葉秋萍 金心怡 徐小東
摘 要 茉莉花精油是鮮花開(kāi)放過(guò)程中釋放的次生代謝產(chǎn)物,以其幽雅的氣味及多功能的生物活性被廣泛應(yīng)用在花茶加工、化妝品、食品、醫(yī)療等方面。本文分析茉莉花釋香機(jī)理及香氣成分,闡述目前茉莉精油常見(jiàn)的蒸餾萃取法、溶劑浸提法、吸附法、超臨界CO2 萃取法等提取方法的原理及其優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)茉莉花釋香的特殊習(xí)性,提出將先進(jìn)技術(shù)亞臨界流體萃取法作為一種環(huán)保、高效的茉莉精油提取方法。
關(guān)鍵詞 茉莉花精油;提取方法;亞臨界萃?。谎芯窟M(jìn)展
中圖分類(lèi)號(hào) S571.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A
茉莉花,屬木樨科茉莉花屬,原產(chǎn)于印度和阿拉伯之間,漢朝時(shí)傳入中國(guó),迄今已有1 700多年歷史。目前,中國(guó)茉莉花種植面積約為0.8萬(wàn)hm2,年產(chǎn)鮮花約9萬(wàn)t[1],主要產(chǎn)區(qū)在廣西、云南、福建、四川等地,主要用于窨制花茶。
茉莉花精油是鮮花開(kāi)放過(guò)程中釋放的次生代謝產(chǎn)物,以其幽雅的氣味及多功能的生物活性被廣泛應(yīng)用在花茶加工、化妝品、食品、醫(yī)療等領(lǐng)域方面。茉莉精油的提取方法早于20世紀(jì)七、八十年代已有研究,但是受當(dāng)時(shí)香料工業(yè)發(fā)展水平的限制,應(yīng)用高科技方法提取茉莉花精油的研究報(bào)道尚少。近年來(lái),植物精油提取技術(shù)快速發(fā)展,精油提取工藝朝著多元化、高科技含量的方向發(fā)展,如何突破茉莉花傳統(tǒng)加工工藝的技術(shù)瓶頸,更加高效、無(wú)污染的提取高品質(zhì)茉莉花精油,實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)天然茉莉花精油,進(jìn)而創(chuàng)新茉莉花茶加工工藝是當(dāng)前亟待研究的問(wèn)題。
1 茉莉花釋香機(jī)理
茉莉花屬于典型的“氣質(zhì)花”,具有夜間開(kāi)放的習(xí)性,香氣在鮮花開(kāi)放過(guò)程中不斷形成和釋放,主要為大量的酯類(lèi)和醇類(lèi),香型也由清香向濃郁花香轉(zhuǎn)變,大多數(shù)是由酶促轉(zhuǎn)化而來(lái)。
酯類(lèi)是茉莉花中含量最多的特征香氣組分之一,其來(lái)源可能有以下幾種途徑:(1)氨基酸轉(zhuǎn)化。氨基酸經(jīng)脫氨、脫羧形成醛, 然后再形成醇和酸,醇和酸在酯合成酶的作用下形成酯;(2)脂肪酸氧化?;ㄔ陂_(kāi)放及衰老過(guò)程中, 膜磷脂水解釋放脂肪酸,脂肪酸在酶的作用下進(jìn)一步過(guò)氧化。茉莉酸甲醋、苯甲酸順-3-己烯酯、乙酸順-3-己烯酯中的順-3-己烯醇等C6、C9醇和酸類(lèi)都可能來(lái)源于這一途徑。脂肪氧合酶和醇脫氫酶是這一途徑中兩種重要的酶;(3)單糖轉(zhuǎn)化。單糖經(jīng)無(wú)氧氧化生成丙酮酸后,再在醇脫氫酶作用下氧化脫羧生成活性乙酰輔酶A,然后在醇轉(zhuǎn)酯酰酶催化下生成乙酸某酯或在還原酶催化下先生成乙醇,再合成某酸乙酯[2]。
