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柠檬皮中香精油提取工艺的研究



全 文 :第27卷第12期
No.12Vol.27
内江师范学院学报
JOURNAL OF NEIJIANG NORMAL UNIVERSITY
柠檬皮中香精油提取工艺的研究
沈王庆1,  沈哲华2 *
(1.内江师范学院 化学化工学院, 四川 内江 641100;2.太慈镇沈冲小学, 安徽 望江 246281)
  摘 要:为了研究柠檬皮中香精油的提取工艺,利用石油醚索氏提取,采用单因素法分别考察了柠檬皮的投加
量、石油醚的体积、萃取时间和萃取温度对香精油出油率的影响.结果表明当柠檬皮的投加量为25g、萃取温度为
60℃、萃取时间为30min时香精油的出油率达到最大值;随着石油醚用量的增加,香精油的出油率不断增加,综合
考虑提取率与经济性石油醚用量取400ml为宜.
关键词:柠檬皮;香精油;提取工艺
中图分类号:S666.5 文献标志码:A 文章编号:1671-1785(2012)12-0051-03
  内江及安岳地处四川盆地中部,气候温和,雨量
充沛,土地肥沃,以盛产优质柠檬闻名于全国,国内
90%的柠檬都产自这里,安岳县早在二三十年代就
开始种植柠檬,被誉为“中国柠檬之乡”,并享有“中
国柠檬看四川,四川柠檬看安岳”的美誉.安岳柠檬
果品多次荣获国家、省优质果品称号.内江及安岳的
柠檬产业早已被列入四川省“十一五”经济作物产业
发展总体规划,内江现有柠檬种植面积8 771hm2,
安岳现有柠檬种植面积15 341hm2,总产值近18亿
元[1].目前利用柠檬果肉开发出的柠檬酒、化妆品等
利用价值高,深受消费者欢迎,但柠檬开发过程中产
生了大量的柠檬皮和柠檬渣等废弃物,严重影响了
环境制约了柠檬的开发利用.柠檬皮重约占整果重
的20%[2],长期以来柠檬皮都没有得到合理的开发
和利用,急需开发新的利用途径.
柠檬果皮由两层组成,外层果皮含香精油,内层
果皮不含香精油,但含有多种黄酮配糖和香豆素衍
生物.柠檬的产地、收获季节和气候等影响柠檬香精
油的组成.
香精油在食品工业上运用得相当广泛,从清凉
饮料、糖果、饼干、点心、冰淇林,到日化工业的古龙
香水、牙膏香精及家用清洁剂,是一种非常重要且广
泛欢迎的天然香料[3].其中香精油中的α-1,8-萜二
烯还是电子工业中电路板的良好有机无污染清洗
剂.目前,全世界一年香精油的需求量约为16000t,
其中60%~70%供食品行业使用,其余则用于化妆
品、芳香清洁剂[3-5].
我国已有多家柑桔皮香精油生产厂家,但与国
外先进水平相比,在品种、质量上尚有较大的差距.
随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高,
对工艺的要求越来越高,生产厂家为提高经济效益、
降低成本,对柑桔皮进一步开展一系列的综合利
用[6-10],对柠檬的研究也不少[11-13],但至今未见从柠
檬皮中提取香精油的相关报道.
本文利用石油醚索氏提取法,采用单因素考察
了柠檬皮的投加量、石油醚的体积、提取时间和萃取
温度对出油率的影响,探索最佳工艺路线,为从柠檬
皮中提取香精油的工业化路线提供理论参考,为柠
檬的综合利用提供思路.
1 实验部分
1.1 实验原料与仪器
实验原料:柠檬皮,产于四川安岳
实验试剂和仪器:石油醚(30~60℃)分析纯 成
都金山试剂厂生产;AB135-3电子天平,瑞士
METTLER TOLEDO;DF-101S集热式恒温加热
·15·
*  收稿日期:2012-08-07
 作者简介:沈王庆(1974-),男,安徽望江人,内江师范学院副教授,硕士.研究方向:化工工艺.
内江师范学院学报 第27卷第12期
磁力搅拌器,巩义市英峪予华仪器厂.
1.2 实验方法
1.2.1 柠檬皮的投加量对出油率的影响
分别称取15、20、25、30、35g破碎度为3mm
的柠檬皮,在搅拌速度为25r/min、萃取温度为
70℃、萃取时间为30min、萃取剂石油醚用量为200ml
的条件下利用石油醚索氏提取法进行香精油的提
取.
1.2.2 石油醚的用量对柠檬皮出油率的影响
称取25g破碎度为3mm的柠檬皮在搅拌速度
为25r/min、萃取温度为70℃、萃取时间为30min、萃
取剂石油醚用量分别为100、200、300、400、500ml的
条件下利用石油醚索氏提取法进行香精油的提取.
