椪柑果皮精油的提取、分析及纯化研究

论文摘要

椪柑为湖南特别是湘西的主要果树产业之一,其果实加工与综合利用成为柑桔产业持续高效发展的重要保证,精油的提取利用为柑桔综合利用的重要途径,但目前关于椪柑果皮精油的研究报道很少。为促进椪柑香精油的开发利用,本研究以椪柑为材料,兴津温州蜜柑、普通甜橙等柑桔品种为对照,探讨了椪柑果皮精油的提取工艺及其特征化合物的纯化技术,并采用GC-MS联用仪对其组分进行初步分析鉴定,主要研究结果如下:（1）柑桔不同原料的粉碎度、提取时间、助剂种类及浓度等对精油含量的测定具有明显影响。采用改进方法测定椪柑果皮精油时,其含量比采用《中国药典》挥发油测定法测定的含量高,前者为1.38%,后者仅1.09%。同时,椪柑果皮精油含量明显高于兴津温州蜜柑和普通甜橙,其含量分别为1.38%、1.08%和0.96%。（2）有机溶剂法萃取椪柑果皮精油适宜工艺是采用正已烷溶剂,提取5 h,其精油得率为1.40%。通过单因素试验和均匀设计试验确定超临界CO2提取椪柑精油的最佳工艺参数为:萃取压力24 MPa、萃取温度45℃、分离压力6 MPa、分离温度50℃、萃取时间1 h,此条件下椪柑精油得率理论值为2.18%。其精油得率显著高于有机溶剂提取法,且安全无毒,为精油提取最佳的方法。同时,通过对试验结果进行回归分析,构建了超临界CO2萃取过程的数学模型为:y=1.1048-0.0088x1-0.0017x32+0.0193x52+0.0014x1·x4+0.0003x2·x4-0.0129x2·x5-0.0027x3·x4+0.0445x3·x5（3）椪柑精油组分的GC-MS分析表明,不同提取方法对精油组分有较大影响。超临界CO2萃取法提取的精油分离到151种化合物,鉴定出其中97种主要化合物,占精油相对含量的80.79%;水蒸汽提取法提取精油分离到78种化合物,鉴定出其中53种主要化合物,占精油相对含量的97.56%;溶剂提取法提取精油分离到94种化合物,鉴定出其中35种主要化合物,占精油相对含量的83.65%;而在兴津温州蜜柑精油分离出103种化合物,鉴定出其中65种主要化合物,占精油相对含量的92.72%;普通甜橙精油中分离到94种化合物,鉴定出其中53种主要化合物,占精油相对含量的97.56%。在精油含量最高的单组分D-柠檬烯中,椪柑含量为60.4%,略高于兴津温州蜜柑（58.68%）,而稍低于普通甜橙（68.03%）。（4）应用硅胶柱层析对椪柑精油的主要特征化合物进行有效的分离纯化,共分离得到了柠檬烯、β-月桂烯、对-伞花烃、1-甲基-1,4-环己二烯化合物4种特征化合物,含量为95.2%,其中柠檬烯为91.7%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1 柑橘精油的生产及研究
• 1.2 柑橘果皮精油的提取工艺研究
• 1.2.1 压榨法
• 1.2.2 水蒸汽蒸馏法
• 1.2.3 有机溶剂提取法
• 1.2.4 微波辐射法
• 1.2.5 微胶囊双水相提取法
• 2萃取法'>1.2.6 超临界CO₂萃取法
• 1.3 柑橘果皮精油香气成分的研究
• 1.3.1 柑橘果皮精油香气成分研究进展
• 1.3.2 柑橘果皮精油香气成分分析方法
• 1.4 柑橘果皮精油分离纯化研究
• 1.4.1 传统分离方法
• 1.4.2 柱层析法
• 1.4.3 分子蒸馏法
• 1.4.4 精馏法
• 2 本研究的目的和主要内容
• 2.1 研究的目的及意义
• 2.2 研究的主要内容
• 第二章 柑橘精油含量测定
• 1 试验材料、仪器与试剂
• 1.1 试验材料
• 1.2 仪器和试剂
• 2 试验方法
• 2.1 传统测定方法测定柑桔精油
• 2.2 柑桔精油含量测定方法的改进
• 2.2.1 不同粉碎度对柑桔精油含量测定的影响
• 2.2.2 提取时间对柑桔精油含量测定的影响
• 2.2.3 不同助剂对柑桔精油含量测定的影响
• 2.3 柑桔精油含量测定方法比较
• 2.4 精油含量计算方法
• 3 结果与分析
• 3.1 柑桔精油含量测定方法的改进
• 3.1.1 不同粉碎度对柑桔精油含量测定的影响
• 3.1.2 提取时间对柑桔精油含量测定的影响
• 3.1.3 助剂对精油含量测定的影响
• 3.2 精油测定方法的比较
• 4 讨论
• 第三章 椪柑精油的提取工艺研究
• 1 试验材料、仪器与试剂
• 1.1 试验材料
• 1.2 仪器和试剂
• 2萃取装置'>1.3 超临界CO₂萃取装置
• 2 试验方法
• 2萃取椪柑精油工艺研究'>2.1 超临界CO₂萃取椪柑精油工艺研究
• 2.1.1 萃取压力对精油萃取的影响
• 2.1.2 萃取温度对精油萃取的影响
• 2.1.3 分离压力对精油萃取的影响
• 2.1.4 分离温度对精油萃取的影响
• 2.1.5 萃取时间对精油萃取的影响
• 2萃取椪柑精油适宜工艺条件的确定'>2.1.6 超临界CO₂萃取椪柑精油适宜工艺条件的确定
• 2.2 椪柑精油的有机溶剂萃取
• 2.3 数据处理
• 2.4 得率计算
• 3 结果与分析
• 3.1 萃取压力对精油萃取的影响
• 3.2 萃取温度对精油萃取的影响
• 3.3 分离压力对精油萃取的影响
• 3.4 分离温度对精油萃取的影响
• 3.5 萃取时间对精油萃取的影响
• 2萃取椪柑精油适宜工艺条件的确定'>3.6 超临界CO₂萃取椪柑精油适宜工艺条件的确定
• 3.6.1 模型的建立
• 2萃取椪柑精油工艺条件的优化及验证'>3.6.2 超临界CO₂萃取椪柑精油工艺条件的优化及验证
• 3.7 椪柑精油的有机溶剂萃取最佳条件确定
• 3.7.1 有机溶剂对椪柑精油萃取效果的影响
• 3.7.2 不同有机溶剂及提取时间对椪柑精油萃取效果的影响
• 4 讨论
• 第四章 柑桔精油成分的分析与鉴定
• 1 试验材料、仪器与试剂
• 1.1 试验材料
• 1.2 仪器和试剂
• 2 实验方法
• 2.1 样品预处理
• 2.2 GC-MS分析
• 2.2.1 气相色谱操作条件
• 2.2.2 质谱操作条件
• 2.3 重蒸馏乙醚的方法
• 3 结果与分析
• 3.1 测定方法的选择
• 3.2 不同柑橘品种精油组分分析
• 3.3 不同柑橘品种精油成分种类与相对含量
• 4 讨论
• 第五章 椪柑精油主要成分的分离纯化
• 1 试验材料、仪器与试剂
• 1.1 试验材料
• 1.2 仪器和试剂
• 2 试验方法
• 2.1 硅胶的预处理
• 2.2 装柱
• 2.3 洗脱
• 2.4 浓缩
• 2.5 GC-MS操作条件
• 3 结果与分析
• 4 讨论
• 全文结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介