芳香醇和萜烯醇類(lèi)化合物是茉莉花的另兩類(lèi)特征香氣組分,形成途徑分別來(lái)源于:(1)莽草酸和甲瓦龍酸途徑。莽草酸途徑產(chǎn)生了與莽草酸有關(guān)苯甲醇、苯乙醇等芳香醇,苯丙氨酸解氨酶是這一途徑的重要酶[3];甲瓦龍酸途徑在相應(yīng)合成酶作用下形成芳樟醇、香葉醇、橙花醇等萜烯醇; (2)糖苷前體的水解,即芳香醇和單萜烯醇類(lèi)香氣,以結(jié)合態(tài)糖苷前體形式存在于鮮花、茶葉中,在糖苷酶作用下水解形成[4-6]。從茉莉花中分離出芳樟基-β-D-吡喃型葡萄糖苷及它的6-O-丙二酸酯,在β-葡萄糖苷酶作用下水解兩者都能生成芳樟醇[7]。用β-葡萄糖苷酶處理茉莉花成熟花苞中分離的前體物可獲得較多的苯甲醇和順-3-己烯醇,說(shuō)明苯甲醇和順-3-己烯醇前體以葡萄糖苷形式存在;用柚皮苷酶處理前體物比用β-葡萄糖苷酶能產(chǎn)生更多量的芳樟醇和2-苯乙醇,說(shuō)明此類(lèi)醇類(lèi)香氣前體是以糖苷形式而不僅僅以葡萄糖苷形式存在[8]。因此,β-葡萄糖苷酶參與了香氣前體的釋香過(guò)程,但同時(shí)也說(shuō)明有其它酶參與釋香過(guò)程。對(duì)茉莉花中芳樟醇的形成機(jī)理研究表明,β-D-葡萄糖苷酶參與了芳樟醇的生成[9-10],但與醇系香氣釋放有關(guān)的其它糖苷酶類(lèi)如β-櫻草糖苷酶、β-半乳糖苷酶,尚未發(fā)現(xiàn)與茉莉花香氣的形成有關(guān)[11-12]。研究指出茉莉花香氣的形成并非由單一的酶起作用,同時(shí)推測(cè)茉莉花的香氣成份可能是由萼梗中合成的活化酶輸向花瓣后釋放產(chǎn)生的[9-10]。
茉莉花開(kāi)放和釋香程度受到環(huán)境溫度、相對(duì)濕度及含氧量等因素影響。研究表明,溫度太低則花溫較低,使茉莉花香氣相關(guān)的酶活性較低,茉莉花花蕾難以開(kāi)放,且青氣重,香氣低;溫度太高,酶促作用劇烈,香氣悶濁,鮮靈度降低;相對(duì)濕度太低和氧氣太低則分別影響鮮花的吐香時(shí)間和吐香質(zhì)量。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,室溫30~33 ℃,相對(duì)濕度85%,堆溫35~38 ℃,相對(duì)濕度80%,空氣流速5~6 mL/min,花堆內(nèi)含氧量17%~20%,有利于保持茉莉花生機(jī)[13-14]。
2 茉莉花的香氣組分
1899年,Verley[15]、Hesse和Muller[16]首次分別報(bào)道了從茉莉香精油中鑒定幾種主要香氣成分:乙酸苯甲酯、芳樟醇、苯甲醇、吲哚、鄰氨基苯甲酸甲酯和茉莉酮;到20世紀(jì)60年代中期,香料工業(yè)生產(chǎn)的精油、凈油中的大部分香氣組分得到鑒定,70年代初鑒定的香氣組分已達(dá)30種左右,80年代鑒定的香氣組分增至97種,其中烴類(lèi)化合物33種、醇類(lèi)化合物27種、醛類(lèi)化合物2種、酯類(lèi)化合物27種、酮類(lèi)化合物10種、其它2種,90年代,從精油、凈油中已鑒定出100多種香氣物質(zhì)。具有茉莉型香氣特征的主要組分有:乙酸苯甲酯、茉莉酮和茉莉內(nèi)酯。具有茉莉清香的組分有:乙酸順-3-乙烯酯、順-3-己烯醇、苯甲醇、苯甲酸順-3-乙烯[13,17-18]。
在不同釋香期,茉莉花香氣中酯和醇的比例變化明顯,酯類(lèi)呈“低一高一低”變化趨勢(shì),醇類(lèi)呈“高一低一高”趨勢(shì)[19]。茉莉花開(kāi)放過(guò)程中首先釋放的特征香氣是乙酸苯甲酯、苯甲酸甲酯,隨后釋放的香氣組分有苯甲酸順-3-己烯酯、乙酸順-3-己烯酯、鄰氨基苯甲酸甲酯等。香氣釋放中期,酯類(lèi)、醇類(lèi)香氣成分均急劇增加,但酯類(lèi)香氣組分所占比例較大,后期酯類(lèi)香氣含量明顯下降,醇類(lèi)香氣含量略有增加[20]。
