CN105670794A - 一种玫瑰香型精油的制备方法及其产品 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种玫瑰香型精油的制备方法及其产品。所述方法利用酵母菌进行发酵，将发酵结束的培养液经有机溶剂萃取、蒸馏后，即制得所述的玫瑰香型精油；所述有机溶剂优选正己烷或石油醚。所述产品，含有酵母菌代谢产物经有机溶剂提取后的挥发性成分。本发明提供的方法及产品，是天然玫瑰精油良好的替代品，具有类似的香味及效果，同时生产条件要求低，成本低、品质可靠。

Description

一种玫瑰香型精油的制备方法及其产品
技术领域
本发明属于生物工程领域，更具体地，涉及一种玫瑰香型精油及其制备方法。
背景技术
玫瑰精油是一种从蔷薇科玫瑰花瓣中提炼出的天然名贵香料，被誉为“液体黄金”，含有香茅醇、香叶醇、芳樟醇、β-苯乙醇等挥发性香味物质。其香气浓郁、具有减缓疲劳、镇静安神、舒缓压力、开阔心智的功效，多作为高档天然食品添加剂、名贵化妆品与日化产品，具有非常广阔的市场前景。
目前市场上高档的玫瑰精油，其生产方法主要是从新鲜的玫瑰花瓣中提取，通常采用水蒸气蒸馏法、有机溶剂浸提法。通过水蒸气蒸馏法提取的玫瑰精油，其得油率较低，且由于高温蒸汽的不良作用，所提取的精油色泽深，含有20％左右蜡质(即长链烷烃)，并带有少量焦糊味。通过有机溶剂提取的精油杂质较多，β-苯乙醇含量高，精油品质不高。
而且，天然玫瑰花瓣中含油量较低，以国际认可的保加利亚的玫瑰花计，通常只有0.025％，即4000kg鲜花只能生产得到1kg玫瑰精油。更为重要的是玫瑰花的种植受到季节、地域条件、花朵的采摘时间、人工采摘费用等因素的影响，我国精油的品质不稳定、生产成本逐年升高。
因此，大量、低成本的制备玫瑰精油或者具有相似香型和功能的玫瑰精油类似物具有广泛的市场需求。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种玫瑰香型精油及其制备方法，其目的在于通过微生物发酵法制备具有玫瑰香型和玫瑰精油类似功能的生物精油，由此解决现有的玫瑰香型精油产量低、成本高或者效果不佳的技术问题。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种玫瑰香型精油的制备方法，利用酵母菌进行发酵，将发酵结束的培养液经有机溶剂萃取、蒸馏后，即制得所述的玫瑰香型精油；所述有机溶剂优选正己烷或石油醚。
优选地，所述玫瑰香型精油的制备方法，其所述酵母菌其分类命名为EremotheciumashbyiiH4565，于2015年10月30日保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，地址为湖北省武汉市武汉大学，编号为CCTCCNO.M2015655。
优选地，所述玫瑰香型精油的制备方法，其包括以下步骤：
(1)将酵母菌接入培养基进行分级扩大培养，获得酵母菌种子液；
(2)将步骤(1)中获得的酵母菌种子液转种发酵培养，当发酵培养至20-30h后，向培养液中添加2g/L至5g/L的活性炭；
(3)当培养液pH值回升至7.5至8.0之间且溶氧值回升至90％以上时，结束发酵，获得发酵液；
(4)将步骤(3)中获得的发酵液进行固液分离，分离出活性炭，并采用有机溶剂洗脱所述活性炭，获得洗脱液。
优选地，所述玫瑰香型精油的制备方法，其包括以下步骤：
(5)将步骤(3)中获得的发酵液进行固液分离，分离出液相，并采用有机溶剂萃取所述液相，获得萃取液。
优选地，所述玫瑰香型精油的制备方法，其包括以下步骤：
(6)将步骤(4)中获得的洗脱液和步骤(5)中获得的萃取液合并，蒸发有机溶剂获得油相；
(7)将步骤(6)获得的油相进行水蒸气蒸馏，即制得本发明提供的玫瑰香型精油。
