□馬丹 譚磊
(荊楚理工學院 湖北 荊門 448000)
水蒸氣蒸餾法提取橘皮中檸檬烯的工藝條件研究
□馬丹譚磊
(荊楚理工學院湖北荊門448000)
以廢棄的橘皮為主要原料,采用單因素和正交試驗方法,利用水蒸氣蒸餾法提取檸檬烯結合旋光度測定法,以檸檬烯含量為指標,探究最佳的工藝條件。實驗結果表明,最佳的工藝參數(shù)為:添加劑為氯化鈉,添加量為0.5%,提取時間為50min,最佳物料比為1:4。
橘皮;檸檬烯;提取工藝;水蒸汽蒸餾法
本文DOI:10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.04.051
橘皮中橘皮精油的主要成分為檸檬烯,它作為一種重要的天然產(chǎn)物廣應用在食品香精農(nóng)藥助劑殺菌劑清洗劑及醫(yī)藥等領域中。許多證據(jù)支持檸檬烯在癌癥預防和治療中有作用,尤其是膽結石的治療方面有很大的成效。橘皮精油提取的主要方法有壓榨法、溶劑浸提法、水蒸氣蒸餾法等,但通常由于橘皮中可能有痕量的農(nóng)藥殘留采用前兩種方法提取的油的品質受到影響,而采用水蒸氣蒸餾法提取的精油則可有效避免農(nóng)藥殘留的問題。
本研究以廢棄的橘皮為主要原料,利用水蒸氣蒸餾法對其進行提取,采用單因素和正交試驗的研究方法對提取工藝進行優(yōu)化,以旋光度測定法測定檸檬烯得率。
1.1材料與設備
橘皮(湖北荊門漳河),氯化鈉、氯化銨、硫酸鈉、碳酸鈣、二氯甲烷均為分析純。電熱恒溫水浴鍋(B-220,上海亞榮生化儀器廠)、電子分析天平(上海上天精密儀器有限公司)、自動旋光儀(WZZ-1s型、上海物理光學儀器廠)。
1.2試驗方法
1.2.1工藝流程:取一定量干燥粉碎的橘皮,加入一定量的蒸餾水和添加劑,蒸餾,收集餾分,二氯甲烷萃取,萃取液濃縮到一定體積,測定旋光度,計算含量。
1.2.2標準曲線的制備。取約9g檸檬烯標準品用乙醇溶解,加蒸餾水定容至100mL的棕色容量瓶中,分別取2mL、4mL、6mL、8mL、10mL于50mL棕色容量瓶中加乙醇定容,然后放置于20℃水浴鍋中水浴,然后測其旋光度。以旋光度為縱坐標,濃度為橫坐標,繪制標準曲線。結果見表2。
1.2.3提取效率影響因素的研究
固液比對提取效率的影響
稱取橘皮100g,不添加任何添加劑的條件下,固液比為1:1、1:2、1:3、1:4的比例加入蒸餾水,常壓下蒸餾30min,收集餾出液置于分液漏斗中,用二氯甲烷分二次萃取,取油層,測旋光度,結果見表3。
提取時間對提取效率的影響
研究在橘皮質量為100g、不添加添加劑、固液比為1:4時,提取時間分別為30min、40min、50min、60min時,檸檬烯的提取效率。蒸餾結束后,取餾出液,將餾出液濃縮至50mL,置于分液漏斗中,取二氯甲烷分二次萃取,取油層,測旋光度,結果見表4。
添加劑種類對產(chǎn)率的影響
研究在橘皮質量為100g,提取時間為60min,固液比1:4時,分別添加氯化鈉,氯化銨,硫酸銨,硫酸鈣相同的質量下添加劑種類對提取效率的影響。蒸餾結束后取餾出液置于分液漏斗中,用二氯甲烷粉二次萃取,取油層,測旋光度,結果見表5。
添加劑用量對提取效率的影響
研究在橘皮質量為100g,提取時間為60min,固液比1:4,加入不同質量的氯化鈉時的提取效率。每100g橘皮中分別加入氯化鈉0.5g,1.0g,1.5g,2.0g,結果見表6。
1.2.4正交試驗。根據(jù)單因素的試驗結果選擇對提取效率影響較大的因素:提取時間、固液比,添加劑用量。每個因素選擇4個水平,設計L16(34)正交試驗表1。
表1 正交試驗因素與水平
2.1標準曲線
表2 線性關系考察
線性回歸方程:C=4.8021A-1.007(R=0.9987),其中C為檸檬烯溶液的濃度,A表示旋光度。
2.2單因素試驗結果
表3 不同固液比下的提取率
根據(jù)實驗數(shù)據(jù),當固液比為1:4時,濃度最高,不同的固液比對實驗結果有一定影響。
表4 不同提取時間下的提取率
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知,當蒸餾時間為60min時,測得含量最高,不同的蒸餾時間對實驗結果影響較大。
表5 不同添加劑下的提取率
表4說明,在其他條件一樣的情況下,由于添加了添加劑改變了果皮內外的滲透壓,使得產(chǎn)物的溶出率改變了,所以添加添加劑之后產(chǎn)率變高了,又由于不同添加劑對果皮的滲透壓的大小不同,氯化鈉的作用最顯著,所以添加氯化鈉之后,產(chǎn)率最高。
表6 不同添加劑用量下的提取率
實驗數(shù)據(jù)表明,添加劑用量為每100g里加入1.0g時,濃度最高,添加劑用量對結果影響較大。
2.3正交試驗結果
表7 正交試驗表L16(34)
表6說明:各因素對提取率的影響程度依次是固液比>添加劑添加量>反應時間。提取最佳工藝條件為:A3B4C2,即提取時間50min,固液比為1:4,添加劑用量為每100g里加入1.5g時,含量最高。
在本研究的試驗條件下,根據(jù)試驗結果可得出如下結論。
(1)最適添加劑為氯化鈉。
(2)最佳提取工藝為提取時間50min,固液比1:4,添加劑用量每100g原料里加入1.5g。
1004-7026(2016)04-0071-02中國圖書分類號:TS255
A