不同來(lái)源的茉莉香精油,香氣組成存在差異。小花茉莉主要香氣成分是苯甲酸順-3-已烯酯,大花茉莉中則是苯甲酸甲酯,其中茉莉酮的含量大大高于小花茉莉中的[5,17]。小花茉莉分為單瓣、雙瓣和多瓣,其中單瓣茉莉的香精油化學(xué)成分有39種、雙瓣茉莉和多瓣茉莉均為38種,萜類(lèi)化合物27種,酯類(lèi)化合物9種,烷烴類(lèi)物質(zhì)、醇類(lèi)化合物、吲哚化合物各1種[21]。
不同制備方法得到的茉莉香精油,香氣組成存在差異。張麗霞[22]分別采用SDE法、溶劑浸提法和樹(shù)脂吸附法提取茉莉花的精油、凈油和頭香,結(jié)果表明3種香精油含量較高的組分?jǐn)?shù)凈油最多,主要是苯甲酸順-3-乙烯酯,還有榧烯醇、油酸甲酯等;精油其次,吲哚和鄰氨基苯甲酸含量較高;頭香最少,乙酸順-3-乙烯酯、芳樟醇和乙酸苯甲酯的含量較高,并含有一些低沸點(diǎn)的烴和酯。超臨界CO2萃取除文獻(xiàn)報(bào)道的主要成分外,還提取到香茅醇、杜松烯等成分[23];采用吹氣一冷凍法制得茉莉花頭香樣品,水相中鑒定出12種在油相中未檢測(cè)到的成分,主要是低級(jí)醇類(lèi)化合物,如甲醇,異丁醇,1-戊烷-3-醇,正己醇和環(huán)己醇等[24]。
3 茉莉花精油提取方法、原理及特點(diǎn)
3.1 同時(shí)蒸餾萃取法(SDE法)
同時(shí)蒸餾萃?。⊿DE)是將樣品蒸汽和萃取溶劑的蒸汽在密閉的裝置中充分混合,根據(jù)各組分的沸點(diǎn)和揮發(fā)性不同,冷凝后兩相充分接觸實(shí)現(xiàn)組分的相轉(zhuǎn)移,且在反復(fù)循環(huán)中實(shí)現(xiàn)高效的萃取[25]。該法特點(diǎn)是將樣品的水蒸汽蒸餾和餾分的溶劑萃取兩個(gè)步驟合二為一,可以把10-9級(jí)濃度的揮發(fā)性有機(jī)物從脂質(zhì)或水介質(zhì)中濃縮數(shù)千倍,對(duì)微量成分提取效率高,而且在10-6級(jí)濃度范圍內(nèi)對(duì)大多數(shù)有機(jī)化合物仍有定量的提取率,該方法是一種全組分分離香精油制備方法[26]。張麗霞等[22]人用該法制備茉莉花香精油進(jìn)行差異性研究,黃海琴、劉錫葵、柳建軍等[27]采用該法提取研究了云南食用茉莉花的香氣成分。SDE法缺點(diǎn)是該法采用長(zhǎng)時(shí)間高溫蒸餾,所獲得的精油感官上有所差別,具有明顯的香氣失真現(xiàn)象。
3.2 有機(jī)溶劑浸提法
有機(jī)溶劑浸提法是根據(jù)材料中各種成分在溶劑中的溶解性質(zhì),選用對(duì)活性成分溶解度大,對(duì)不需要溶出成分溶解度小的溶劑,將有效成分從組織內(nèi)溶解出來(lái)的方法[28]。茉莉花香氣成分提取是利用低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑如石油醚、正己烷、丙酮等,與材料連續(xù)回流提取或冷浸提取,再將提取液蒸餾或減壓蒸餾除去溶劑[29],獲取茉莉花浸膏、香膏、凈油等。該法精油得率較高,設(shè)備簡(jiǎn)單、廉價(jià),適合鮮花提取浸膏,但因植物體中的樹(shù)脂、油脂、蠟等也同時(shí)被提出,致使精油的雜質(zhì)較多,要獲得純度更高的精油還需進(jìn)一步精制,而且在制備過(guò)程中使用大量的有機(jī)溶劑,容易造成有毒成分殘留,萃取時(shí)間長(zhǎng)、效率低。
3.3 吸附法
