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从山苍子中提取柠檬醛及其测定研究



全 文 :第18卷第 7期
20 01年 7月
精 细 化 工
FINE CHEMICALS
Vol.18 , No.7
July 2 0 0 1
香料与香精
从山苍子中提取柠檬醛及其测定研究
刘晓庚 ,陈梅梅 ,谢宝平
(江西农业大学 应用化学研究所 ,江西 南昌 330045)
摘要:采用微波辐照从山苍子中提取柠檬醛 , 精油的得率较传统的直接水蒸气蒸馏法平均提高
2.48%以上。用程序升温毛细管柱气相色谱归一化法测定山苍子精油中的柠檬醛 , 获得的山苍
子精油柠檬醛质量分数为 68.64%,回收率为 101.3%, 相对标准偏差为 0.28%, 线性相关系数为
0.9997 ,准确性与内标法相一致 , 而且操作较内标法和 GB 11424—89 法更为方便。
关键词:山苍子;柠檬醛;提取;色谱法
中图分类号:TQ654.2  文献标识码:A  文章编号:1003-5214(2001)07-0398-03
  山苍子[ Litssea cubeba(Lour.)Pers.] ,又名山鸡
椒 、山姜子 、木姜子等 ,为樟科落叶灌木或小乔木 。
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] 。用山苍子果
实经水蒸气蒸馏制取山苍子精油或柠檬醛 ,是我国
的一项传统林产化工产品 。传统的水蒸气蒸馏法出
油率一般为 4%~ 6%,个别高达 10%[ 2] 。以山苍子
精油为原料经化学方法分离可得纯度很高的柠檬
醛。
山苍子精油是制取柠檬醛 、紫罗兰酮 、甲基紫罗
兰酮 、鸢尾酮 、维生素 A 、E和治疗冠心病的药物 、高
级空气清新剂 、冰箱除臭剂等许多物质的原料[ 1~ 3] 。
山苍子精油还具有消毒杀菌 、灭虫的功效 ,用于去除
粮食贮存中的黄曲霉素和防治仓贮虫害 、茶树黄萎
病和锈病[ 2] 。用山苍子果实制取柠檬醛 、紫罗兰酮
等的研究 ,前人已取得了不少成果[ 1~ 5] 。本文在前
人研究的基础上 ,用微波辐照技术对提取山苍子精
油与制取柠檬醛进行初步探索;另外 ,为监测柠檬醛
的提取与制备过程及山苍子精油与柠檬醛的质量 ,
对柠檬醛定量分析方法也作了探讨 。
1 实验
1.1 材料
山苍子采自峡江县和井冈山市 。亚硫酸氢钠
(分析纯)、丙酮(色谱纯)、苯乙酮(色谱纯)、柠檬醛
标准品(分析纯 ,质量分数不低于 99.5%,上海试剂
公司产)。提取 、制取用水为蒸馏水 ,分析用水为二
次蒸馏水。其他试剂均为分析纯试剂 。
GC-14A 气相色谱仪和 CR-5A 数据处理机
(日本岛津制作所产),ZFA旋转蒸发器(上海玻璃仪
器二厂产),蚬华 E70TF -2/ J220 型 850W 2450 MHz
家用微波炉 ,温度计(未校正)。
1.2 由山苍子提取柠檬醛的方法[ 6~ 8]
将新鲜山苍子果实除去杂物后 ,称取一定量鲜
果 ,放入旋转蒸发器提取器 ,加入适量 45 ℃左右的
蒸馏水后 ,将提取器置于微波炉中。将微波炉开关
旋至中档 ,进行微波浸提一定时间后 ,将提取器移出
微波炉 ,改用水蒸气蒸馏 ,收集水蒸气蒸馏出的馏
分 ,当流出的馏分中几乎无油珠时 ,再将盛有山苍子
料液的提取器再置于微波炉 ,在中档下再浸提和进
行水蒸气蒸馏。如此 ,重复 1 ~ 2次 。将所收集到的
馏分加入适量 NaCl后静置过夜 ,用分液漏斗分离 ,
再经干燥 ,得山苍子精油。测定其柠檬醛的含量 。
将提取得到的山苍子油(由分液漏斗中分离出
的即可 ,不必进行干燥)取一定量放入反应器中 ,置
于微波炉中 ,搅拌 ,滴加超饱和的 NaHSO3 溶液于反
应器中 ,并开启微波炉于低档 ,控制温度不超过 10
℃(用冰盐水控制),待反应至料液中柠檬醛完全转
化成加成物时 ,停止反应。从微波炉中取出反应器 ,
静置 ,分离 ,将分离出来的结晶状物用乙醚洗净 ,再
用适量 0.1 mol/L H2SO4溶解结晶状物 ,再置于微波
炉中至水解完全 ,分离出柠檬醛 ,进行干燥 ,即可得
纯度很高的柠檬醛 。测定其柠檬醛的含量 。
收稿日期:2000-11-13
基金项目:江西省科委重点科技计划资助项目(0514)
DOI :10.13550/j.jxhg.2001.07.010
1.3 柠檬醛的测定方法[ 9~ 12]
用气相色谱归一化法测定。色谱柱:SE-54石
英毛细管色谱柱 ,长 25 m ,内径 0.2 mm;FID检测器:
80 ~ 230 ℃,10 ℃/min程序升温 ,进样温度 240 ℃;
检测温度 250 ℃;载气氮气流速 20 mL/min;尾吹气
流速 50mL/min;进样量 0.5μL。在此色谱条件下以
丙酮为溶剂 ,对山苍子精油进行分离检测 ,用已知标
