全 文 ：第 37卷第 7期 辽　　宁　　化　　工 Vol.37, No.7
2008年 7月 LiaoningChemicalIndustry July, 2008
从山苍子油中提取柠檬醛新工艺的研究
郑秋霞 1 , 黄　敏2
(1.茂名学院化工与环境工程学院 , 广东 茂名 525000;　2.茂名学院化学与生命科学学院 , 广东 茂名 525000)
摘　　　要:　采用分子蒸馏技术对从天然产物山苍子油中分离纯化柠檬醛工艺条件进行研究。结果
表明:在蒸馏压力 0.2kPa、蒸馏温度 45℃、物料流量 1滴 /s、刮膜蒸馏转速 370 ～ 390r/min、冷却水温度
4 ～ 5 ℃, 提取的柠檬醛质量分数可达到 95.08%, 收率为 80.02%。经过二次分子蒸馏可得到纯度为
100%的柠檬醛。
关　键　词:　山苍子油;分子蒸馏;柠檬醛
中图分类号:　TQ224　　文献标识码:　A　　文章编号:　1004 0935(2008)07 0442 04
　　山苍子是樟科木姜子属灌木植物 ,是我国特
有的香料植物资源之一 ,国外分布较少。山苍子
的叶 、花和果实中均含有柠檬醛等挥发性芳香成
分 ,因而山苍子的叶 、花 、果实都会产生令人愉快
的甜香香气 ,其中以果 、花尤甚 [ 1 -2] 。山苍子油是
从山苍子植株的果皮中提取的挥发油份。目前我
国对山苍子的利用还只停留在提取山苍子油出口
创汇的低级阶段。山苍子油主要成份为柠檬醛 ,
其质量分数高达 60% ～ 80%,最高可达 90%,远
远高于国外的其它品种 [ 3-4] 。柠檬醛是调配 、合
成香料及制药中间体 ,用途非常广泛 [ 5-7] 。利用
山苍子油提取高附加值的柠檬醛对促进野生植物
资源的综合开发和天然柠檬醛的分离纯化研究具
有一定的实际意义。
传统的从山苍子油中提取柠檬醛是用水蒸汽
蒸馏法及化学方法 ,这种方法提取的柠檬醛质量
分数利用较低 ,且化学试剂对产品的香气有一定
的影响 [ 8] 。用分子蒸馏方法从山苍子油中提取
柠檬醛的质量分数可达 95%以上 ,收率达 80%,
且对产品的香气不产生影响。
1　试验部分
1.1　原料及仪器
山苍子油 ,贵州省三都县所产 ,外观为棕色 、
不透明;HandWayMD-S80型分子蒸馏装置 ,广
州汉维机电股份有限公司制造;气相色谱 -质谱
(GC-MS)联用仪 ,美国菲尼根公司(Finngan)制
造 。
1.2　试验装置
采用 HandWayMD-S80型分子蒸馏装置对
山苍子油进行分子蒸馏。试验的工艺条件为刮膜
蒸馏转速 370 ～ 390 r/min,物料流量 1滴 /s,冷却
水温度 4 ～ 5 ℃,改变压力和温度 ,考察压力和温
度对馏余物收率 、柠檬醛质量分数 、柠檬醛收率的
影响。
1.3　分析方法
山苍子油及各馏分的化学成份分析在 GC-
MS联用仪上进行 ,色谱柱 DB-5MS石英毛细管
柱(30m×0.25mm×0.25μm)。载气为氦气 ,柱
初温 80 ℃(3 min),升温至 120 ℃(5 min),再升
温至 160 ℃(1 min),程序升温 12 ℃/min。进样
口温度为 220 ℃, GC-MS接口温度 230 ℃。电
离方式 EI,电离能 70 eV;离子源温度 200 ℃,扫
描范围 35 ～ 350 amu。标准谱库为美国 NIST谱
库 。相对质量分数的确定为面积归一化法 。
2　结果与讨论
2.1　山苍子油的主要化学组成与理化性质
山苍子油中的主要成分和性质见表 1。
　　收稿日期:　2008-03-15　　作者简介:　郑秋霞(1954-),女 ,实验师。
表 1　山苍子油主要成分和性质
序号 化合物名称 分子式 相对分子质量 相对质量分数 , % 常压沸点 /℃ 相对密度 /(kg· m-3)折光率(n20)
