天然香料和植物精油的提取实验

天然香料和植物精油的提取实验一、天然香料常用术语二、天然植物精油提取的发展史三、植物精油的化学成分四、植物精油的代表性种类五、植物精油提取的实验步骤六、植物精油的工业化生产方法七、影响精油品质的因素八、附录：萜类化合物一、天然香料常用术语1、酸值酸值是指中和一克天然精油中的酸性成分所需要氢氧化钾的毫克数。2、酯值酯值是指水解一克天然精油所测得释放的乙酸的毫克数，水解出的其它有机酸也按乙酸计算。3、羰值也称羰基值，指氢化一克天然精油所耗用氢硼化钾的毫克数。4、精油通常将“精油”的精字省去。例如玫瑰精油，可以简称为“玫瑰油”。从广义上讲，精油是指从香料植物或泌香动物中加工提取所得到的挥发性含香物质制品的总称。通常是指用蒸汽蒸馏、压榨、冷磨或干馏从香料植物中提取得到的含香物质的制品。这些制品，在常温下呈液态，有少数品种呈固态。5、除萜精油通常采用减压蒸馏法、选择性溶剂萃取法或分馏一萃取联用法，将精油中所含的单萜或倍半萜烯类物质全部或部分除去，经过这种处理后所得的精油称为除萜精油，简称除萜油。（1）为了提高或改进某些精油在高浓度乙醇中或某些食用有机溶剂的溶解度(防止浑浊)，并使之用于低浓度乙醇加香，或在含水量较高的饮料中能呈澄清溶液而不发生油、水分层。（2）为了提高或改进某些精油的主要香气或香味。（3）为了能使某些精油在贮藏时不容易产生酸败气息或生成树脂状聚合物等的原因。6、配制精油为了降低成本或弥补天然品供应不足，采用人工调配的方法，制成近似天然品香气和其它质量要求的精油，我们习惯上称这种制品为配制精油。7、重组精油精油中含有对人体皮肤有害的成分(如引起光敏中毒或有较大刺激性等成分，为使其符合安全标准，人们采用一定的方法去除有害成分，不补人或少补入一些其它物质，使其香气和其它质量要求与该天然品相近似，我们称这种精油为重组精油。8、精油提取物浸膏从广义上说，是指用有机溶剂浸提香料植物器官(有时包括香料植物的浸出物树胶或树脂)所得到的香料制品。所得到的香料制品中应不含原有的溶剂和水分。在大多数情况下，浸膏中含有相当数量的植物蜡、色素等。在室温时，它呈蜡状固态，有时有结晶物质析出，也不会溶于乙醇中。8、香树脂香树脂是指用有机溶剂浸提香料植物浸出的树脂样物质所得的香料制品。香树脂成品中不应含有原来的溶剂和水分。香树脂多半呈粘稠液态，有时呈半固态或固态。9、香膏香膏是香料植物由于生理或病理的原因而浸出带有含香成分的树脂样物质。香膏大半呈半固态或粘稠液态，不溶于水，而全溶或几乎全溶于乙醇中；在烃类溶剂中只部分溶解。10、树脂树脂有天然树脂和人工制备的树脂。天然树脂是植物渗出植株外的萜类化合物因受空气氧化而形成的固态或半固态物质，不溶于水。如黄连木树脂、和枫香树脂等，但大多数天然树脂是没有香气的。制备的树脂是将天然树脂中的精油去除后的制品，典型的样品如松香。11、油树脂油树脂也有天然油树脂和人工制备油树脂之分。这两种油树脂全部是或主要是由精油和树脂所组成。天然油树脂是树干或树皮上的渗出物，它们通常是澄清、粘稠；色泽较浅的液体，典型的品种如古巴香膏。12、树胶树胶有天然的也有合成的，严格地说树胶应是水溶性的物质。在调香工作中有时将这个名词用来代表树脂。13、树胶树脂树胶树脂是树木或植物的天然渗出物，包含有树胶、树脂和小量的精油，所以正确的名称应为“油一树胶一树脂”。它们部分溶于乙醇、烃类溶剂、丙酮或含氯的溶剂。由于含有树胶，所以它部分溶解于水而形成乳剂。14、香脂用脂肪(或油脂)冷吸法将某些鲜花中的香气成分吸收在纯净无臭的脂肪(或油脂)内，这种含有香气成分的脂肪(或油脂)，我们称之为香脂。15、净油用乙醇萃取浸膏或香树脂、香脂、含香蒸馏水的萃取液，经冷冻处理，滤去不溶于乙醇的全部物质，然后在减压下低温蒸去乙醇，所得的产物统称为净油。它们是：浸膏净油、香树脂净油、香脂净油和含香蒸馏水净油。