准物进行对照在色谱图中鉴别出柠檬醛(橙花醛+
香叶醛)的峰 ,所测得的色谱图如图 1所示 。
1—溶剂;2—杂质;3—橙花醛;4—香叶醛;5—苯乙酮
图 1 山苍子精油中柠檬醛的定量分析气相色谱图
2 结果与讨论
(1)经 L9(34)正交实验确定了用微波辐照水蒸馏提
取山苍子果实中精油的条件为:微波辐照时间为 5~ 20
min ,微波温度为60 ~ 80 ℃,蒸馏温度为 80 ~ 100 ℃,蒸
馏提取时间为80~ 115 min ,提取次数为3次。在此
条件下 ,用微波辐照加水蒸气蒸馏法与传统的直接用
水蒸气蒸馏法提取的实验结果见表1。
表 1 微波辐照法与传统法对山苍子精油提取的影响
项目 得率/ % 平均得率/ % 提取时间/min w(柠檬醛)/ % 平均质量分数/ %
微波法 5.5~ 8.6 8.38 90~ 120 68.3~ 75.9 74.78
传统法 4.0~ 6.3 5.86 380~ 480 63.3~ 70.4 68.64
  注:表中数据为 8个批次 , 24个样品的平均测定结果。
从表 1可见 ,微波法的提取时间只是传统的水
蒸气蒸馏法提取时间的 1/4 ,但微波法精油的得率
较传统法增加了 2.48%,而且精油中柠檬醛的含量
提高6.14%以上 。产生如此效果的原因 ,可能是微
波能促使山苍子精油从其果实果皮组织的细胞中更
快更有效地进行渗透 、扩散 、交换 ,而被快速有效地
浸提出来。但是采用微波辐照+水蒸气蒸馏法提取
山苍子精油的操作比较麻烦 ,而且装置复杂 ,用于生
产还存在较大的距离。若要用于生产 ,需解决装备
和操作等一些技术上的问题 。
(2)采用亚硫酸氢钠法将山苍子油制成柠檬醛。
用这种方法制取柠檬醛 ,在微波下仅需 3 ~ 5 min即
可使亚硫酸氢钠与醛的加成反应进行得很完全 ,较
无微波下反应时间缩短 20倍以上 ,而且温度及其他
控制条件相对宽松 、容易控制。所以 ,在分离制取柠
檬醛的过程中醛的损失量减少 ,实验结果显示在微
波下醛损失量小于 0.8%,而无微波下醛的损失量
达 1.2%以上。
(3)用毛细管柱气相色谱归一化法测得山苍子
精油和自制柠檬醛的含量 ,结果见表 2。
表 2 山苍子精油和自制柠檬醛的定量分析结果
样品名称 测定方法 w(柠檬醛)/ % 平均值/ % 标准偏差/ % 相对标准偏差/ %
山苍子精油 归一化法 68.7 68.8 68.4 68.5 68.8 68.64 0.19 0.28
内标法[ 10] 68.5 68.8 68.2 68.4 68.6 68.50 0.19 0.28
GB 11424—89法[9] 68.5 68.9 68.4 68.6 68.9 68.66 0.23 0.34
自制柠檬醛 归一化法 99.3 99.6 99.4 99.5 99.5 99.46 0.11 0.11
内标法[ 10] 99.2 99.6 99.3 99.5 99.4 99.40 0.18 0.18
  从表 2和图 1可知 ,由于毛细管色谱柱能使山苍
子精油的各组分几乎完全出峰 ,所以 ,采用归一化法的
测定结果与用内标法的结果基本一致;用柠檬醛标样
以归一化法和内标法分别进行线性相关性和回收率实
验测定[ 13] ,结果表明用毛细管色谱柱的归一化法和内
标法的线性相关性系数分别为 0.9997和 0.9998 ,回收
率分别为 101.3%和101.0%。可见 ,归一化法和内标法
在测定柠檬醛时有相同的精密度和准确性。但是 ,在
柠檬醛的含量上归一化法较内标法略微有偏高。而
GB 11424—89的填充柱色谱法由于其理论塔板数较
少 ,出峰少 、许多成分没有出峰 ,分离效果较差 ,误差也
稍大。由此可见 ,用毛细管柱气相色谱归一化法测定
山苍子精油中的柠檬醛可以满足定量分析测定的要
求 ,是行之有效的方法。
参考文献:
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作者简介:刘晓庚(1962-),男 , 江西省崃江县人 ,江西农业
大学副教授 , 1985年大学本科毕业 , 获学士学位 , 主持省级 、
校级科研项目多项 , 获省级科技成果奖 1项 , 发表论文多篇 ,
现为江西农业大学应用化学研究所所长 , 教研室主任 , 主要
从事化学教学和农林产物化学利用等方面的研究。
Extraction of Citral from Litsea Cubeba Fruits and Determination of Citral
LIU Xiao-geng ,CHEN Mei-mei ,XIE Bao-pin
(Jiangxi Agricultural University , Nanchang 330045 , China)