按照本发明的另一方面，提供了一种玫瑰香型精油，其特征在于，所述玫瑰香型精油含有酵母菌代谢产物经有机溶剂提取后的挥发性成分。
优选地，所述玫瑰香型精油，其含有质量比例3.24％-20.42％的香茅醇、40.18％-74.09％的香叶醇、2.19％-8.43％的橙花醇、8.19％-33.65％的β-苯乙醇、以及0.79％-3.86％的柠檬醛。
优选地，所述玫瑰香型精油，其不含有碳数大于等于10的长链烷烃。
优选地，所述玫瑰香型精油，其经质谱检测含有微量成分：顺、反-玫瑰醚、合金欢醇、丁香酚、甲基丁香酚、香叶酸、甲酸香叶酯、以及乙酸香叶酯。
优选地，所述玫瑰香型精油，其经检测含有微量成分：β-月桂烯、2-蒈烯、D-柠檬烯、(E)-β-罗勒烯、γ-萜品烯、罗勒烯、萜品油烯、甲酸香草酯、甲酸香叶酯、以及甲基庚烯酮。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果。
本发明公开的一种由微生物发酵法制备的玫瑰香型精油，具有直接从玫瑰花瓣中提取的玫瑰精油的香味，共有的主要组分有：香茅醇、香叶醇、橙花醇、β-苯乙醇、柠檬醛等，这些组分的比例接近于保加利亚精油标准(ISO9842_2003)。除了这些主要组份外，还具有大量的微量呈香组分如：顺、反-玫瑰醚，合金欢醇，丁香酚，甲基丁香酚，香叶酸，甲酸香叶酯，乙酸香叶酯等。采用微生物发酵制备成的玫瑰香型精油，能量产且品质稳定，解除了从玫瑰花瓣中提取的精油受到季节、地域条件、花朵的采摘时间、人工采摘费用等因素的限制，同时解决了勾兑精油难以模拟玫瑰精油中天然含有的微量组分问题。
本发明首次提出采用微生物发酵法制备玫瑰香型精油，较于从玫瑰花瓣中提取的精油而言，本发明的玫瑰香型精油成本低，且生产过程不受地域、季节限制，品质稳定；较勾兑的精油而言，本发明的玫瑰香型精油含有勾兑过程中难以满足的微量成分以及各组分之间配比的要求，有望取代花瓣提取的玫瑰精油与勾兑的精油，弥补玫瑰精油的市场空缺，推动相关产业的发展。
除此以外，本发明提供的玫瑰香型精油不含长链蜡质，挥发性更强、纯度更高。
附图说明
图1是本发明实施例1提供的玫瑰香型精油气相色谱检测结果；
图2是本发明实施例2提供的玫瑰香型精油气相色谱检测结果；
图3是本发明实施例3提供的玫瑰香型精油气相色谱检测结果。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明提供的玫瑰香型精油的制备方法，采用酵母菌发酵法，将酵母菌代谢产物采用有机溶剂提取后挥发有机溶剂，即制得所述玫瑰香型精油；所述有机溶剂优选正己烷或石油醚。具体而言，所述方法包括以下步骤：
(1)将酵母菌接入培养基进行分级扩大培养，获得酵母菌种子液；
所述酵母菌种子液按照如下方法获得：
(1-1)将冻干保藏的酵母菌接入已灭菌的一级种子培养基，一级种子培养基组成为(g/L)：葡萄糖10、蛋白胨4、以及K2HPO40.5，接种量为5％，培养20至40小时，获得一级种子液；
(1-2)将步骤(1-1)中获得的一级种子液，接入二级种子培养基，二级种子培养基组成为(g/L)：葡萄糖15、蛋白胨6、以及K2HPO40.5，接种量为5％，培养20至30小时，获得酵母菌种子液。
(2)将步骤(1)中获得的酵母菌种子液转种发酵培养，当发酵培养至20-30h后，向培养液中添加2g/L至5g/L的活性炭；发酵培养基组成为(g/L):蔗糖20、蛋白胨6、K2HPO41、以及琥珀酸钠2，接种量为5％。
(3)当所述培养液pH值回升至7.5至8.0之间且溶氧值回升至90％以上时，结束发酵，获得发酵液；
(4)将步骤(3)中获得的发酵液进行固液分离，分离出活性炭，并采用有机溶剂洗脱所述活性炭，获得洗脱液。
(5)将步骤(3)中获得的发酵液进行固液分离，分离出液相，并采用有机溶剂萃取所述液相，获得萃取液。
