CN105348039A - 一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法，包括以下步骤：步骤（1）：将薄荷油调配至左旋薄荷醇含量79%-85%；步骤（2）：取上述部分薄荷油到容器中，然后将装有薄荷油的玻璃容器直接放置到数控超声波震荡仪中进行超声波处理，得绒状晶体；步骤（3）：将步骤（1）中剩余的薄荷油加入结晶容器中，在容器底部缓慢通入空气，梯度降温至一定温度后将结晶容器进行外加磁场处理，同时加入步骤（2）中的绒状晶体，继续结晶一段时间后即得。与传统结晶方法相比，本发明可以显著增加左旋薄荷醇晶体的直径及长度，同时本方法还缩短了左旋薄荷醇的结晶时间，气相色谱检测结果表明，左旋薄荷醇的纯度也有所提高。

Description

一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法
技术领域
本发明涉及一种植物有效成分的结晶工艺，具体涉及一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法。
背景技术
左旋薄荷醇是由薄荷的叶和茎提取所得的白色针状晶体，为薄荷油的主要成分，有特殊清凉香气，味初辛、后凉，被广泛应用于食品、日化行业。
传统的左旋薄荷醇生产是以薄荷原油为原料，经水蒸气蒸馏、冷冻结晶后制得，通常使用此法制得的左旋薄荷醇含量在95%左右，已可以满足食品、日化等行业要求。在左旋薄荷醇的生产销售过程中，除纯度指标外，产品的晶型是另一个重要指标。外观粗壮的左旋薄荷醇晶体呈棱柱状，轻敲后会发出清脆的金属声。由于在产品检测过程中，外观检测更加直观，因此在销售时，客户更习惯于将结晶体的大小作为评判左旋薄荷醇优劣的标准。
在传统的结晶过程中，影响左旋薄荷醇结晶的因素主要有结晶温度、结晶时间和料液中的左旋薄荷醇含量等。其中，影响晶体生长粗大的因素是结晶时间，其技术要点是使用梯度降温来缓慢冷却，在晶体出现前冷却速度可以适度加快；在晶体开始出现后，冷却速度应该放慢。此外，结晶需要在结晶桶中作定向结晶，由于部分料液与结晶桶壁直接接触，因此在结晶桶四周的料液温度会低于桶中心的料液温度，在桶中加入导管，并在桶底通入空气可以使桶中温度分布更为均匀。
晶体的生长是以晶核的产生为前提的，在目前各行业的结晶工艺中，添加晶种控制结晶是普遍采用的方法，添加适当数量的晶种可以为溶质提供结晶位点，使溶质只在晶种表面沉积。有研究甚至认为添加晶种操作与结晶过程中的温度控制有着同等的重要性，晶种的质量在一定程度上决定了成品的质量，添加形态完整、大小均匀、不含杂质的晶种对产品的晶型也会起到改善作用。在左旋薄荷醇结晶过程中，最常用的方法为预留部分成品作为晶种，此法虽可以省去起晶步骤，但由于晶体较大，比表面积小，因此用量往往较大，有时甚至需要将成品的10%以上作为晶种，造成产率低下，而使用传统结晶制备晶种则会耗时较长。使用超声波协同起晶制备晶种则解决了上述问题，它可以快速、高效的制备晶种，且晶种在超声振荡过程中粒径分布较为均匀，将此法制备的晶种加入到结晶溶液中不仅可以缩短结晶时间，还可以增加晶体的直径及长度。
结晶是晶核的生成和晶体生长的过程，晶核的形成需要消耗一定的能量，而晶体的生长需要消耗一定的时间，由于晶体的大小取决于晶核生成速度与晶体成长速度两者的对比关系，因此传统的结晶需要耗费较长的时间。在传统的结晶过程中引入磁场的诱导作用，通过调整磁场的强度、作用时间、作用方向对传统的结晶分离过程施加影响，可以达到促进结晶进程，改善晶体品质的作用。
磁场是具有一种特殊能量的场，这种能量作用在物质上可以改变其微观结构，从而影响物质的物理化学性质。而流体的宏观性质与分子的势垒、分子内聚力等性质有很大关系，溶液经磁场处理后，分子势垒、分子内聚力发生变化，必然引起流体的宏观性质变化，从而影响溶液的结晶过程。有研究表明，葛根素、碳酸钙等物质在结晶过程中加入磁场作用，可以加快结晶速度，提高纯度，结晶后的产品晶体形状更均匀，晶体排列更规则。
发明内容
本发明提供了一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法，与传统结晶方法相比，本发明可以显著增加左旋薄荷醇晶体的直径及长度，同时本方法还缩短了左旋薄荷醇的结晶时间，气相色谱检测结果表明，左旋薄荷醇的纯度也有所提高。
本发明通过以下技术方案实现：
一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法，包括以下步骤：
步骤（1）：将薄荷油调配至左旋薄荷醇含量79%-85%；
步骤（2）：取上述部分薄荷油到玻璃容器中，然后将装有薄荷油的玻璃容器直接放置到数控超声波震荡仪中进行超声波处理，得绒状晶体；
步骤（3）：将步骤（1）中剩余的薄荷油加入结晶容器中，在容器底部缓慢通入空气，梯度降温至一定温度后将结晶容器进行外加磁场处理，同时加入步骤（2）中的绒状晶体，继续结晶一段时间后即得。
所述步骤（2）中超声频率为5-40KHZ，超声时间为10-72h，温度控制在0-10℃。
所述步骤（3）中在容器底部缓慢通入空气的通气速率为0.5-30m-3/min。
所述步骤（3）中梯度降温速度为0.2-1.0℃/h，梯度降温至一定温度时的薄荷油温度为8-10℃。
所述步骤（3）中外加磁场处理的方法为在结晶容器外部放置电磁铁，电磁铁沿容器外壁两侧对称放置。
所述步骤（3）中电磁铁的磁场强度为0.05-1T。
所述步骤（3）中继续结晶的时间为10-15天。
本发明的有益效果：
本发明在左旋薄荷醇结晶过程中，对结晶容器进行外加磁场处理，同时使用超声协同起晶法制备晶种，并加入到薄荷油溶液中。与传统结晶方法相比，本发明可以显著增加左旋薄荷醇晶体的直径及长度，同时本方法还缩短了左旋薄荷醇的结晶时间，气相色谱检测结果表明，左旋薄荷醇的纯度也有所提高。
附图说明
图1为本发明的装置图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法，包括以下步骤：
步骤（1）：将薄荷油调配至左旋薄荷醇含量79%-85%；
步骤（2）：取上述部分薄荷油到玻璃容器中，然后将装有薄荷油的玻璃容器直接放置到数控超声波震荡仪中进行超声波处理，超声频率5KHZ，超声时间为10h，温度控制在0℃，得绒状晶体；
步骤（3）：将步骤（1）中剩余的薄荷油加入结晶容器中，在容器底部缓慢通入空气，通气速率为0.5m-3/min，并以0.2℃/h的速率梯度降温。降温至8℃后在结晶容器外壁两侧对称放置电磁铁，磁场强度为0.05T，同时加入步骤（2）中的绒状晶体，继续结晶10天后即得。
实施例2
本实施例涉及一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法，包括以下步骤：
步骤（1）：将薄荷油调配至左旋薄荷醇含量79%-85%；
步骤（2）：取上述部分薄荷油到玻璃容器中，然后将装有薄荷油的玻璃容器直接放置到数控超声波震荡仪中进行超声波处理，超声频率40KHZ，超声时间为72h，温度控制在10℃，得绒状晶体；
步骤（3）：将步骤（1）中剩余的薄荷油加入结晶容器中，在容器底部缓慢通入空气，通气速率为30m-3/min，并以1.0℃/h的速率梯度降温。降温至8℃后在结晶容器外壁两侧对称放置电磁铁，磁场强度为1T，同时加入步骤（2）中的绒状晶体，继续结晶15天后即得。
实施例3
本实施例涉及一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法，包括以下步骤：
步骤（1）：将薄荷油调配至左旋薄荷醇含量79%-85%；
步骤（2）：取上述部分薄荷油到玻璃容器中，然后将装有薄荷油的玻璃容器直接放置到数控超声波震荡仪中进行超声波处理，超声频率25KHZ，超声时间为48h，温度控制在8℃，得绒状晶体；
步骤（3）：将步骤（1）中剩余的薄荷油加入结晶容器中，在容器底部缓慢通入空气，通气速率为3m-3/min，并以0.5℃/h的速率梯度降温。降温至8℃后在结晶容器外壁两侧对称放置电磁铁，磁场强度为0.6T，同时加入步骤（2）中的绒状晶体，继续结晶12天后即得。
实施例4
本实施例涉及一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法，包括以下步骤：
步骤（1）：将薄荷油调配至左旋薄荷醇含量79%-85%；
步骤（2）：取上述部分薄荷油到玻璃容器中，然后将装有薄荷油的玻璃容器直接放置到数控超声波震荡仪中进行超声波处理，超声频率20KHZ，超声时间为48h，温度控制在6℃，得绒状晶体；
步骤（3）：将步骤（1）中剩余的薄荷油加入结晶容器中，在容器底部缓慢通入空气，通气速率为3m-3/min，并以0.5℃/h的速率梯度降温。降温至6℃后在结晶容器外壁两侧对称放置电磁铁，磁场强度为0.8T，同时加入步骤（2）中的绒状晶体，继续结晶11天后即得。

