溶性不佳的成分,可能会造成一定的损失,而且提取的纯度可能不是特别高。
溶剂萃取法也是一种常用的手段。
简单来说,就是利用有机溶剂将香料中的成分溶解出来。
这种方法的优点在于能够提取到范围较广的成分,包括一些非挥发性的、亲脂性的成分。
而且通过选择合适的溶剂和优化提取条件,可以提高提取的效率和纯度。
但问题也随之而来,有机溶剂的使用可能会带来残留的风险,对环境也不那么友好。
另外,后续的溶剂去除过程也需要耗费一定的精力和成本。
接下来是压榨法。
这是一种比较直接粗暴的方法,特别适用于那些含有丰富精油的果皮类香料,比如柠檬、橙子等。
通过机械压榨的方式,将果皮中的精油挤压出来。
它的最大优点就是能够很好地保留香料的天然香气和成分,因为没有经过高温或者化学处理。
但缺点也很明显,就是提取效率相对较低,而且对于一些质地较硬的香料可能不太适用。
超临界流体萃取法是一种比较先进的技术。
常用的超临界流体是二氧化碳,它在一定的温度和压力条件下,具有类似液体的溶解性和类似气体的扩散性。
这种方法的优点十分突出,能够在较低的温度下进行提取,有效地保护了香料中的热敏性成分,同时提取的选择性高,纯度也较好。
不过,其设备成本较高,操作技术要求也比较严格,这在一定程度上限制了它的广泛应用。
浅谈天然植物香料提取新技术
我国拥有丰富的植物性天然香料资源,有500余种芳香植物广泛分布于20个省(市、区),但由于提取加工工艺落后,只有部分香料资源被开发利用,很多植物性天然香料只能进行初步提取,而且收率和纯度都较低,甚至还有一些天然原料被销往国外进行深加工。
这不仅导致了我国植物性天然香料紧缺,而且严重浪费了宝贵资源,因此天然香料的加工工艺一直是近年来研究的重点。
芳香植物中天然香料的传统提取方法主要有水蒸气蒸馏法、溶剂浸提法、压榨法和吸附法4种。
这些方法或多或少都存在一些缺陷,随着科学技术的不断进步,新型提取工艺技术快速兴起,提高了天然植物香料的品质。
天然植物香料的新提取技术主要有以下几种:
一.微波辐照诱导萃取法:
微波辐照过程中微波射线可自由透过对微波透明的萃取介质。
到达植物物料的内部维管束和腺胞系统。
由于吸收微波能,物料内部温度突然升高,天然物料的维管束和腺胞系统升温更快,保持此温度直至其内部压力超过细胞壁膨胀的能力,细胞破裂。
位于细胞内的香料物质从细胞壁自由流出。
传递转移至萃取介质周围,在较低的温度下(或说“冷态”)被萃取介质捕获并溶解其中。
过滤分离残渣,即得萃取物微波辐照诱导萃取技术适用于任何天然物的萃取,不受限制都可达到高效、快速、高度选择性、安全无害环境的要求。
微波辐照产生的热仅限于天然物,如香料植物的维管束组织的内部。
物料与所选用的萃取介质处于施加的微波场中,萃取介质对于微波射束是透明的。
微波能作用于植物组织内部产生所需要的温度(植物组织中含有水分,吸收微波能产生热量)。
而物料周围几乎不发热,仍保持环境温度。
微波辐照诱导萃取技术的步骤为:①物科切碎,便于吸收微波能;②选用对微波透明的或部分透明的萃取剂接触物料;③物料与萃取剂混和置于微波发生器内接受辐照,物料成分吸收微波能,此时发生实质性萃取过程;④从萃取相分离出残渣;⑤回收萃取物,若萃取物可直接使用,那就不需要除去萃取剂。
与常规蒸馏法和萃取法相比,微波辐照诱导萃取法得到的产品品质最好,色泽浅,而且还体现出生产的高效率和高选择性,以及不会破坏天然热敏物质的结构等优点,其不足之处是只能获得部分主要组分。
二.超临界流体萃取法:
超临界流体萃取(SFE,简称超临界萃取)是一种将超临界流体作为萃取剂,把一种成分(萃取物)从混合物(基质)中分离出来的技术。
二氧化碳(CO
)
2
是最常用的超临界流体。
超临界流体萃取分离过程的原理是超临界流体对脂肪酸、植物碱、醚类、酮类、甘油酯等具有特殊溶解作用,利用超临界流体的溶解能力与其密度的关系,即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。
在超临界状态下,将超临界流体与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。
当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临界流体变成普通气体,被萃取物质则完全或基本析出,从而达到分离提纯的目的,所以超临界流体萃取过程是由萃取和分离组合而成的。
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
作萃取的,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CO
2
剂,萃取过程不发生化学变化,不燃烧、无异味、无臭、无毒、安全性高、价廉易得,不会造成环境污染。
但是超临界流体萃取的原料并不适合于含水量过大的水果类天然香精的制备,且设备投资大,技术要求高。