(6)将步骤(4)中获得的洗脱液和步骤(5)中获得的萃取液蒸发有机溶剂并合并获得油相。
(7)将步骤(6)获得的油相进行水蒸气蒸馏，即制得本发明提供的玫瑰香型精油。
优选地，所述酵母菌其分类命名为EremotheciumashbyiiH4565，于2015年10月30日保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，编号为CCTCCNO.M2015655。
所述酵母菌是在研究阿舒假囊酵母发酵生产核黄素中发现的，通过对能产玫瑰花香味物质的菌株进行紫外-亚硝基胍诱变后定向筛选后得到的。
按照上述方法制备的玫瑰香型精油，具有从玫瑰花中提取的玫瑰精油香味，该精油具有玫瑰精油的主要组成成分和相似的微量成分，由香叶醇、香茅醇、橙花醇、β-苯乙醇等主要成分以及顺、反-玫瑰醚，合金欢醇，丁香酚，甲基丁香酚，香叶酸，甲酸香叶酯，乙酸香叶酯等重要的微量成分组成。
具体而言，本发明提供的玫瑰香型精油，含有质量比例3.24％-20.42％的香茅醇、40.18％-74.09％的香叶醇、2.19％-8.43％的橙花醇、8.19％-33.65％的β-苯乙醇、以及0.79％-3.86％的柠檬醛，经质谱检测还含有微量顺、反-玫瑰醚、合金欢醇、丁香酚、甲基丁香酚、香叶酸、甲酸香叶酯、以及乙酸香叶酯；尤其需要指出，本发明提供的玫瑰香型精油，为酵母菌代谢产物经有机溶剂提取的挥发性成分，因此其纯度较高，几乎不含有玫瑰精油中的碳数大于或等于10的长链烷烃。
以下为实施例：
实施例1
一种玫瑰香型精油的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将酵母菌接入培养基进行分级扩大培养，获得酵母菌种子液：
(1-1)将冻干保藏的酵母菌液接入已灭菌的一级种子培养基，一级种子培养基组成为(g/L)：葡萄糖10、蛋白胨4、以及K2HPO40.5，接种量为5％，培养20至40小时，获得一级种子液；
所述酵母菌其分类命名为EremotheciumashbyiiH4565，于2015年10月30日保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，编号为CCTCCNO.M2015655。
(1-2)将步骤(1-1)中获得的一级种子液，接入二级种子培养基，二级种子培养基组成为(g/L)：葡萄糖15、蛋白胨6、以及K2HPO40.5，接种量为5％，培养20至30小时，获得酵母菌种子液；
(2)将步骤(1)中获得的酵母菌种子液转种发酵培养，当发酵培养至20h后，向培养液中添加2g/L活性炭；发酵培养基组成为(g/L):蔗糖20、蛋白胨6、K2HPO41、以及琥珀酸钠2，接种量5％。
(3)当培养液pH值回升至7.5且溶氧值回升至90％以上时，结束发酵，获得培养液；
(4)将步骤(3)中获得的培养液进行固液分离，分离出活性炭粒，并采用有机溶剂洗脱所述活性炭，获得洗脱液。
(5)将步骤(3)中获得的发酵液进行固液分离，分离出液相，并采用正己烷萃取所述液相，获得萃取液。
(6)将步骤(4)中获得的洗脱液和步骤(5)中获得的萃取液蒸发有机溶剂并合并获得油相。
(7)将步骤(6)获得的油相进行水蒸气蒸馏，即制得所述玫瑰香型精油。
所述玫瑰香型精油，经气相色谱检测，检测器：FID，柱子型号：PE-WAX-60m-32mm-50μm，进样量1μl,气体流量：氢气45ml/min空气流量450ml/min，载气为氮气，进样口温度：250℃程序升温：60℃5min，60℃→150℃8℃/min,150℃→230℃5℃/min保持15min，检测结果如图1和表1所示。
表1
橙花醛 柠檬醛-a 香茅醇 橙花醇 香叶醇 苯乙醇
11.36g/L 4.18g/L 24.74g/L 14.78g/L 194.52g/L 38.67g/L
