香料及提取工艺课件.ppt
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1、关于香料及提取工艺第1页,此课件共90页哦香料香精的发展及在国民经济中的作用香料香精的发展及在国民经济中的作用 香料有香料有5000多年的历史,中世纪时,价值超过黄金。从多年的历史,中世纪时,价值超过黄金。从11到到17世纪,香料主宰着欧洲人的口味、财富与想像力。世纪,香料主宰着欧洲人的口味、财富与想像力。原产于印尼的丁香、胡椒等,远洋到印度,与当地香料合流原产于印尼的丁香、胡椒等,远洋到印度,与当地香料合流后,由骆驼摇晃运到地中海去。从印度、阿富汗、伊拉克,经后,由骆驼摇晃运到地中海去。从印度、阿富汗、伊拉克,经由阿拉伯半岛,横切红海,西接丝绸之路,越过沙漠险山,远由阿拉伯半岛,横切红海,西
2、接丝绸之路,越过沙漠险山,远达欧洲,单程至少花上两年,香料价格变成原产地的千倍,贵达欧洲,单程至少花上两年,香料价格变成原产地的千倍,贵如金银珠宝,是统治阶层的地位象征。如金银珠宝,是统治阶层的地位象征。第2页,此课件共90页哦 阿拉伯商人在香料贸易中获得最大利益,几乎独占市场。阿拉伯商人在香料贸易中获得最大利益,几乎独占市场。为防泄露香料来源,更向欧洲人瞎编故事,制造神秘色彩:为防泄露香料来源,更向欧洲人瞎编故事,制造神秘色彩:生姜和桂皮从尼罗河直接自天堂浮载而来,由埃及渔夫在洪生姜和桂皮从尼罗河直接自天堂浮载而来,由埃及渔夫在洪水中洒网捕获,使得欧洲人一度相信,香料散发的香气从天水中洒网捕
3、获,使得欧洲人一度相信,香料散发的香气从天堂飘到人间。堂飘到人间。这些神秘传说及令人上瘾的香料,令欧洲人对外面世这些神秘传说及令人上瘾的香料,令欧洲人对外面世界发生兴趣,另外,马可波罗的界发生兴趣,另外,马可波罗的东方见闻录东方见闻录也大力渲染也大力渲染东方的繁华,东方的繁华,15世纪葡萄牙人和西班牙人外出冒险,寻找世纪葡萄牙人和西班牙人外出冒险,寻找“胡椒的故乡胡椒的故乡”印度,不小心发现印度,不小心发现“新大陆新大陆”,也间接,也间接造成后来的殖民地扩张,打通香料之路。造成后来的殖民地扩张,打通香料之路。第3页,此课件共90页哦 我国是开展香料对外贸易最早的国家之一。有我国是开展香料对外贸
4、易最早的国家之一。有丰富的天然资源,我国芳香植物有丰富的天然资源,我国芳香植物有95科、科、335属、属、800余种。天然香料已能生产余种。天然香料已能生产200多种,合成香料已多种,合成香料已达达1000余种。余种。18世纪,合成香料出现。世纪,合成香料出现。1874年,近代合成香料的奠基人年,近代合成香料的奠基人 F.Tiemann 成功合成了香豆素。成功合成了香豆素。第4页,此课件共90页哦香茅油第5页,此课件共90页哦八角茴香油第6页,此课件共90页哦薄荷薄荷茉莉花茉莉花第7页,此课件共90页哦紫珠紫珠金銀花金銀花百合百合第8页,此课件共90页哦 香料是精细化学品的重要组成部分,用途非
5、常广泛,是食品、烟酒、日用化学品、医药制品等行业中不可缺少的重要原料。香料是具有挥发性的有机化合物。在已发现的200多万种有机物中,能发出香气的有40多万种,但人们只不过才刚使用了其中的几千种。香料越来越广泛的应用和它独特的作用使人们对其提取和生产产生了愈加浓厚的兴趣。第9页,此课件共90页哦7.1 概述概述广义上,凡是能被嗅觉和味觉感觉出芳香气息或滋味的广义上,凡是能被嗅觉和味觉感觉出芳香气息或滋味的物质都属于香料物质都属于香料。由两种或两种以上的香料按一定比例混合由两种或两种以上的香料按一定比例混合经人工调配所经人工调配所制成的混合物制成的混合物称为香精称为香精。根据芳香物质的来源,香料可