1.2.3 萃取时间对柠檬皮出油率的影响
称取25g破碎度为3mm的柠檬皮在搅拌速
度为25r/min、萃取温度为70℃、萃取剂石油醚用
量为400ml,萃取时间分别为10、20、30、40、50min
的条件下利用石油醚索氏提取法进行香精油的提
取.
1.2.4 萃取温度对柠檬皮出油率的影响
称取25g破碎度为3mm的柠檬皮在搅拌速
度为25r/min、萃取时间为30min、萃取剂石油醚
用量为400ml,萃取温度分别为40、50、60、70、80℃
条件下利用石油醚索氏提取法进行香精油的提取.
2 结果和讨论
2.1 柠檬皮的投加量对出油率的影响
由图1可知,当柠檬皮的投加量为15~25g时
香精油的出油率不断增加,当柠檬皮的投加量为
25g时,出油率达到最大值,当柠檬皮的投加量为
25~35g时,香精油的出油率不断减少.
图1 柠檬皮的投加量对出油率的影响
这是因为当柠檬皮的投加量为15~25g时,毛
油和柠檬皮的重量都在不断增加,这时毛油重量的
增加率比柠檬皮重量增加率要大,因此出油率不断
增加;当柠檬皮为25g时出油率达到最大值;当柠
檬皮的投加量为15~25g时,毛油和柠檬皮的重量
也都在不断增加,但这时毛油重量的增加率比柠檬
皮重量增加率要小,因此出油率不断减小.因此此时
柠檬皮的投加量取25g为宜.
2.2 石油醚的用量对柠檬皮出油率的影响
由图2可知,随着石油醚用量的增加,香精油的
出油率不断增加,当石油醚用量为500ml时的出油
率为1.84%与石油醚用量为400ml时的出油率
1.83%基本相同.
图2 石油醚的用量对柠檬皮出油率的影响
由于随着石油醚用量的增加,香精油从柠檬皮
内部的液体中逐渐扩散至柠檬皮表面的频率增加,
扩散速率变大,因此随着石油醚用量的增加,出油率
逐渐变大.石油醚用量过大,必然加重后续分离操作
的负担.因此,综合考虑提取率与经济性石油醚用量
取400ml为宜.
2.3 萃取时间对柠檬皮出油率的影响
由图3可知,当萃取时间为10~30min时柠檬
皮的出油率不断增加,萃取时间为30min时达到最
大值,当萃取时间为30~50min时柠檬皮的出油率
不断减小.
图3 萃取时间对柠檬皮出油率的影响
当萃取时间为10~30min时,萃取的时间越
长,萃取越充分,因而香精油的萃取率就越高;当萃
取时间为30~50min时,随着萃取时间的延长,乳
化现象越来越严重,分离困难,且杂质含量大,导
致出油率降低.图3表明当萃取时间为30min时,
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2012年12月 沈王庆,沈哲华:柠檬皮中香精油提取工艺的研究
出油率最大.
2.4 萃取温度对柠檬皮出油率的的影响
由图4可知,当萃取温度为40~60℃时,香精
油的出油率不断增大;当萃取温度为60℃时,出油
率达到最大值;当萃取温度为60~80℃时,出油率
随萃取时间的延长反而减小.
图4 萃取温度对柠檬皮出油率的的影响
在初始阶段随着提取温度的升高香精油的出油
率不断增加,当温度为60℃时,出油率达到了最高
效率;当温度高于60℃时由于石油醚具有一定的挥
发性,如果继续升高温度就会让生成的部分香精油
随石油醚挥发掉,所以当萃取温度高于60℃时,出
油率就有所降低,因此此时反应温度取60℃为宜.
3 结论
柠檬皮的投加量、石油醚的体积、萃取时间和萃
取温度对香精油的出油率影响较大.当柠檬皮的投
加量为25g、萃取温度为60℃、萃取时间为30min
时香精油的出油率各自达到最大值;随着石油醚用
量的增加,香精油的出油率不断增加,当石油醚用量
为400ml时与石油醚用量为500ml时的出油率基
本相同,因此综合考虑提取率与经济性石油醚用量
取400ml为宜.
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On Extraction of Essential Oil from Lemon Peel
SHEN Wang-qing1 SHEN Zhe-hua2
(1.Colege of Chemistry and Chemical Engineering,Neijiang Normal University,Neijiang,Sichuan 641100,China;
2.Shenchong Primary School,Taici Township,Wangjiang,Anhui 246281,China)
  Abstract:To study the essential oil extraction process from lemon peel,single factor approach was applied to investigate
the influence of factors like the weight of the lemon peel,volume of petroleum ether,extraction time and extraction tempera-
ture upon the yield of the essential oil by Soxhlet extraction method.The result showed when the weight of the lemon peel was
25g,the extraction temperature was at 60℃and the extraction time was 30min,the oil yield was maximum.The oil yield of
the essential oil increases as the volume of petroleum ether increases.The optimal volume of petroleum ether was 400ml.
  Key words:lemon peel;extraction process;essential oil
(责任编辑:胡 蓉)
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