科标检测结果与玫瑰精油样品对照如表2所示，检测单位：科标技术(青岛)研发中心，项目编号SCT-D20151223-003N1。
表2
实施例2
一种玫瑰香型精油的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将酵母菌接入培养基进行分级扩大培养，获得酵母菌种子液：
(1-1)将冻干保藏的酵母菌接入已灭菌的一级种子培养基，一级种子培养基组成为(g/L)：葡萄糖10、蛋白胨4、以及K2HPO40.5，接种量为5％，培养20至40小时，获得一级种子液；
所述酵母菌其分类命名为EremotheciumashbyiiH4565，于2015年10月30日保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，编号为CCTCCNO.M2015655。
(1-2)将步骤(1-1)中获得的一级种子液，接入二级种子培养基，二级种子培养基组成为(g/L)：葡萄糖15、蛋白胨6、以及K2HPO40.5，接种量为5％，培养20至30小时，获得二级种子液；
(2)将步骤(1)中获得的酵母菌种子液转种发酵培养，当发酵培养至25h后，向培养液中添加3.5g/L的活性炭；发酵培养基组成为(g/L):蔗糖20、蛋白胨6、K2HPO41、以及琥珀酸钠2，接种量5％。
(3)当培养液pH值回升至7.75且溶氧值回升至90％以上时，结束发酵，获得培养液；
(4)将步骤(3)中获得的培养液进行固液分离，分离出活性炭，并采用有机溶剂洗脱所述活性炭，获得洗脱液。
(5)将步骤(3)中获得的发酵液进行固液分离，分离出液相，并采用正己烷萃取所述液相，获得萃取液。
(6)将步骤(4)中获得的洗脱液和步骤(5)中获得的萃取液蒸发有机溶剂并合并获得油相。
(7)将步骤(6)获得的油相进行水蒸气蒸馏，即制得所述玫瑰香型精油。
所述玫瑰香型精油，经气相色谱检测，检测器：FID，柱子型号：PE-WAX-60m-32mm-50μm，进样量1μl,气体流量：氢气45ml/min空气流量450ml/min，载气为氮气，进样口温度：250℃程序升温：60℃5min，60℃→150℃8℃/min,150℃→230℃5℃/min保持15min，成分如图2和表3所示。
表3
橙花醛 柠檬醛-a 香茅醇 橙花醇 香叶醇 苯乙醇
8.84g/L 4.78g/L 27.62g/L 10.43g/L 78.2g/L 35.26g/L
所述玫瑰香型精油，经湖北出入境检验检疫局质谱检测，还含有微量成分：顺、反-玫瑰醚、合金欢醇、丁香酚、甲基丁香酚、香叶酸、甲酸香叶酯、以及乙酸香叶酯。
实施例3
一种玫瑰香型精油的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将酵母菌接入培养基进行分级扩大培养，获得酵母菌种子液：
(1-1)将冻干保藏的酵母菌液接入已灭菌的一级种子培养基，一级种子培养基组成为(g/L)：葡萄糖10、蛋白胨4、以及K2HPO40.5，接种量为5％，培养20至40小时，获得一级种子液；
所述酵母菌其分类命名为EremotheciumashbyiiH4565，于2015年10月30日保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，编号为CCTCCNO.M2015655。
(1-2)将步骤(1-1)中获得的一级种子液，接入二级种子培养基，二级种子培养基组成为(g/L)：葡萄糖15、蛋白胨6、以及K2HPO40.5，接种量为5％，培养20至30小时，获得二级种子液；
(2)将步骤(1)中获得的酵母菌种子液转种发酵培养，当发酵培养至30h后，向培养液中添加5g/L的活性炭；发酵培养基组成为(g/L):蔗糖20、蛋白胨6、K2HPO41、以及琥珀酸钠2，接种量5％。