16、冷法酊剂凡是用一定浓度的乙醇在室温下(不加热)浸提天然香料所得的乙醇浸出液，经过滤澄清的制品，统称为冷法酌剂；在这些天然香料中，包括香料植物(或药用植物)及其渗出物(如树脂、天然油脂以及泌香动物的含香分泌物)。冷法酊剂中都含有相当量的乙醇。17、热法酊剂凡是用一定浓度的乙醇在加热条件下浸提天然香料所得的乙醇浸出液，经过滤澄清的制品，统称为热法酊剂。18、单离品是指用物理或化学方法从天然精油中分离出来的某种致香成分的化合物。在其它领域指有效成分。19、辛香料一般说来，辛香料是指专门作为调味用的香料植物，有时也指从这些香料植物中制得的香料制品。二、天然植物精油提取的发展史16世纪发明了用水蒸气蒸馏提取芳香植物精油的方法。从此，天然香料不仅仅应用于薰香，进而应用于药物、化妆品、饮食品和调味品等。天然香料的应用价值就进一步获得发挥，这为整个香料工业的兴起和发展奠定了基础。19世纪，天然香料的提取方法也随着化学工业和机械工业的发展而发展，当时除了水蒸气蒸馏法外，天然香料还可以通过减压分馏和水蒸气蒸馏的方法而得到提纯和单离，然后单离物再通过化学合成方法获得新香料，这样单离合成香料就在19世纪下半时期诞生了。那时，挥发性溶剂浸提法也开始应用。法国和某些欧洲国家，曾盛行过脂肪冷吸法和油脂温浸法来提取那些用蒸馏法无法提取到的娇嫩香花的天然芬芳物质——香脂或香脂净油。自从挥发性溶剂浸提法出现后，上述这两种吸附方法很快被溶剂浸提法所取代。到1874年，席尔采（Hirzel）倡议用石油醚作浸提溶剂，为了配合这种新溶剂，高尔聂（Garnier）设计了相应的转动式浸提器。后来又发展有旁吨（Bondon）或转动浸提设备。这种新的生产方法首先在法国应用，后来又推广到东欧和中东一些国家。另一些柑桔类精油，如采用水蒸汽蒸馏法，往往会严重损害柑桔油的香气质量，从而影响使用。也在这一时期，天然香料制造者开始用手工压榨，进而发展到用机器进行冷榨、冷磨方法来提取柑桔油，因而柑桔油的品质得到大大改善，这为饮料、食品的加香提供了极有利的条件。近十几年来，压缩丁烷和超临界二氧化碳萃取技术用来提取新鲜香花精油和辛香料等取得了新发展，使所得萃取物具有天然原料逼真的香气和香味。另外，精油的深加工采用了分子蒸馏技术，使那些沸点较高、色泽较深、粘度大、香气粗糙的精油和一些净油类产品得到精制、提纯和脱色。三、植物精油的化学成分萜类亦称萜烯类，是香精油的主要成分。某些植物的叶，花或果实用水蒸汽蒸馏的方法，可以得到有香味的油状液体，称为香精油。原来把存于香精油中的脂环烃C10H16叫做萜。后来又发现了不少与萜具有类似构造的含氧衍生物，以及挥发性不大的含有15，20，30，40甚至50个碳的化合物。现在把存在于自然界的这一类化合物都叫萜。不管它们是烃类或是含氧衍生物。链状单萜化合物是香精油的主要成份，例如月桂烯（月桂油），香叶醇（玫瑰油），橙花醇（橙花油），香茅醇（玫瑰油、香茅油、香叶油）等。萜原来是指存在于香精油中，分子是为C10H16的烃类的混合物，后来把从香精油和其它天然产物中得到的分子中碳原子数为5的倍数的化合物（C5H8）n。n=2-4都叫做萜类化合物。1、月桂烯（月桂油）2、香叶醇（玫瑰油）和橙花醇（橙花油）3、香茅醇（玫瑰油、香茅油、香叶油）链状单萜化合物是香精油的主要成份。月桂烯（月桂油）1、月桂烯（月桂油）HCHO香叶醛（α-柠檬醛）CHOH橙花醛（β-柠檬醛）2、香叶醇（玫瑰油）和橙花醇（橙花油）CH2OH*香茅醇（玫瑰油、香茅油、香叶油）2个光学异构体3、香茅醇（玫瑰油、香茅油、香叶油）四、植物精油的代表性种类目前流行的是将香草及香料(Herb&Spice)融入平常生活饮食中。香草的应用相当广泛，包括烹调、精油、香草油、香皂、沐浴包、牙膏、手工艺品、甜点、面包、茶类等等，其中应用在茶类上最方便而且最直接，但要注意以下几点：(1)水温在90度以上，(2)不要单独大量使用，(3)不要加糖，(4)注意是否有杂质或农药。