6、分为根据芳香物质的来源,香料可分为天然香料天然香料和和人造香人造香料料两大类。两大类。第10页,此课件共90页哦香料的分类香料的分类第11页,此课件共90页哦7.2 天然香料的提取方法天然香料的提取方法天然香料是大自然对人类的馈赠。虽然香料工业发展到今天,无论从品种、产量、成本和质量稳定性上来看,天然香料都竞争不过合成香料,但天然香氛复杂的成分组成和芬芳体验永远不会被完全复制,人类愈来愈浓的天然、绿色情谊结也使得他们对天然香料无法割舍。因此,对天然香料的提取方法和生产工艺也与时俱进,自动化的现代生产模式和新的分离提纯技术不断被引入到天然香料的提取中来。第12页,此课件共90页哦7.2.1 动物
7、性天然香料的提取动物性天然香料主要有四种:麝香、灵猫香、海狸香和龙涎动物性天然香料主要有四种:麝香、灵猫香、海狸香和龙涎香。香。品种少但较名贵,在香料中却占有重要地位。作用:具有增香、提调、流香持久和定香的能力。第13页,此课件共90页哦麝,俗称獐子,亦称香獐或麝鹿,为鹿科动物麝,俗称獐子,亦称香獐或麝鹿,为鹿科动物。一、麝香一、麝香 来源于生长在印度北部及我国云南,中亚高原的公麝体内,是来源于生长在印度北部及我国云南,中亚高原的公麝体内,是它它的生的生殖腺分泌物,晾干腺体,取出其中暗褐色颗粒状物即是。殖腺分泌物,晾干腺体,取出其中暗褐色颗粒状物即是。“其香气远射其香气远射”-本草纲目本草纲目
8、杀麝取香杀麝取香活体取香活体取香第14页,此课件共90页哦麝香的用途:麝香的用途:现代世界各国用它来做配料现代世界各国用它来做配料制造高级香水、香酯、香粉、香皂、香精及精制食品制造高级香水、香酯、香粉、香皂、香精及精制食品麝香是麝香是日用化学工业中的重要原料日用化学工业中的重要原料名贵药材名贵药材:通诸窈,开经络,透肌骨,解酒毒通诸窈,开经络,透肌骨,解酒毒.很多著名的中成很多著名的中成药,如安宫牛黄丸、大活络丹、六神丸、苏合香丸、云南白药、药,如安宫牛黄丸、大活络丹、六神丸、苏合香丸、云南白药、香桂丸等都含有麝香的成分。香桂丸等都含有麝香的成分。第15页,此课件共90页哦二、灵猫香二、灵猫香
9、来源:中国长江中下游和印度、菲律宾、缅甸、马来西亚、来源:中国长江中下游和印度、菲律宾、缅甸、马来西亚、非洲的埃塞俄比亚等地的灵猫。非洲的埃塞俄比亚等地的灵猫。组成:动物性黏液质、动物性树脂及色素。组成:动物性黏液质、动物性树脂及色素。第16页,此课件共90页哦三、海狸香三、海狸香来源:生长在西伯利亚和加拿大的河川、湖泊中的海狸体内,是来源:生长在西伯利亚和加拿大的河川、湖泊中的海狸体内,是海狸生殖器旁的腺囊晾干后取出,呈褐色,其主要成分为苯甲醇。海狸生殖器旁的腺囊晾干后取出,呈褐色,其主要成分为苯甲醇。组成:对乙基苯酚、组成:对乙基苯酚、苯甲酸、苯甲醇等。、苯甲酸、苯甲醇等。芳香成分:海狸香
10、素,结构不明。芳香成分:海狸香素,结构不明。第17页,此课件共90页哦四、龙涎香四、龙涎香来源:来自抹香鲸的体内,是抹香鲸胃肠内所形成结石状病态物、在海上漂流,来源:来自抹香鲸的体内,是抹香鲸胃肠内所形成结石状病态物、在海上漂流,被冲到岸边,自然成熟为褐色大块,主要产地为中国南部、印度、南洋、南美、被冲到岸边,自然成熟为褐色大块,主要产地为中国南部、印度、南洋、南美、非洲等地。是海洋中的灰色金子。非洲等地。是海洋中的灰色金子。组成:苯甲酸、琥珀酸、磷酸钙、羟醛和胆固醇等。组成:苯甲酸、琥珀酸、磷酸钙、羟醛和胆固醇等。芳香成分:芳香成分:龙龙涎涎香醇香醇C24H44O 第18页,此课件共90页哦
