專(zhuān)利名稱(chēng)：高濃度水溶性的柑桔類(lèi)香精的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種食用香精的生產(chǎn)方法，特別是一種高濃度水溶性柑桔類(lèi)香精的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
柑桔類(lèi)香精是一種在食品、飲料和醫(yī)藥產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用的香精，是主要的發(fā)香組分。目前廣泛使用的柑桔類(lèi)香精是用柑桔類(lèi)水果皮的冷榨油，配制而得，并應(yīng)用于加香產(chǎn)品中。天然柑桔類(lèi)精油有數(shù)百種成分，例如冷榨甜橙油，從化學(xué)成分來(lái)區(qū)分，主要有兩種；一種是戊二烯的衍生物，俗稱(chēng)萜類(lèi)，它又分為單萜和倍半萜。例如，檸檬烯，它的香氣較淡，給人的感覺(jué)以新鮮的氣息，它在天然甜橙油中占了大部分，約95％，由于它的化學(xué)結(jié)構(gòu)是碳?xì)浠衔?，無(wú)極性在水和醇中不能溶解；另一類(lèi)是含氧的化合物，如醇、酯、酸、醛、酮等，雖然它們總量不多，僅占5％，但是，它們對(duì)柑桔油的特征香氣和強(qiáng)度起著重要的作用，而且它們具有極性結(jié)構(gòu)，在水和醇中有較好的溶解性，可配制水溶性的香精，適用于水劑產(chǎn)品的加香。
表一冷榨甜橙油成分表


表二柚子油成分表

對(duì)于天然的柑桔類(lèi)精油所存在的缺點(diǎn)，曾有人采用減壓分餾的方法把萜類(lèi)化合物除去，以增加它的香氣強(qiáng)度。例如，將甜橙油減壓分餾除萜，其中主要的萜類(lèi)是檸烯占95％，但由于甜橙油中有幾百種化合物，有的醛和酯類(lèi)的沸點(diǎn)低于檸烯，在分餾時(shí)會(huì)把這些醛和酯類(lèi)同檸烯一起蒸掉。有的醛和酯類(lèi)沸點(diǎn)和檸烯相近，在分餾時(shí)也會(huì)把這些醛和酯類(lèi)同檸烯一起蒸掉，無(wú)法將這些對(duì)香氣有重要貢獻(xiàn)的醛和酯類(lèi)保留下來(lái)。減壓分餾一般地說(shuō)可將檸烯的含量從95％減低到80％，同時(shí)由于分餾過(guò)程要加熱，會(huì)有聚合物產(chǎn)生，這些聚合物不溶于水和醇中，必須除去。又因這些聚合物會(huì)包裹一些醛、酮、醇、酯和含氧化合物，而使香氣不完整。
Donald F.Othmer，等人在美國(guó)專(zhuān)利2631145中，采用稀的甲醇、乙醇、異丙醇來(lái)萃取甜橙油，利用萜類(lèi)化合物在稀的甲醇、乙醇、異丙醇中溶解度小的特點(diǎn)，把萜類(lèi)化合物分離掉。但是醛、酮、醇、酯和含氧化合物在萜類(lèi)化合物中也有溶解度，因此，它的分離效果受到醛、酮、醇、酯和含氧化合物在萜類(lèi)化合物及稀醇類(lèi)溶劑中的分配系數(shù)的制約，不能得到滿(mǎn)意的結(jié)果。
Justus G.Kircher，等人在美國(guó)專(zhuān)利2712008中采用柱層析方法，來(lái)分離萜類(lèi)化合物，但是柱層析的方法效率很低，洗脫用的溶劑數(shù)量大，在工業(yè)化生產(chǎn)中實(shí)際意義不大。
Masaki Sato，Motonobu Goto，等人采用超臨界二氧化碳流體來(lái)萃取甜橙油，達(dá)到分離萜類(lèi)化合物的目的。超臨界二氧化碳流體是依靠萃取的壓力的變化，來(lái)改變它對(duì)極性和非極性化合物的溶解特性，達(dá)到分離萜類(lèi)化合物的目的。該方法解決了蒸餾中香氣物質(zhì)的熱損失和萜類(lèi)的熱聚合問(wèn)題，但是超臨界二氧化碳流體也存在對(duì)極性和非極性化合物選擇性不強(qiáng)，分離效率低的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的就是針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)方法的缺點(diǎn)，特別是針對(duì)這類(lèi)香精香氣強(qiáng)度低，留香時(shí)間短，水溶性差，無(wú)法用于水劑產(chǎn)品中等缺點(diǎn)，提供一種新的工藝方法，生產(chǎn)口感純正，留香時(shí)間持久，并有完全的水溶性，能適用于水劑產(chǎn)品加香的高濃度水溶性柑桔類(lèi)香精。