1 甲基庚烯酮 C8H14O 126 1.89 172 ～ 176 861.2 1.440
2 柠檬烯 C10H16 136 11.89 175 ～ 176 842.2 1.472
3 桉树脑 C10H18O 154 2.37 176 ～ 177 920.0 1.455
4 芳樟醇 C10H18O 154 0.98 194 ～ 197 1.465
5 马鞭草烯醇 C10H16O 152 0.89 195 ～ 197 966.2 1.4910
6 顺式柠檬醛(β -柠檬醛 、橙花醛) C10H16O 152 34.21 228 ～ 229 897.2 1.489 0
7 反式柠檬醛(α-柠檬醛 、香叶醛) C10H16O 152 45.2 228 ～ 229 890.0 1.489 0
　　从山苍子油中共检测出 14个化合物 ,并对其
中相对质量分数 >0.5的组分进行了鉴定 ,确定
了它们的化学结构。从表 1中可看出 ,柠檬醛质
量分数为 79.61%,其中反式柠檬醛为 45.2%,顺
式柠檬醛的质量分数为 34.21%。柠檬醛的沸点
最高并与其他各组分沸点相差 30℃以上 ,这就有
可能通过蒸馏法进行分离 ,且柠檬醛应大部分富
集在馏余物中。
2.2　分子蒸馏工艺
2.2.1　一次分子蒸馏
2.2.1.1　压力对柠檬醛的质量分数和收率影响
柠檬醛的收率 , % =馏余物收率×(柠檬醛的质量分数 /原料
中醛的质量分数)×100
在刮膜蒸馏转速 370 ～ 390r/min、物料流量 1
滴 /s、冷却水温度 4 ～ 5 ℃下 ,分别在蒸馏温度 50
℃、45 ℃及 40 ℃条件下 ,改变蒸馏压力对山苍子
油进行分子蒸馏 ,柠檬醛的质量分数和收率分别
见图 1、图 2及图 3。
图 1 　 50℃时压力对柠檬醛收率及质量分数的影响
从图 1可以看出 , 50℃时 ,压力从 0.2 kPa升
高到 3.325kPa时 ,馏余物中柠檬醛的质量分数
变化比较大 ,从 97.37%减少到 89.0%,减少了
8.6个百分点 。而压力从 3.325 kPa升高到 9.
325kPa时 ,柠檬醛的质量分数变化平缓 ,从 89.
0%降低到 87.19%,只减少了 2.0个百分点;柠
檬醛收率变化规律与馏余物收率变化规律类似:
即两者都随压力的升高而升高 ,在 0.2 ～ 3.325
kPa以及 7.325 ～ 9.325 kPa范围内 ,变化幅度比
较大 ,而在 3.325 ～ 7.325 kPa范围内变化幅度比
较小。
图 2 　 45℃时压力对柠檬醛收率及质量分数的影响
从图 2可知 , 45 ℃时 ,柠檬醛的质量分数随
压力的升高而降低 ,柠檬醛的收率和馏余物的收
率随压力的升高而升高。当压力从 0.1 kPa升高
到 3.325 kPa时 ,柠檬醛的质量分数从 98.01%降
到 88.33%, 柠檬醛的收率变化则较大 ,从 66.
47%升到 89.43%,馏余物的收率从 54.50%升到
80.62%。
图 3　 40 ℃时压力对柠檬醛收率及质量分数的影响
443第 37卷第 7期　　　　　　　郑秋霞 ,等:从山苍子油中提取柠檬醛新工艺的研究　　　　　　　
从图 3可知 , 40 ℃时 ,柠檬醛的质量分数随
压力的升高而降低 ,柠檬醛的收率和馏余物的收
率随压力的升高而升高。当压力从 0.1 kPa升高
到 3.325 kPa时 ,柠檬醛的质量分数从 96.71%降
到 86.94%,柠檬醛的收率变化较大 ,从 73.49%
升到 95.25%,馏余物的收率从 60.50%升到 87.
22%。
综上所述(研究表明),为了获得高纯度柠檬
醛应选择在低压下操作。
2.2.1.2　温度对柠檬醛收率和质量分数的影响
在刮膜蒸馏转速 370 ～ 390r/min、物料流量 1
滴 /s、冷却水温度 4 ～ 5 ℃下 ,分别在蒸馏压力 3.