(3)当培养液pH值回升至8.0且溶氧值回升至90％以上时，结束发酵，获得培养液；
(4)将步骤(3)中获得的培养液进行固液分离，分离出活性炭，并采用石油醚洗脱所述活性炭，获得洗脱液。
(5)将步骤(3)中获得的发酵液进行固液分离，分离出液相，并采用石油醚萃取所述液相，获得萃取液。
(6)将步骤(4)中获得的洗脱液和步骤(5)中获得的萃取液蒸发有机溶剂并合并获得油相。
(7)将步骤(6)获得的油相进行水蒸气蒸馏，即制得所述玫瑰香型精油。
所述玫瑰香型精油，经气相色谱检测，检测器：FID，柱子型号：PE-WAX-60m-32mm-50μm，进样量1μl,气体流量：氢气45ml/min空气流量450ml/min，载气为氮气，进样口温度：250℃程序升温：60℃5min，60℃→150℃8℃/min,150℃→230℃5℃/min保持15min，结果如图3和表4所示。
表4
橙花醛 柠檬醛-a 香茅醇 橙花醇 香叶醇 苯乙醇
20.46g/L 7.5g/L 30.56g/L 17.36g/L 104.64g/L 59.17g/L
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种玫瑰香型精油的制备方法，其特征在于，利用酵母菌进行发酵，将发酵结束的培养液经有机溶剂萃取、蒸馏后，即制得所述的玫瑰香型精油；所述有机溶剂优选正己烷或石油醚。
2.如权利要求1玫瑰香型精油的制备方法，其特征在于，所述酵母菌其分类命名为EremotheciumashbyiiH4565，于2015年10月30日保藏于中国典型培养物保藏中心CCTCC，编号为CCTCCNO.M2015655。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将酵母菌接入培养基进行分级扩大培养，获得酵母菌种子液；
(2)将步骤(1)中获得的酵母菌种子液转种发酵培养，当发酵培养至20-30h后，向培养液中添加2g/L至5g/L的活性炭；
(3)当培养液pH值回升至7.5至8.0之间且溶氧值回升至90％以上时，结束发酵，获得发酵液；
(4)将步骤(3)中获得的发酵液进行固液分离，分离出活性炭，并采用有机溶剂洗脱所述活性炭，获得洗脱液。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(5)将步骤(3)中获得的发酵液进行固液分离，分离出液相，并采用有机溶剂萃取所述液相，获得萃取液。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(6)将步骤(4)中获得的洗脱液和步骤(5)中获得的萃取液合并，蒸发有机溶剂获得油相；
(7)将步骤(6)获得的油相进行水蒸气蒸馏，即制得本发明提供的玫瑰香型精油。
6.一种玫瑰香型精油，其特征在于，所述玫瑰香型精油含有酵母菌代谢产物经有机溶剂提取后的挥发性成分。
7.如权利要求6所述的玫瑰香型精油，其特征在于，所述玫瑰香型精油为含有质量比例3.24％-20.42％的香茅醇、40.18％-74.09％的香叶醇、2.19％-8.43％的橙花醇、8.19％-33.65％的β-苯乙醇、以及0.79％-3.86％的柠檬醛。
8.如权利要求6所述的玫瑰香型精油，其特征在于，所述玫瑰香型精油不含有碳数大于等于10的长链烷烃。
9.如权利要求6所述的玫瑰香型精油，其特征在于，经质谱检测含有微量成分：顺、反-玫瑰醚、合金欢醇、丁香酚、甲基丁香酚、香叶酸、甲酸香叶酯、以及乙酸香叶酯。
10.如权利要求6所述的玫瑰香型精油，其特征在于，经检测含有微量成分：β-月桂烯、2-蒈烯、D-柠檬烯、(E)-β-罗勒烯、γ-萜品烯、罗勒烯、萜品油烯、甲酸香草酯、甲酸香叶酯、以及甲基庚烯酮。
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