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方法主要包括高精度的分餾、短程蒸餾、頭香捕集和回加，調(diào)配，所述高精度的分餾是在高真空度的條件下進(jìn)行，頭香捕集是在分餾系統(tǒng)中加入低溫頭香捕集系統(tǒng)；所述高精度的高真空分餾的真空度在30～5000Pa.之間，采用降膜式蒸發(fā)器，精確控制蒸發(fā)溫度，并逐步升高汽化溫度，汽化溫度從20～190℃，以有效地避免分餾中香氣成分的熱損失和萜類(lèi)化合物的熱聚合，并能按要求隨意切割餾分，為調(diào)香師的回加調(diào)配提供原料；所述短程蒸餾是采用刮膜式的蒸發(fā)器，薄膜的厚度從0.02～2mm，汽化溫度從100～240℃，真空度從1～400Pa.，將分餾后的高沸點(diǎn)物料，采用短程蒸餾工藝，將其中的高沸點(diǎn)的醛、酮、酯、醇，分離出來(lái)，把不溶于水的蠟類(lèi)碳?xì)浠衔锍?；所述低溫頭香捕集系統(tǒng)的捕集溫度從-80～10℃，采用分步冷凝，將分餾系統(tǒng)中未能冷凝的輕組分捕集下來(lái)而獲得頭香；然后將經(jīng)過(guò)上述工藝切割開(kāi)的天然的甜橙、紅桔、檸檬、白檸檬、柚子精油等各種組分再回加和調(diào)配組成水溶性的高濃度柑桔香精。
本發(fā)明的生產(chǎn)方法的優(yōu)點(diǎn)是可把甜橙、紅桔、檸檬、白檸檬、柚子精油按照需要把各種組分切割開(kāi)來(lái)，把對(duì)香氣貢獻(xiàn)不大且在水中溶解度不大的萜類(lèi)和蠟類(lèi)碳?xì)浠衔锍簦@樣可將香氣組分高度的濃縮，以達(dá)到高強(qiáng)度的香氣要求。頭香的捕集和短程蒸餾工藝的采用，使香氣保持完整。這樣經(jīng)過(guò)調(diào)香師的回加和調(diào)配可得到具有濃郁的甜橙、紅桔、檸檬、白檸檬和柚子特征香氣，口感純正，留香時(shí)間持久，并有完全的水溶性的香精，改變了現(xiàn)有柑桔類(lèi)精油香氣較淡，留香時(shí)間短和不能用于水劑產(chǎn)品的的缺點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例一一套小型分餾柱，降膜蒸發(fā)器蒸發(fā)面積0.04M2，直徑24mm，填料高800mm。加入200g天然甜橙油，然后抽真空，維持真空度42kpa。緩慢加熱甜橙油，從室溫緩慢上升，2℃/10分鐘。分餾柱上端逐步有蒸汽出現(xiàn)，經(jīng)過(guò)冷凝器在-30℃條件下冷凝并收集到瓶中，這稱(chēng)之為頭香大約0.5-0.8g(A)，主要成分是C4-C6的脂肪族醛類(lèi)和相關(guān)的酯類(lèi)，有明顯的新鮮水果香氣。然后逐步提高蒸餾瓶溫度到50-80℃，并逐步提高真空度到1kpa。得到175g的第二個(gè)餾分(B)，它是99％的檸烯，有清淡的水果香氣。剩余物料為第三餾分(C)22g，主要是各類(lèi)含氧化合物，總?cè)┝吭?0％左右。把(C)在-15℃條件下冷凍脫蠟得到組分(D)21g。取(A)2份加入(B)1份(D)100份，加入95％的食用級(jí)乙醇75份和22份蒸餾水，調(diào)配成高濃度水溶性甜橙香精，該香精具有全面的新鮮甜橙香味。用聞香紙聞香，將普通的甜橙香精和例(1)制備的高濃度水溶性甜橙香精進(jìn)行聞香對(duì)比，結(jié)果如下

實(shí)施例二5000g天然甜橙油在降膜蒸發(fā)器蒸發(fā)面積0.1M2，直徑45mm，填料高度1500mm的分餾柱上，按例一方式分餾，分別得到組分(A)12.5g，組分(B)3050g，組分(C)1012g。將剩余組分在短程分餾裝置上在10pa的真空下80-100℃得到組分(D)600g.。組分(D)含有甜橙醛3～4％，具有甜蜜的橙子香氣。繼續(xù)蒸餾得到110-125℃組分(E)150g，組分(E)含有圓柚酮0.6％。取(A)1份，(B)2份，(C)50份，(D)20份，(E)6份加入95％的食用級(jí)乙醇75份和22份蒸餾水，調(diào)和后得到的甜橙香精有甜蜜濃厚的成熟甜橙香味，72小時(shí)后仍有甜橙香氣。