Abstract:By microwave irradiation , citral was obtained from Litsea cubeba fruits , the yield being in average 2.48%
higher than that by traditional distillation in a current of steam.Gas chromatographic determination of the components of
Litsea cubeba oil and citral was conducted in capillary column with temperatare programming and FID by internal
normalization.Experimental results showed that the content of citral in Litsea cubeba oil was 68.64%, the recovery was
101.3%, coefficient of variation was 0.28%, and linear correlation was 0.9997.This method is as accurate as that using
acetophenone as the internal standard.This method is simpler , more accurate and has better reproducibility than GB
11424—89.
Key words:Litsea cubeba;citral;extracting;chromatography
Foundation item:Granted by the key research project of science and technology committee of Jiangxi province(0514)
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Study of the Technology for Extracting Active Components From Grape Seeds
WEI Fu-xiang ,HAN Ju , YU Bao-li
(College of Environmental Science and Engineering , Hebei University of Science and Technology , Shijiazhuang 050018 , China)
Abstract:The active components(oligomeric flavanols ,OF)in grape seeds were extracted with two solvent systems of V
(acetone)∶V(water)=2∶3 and V(ethyl acetate)∶V(water)=8.5∶1.5 separately.The results showed that the extraction
process by acetone/water system was complicated and tedious(48 h), and the yields was 0.20%~ 0.35%with 95%~
97%purity , while the extraction process by ethyl acetate/water system was simple and rapid (30 h), obviating the
procedure of tannin removal.Having higher yield(0.40%~ 0.60%)and purity(97%~ 98%), the use of ethyl acetate/
water system was obviously advantageous.In the present method , the interference of chlorophyll was eliminated by using
chloroform as a precipitant , so that extracts of higher purity could be obtained.
Key words:grape seeds;oligomeric flavanols;extraction
Foundation item:Granted by the science and technology fund of Hebei province (97230106-98-21)
·400· 精 细 化 工 FINE CHEMICALS              第 18卷