CN106281716A - 一种芳香植物精油提取方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种芳香植物精油的提取方法，属于精油提取领域，本发明提供一种芳香植物精油的提取方法，包括蒸馏锅组提取，换热器换热，油水分离，冷水回流至蒸馏锅，换热器中的温度升高的冷凝水进入预热器中加热、最后预热器将水回流到蒸馏锅。本发明的芳香植物精油的提取方法能耗低，提取效率高，提取时间短。

Description

一种芳香植物精油提取方法

技术领域

本发明涉及精油提取领域，具体涉及一种芳香植物精油提取方法。

背景技术

香料植物如薰衣草、肉桂、八角是一类能够散发出芳香气味的，其香气成分能够通过物理或化学的方法提取出来，并能在香精香料、医药保健、食品加工、园艺、化妆品产业领域得到利用的植物的总称。据统计，全球 3600 多种香料植物中只有 11%被开发利用。芳香植物多数都含有芳樟醇、烯类元素、萜类和 Vc、Fe 等营养元素，从芳香植物的种植到加工并提炼成精油，芳香植物具有多年生、季季青、多功能等特征，已经被广泛应用于日化、美容、医疗、保健、心理治疗等多个领域，对人们的生产、生活和生态具有非常的重要意义。在欧美国家，芳香产物已建立了成熟的产业链,而以初级原料出口为主的中国香料产业，总体的生产水平比较低，发展潜力比较大，还处于探索发展阶段。

目前，芳香植物精油的提取方法有很多，如压榨法、水蒸气蒸馏法、溶剂浸提法、吸收法、二氧化碳超临界萃取法、连续亚临界水萃取以及多种技术的综合应用等方法，其中水蒸气蒸馏法是最常用的方法。

国内外关于芳香植物精油的提取多停留在水蒸气蒸馏法的层面上，并且水蒸气蒸馏法是国内中小企业采用的主要方法。但现在的水蒸气蒸馏法的蒸馏方法和设备存在许多弊端如：提取时间长，提取率低，精油产品的质量不高，能耗高等等一系列的问题。而本发明的工艺采用热水循环法提取植物精油，以提取率高、时间短、能耗低、产品质量高等优点优于传统的提取手段，是未来精油提取行业发展的方向。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种能耗低、提取效率高和提取时间短的芳香植物精油提取方法。

实现本发明目的的技术方案为：

本发明采用热水循环法提取芳香植物精油。

一种芳香植物精油的提取方法，包括如下步骤：

1）蒸馏：将粉碎过的至少一种植物原料装入包含至少一个蒸馏锅的蒸馏锅组中，打开每个蒸馏锅的放空阀和进水阀，向其中注满带压力的某一温度的热水，保证注满水的蒸馏锅内的空气排空，关闭放空阀和进水阀，根据提取精油的品种，将蒸馏锅组的温度加热到馏出温度最低的精油品种的馏出温度，待馏出完毕后，逐步升温加热到下一个馏出温度次低的精油品种的馏出温度，如此往复，由低到高，直至将所有精油馏出，得到混合精油提取液；

2）换热：分步开启蒸馏锅组与换热器之间的阀门，将提取液通过管线输送到换热器中进行换热，降低提取液的温度；

3）油水分离：换热后的提取液经管线输送到油水分离器中，进行油和水的分离，油与水分离后收集混合精油，水汇集到冷水槽中。

进一步的，所述提取方法的总提取时间控制在65-260min，优选100-200min。

进一步的，所述步骤1）中带压力的某一温度的热水的温度为50-180℃，优选50-100℃；压力为12.3KPa-1MPa，优选12.3KPa-0.5MPa。

进一步的，所述步骤2）中提取液经过换热后在换热器的出口温度为40-45℃；换热器中冷凝水的进口温度为20-30℃，出口温度为45-100℃。

更进一步的，所述步骤1）中将粉碎过的至少一种植物原料分别装入包含至少一个蒸馏锅的锅组中，打开每个蒸馏锅的放空阀和进水阀，向其中注满带压力的某一温度的热水，保证注满水的蒸馏锅内的空气排空，关闭放空阀和进水阀，根据提取精油的品种，将每个蒸馏锅的温度加热到每个蒸馏锅所蒸馏精油品种的馏出温度，将所有蒸馏锅内的精油馏出后，得到混合精油提取液。

再进一步的，本发明的一种芳香植物精油的提取方法还包括如下步骤：

4）冷水槽中的冷却水，用泵输送到换热器中，作为换热器的冷凝水，对来自蒸馏锅组的提取液进行冷却，而冷凝水自身的温度升高；

5）换热器中经过换热的冷凝水，经管线输送到预热器中加热，加热温度到50-180℃；

6）预热器预热的热水，再通过泵重新输送回到蒸馏锅组中，对蒸馏锅组中的植物原料进行提取，形成热水的循环利用。

有益效果：

1、传统的芳香植物精油提取广泛采用水蒸气蒸馏法，水蒸气蒸馏法只能提取某一定温度如120℃的芳香植物精油，因此提取得到的精油香味唯一。本发明的方法能提取至少两种精油的混合液，香味更加丰富，满足人们的多种需求。