11、天然龙涎香的国际市场,完全由香水大国法国控制,每Kg的收购价在14.5万法郎之间,香料公司加工后的售价为每Kg610万法郎。据商业资料显示,世界龙涎香交易最盛时每年在600Kg,而今却不足1OO千克。两名英国威尔士男子日前在海边遛狗时意外捡获两块总重量约为50公斤的“灰色石块”。让他们喜出望外的是,科学检验表明,这些毫不起眼的灰色蜡状物竟是名贵动物香料龙涎香,目前市场估价至少在55万英镑以上!第19页,此课件共90页哦(1)水蒸气蒸馏法)水蒸气蒸馏法(2)压榨法)压榨法(3)浸提法)浸提法(4)吸收法)吸收法(5)超临界萃取法)超临界萃取法7.2.2 植物性天然香料的提取植物性天然香料从芳香植
12、物的花、枝叶、根茎、枝干、树皮、果皮、种子或树脂中经提取而得。植物性天然香料目前的提取方法主要有:植物性天然香料目前的提取方法主要有:第20页,此课件共90页哦1.精油或压榨油精油或压榨油天然植物中的芳香物质不溶于水、有一定的挥发性、并且不与水天然植物中的芳香物质不溶于水、有一定的挥发性、并且不与水发生反应发生反应,可以用可以用水蒸气蒸馏水蒸气蒸馏的方法将芳香物质提取出来,得的方法将芳香物质提取出来,得到精油到精油(挥发油,芳香油挥发油,芳香油)。精油中所含杂质一般较少,比较纯净精油中所含杂质一般较少,比较纯净第21页,此课件共90页哦2.浸膏浸膏茉莉茉莉 用挥发性的有机溶剂浸泡芳香植物,芳香
13、植物中的可溶用挥发性的有机溶剂浸泡芳香植物,芳香植物中的可溶性有机物溶解在有机溶剂中,再将溶剂挥发掉,得到浸膏性有机物溶解在有机溶剂中,再将溶剂挥发掉,得到浸膏。这种生产方法称为这种生产方法称为浸提法浸提法。常用的溶剂是石油醚常用的溶剂是石油醚第22页,此课件共90页哦3.酊剂酊剂 用乙醇做溶剂,提取芳香植物或动物的分泌物,得到的用乙醇做溶剂,提取芳香植物或动物的分泌物,得到的液体冷却后过滤掉不溶物而得到的产品,称为酊剂。液体冷却后过滤掉不溶物而得到的产品,称为酊剂。酊剂用乙醇作萃取剂,产品中包含溶剂乙醇,常温下酊剂用乙醇作萃取剂,产品中包含溶剂乙醇,常温下是液体是液体;酊剂在食品类产品的加香
14、中应用广泛酊剂在食品类产品的加香中应用广泛第23页,此课件共90页哦4.净油净油用乙醇浸提浸膏,除去浸膏中所含的植物蜡,色素等杂质,用乙醇浸提浸膏,除去浸膏中所含的植物蜡,色素等杂质,再将乙醇蒸出,得到的残余物称为净油。再将乙醇蒸出,得到的残余物称为净油。净油和酊剂都是采用乙醇作为萃取剂的,但净油中已不含乙净油和酊剂都是采用乙醇作为萃取剂的,但净油中已不含乙醇醇,所以更加粘稠一些;所以更加粘稠一些;净油和精油都是芳香物质的混合物净油和精油都是芳香物质的混合物,它们的生产方法不同,它们的生产方法不同,净油更加纯净一些。净油更加纯净一些。第24页,此课件共90页哦5.香脂香脂 用油脂吸收芳香植物中
15、的芳香成分得到的产品称为香脂用油脂吸收芳香植物中的芳香成分得到的产品称为香脂。冷吸收法冷吸收法:室温下用动物性油脂吸收芳香成分的方法室温下用动物性油脂吸收芳香成分的方法,用于用于芳香成分对温度特别敏感、且较易析出的鲜花。芳香成分对温度特别敏感、且较易析出的鲜花。温吸收法温吸收法:5070下,用植物性油脂浸提鲜花。下,用植物性油脂浸提鲜花。第25页,此课件共90页哦植物性香料的主要化学结构:植物性香料的主要化学结构:1.萜类化合物萜类化合物2.芳香族化合物芳香族化合物3.脂肪族化合物脂肪族化合物4.含氮含硫化合物含氮含硫化合物第26页,此课件共90页哦1、水蒸气蒸馏法、水蒸气蒸馏法操作如下:将植