Claims (7)

1.一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤（1）：将薄荷油调配至左旋薄荷醇含量79%-85%；
步骤（2）：取上述部分薄荷油到玻璃容器中，然后将装有薄荷油的玻璃容器直接放置到数控超声波震荡仪中进行超声波处理，得绒状晶体；
步骤（3）：将步骤（1）中剩余的薄荷油加入结晶容器中，在容器底部缓慢通入空气，梯度降温至一定温度后将结晶容器进行外加磁场处理，同时加入步骤（2）中的绒状晶体，继续结晶一段时间后即得。
2.根据权利要求1所述的一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法，其特征在于，所述步骤（2）中超声频率为5-40KHZ，超声时间为10-72h，温度控制在0-10℃。
3.根据权利要求1所述的一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法，其特征在于，所述步骤（3）中在容器底部缓慢通入空气的通气速率为0.5-30m-3/min。
4.根据权利要求1所述的一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法，其特征在于，所述步骤（3）中梯度降温速度为0.2-1.0℃/h，梯度降温至一定温度时的薄荷油温度为8-10℃。
5.根据权利要求1所述的一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法，其特征在于，所述步骤（3）中外加磁场处理的方法为在结晶容器外部放置电磁铁，电磁铁沿容器外壁两侧对称放置。
6.根据权利要求6所述的一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法，其特征在于，所述步骤（3）中电磁铁的磁场强度为0.05-1T。
7.根据权利要求1所述的一种改善左旋薄荷醇结晶晶型的方法，其特征在于，所述步骤（3）中继续结晶的时间为10-15天。
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