（一）柠檬马鞭草（Lemonverbena）1、特性：多年生木本，原产于南美洲，有细小的白花，在茎净顶叶片有清新强烈柠檬香味。2、用途：（1）叶子可用于所有饮品、果冻、酱料、沙拉、汤鱼和肉类菜肴点心。（2）业已掺入混合香料和枕头。（3）可去水肿所以被运用于减肥茶。（二）香蜂草（LemonBalm）1、特性：全株有柠檬香味,俗称柠檬薄荷。2、功能:（1）茎叶可做果冻、西点、沙拉、泡茶、凉拌豆腐、调果汁、蒸肉。（2）能健胃、增食欲、解热(本草纲目)。（3）降血压、安神、使心情开朗、助安眠。（4）叶片贴于伤口处可杀菌（三）柠檬百里香（LemonThyme）1、特性：叶有斑点，并带柠檬味。原产地纽西兰。2、用途：（1）芳香疗法。（2）肉类、鱼、蔬菜等料理。（3）有去咳止痰药效。（4）制造香草油、香草醋。（5）因为具杀菌效果百里香被广泛利用于各种止咳化痰的药品、喉糖、糖浆、漱口水、牙膏。在过去没有冰箱的时代，腌制肉品常添加百里香即取其抗菌防腐的功能，又可以增添香气。（6）作为果汁的调味料，与菠萝汁及柳橙汁也很搭配。（四）甜菊（Stevia）1、特性：一年生草本植物，全日照植物，短日开花，不耐寒。2、功能：（1）低卡路里的甜味添加物，常用于减肥及糖尿病患者。（2）叶片含(蛇菊甜)味甜。（3）泡花草茶少量添加以增加风味，甜度是蔗糖的300倍。（五）迷迭香（Rosemary1、特性：原产地地中海沿岸，可栽种成花园篱笆。2、用途：（1）腌肉、薰烧鲈鱼、烤猪羊排，可除腥味及增添美味。（2）泡花茶、调果汁、泡香草酒、香草醋。（3）促进敷用处的血液循环，可治秃头。（4）可增强记忆力、强肝、健胃、除胀气。（六）羽叶薰衣草（PinnataLavender）1、特性：多年生草本植物，全日照植物，只要不低于十度皆可开花，花蓝色。2、用途：（1）安定情绪帮助入睡。（2）调节生理机能。（3）制作沐浴保养品。（4）庭园造景及盆栽。（5）压花及插花。（七）齿叶薰衣草（Fringedlavender）1、特性：唇形花科多年生草本，半耐寒较耐热品种，开芳香的浅紫色花，叶缘具细齿，类似羊齿植物的叶子。2、用途：（1）驱虫且香味持久。（2）治疗轻微偏头痛、晕眩。（3）萃取精油品质良好。（4）泡茶及制作糕点。（5）泡澡、镇静神经、纾解压力。（6）用于香枕、香袋中。（八）薄荷（Mint）1、特性：多年生草本植物，扦插或分株繁殖，生命力旺盛生长。2、用途：（1）强新健胃、驱虫、解热。（2）泡茶、咖啡、甜点、拌沙拉、烹调。（3）有消炎、止痒、去腥、防腐之效。（4）制作沐浴保养品（九）甜罗勒（Basil）1、特性：全日照植物，叶片大稍皱缩。2、用途：（1）叶片可用来做药草浴。（2）药草茶具有促进消化的作用。（3）精油抒解精神疲劳，消除睡意。（4）具有驱蚊、防蝇等效果。（5）味道较淡可作生菜沙拉。（6）香味怡人，被称为香草之王（7）具健胃、强壮、提神及驱虫的效果。（十）柠檬香茅（LemonGrass）1、特性：全株具有柠檬香味，成丛的茎延伸成长而尖细的叶片，原产印度南部。2、功能：（1）茎、叶可烹调。（2）叶泡茶饮用可治疗胃痛、腹泻、头痛、发烧、感冒。（3）精油可以促进血液循环，也可做喷雾剂以减少空气感染。（4）杀菌、除臭。（5）叶鞘常用于东南亚料理中（6）目前最热门的香草茶饮-香草绿茶（十一）鼠尾草（Sage）1、特性：翠绿色的叶，阔卵形对生，叶缘有圆钝锯齿，叶面密生柔毛俗称山艾。2、功能：（1）泡茶、药用精油。（2）可以轻易的与其它的香料植物混合搭配出芳香可口的花草茶。（3）具杀菌、滋补、消除胀气，及治疗口腔溃烂的效果，一般常用于烹调、沐浴及添加于洗发精、牙膏中。（十二）马郁兰草（Marjoram）1、特性：与奥莉岗类似，多年生草本植物。2、功能：（1）生吃、煎烤、炖煮、腌渍、酱料、甜点、泡茶、抗茵、沐浴、药用、护肤。（2）杀菌解