16、物采集后装入蒸馏釜中,通入水蒸气加操作如下:将植物采集后装入蒸馏釜中,通入水蒸气加热,使水和油成分蒸出,冷却后把油水分离,得到的商热,使水和油成分蒸出,冷却后把油水分离,得到的商品成为精油。品成为精油。适用范围:适于绝大多数芳香植物提取精油的生产,但对某些适用范围:适于绝大多数芳香植物提取精油的生产,但对某些加热化学成分改变或水溶性太大的精油不适用。加热化学成分改变或水溶性太大的精油不适用。如茉莉、紫罗兰、风信子等鲜花不使用。如茉莉、紫罗兰、风信子等鲜花不使用。第27页,此课件共90页哦第28页,此课件共90页哦水蒸气蒸馏法装置示意图水蒸气蒸馏法装置示意图第29页,此课件共90页哦2、压缩法、
17、压缩法包括海绵吸收法、螺旋压榨法等。包括海绵吸收法、螺旋压榨法等。用于红橘、甜橙、柠檬、柚子等柑橘类精油的生产。用于红橘、甜橙、柠檬、柚子等柑橘类精油的生产。第30页,此课件共90页哦3、有机溶剂提取法、有机溶剂提取法有机溶剂提取法有机溶剂提取法也称固液萃取法,使用低沸点的挥发性有机也称固液萃取法,使用低沸点的挥发性有机溶剂(酒精,乙醚)将植物原料中的芳香成分提取出来。溶剂(酒精,乙醚)将植物原料中的芳香成分提取出来。主要有四种形式:固定浸取主要有四种形式:固定浸取、搅拌浸取、转动浸、搅拌浸取、转动浸取、逆流浸取。取、逆流浸取。第31页,此课件共90页哦4、吸收法、吸收法 采用非挥发性溶剂或固
18、体吸收花中的芳香物质,进行处理可采用非挥发性溶剂或固体吸收花中的芳香物质,进行处理可得到香脂或精油。得到香脂或精油。非挥发性溶剂可以为:猪油、牛油、橄榄油等,固非挥发性溶剂可以为:猪油、牛油、橄榄油等,固体可使用活性炭、硅胶等。体可使用活性炭、硅胶等。适用范围:茉莉、兰花、橙花、水仙等名贵花。适用范围:茉莉、兰花、橙花、水仙等名贵花。第32页,此课件共90页哦5、超临界萃取、超临界萃取超临界为超临界为超临界流体超临界流体,是介于气液之间的一种既非气态又非液态的,是介于气液之间的一种既非气态又非液态的物态物态,这种物质只能在其温度和压力超过这种物质只能在其温度和压力超过临界点临界点时才能存在。时
19、才能存在。超临界流体超临界流体的密的密度较大,与液体相仿,而它的粘度又较接近于气体。因此度较大,与液体相仿,而它的粘度又较接近于气体。因此超临界流体超临界流体是一种十分理想的萃取剂。是一种十分理想的萃取剂。超临界流体超临界流体的溶剂强度取决于萃取的温度和压力。利用这的溶剂强度取决于萃取的温度和压力。利用这种特性,只需改变萃取剂种特性,只需改变萃取剂流体流体的压力和温度,就可以把的压力和温度,就可以把样品样品中的不同组分按在流体中中的不同组分按在流体中溶解度溶解度的大小,先后萃取出来,在的大小,先后萃取出来,在低压低压下弱下弱极性极性的物质先萃取,随着压力的增加,极性较大的物质先萃取,随着压力的
20、增加,极性较大和大分子量的物质与基本性质,所以在程序升压下进行超和大分子量的物质与基本性质,所以在程序升压下进行超临界萃取不同萃取组分,同时还可以起到分离的作用。临界萃取不同萃取组分,同时还可以起到分离的作用。第33页,此课件共90页哦超临界萃取技术原理超临界萃取技术原理:超临界超临界CO2流体萃取(流体萃取(SFE)分离过程的原理是利用)分离过程的原理是利用超临界超临界流体流体的的溶解能力溶解能力与其密度的关系,即利用压力和温度对超与其密度的关系,即利用压力和温度对超临界流体溶解能力的影响而进行的。在临界流体溶解能力的影响而进行的。在超临界状态超临界状态下,将下,将超临界流体超临界流体与待分