325kPa及 0.2 kPa条件下 ,改变温度对山苍子油
进行分子蒸馏 ,温度对柠檬醛收率及质量分数的
影响见图 4及图 5。
图 4　 3.325 kPa时温度对柠檬醛收率及质量分数的影响
在蒸馏压力为 3.325kPa时 ,当温度由 40 ℃
升高至 55℃时 ,柠檬醛的质量分数从 86.94%升
至 89.85%,略有升高;柠檬醛的收率从 95.25%
降至 77.30%,有较大幅度的改变。
在蒸馏压力为 0.2 kPa时 ,当温度由 40 ℃升
高至 55 ℃时 ,柠檬醛的质量分数从 88.00%升至
97.37%后又略有下降到 96.76%,有较大幅度的
提高;柠檬醛的收率从 86.82%降至 59.56%,下
降幅度较大 。
图 4、图 5表明 ,在一定压力下 ,随着温度的
升高 ,馏余物的收率逐渐降低 ,柠檬醛收率也逐渐
降低 ,柠檬醛的质量分数逐渐升高;且高温有利于
提高柠檬醛的质量分数 ,低温有利于提高柠檬醛
的收率 。
因此 ,为了得到高纯度的柠檬醛应选择高温 、
低压;为了得到高收率柠檬醛 ,应选择低温 、高压。
图 5　 0.2 kPa时温度对柠檬醛收率及质量分数的影响
2.2.2　二次分子蒸馏
为了得到更高纯度的柠檬醛 ,采用二次分子
蒸馏工艺 ,工艺流程见图 6,实验结果见表 2。
图 6　从山苍子油中提取柠檬醛的分子蒸馏工艺
444 　　　　　　　　　　　　　　　辽　　宁　　化　　工　　　　　　　　　　　　　　　2008年 7月
表 2 　山苍子油二次分子蒸馏的实验结果
1 2 3
温度 /℃ 50 50 50
压力 /kPa 0.1 0.15 0.2
w(原料柠檬醛), % 96.71 90.50 88.00
馏余物收率 , % 65.23 55.40 32.63
w(馏余物柠檬醛), % 100 99.06 86.80
柠檬醛收率 , % 67.22 60.20 31.56
从表 2可以看出 ,在蒸馏温度 50 ℃、压力为
0.1kPa下 ,山苍子油经二次分子蒸馏后所得到的
柠檬醛纯度几乎达到 100%,但柠檬醛的收率小
于 70%。
3　结　语
(1)采用分子蒸馏从山苍子油中提取柠檬醛
是可行的 ,由于分子蒸馏属于物理过程不会改变
柠檬醛的香气 ,保持了原料的天然性 ,且避免使用
大量化学溶剂 ,因此是一种绿色工艺过程 ,具有一
定的工业化前景 。
(2)在物料流量 1滴 /s、刮膜蒸馏转速 370
～ 390 r/min、冷却水温度 4 ～ 5 ℃等条件下 ,研究
了温度和压力等操作因素对从天然香料山苍子油
中提取柠檬醛的影响 ,结果表明 ,为了得到高纯度
的柠檬醛应选择高温 、低压;为了得到高收率柠檬
醛 ,应选择低温 、高压 。为了获得高纯度 、高收率
柠檬醛的较优工艺条件是:蒸馏压力 0.2kPa、蒸
馏温度为 45 ℃。此条件下获得的柠檬醛质量分
数为 95.08%,柠檬醛的收率为 80.02%。
(3)采用二次分子蒸馏可得到纯度为 100%
的柠檬醛。
参 考 文 献
[ 1] 　中国油脂植物编写委员会.中国油脂植物 [ M] .北京:
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业卷)[ M] .北京:农业出版社 , 1993, 328-329.
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StudyonExtractionofCitralfromLitseaCubebaOil
ZHENGQiu-xia1 , HUANG　 Min2
(1.SchoolofChemicalandEnvironmentalEngineering, Maominguniversity, Maoming525000, China;
2.SchoolofChemistryandlifescience, Maominguniversity, Maoming525000, China)
Abstract:TheprocessofextractingcitralfromLitseacubebaoilwasstudiedbymeansofmoleculardistilationtechnique.The
resultshowedthatunderthesystempressure0.2kPa, distilationtemperature45 ℃, flowrate1 d/s, rotation370 ～ 390r/min,andtemperatureofcoolingwater4 ～ 5 ℃, thecontentofcitralreached95.08%, itsproducingratereached80.02%.Thecon-
tentofcitralreached100%bythesecondmoleculardistilation.Itshowedthatmoleculardistilationtechniquewouldbeacertain
feasibilityandacertainindustrializedforegroundforisolatingnaturalcitralfromlitseacubebaoil.
Keywords:Litseacubebaoil;Moleculardistillation;Citral
中石化川东北一天然气井获重大发现
中石化勘探南方分公司部署在川东北探区清溪场构造上的一口天然气井 , 近日测试获日产天然气 106.775万 m3 ,
创川东北地区常规测试单层日产量最高记录。紧邻普光气田的清溪场构造位于普光气田南缘 , 含气面积约 40 km2。新
清溪 1井于 2007年 4月 9日开钻 ,今年 6月 15日完钻 ,完钻井深 4 371 m。该井所产天然气不含硫化氢。根据新清溪 1
井实钻分析 , 清溪场构造油气成藏条件好 , 具有多层系复式油气成藏的特点 ,资源丰富。业内人士指出 ,新清溪 1井的重
大发现 , 进一步证实了普光气田周缘裂缝发育 、高产 、连通性好 , 气层具有连片分布特征;进一步拓展了普光气田外围勘
探领域 , 扩大了普光气田的含气面积 , 夯实了川气东送工程的资源基础。
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