吸附法分為3種:脂肪冷吸法、油脂溫浸法和吹氣吸附法。其原理是由于吸附劑和吸附質(zhì)分子間的作用力引起的,根據(jù)作用力的不同,可分為物理吸附和化學(xué)吸附。物理吸附主要靠分子間的范德華力,把吸附質(zhì)吸附在吸附劑表面,是可逆過(guò)程;化學(xué)吸附是依靠固體表面與吸附氣體分子間的化學(xué)鍵力,是化學(xué)作用的結(jié)果,其作用力大大超過(guò)物理吸附的范德華力,往往是不可逆的過(guò)程,而且,化學(xué)吸附速度會(huì)隨著溫度的升高而增加[30]。茉莉花精油提取一般采用油脂吸附法和吹氣吸附法,用油脂、活性炭或者大孔吸附樹(shù)脂等吸附性材料吸附鮮花的香氣成分,再用低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑將吸收的成分提取出來(lái)。油脂冷吸法是將花蕾平鋪于涂有脂肪基的玻璃板上,脂肪基起到吸附作用,放置24 h后,將脂肪基從玻璃板上刮下,用石油醚浸提,制取浸膏,用乙醇進(jìn)行低溫冷凍和過(guò)濾以除去脂肪和蠟,即得殘花凈油,香氣比冷吸香脂差[31]。
吹氣吸附法是在裝有茉莉花的密閉裝置進(jìn)風(fēng)口均勻吹入一定濕度和風(fēng)量的空氣,抽出帶有鮮花香氣的空氣進(jìn)入活性炭或者大孔吸附樹(shù)脂,吸附材料達(dá)到飽和時(shí),用溶劑多次脫附即得茉莉花精油。采用樹(shù)脂吸附是因具有多孔立體結(jié)構(gòu),按照相似相溶原理,吸附樹(shù)脂骨架內(nèi)表面性質(zhì)不同吸附不同極性有機(jī)物而起到分離不同香氣作用。馬崇德等人采用XAD樹(shù)脂吸附茉莉花頭香水樣[32];張麗霞也采用XAD-2樹(shù)脂吸附法制備茉莉頭香,對(duì)比3種香精油組分,頭香精油香氣品質(zhì)最佳,精油其次,凈油最差[22]。
活性炭作為吸附材料,其表面的物理吸附性能主要與活性炭比表面積和孔結(jié)構(gòu)有關(guān),其孔壁的總表面積一般高達(dá)500~1 700 m2/g,與其他吸附材料相比,具有小微孔(半徑<0.02 nm)特別發(fā)達(dá)的特征,這也是活性炭吸附能力強(qiáng)、吸附容量大的主要原因[33];活性炭表面的化學(xué)性質(zhì)主要由表面的化學(xué)官能團(tuán)的種類(lèi)與數(shù)量、表面雜原子和化合物確定,可以有選擇的吸附氣相或液相中的各種物質(zhì),以達(dá)到富集分離的目的。前人有將活性炭分裝于3層吸附器中,將茉莉花以適當(dāng)厚度分層分裝于花盤(pán)中,關(guān)好花室門(mén),調(diào)節(jié)風(fēng)量和相對(duì)濕度,吸附18~24 h,再用石油醚脫附,經(jīng)常壓濃縮和真空蒸餾后得吸附后精油[31]。采用活性炭作為吸附材料,具有吸附能力強(qiáng)、化學(xué)穩(wěn)定性好、力學(xué)強(qiáng)度高,且可方便再生等特點(diǎn)。
3.4 超臨界CO2流體萃取法
超臨界CO2 流體萃取是目前國(guó)外應(yīng)用于植物精油萃取和天然產(chǎn)物開(kāi)發(fā)利用最為廣泛的一種先進(jìn)的萃取分離技術(shù)。超臨界CO2是高效傳質(zhì)的理想介質(zhì),其溶解溶質(zhì)的速率遠(yuǎn)快于液體,具有比氣體大很多的對(duì)固體物質(zhì)的溶解與攜帶能力。在臨界點(diǎn)附近,壓力和溫度的微小變化就會(huì)引起CO2密度的巨大變化,而溶質(zhì)的溶解度會(huì)隨著超臨界CO2流體密度的增大而增大;利用這一性質(zhì),可在較高壓力下使溶質(zhì)溶解于超臨界CO2,然后通過(guò)減壓升溫或吸附使已溶解的溶質(zhì)因超臨界CO2密度的下降解析出來(lái)[34]。