21、离的物质接触,使其有选择性地把极性大与待分离的物质接触,使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然,对应小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取出来。当然,对应各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以控制条件各压力范围所得到的萃取物不可能是单一的,但可以控制条件得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使得到最佳比例的混合成分,然后借助减压、升温的方法使超临超临界流体界流体变成普通气体,被萃取物质则完全或基本析出,从而变成普通气体,被萃取物质则完全或基本析出,从而达到达到分离提纯分离提纯的目的,所以超临界的目的,所以超临界CO2流体萃取过程是由流体萃取过程
22、是由萃取和分离过程组合而成的。萃取和分离过程组合而成的。第34页,此课件共90页哦超临界超临界CO2萃取萃取的特点决定了其应用范围十分广阔。如在医药工业中,的特点决定了其应用范围十分广阔。如在医药工业中,可用于中草药有效成份的提取,热敏性生物制品药物的精制,及脂质可用于中草药有效成份的提取,热敏性生物制品药物的精制,及脂质类混合物的分离;在食品工业中,啤酒花的提取,类混合物的分离;在食品工业中,啤酒花的提取,色素色素的提取等;在的提取等;在香料香料工业中,天然及合成香料的精制;化学工业中混合物的分离等。具体应工业中,天然及合成香料的精制;化学工业中混合物的分离等。具体应用可以分为以下几个方面:
23、用可以分为以下几个方面:1、从药用植物中萃取生物活性分子,生物碱萃取和分离;、从药用植物中萃取生物活性分子,生物碱萃取和分离;2、来自不同微生物的类脂脂类,或用于类脂脂类回收,或从配糖和蛋、来自不同微生物的类脂脂类,或用于类脂脂类回收,或从配糖和蛋白质中去除类脂脂类;白质中去除类脂脂类;3、从多种植物中萃取抗癌物质,特别是从红豆杉树皮和枝叶中获得紫杉、从多种植物中萃取抗癌物质,特别是从红豆杉树皮和枝叶中获得紫杉醇防治癌症;醇防治癌症;4、维生素,主要是维生素、维生素,主要是维生素E的萃取;的萃取;5、对各种活性物质(天然的或合成的)进行提纯,除去不需要分子(比如从、对各种活性物质(天然的或合成
24、的)进行提纯,除去不需要分子(比如从蔬菜提取物中除掉杀虫剂)或蔬菜提取物中除掉杀虫剂)或“渣物渣物”以获得提纯产品;以获得提纯产品;6、对各种天然抗菌或抗氧化萃取物的加工,如罗勒、串红、百里香、对各种天然抗菌或抗氧化萃取物的加工,如罗勒、串红、百里香、蒜、洋葱、春黄菊、辣椒粉、甘草和茴香子等。蒜、洋葱、春黄菊、辣椒粉、甘草和茴香子等。超临界超临界CO2萃取技术应用:萃取技术应用:第35页,此课件共90页哦(1)分馏法)分馏法(2)重结晶法)重结晶法(3)冻析法)冻析法(4)硼酸酯法)硼酸酯法(5)酚钠盐法)酚钠盐法(6)亚硫酸氢钠加成法(利用亚硫酸钠、碳酸氢钠和水的)亚硫酸氢钠加成法(利用亚硫
25、酸钠、碳酸氢钠和水的混合溶液代替)混合溶液代替)7.2.3 单离香料的生产单离香料单离香料:利用物理或化学方法从天然香料中分离提取出某一芳香成分。单离香料的提取方法主要有:单离香料的提取方法主要有:第36页,此课件共90页哦(1)分馏法)分馏法分馏法是从天然香料中单离某一化合物最常用的方法。除普通精馏外,还有更适于组分间相对挥发度较小的天然香料的精密精馏。由于精油多为热敏物质,故绝大多数采用减压蒸馏。(2)重结晶法)重结晶法某些在天然香料中含量较高的在常温下呈固态的芳香组分,经水蒸汽蒸馏等方法初步分离后,可通过重结晶进行精制,最终得到合乎要求的单离香料。第37页,此课件共90页哦(3)冻析法)
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