實(shí)施例三紅桔油200g，在例一的分餾柱中進(jìn)行分餾，得到組分(A)0.6g，組分(B)140g，主要成分是檸烯和松油烯，組分(C)54g，主要成分是含氧化合物。將組分(C)冷凍脫蠟得52g。取(A)2份，(B)1份，(C)32份加入95％的食用級(jí)乙醇55份和20份蒸餾水，調(diào)和后得到的紅桔油具有濃烈的紅桔香氣。
實(shí)施例四白檸檬油200g，在例一的分餾柱中進(jìn)行分餾，得到組分(A)5g，主要富集了C4-C6的脂肪醛類(lèi)和相關(guān)酯類(lèi)，(B)150g，主要成分是檸烯，組分(C)43g，主要成分是含氧化合物，占60-70％。將組分(C)冷凍脫蠟得41g。取(A)2份，(B)1份，(C)30份，加入95％的食用級(jí)乙醇55份和20份蒸餾水，調(diào)和后得到的白檸檬香精，具有濃烈的白檸檬香氣，留香時(shí)間在48小時(shí)以上。
實(shí)施例五5000g天然柚子油在例二的分餾柱上，按例二方式分餾，分別得到組分(A)8g；組分(B)3600g，主要成分是檸烯和傘花烴；組分(C)1240g，主要成分是含氧化合物。將剩余組分在短程分餾裝置上在10pa的真空下140-160℃得到組分(D)32g.，含42％的圓柚酮。取(A)1份，(B)1份，(C)60份，(D)6份，加入95％的食用級(jí)乙醇75份和22份蒸餾水。調(diào)和后得到的柚子香精有濃厚典型的柚子苦香香味。
權(quán)利要求
1.一種高濃度水溶性的柑桔類(lèi)香精的生產(chǎn)方法，主要包括高精度的分餾、短程蒸餾、頭香捕集和回加，調(diào)配，其特征在于所述高精度的分餾是在高真空度的條件下進(jìn)行，頭香捕集是在分餾系統(tǒng)中加入低溫頭香捕集系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度水溶性的柑桔類(lèi)香精的生產(chǎn)方法，其特征在于所述高精度的高真空分餾的真空度在30～5000Pa.之間，采用降膜式蒸發(fā)器，精確控制蒸發(fā)溫度，并逐步升高汽化溫度，汽化溫度從20～190℃。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度水溶性的柑桔類(lèi)香精的生產(chǎn)方法，其特征在于所述短程蒸餾是采用刮膜式的蒸發(fā)器，薄膜的厚度從0.02～2mm，汽化溫度從100～240℃，真空度從1～400Pa.。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度水溶性的柑桔類(lèi)香精的生產(chǎn)方法，其特征在于所述低溫頭香捕集系統(tǒng)的捕集溫度從-80～10℃，采用分步冷凝，將分餾系統(tǒng)中未能冷凝的輕組分捕集下來(lái)而獲得頭香。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4所述的高濃度水溶性的柑桔類(lèi)香精的生產(chǎn)方法，其特征在于回加和調(diào)配經(jīng)上述工藝切割開(kāi)的天然的甜橙、紅桔、檸檬、白檸檬、柚子精油等各種組分，組成水溶性的高濃度柑桔香精。
全文摘要
一種高濃度水溶性柑桔類(lèi)香精的生產(chǎn)方法，主要包括高真空度下的分餾、短程蒸餾、頭香捕集和回加，調(diào)配。在分餾系統(tǒng)中加入分步冷凝的低溫頭香捕集系統(tǒng)，采用降膜式蒸發(fā)器，控制并逐步升高汽化溫度，以有效地避免分餾中香氣成分的熱損失和萜類(lèi)化合物的熱聚合；采用刮膜式的蒸發(fā)器的短程蒸餾將分餾后的高沸點(diǎn)物料中的醛、酮、酯、醇，分離出來(lái)，把不溶于水的蠟類(lèi)碳?xì)浠衔锍?；然后將?jīng)過(guò)上述工藝切割開(kāi)的天然的甜橙、紅桔、檸檬、白檸檬、柚子精油等各種組分再回加和調(diào)配組成水溶性的高濃度柑桔香精。
文檔編號(hào)C11B9/02GK1519303SQ03115100
公開(kāi)日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2003年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月21日
發(fā)明者胡勇成, 華立明, 單逢三 申請(qǐng)人:上海愛(ài)普香料有限公司