該法特點(diǎn)是安全,能出色地替代許多有害、有毒、易揮發(fā)、易燃的有機(jī)溶劑,而且CO2容易獲得,價(jià)格便宜,萃取后CO2一般直接釋放到環(huán)境中去,無(wú)任何毒副作用,具有完全“綠色”的特性[35]。目前國(guó)內(nèi)外利用此法從鼠尾草[36]、印度莞荽[37]、玫瑰[38]等原料中萃取香精油;何春茂[23]等采用超臨界CO2萃取桂花和茉莉花的香料組分,與普通石油醚提取法相比,不僅能大幅度提高浸膏萃取得率,而且浸膏各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均優(yōu)于石油醚法。超臨界CO2流體萃取法也存在著局限性,因萃取過(guò)程需較高壓力,設(shè)備制造要求高,產(chǎn)能相對(duì)有限,設(shè)備投資大,產(chǎn)品成本高, 因此在香精提取未能實(shí)現(xiàn)真正工業(yè)化生產(chǎn)。
綜上,目前茉莉花精油提取大多局限于茉莉凈油和精油的提取,而未涉及占精油總量近50%的茉莉花頭香的提取。而茉莉花具有不開(kāi)不香的特性,而頭香的香氣幽雅且清新,因此茉莉花頭香的提取技術(shù)值得探究。
4 植物精油提取先進(jìn)技術(shù)
4.1 亞臨界流體萃取
亞臨界萃取是萃取植物精油的一項(xiàng)新的工藝方法。該法是在常溫和一定壓力下,將亞臨界溶劑液化,利用溶劑相似相溶的性質(zhì),對(duì)物料進(jìn)行逆流萃取,萃取液(液相)在常溫下減壓蒸發(fā),使溶劑汽化與所萃取的目標(biāo)成分分離,得到液相的產(chǎn)品;被萃取過(guò)的物料(固相)在常溫下減壓蒸發(fā)出其中吸附的溶劑,得到另一產(chǎn)品。汽化的溶劑被再壓縮液化后循環(huán)使用[39]。亞臨界流體溶劑如丙烷、丁烷是法規(guī)(中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部公告2008年第13號(hào))所允許的工業(yè)化亞臨界萃取安全溶劑,其沸點(diǎn)都低于周?chē)沫h(huán)境溫度,一般沸點(diǎn)在0 ℃以下,20 ℃時(shí)的液化壓力在0.8 Mpa以下,因此溶劑易揮發(fā)、溶解性強(qiáng)、臨界壓力低的優(yōu)點(diǎn)不會(huì)對(duì)物料中熱敏性成分造成損害,適合熱敏性物料成分的萃取[40]。近年來(lái)亞臨界流體萃取已應(yīng)用到部分植物油、色素、精油、藥材等的提取,其中以水為溶劑的亞臨界萃取方法已在國(guó)外使用,Mohammad H. Eikani[41]采用亞臨界水萃取芫荽精油,發(fā)現(xiàn)其有利于提取精油中含氧化合物,Chunhui Deng[42]等采用亞臨界水萃取砂仁精油;郭娟等[43]通過(guò)對(duì)水蒸汽蒸餾、亞臨界水萃取和超聲輔助提取洋蔥精油的比較,發(fā)現(xiàn)亞臨界水萃取的精油含硫化合物含量較高;還有利用亞臨界水萃取茶樹(shù)花精油[44]、梅州金柚柚皮精油[45]、月桂和薄荷等精油[46];姜月霞[47]等用亞臨界萃取原生態(tài)椰子油,常進(jìn)文等[48]采用亞臨界和分子蒸餾技術(shù)提取苦水玫瑰揮發(fā)油。因此,亞臨界萃取使用綠色溶劑,萃取的植物精油具有高純度、無(wú)污染等特點(diǎn),且通過(guò)溶劑汽化與液化進(jìn)行熱交換,能耗低,常溫和中、低壓力的提取環(huán)境有利于大型萃取設(shè)備的制造,有利于植物精油工業(yè)化生產(chǎn)。
4.2 微膠囊-雙水相萃取法(MATPE)
