本發(fā)明屬于天然香料的制備技術,具體涉及一種利用分子蒸餾制備低As含量樹苔凈油的方法。
背景技術:
樹苔,別名叢生樹花、樹花菜,附生地衣類植物,多見于松、樅、櫟、云杉或冷杉樹上,具有一種獨特的苔類物質的自然青香和濃郁的樹脂氣息。目前,樹苔提取物廣泛應用于日化、食品、煙用香精中,特別是越來越多的煙草公司使用樹苔來賦予卷煙產品獨特的香氣風格。
由于樹苔等附生苔蘚植物結構簡單,吸附力強,極易對污染因子作出反應,近年來,隨著大氣污染等環(huán)境問題加劇,樹苔中的重金屬問題較為嚴重,尤其是As含量較高,砷是一種有毒并致畸、致癌的非金屬元素,長期接觸會引發(fā)細胞中毒和毛細管中毒,還有可能誘發(fā)惡性腫瘤。但如何降低樹苔提取物中的As含量較為困難。
目前,國內外對于香料中的重金屬去除的報道相對較少,更多的研究集中在水體和中藥提取物的處理方面。專利CN104353430A以蜈蚣草的葉片為原料,經粉碎、稀酸浸泡、過濾后離子水清洗、烘干等處理,得到一種植物吸附材料,該材料對樹苔提取物中的鉛有較好的去除作用。專利CN105581217A公開了一種去除蘋果汁中砷的方法,通過向蘋果汁中加入澀柿粉來吸附砷,去除砷后并未改變蘋果汁風味和口感。專利CN102078794B公開了一種用于水中砷吸附去除的礦物材料及其制備方法,該礦物材料采用高嶺土、菱鐵礦等礦物作為原料,以花生殼等果殼作為造孔劑,并適當添加少量粘結材料,經化學和高溫煅燒活化制備得到。實際應用試驗結果表明該除砷材料對水中的As具有較好的吸附效果。專利(CN 101703527 B)提供了一種利用功能高分子膜去除中藥中重金屬的方法,通過功能高分子膜的吸附、螯合、離子交換、截留等多種作用,去除中藥中的重金屬。專利(CN 1839880 B)提供了一種將礦物藥用細菌進行處理,在細菌的作用下使不溶于水的礦物藥溶解在水溶液中,再用化學或物理方法除去溶液中的重金屬離子的方法。專利(CN102806070B)提供了一種用于分離中藥提取液、食品中重金屬的材料及方法,采用的材料為改性的介孔二氧化硅納米粒子。以上幾種方法中,只有蜈蚣草用于香料中的鉛去除,但實驗中發(fā)現,雖然蜈蚣草對As、鉛均有較好的吸附作用,但用于樹苔提取物時,As去除效果極其有限。其他幾種去除As的方法,大都是用于食品、中藥或水處理中,這幾個領域與香料的處理有很大的不同,天然香料中重金屬的去除具有特殊性,香料處理時不能造成較大的香氣成分損失,也不能改變香韻,但實驗中發(fā)現,利用吸附作用除去As的同時,對樹苔的香韻影響非常大,最終產品的香韻甚至會完全改變。
技術實現要素:
本發(fā)明的目的正是針對上述問題,提供一種利用分子蒸餾制備低As含量樹苔凈油的方法,該方法從市售樹苔凈油開始,通過兩次分子蒸餾,得到樹苔凈油輕組分物質,兩次蒸餾的輕組分混配后得到樹苔凈油,其As含量較低,且苔香濃郁。
本發(fā)明的目的通過以下技術方案予以實現:
1)將市售樹苔凈油在30℃~50℃,真空度0.001~0.03 mbar條件下進行分子蒸餾,得到低溫下的輕組分位置和重組分物質。
2)將上述重組分物質經過乙醇回溶、冷凍分離處理,或者乙酸乙酯溶解后水洗處理,減少重組分物質中的As含量,并且改善重組分的流動性,得到處理后的重組分物質。
所述乙醇回溶、冷凍分離處理工藝為:向重組分物質中加入3~6倍質量的95%乙醇回溶,充分攪拌溶解后,在-10~-30℃下冷凍8-24小時,過濾后濃縮至無溶劑蒸出,得到處理后的重組分物質;
所述乙酸乙酯溶解后水洗處理工藝為:向重組分物質中加入3~6倍質量的乙酸乙酯溶解,用1倍重組分質量的水洗滌后分液,重復洗滌3~5次,乙酸乙酯層濃縮至無溶劑蒸出,得到處理后的重組分物質。
3)將步驟2)處理后得到的重組分物質在80℃~120℃、真空度0.001~0.03 mbar條件下,再次進行分子蒸餾,得到高溫下的輕組分物質。
4)將低、高溫輕組分物質混合,得到樹苔凈油產品。
與現有技術相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
1、本發(fā)明采用低、高溫度下的兩次分子蒸餾對樹苔凈油進行處理,相對于高溫下的一次分子蒸餾,產品的As含量低50%~70%,產品得率提高了15%~20%。