三.分子蒸馏技术:
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。
分子蒸馏是一种特殊的液--液分离技术,它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理,而是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。
分子蒸馏技术是一种新型的液—液分离或精细分离的高新技术。
分子蒸馏是在低氧惰性条件下进行的,具有蒸馏温度低,物料受热时间短,操作压力低(真空度高),分离程度及产率高,产品品质好,天然物质的成分在蒸馏前后不会有太大变化,分离后的产品可避免有机溶剂污染等优点;特别适应于对高沸点、热敏性以及易氧化物料的分离纯化。
该技术已经广泛应用于石油化工和食品香料等领域,特别适应于天然物质的提取与分离。
以上各种制备天然香料的方法各有其优缺点,并且分别适合不同的对象,为获得天然逼真、具有独特香韵的高品质香料提供了有力保证。
但是由于天然果味香料自身的特性,如香味物质含量低、挥发性高、易裂解等,以上各种方法还有不尽人意的地方,广大科研工作者一直在探索适合果味香料的新加工工艺方法。
对于大多数水果而言,由于香味挥发性物质的含量较低,无法实现水和油的分层,挥发物只存在于水相中。
这些在水相中的香味挥发物无法直接用于香精的调配。
如何将这些香味成分分离浓缩,得到果汁香气成分的浓缩物,是调配水果香韵香精必须解决的一个问题。
要解决这一问题,制备果味香料时应在不损坏芳香物质的前提下,将它们分离提取,并以浓缩的形式保存,使之尽量接近水果在食用时所具有的香气,但利用上述几种方法均不能有效解决果味香精的分离和提取问题。
四.旋转锥体柱蒸馏方法:
旋转锥体柱蒸馏方法(Spinning Cone Column,SCC)是天然香料提取中使用较为前沿的技术,Sykes,Pyle等人对此技术进行了较为详细的报道。
旋转锥体柱分离装置的核心是SCC分离柱,人们将其认为是蒸馏或反萃取柱,它属于填充柱、板式柱和泡罩柱等传质装置的一种。
其主体部分是1个中心带转轴的直立不锈钢柱体,内部由交替的旋转锥和固定锥堆叠而成,旋转锥与轴相联,固定锥安装在圆柱的内壁上。
工作时,物料沿锥体表面层层落下,蒸汽在真空下把来自液体或浆类物质的香气和可溶性物质萃取分离出来。
SCC最大的特点是,由于锥形碟片旋转,离心作用可将产品摊铺成薄膜,这样蒸汽可将产品中需要提取的挥发性物质完整地提取出来。
同时,由于蒸汽同产品薄膜的充分接触,相互进行了充分的传热和传质,也能将需要萃取出的可溶性物质完全萃取出来,溶于溶剂中。
这样既可分离出挥发性物质,也可萃取出可溶性物质。
在同样的能耗下,SCC系统提取出的挥发性物质最完全,萃出的可溶性物质最多。
据报导,SCC效率比填充柱高4—5倍,可以处理各种形态(含很黏的)的物料。
SCC的分离时间很短,操作温度可控制在30—120℃。
这些优
点使它在处理热敏性的有香成分时,能保持其天然风味,这正是SCC受到广泛关注的主要原因之一。
这种方法20世纪30年代在美国发展迅速,近年在澳大利亚又得到了改良,并获得了较大规模的应用。
20世纪80年代末,澳大利亚公司Flavourfech应用SCC蒸馏新技术,成功地从牛奶中分离出带有青草风味的化合物。
1992年,SCC蒸馏技术被商业化,并成功地应用在欧洲的酿酒工业,利用它从发酵酒中分离出大量的酒精,也可以从酒中提取有香成分,用来制造所谓的没有酒精的饮料酒。
该技术目前正得到广泛的认可,2004年受到国际葡萄与葡萄酒组织的推荐,美国、智利和澳大利亚已经允许使用这种技术。
不少国家已经使用SCC来生产高质量的速溶咖啡和茶饮料。
Flavourfech称SCC提取的茶叶萃取物中,E-2-己烯醛及芳樟醇的含量比其他方法高6倍,而比另一些具有茶风味的醛类等高达15倍;用SCC分离出的西红柿萃取物更具天然感;同样SCC在柑橘工业、草药、辛香料等领域均有广泛的应用前景。
此后SCC被广泛地应用在食品和香料香精工业的有关领域。
SCC特别适用于汽提和保存果味香味物质,以及萃取可溶性物质。
其优点主要有:①提取出的挥发性物质最完整,回收的量最多;②萃取出可溶性物质的时间最短,且含量最高;③适用产品黏度非常大,黏度高达20000cps的产品也可适用;④能耗低。
目前,SCC在20多个国家被使用,应用领域广泛。
世界著名的香精香料公司均采用与此法相应的设备生产果味天然香精香料。
国际上著名公司已应用该技术进行香料工业化生产。
但是国内对该技术的引进应用至今几乎是空白。
通过开展对SCC法生产香味香精的研制和广泛应用,一定能够为提供质量一流的天然香料产品起较大的作用,并能有效地利用我国的天然资源,提高天然水果资源的应用价值和经济价值。
研发部雷赛芬。