微膠囊-雙水相萃取(MATPE)是利用被提取物質(zhì)在不同的兩相系間分配行為的差異進(jìn)行分離,并選用β-環(huán)糊精作為包裹材料,提高了囊心的耐熱穩(wěn)定性,避免提取過(guò)程中的高溫、氧化、聚合等不良影響,能有效地保護(hù)揮發(fā)油的天然成分,在常溫下可得到性能穩(wěn)定、香味均一的揮發(fā)油成分[49];郭麗等采用MATPE法對(duì)柑桔精油進(jìn)行了制備[50];王娣等把微膠囊技術(shù)和雙水相萃取技術(shù)相結(jié)合,采用β-環(huán)糊精-硫酸鈉雙水相萃取體系提取百里香精油和地椒精油,精油平均收率高達(dá)95%以上[51-52]。因此,MATPE法用于提取植物精油,能避免提取過(guò)程中的高溫、氧化和聚合等對(duì)精油成分的影響,可有效地保護(hù)精油的天然成分,可提高精油的提取率和純度,且能提取弱極性和無(wú)極性的香味成分,適合混合香料的提取。
4.3 分子蒸餾
分子蒸餾是一種在高真空下操作的蒸餾方法,突破常規(guī)蒸餾依靠沸點(diǎn)差分離物質(zhì)原理,而是依靠不同物質(zhì)分子逸出后運(yùn)動(dòng)平均自由程差別即蒸汽分子的平均自由程大于蒸發(fā)表面與冷凝表面之間的距離,利用料液中各組分蒸發(fā)速率的差異,對(duì)液體混合物進(jìn)行分離[53-54]。翁少偉[55]等采用超臨界CO2萃取和分子蒸餾技術(shù)聯(lián)用萃取和精制杭白菊精油,所得精油無(wú)論從外觀,還是香氣,都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他傳統(tǒng)方法;張靜菊[56]等利用分子蒸餾技術(shù)提取玫瑰精油,該法提取的玫瑰精油化學(xué)成分的種類(lèi)與水蒸氣蒸餾法提取基本相同;谷雨龍等[57]用水蒸氣蒸餾法提取地椒揮發(fā)油,用分子蒸餾法后相對(duì)分子質(zhì)量小的成分相對(duì)含量增加。因此,分子蒸餾可用于不同組分的提純和除雜,特別適合分離高沸點(diǎn)、黏度大、具熱敏性的天然物料,具有分離度高、無(wú)毒、無(wú)污染等特點(diǎn),但是分子蒸餾設(shè)備成本較高,且需在高真空度下運(yùn)行,對(duì)密封要求較高,且蒸發(fā)面和冷凝面之間的距離要適中,設(shè)備加工難度大,這阻礙了分子蒸餾的進(jìn)一步發(fā)展[53]。
4.4 生物酶制劑輔助提取
酶輔助提取法,是根據(jù)植物細(xì)胞壁的構(gòu)成,利用酶反應(yīng)具有高度專(zhuān)一性的特點(diǎn),選擇相應(yīng)的酶,將細(xì)胞壁的組成成分(纖維素、半纖維素和果膠質(zhì))水解或降解,破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),使細(xì)胞內(nèi)的成分溶解、混懸或膠溶于溶劑中,從而達(dá)到提取目的[58]。利用酶預(yù)先處理葡萄籽、松針葉提取精油,精油收率提高[59-60]。以中性蛋白酶為水解酶的提取蓖麻油的效果最好[61],將外源生物酶應(yīng)用于茶葉提取中,有利于茶葉細(xì)胞壁的浸漬、蛋白質(zhì)的水解和茶乳酪的轉(zhuǎn)溶,增加茶葉中茶多酚、茶黃素和氨基酸等的得率[62]。因此,酶輔助提取方法能夠在溫和條件下分解植物組織,提取時(shí)間短、有效成分破壞少,且能較大的提高精油得率,是一種植物精油提取很有前景的新技術(shù)。
此外,植物精油提取技術(shù)還可以借助一些輔助提取手段,如超聲波輔助萃取[63]、微波輔助提取[64]、閃式提取[65]等,以縮短精油提取時(shí)間,提高效率。這些提取技術(shù)具有良好的輔助作用,有著廣闊的應(yīng)用前景。