2、低溫蒸餾的重組分物質經過乙醇回溶、冷凍分離處理后,除去了大量的在低溫、高濃度乙醇中溶解度較小的多糖物質,如砷多糖等,重組分中的As含量進一步降低,從而降低再次蒸餾后所得輕組分中的As含量,同時改善了重組分的流動性,適合再次進行分子蒸餾。
3、低溫蒸餾的重組分物質經過乙酸乙酯溶解、水洗處理后,可以除去大量As類物質,包括部分有機砷、以酸根形態(tài)存在的As(III)、As(V),以及以多糖形態(tài)存在的砷多糖等水溶性砷,重組分中的As含量進一步降低;水洗操作除去了大量的糖類等水溶性物質的同時,改善了重組分的流動性,適合再次進行分子蒸餾;由于樹苔的香味成分在水中溶解性較小,水洗不會使有效成分產生損耗,不會影響最終產品中有效成分的含量。
4、該發(fā)明所得樹苔凈油為兩次分子蒸餾所得輕組分的混合物,輕組分物質主要為樹苔的香味有效成分,雜質少,香氣品質較好、As含量較低,并且處理工藝適合生產。
具體實施方式
以下結合實施例對本發(fā)明做進一步描述,但并不限制本發(fā)明。
實施例1
將市售樹苔凈油在30℃,真空度0.001mbar條件下進行分子蒸餾,得到30℃的輕組分、重組分物質。
向重組分物質中加入3倍質量的95%乙醇回溶,充分攪拌溶解后,在-10℃下冷凍24小時,過濾后濃縮至無溶劑蒸出,得到處理后的重組分物質;
處理后的重組分物質在120℃、真空度0.001mbar條件下,再次進行分子蒸餾,得到120℃的輕組分物質。
將低、高溫輕組分物質混合,得到樹苔凈油產品。
經ICP-MS檢測,本發(fā)明所得到低As含量樹苔凈油中As含量為1.78 mg/kg,低于市售樹苔凈油直接在120℃、真空度0.001mbar條件下蒸餾所得輕組分中的As含量(4 .58mg/kg),遠遠低于處理前市售樹苔凈油15 mg/kg 的As含量。
實施例2
將市售樹苔凈油在50℃,真空度0.02 mbar條件下進行分子蒸餾,得到低溫下的輕組分、重組分物質。
向重組分物質中加入3倍質量的乙酸乙酯溶解,用1倍重組分質量的水洗滌后分液,重復洗滌3次,乙酸乙酯層濃縮至無溶劑蒸出,得到處理后的重組分物質。
處理后的重組分物質在100℃、真空度0.001mbar條件下,再次進行分子蒸餾,得到高溫下的輕組分物質。
將低、高溫輕組分物質混合,得到樹苔凈油產品。
經ICP-MS檢測,本發(fā)明所得到低As含量樹苔凈油中As含量為1.56 mg/kg,低于市售樹苔凈油直接在100℃、真空度0.001mbar條件下分子蒸餾所得輕組分中的As含量(4.32mg/kg),遠遠低于處理前市售樹苔凈油15 mg/kg 的As含量。
實施例3
將市售樹苔凈油在50℃,真空度0.005 mbar條件下進行分子蒸餾,得到低溫下的輕組分、重組分物質。
向重組分物質中加入6倍質量的95%乙醇回溶,充分攪拌溶解后,在-30℃下冷凍8小時,過濾后濃縮至無溶劑蒸出,得到處理后的重組分物質;
處理后的重組分物質在100℃、真空度0.002mbar條件下,再次進行分子蒸餾,得到高溫下的輕組分物質。
將低、高溫輕組分物質混合,得到樹苔凈油產品。
經ICP-MS檢測,本發(fā)明所得到低As含量樹苔凈油中As含量為1.03 mg/kg,低于市售樹苔凈油直接在100℃、真空度0.002mbar條件下分子蒸餾所得輕組分中的As含量(4.15mg/kg),遠遠低于處理前市售樹苔凈油15 mg/kg 的As含量。
實施例4
將市售樹苔凈油在40℃,真空度0.01 mbar條件下進行分子蒸餾,得到低溫下的輕組分、重組分物質。
向重組分物質中加入6倍質量的乙酸乙酯溶解,用1倍重組分質量的水洗滌后分液,重復洗滌5次,乙酸乙酯層濃縮至無溶劑蒸出,得到處理后的重組分物質。
處理后的重組分物質在80℃、真空度0.01 mbar條件下,再次進行分子蒸餾,得到高溫下的輕組分物質。
將低、高溫輕組分物質混合,得到樹苔凈油產品。
經ICP-MS檢測,本發(fā)明所得到低As含量樹苔凈油中As含量為0.96 mg/kg,低于市售樹苔凈油直接在80℃、真空度0.01 mbar條件下分子蒸餾所得輕組分中的As含量(3.15mg/kg),遠遠低于處理前市售樹苔凈油15 mg/kg 的As含量。
以上所述是本發(fā)明在實驗室條件下實施方式,在生產條件下,具體實施方式與實驗室條件有所不同。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。