5 討論
隨著香精工業(yè)的快速發(fā)展,茉莉精油的提取技術(shù)日趨成熟,解決茉莉花頭香的提取技術(shù)相對(duì)落后、產(chǎn)業(yè)化水平不高、能效過(guò)低等缺點(diǎn),探索環(huán)保、高效的提取技術(shù)是其發(fā)展的方向,是今后研究的重點(diǎn)。
5.1 吸附材料吸附與亞臨界萃取相結(jié)合
根據(jù)茉莉花的開(kāi)花習(xí)性及其釋香機(jī)理,將茉莉花置于適宜的環(huán)境條件下使其充分吐香,采用吸附材料如活性炭等進(jìn)行吸附,再將包含香精油吸附材料和花渣分別放入亞臨界流體萃取設(shè)備得到茉莉頭香和浸膏。將吸附法與亞臨界萃取相結(jié)合,適合以茉莉花為代表的氣質(zhì)花頭香的提取,能彌補(bǔ)傳統(tǒng)提取方法如浸提法或蒸餾法難以捕捉頭香的缺陷,是獲得鮮靈、幽雅的茉莉頭香精油的有效途徑。亞臨界萃取所采用無(wú)污染綠色溶劑,可循環(huán)使用,高效節(jié)能,在常溫和中、低壓下萃取精油,且設(shè)備制造成本較低,便于工業(yè)化生產(chǎn),具有良好的市場(chǎng)前景。
5.2 生物酶制劑輔助提取
茉莉花的特征香氣成分為酯類(lèi)和醇類(lèi),目前的研究認(rèn)為這兩類(lèi)主要香氣物質(zhì)由酶促反應(yīng)形成,根據(jù)這一機(jī)理,可結(jié)合生物酶制劑輔助提取方法,在茉莉花開(kāi)放過(guò)程中加入相應(yīng)的酶類(lèi),如采用柚皮苷酶和β-葡萄糖苷酶對(duì)茉莉花進(jìn)行預(yù)處理,能有效促進(jìn)芳樟醇、苯甲醇和順-3-己烯醇等茉莉花香氣物質(zhì)的形成,可以提高茉莉花釋香主體成分的含量,從而提高精油提取率。
5.3 減少溶劑的使用量
由于茉莉浸膏含有較多的色素、蠟質(zhì)等成分,且香氣較差,難以滿足食品、醫(yī)療等方面的需要。為了獲得純度較高的茉莉凈油,工業(yè)上常將茉莉浸膏進(jìn)一步純化為凈油,大多采用有機(jī)溶劑浸提法,該法容易造成溶劑的大量使用,耗時(shí)較長(zhǎng)且溶劑殘留較多,如采用超聲波輔助提取方法,控制適宜的溫度下,通過(guò)超聲波的輻射作用來(lái)提高溶劑的穿透力,促進(jìn)溶劑與萃取成分的充分混合,可以減少溶劑的使用量,縮短凈油提取時(shí)間,提高得率。
隨著香料工業(yè)的發(fā)展,茉莉花精油提取技術(shù)的發(fā)展需在現(xiàn)有提取技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合各種輔助手段,采用新技術(shù)、新設(shè)備,摸索出能夠滿足工業(yè)化生產(chǎn)的天然精油提取技術(shù),以促進(jìn)茉莉花精油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。提取茉莉花頭香精油能為花茶加工開(kāi)拓新的方向,打破傳統(tǒng)的茶花拼和的窨制模式,以茉莉精油為香氣載體發(fā)展花茶窨制新工藝,解決目前花茶生產(chǎn)受到鮮花產(chǎn)地局限性、窨制過(guò)程鮮花浪費(fèi)、勞動(dòng)力成本高、加工環(huán)節(jié)多等問(wèn)題,促進(jìn)花茶產(chǎn)業(yè)朝著綠色、節(jié)能、機(jī)械化方向快速發(fā)展。
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