2、本发明的芳香植物精油的提取系统和方法在提高芳香植物精油质量的同时，也由于提取压力和温度的提高而使芳香植物精油的收率得到明显提高。

3、传统水蒸气蒸馏法用巨大的能量消耗来进行相变，本发明的芳香植物精油提取系统和方法在不产生相变的前提下提取精油，更能节能降耗。

4、本发明的芳香植物精油提取系统采用循环利用热水的手段，使得水和热能同时在系统内循环，进一步实现水资源和热能的高效利用，也达到了节能降耗的目的。

5、本发明芳香植物精油提取方法中未使用任何化学试剂，因此制备得到的植物精油是纯天然的绿色产品。

具体实施方式

实施例1：

一种芳香植物精油的提取方法，包括如下步骤：

1）蒸馏：将经过切片分丝后的肉桂枝、肉桂叶、八角枝和八角叶装入包含1个蒸馏锅的蒸馏锅组中，打开蒸馏锅的放空阀和进水阀，向其中注满温度为50℃，压力为12.3KPa的热水，保证注满水的蒸馏锅内的空气排空，关闭放空阀和进水阀，先将温度加热到100℃，待八角精油馏出完毕后，将温度提高到180℃，将肉桂精油馏出，得到八角精油和肉桂精油的混合提取液；

2）换热：分步开启蒸馏锅组与换热器之间的阀门，将提取液通过管线输送到换热器中进行换热，降低提取液的温度；提取液经过换热后在换热器的出口温度为40℃；换热器中冷凝水的进口温度为200℃，出口温度为100℃；

3）油水分离：换热后的提取液经管线输送到油水分离器中，进行油和水的分离，油与水分离后收集混合精油，水汇集到冷水槽中。

总提取时间控制在260min。

实施例2：

1）蒸馏：将经过切片分丝后的肉桂枝、肉桂叶、八角枝和八角叶装入包含2个蒸馏锅的蒸馏锅组中，打开蒸馏锅的放空阀和进水阀，向其中注满温度为100℃，压力为0.5MPa的热水，保证注满水的蒸馏锅内的空气排空，关闭放空阀和进水阀，先将温度维持在100℃，待八角精油馏出完毕后，将温度提高到120℃，将肉桂精油馏出，得到八角精油和肉桂精油的混合提取液；

2）换热：分步开启蒸馏锅组与换热器之间的阀门，将提取液通过管线输送到换热器中进行换热，降低提取液的温度；提取液经过换热后在换热器的出口温度为45℃；换热器中冷凝水的进口温度为30℃，出口温度为45℃；

3）油水分离：换热后的提取液经管线输送到油水分离器中，进行油和水的分离，油与水分离后收集混合精油，水汇集到冷水槽中；

总提取时间控制在100min；

4）冷水槽中的冷却水，用泵输送到换热器中，作为换热器的冷凝水，对来自蒸馏锅组的提取液进行冷却，而冷凝水自身的温度升高；

5）换热器中经过换热的冷凝水，经管线输送到预热器中加热，加热温度到50-180℃；

6）预热器预热的热水，再通过泵重新输送回到蒸馏锅组中，对蒸馏锅组中的植物原料进行提取，形成热水的循环利用。

实施例3：

1）蒸馏：将经过切片分丝后的肉桂枝、肉桂叶、八角枝和八角叶按照精油品种的不同分别装入包含2个蒸馏锅的蒸馏锅组中，打开蒸馏锅的放空阀和进水阀，向其中注满温度为180℃，压力为1MPa的热水，保证注满水的蒸馏锅内的空气排空，关闭放空阀和进水阀，先将温度维持在180℃，得到八角精油和肉桂精油的混合提取液；

2）换热：分步开启蒸馏锅组与换热器之间的阀门，将提取液通过管线输送到换热器中进行换热，降低提取液的温度；提取液经过换热后在换热器的出口温度为42℃；换热器中冷凝水的进口温度为25℃，出口温度为80℃；

3）油水分离：换热后的提取液经管线输送到油水分离器中，进行油和水的分离，油与水分离后收集混合精油，水汇集到冷水槽中；

总提取时间控制在65min；

4）冷水槽中的冷却水，用泵输送到换热器中，作为换热器的冷凝水，对来自蒸馏锅组的提取液进行冷却，而冷凝水自身的温度升高；

5）换热器中经过换热的冷凝水，经管线输送到预热器中加热，加热温度到50-180℃；

6）预热器预热的热水，再通过泵重新输送回到蒸馏锅组中，对蒸馏锅组中的植物原料进行提取，形成热水的循环利用。

实施例4：

1）蒸馏：将经过切片分丝后的肉桂枝、肉桂叶、八角枝和八角叶按照精油品种的不同分别装入包含2个蒸馏锅的蒸馏锅组中，打开蒸馏锅的放空阀和进水阀，向装有肉桂枝和肉桂叶的蒸馏锅中注满温度为80℃，压力为25KPa的热水，向装有八角枝和八角叶的蒸馏锅中注满温度为100℃，压力为0.5MPa的热水，保证注满水的蒸馏锅内的空气排空，关闭放空阀和进水阀，将装有肉桂枝和肉桂叶的蒸馏锅的温度加热到100℃，装有八角枝和八角叶的蒸馏锅的温度加热到120℃，分别馏出精油，得到八角精油和肉桂精油的混合提取液；

2）换热：分步开启蒸馏锅组与换热器之间的阀门，将提取液通过管线输送到换热器中进行换热，降低提取液的温度；提取液经过换热后在换热器的出口温度为43℃；换热器中冷凝水的进口温度为24℃，出口温度为80℃；

3）油水分离：换热后的提取液经管线输送到油水分离器中，进行油和水的分离，油与水分离后收集混合精油，水汇集到冷水槽中；

总提取时间控制在200min；

4）冷水槽中的冷却水，用泵输送到换热器中，作为换热器的冷凝水，对来自蒸馏锅组的提取液进行冷却，而冷凝水自身的温度升高；

5）换热器中经过换热的冷凝水，经管线输送到预热器中加热，加热温度到50-180℃；

6）预热器预热的热水，再通过泵重新输送回到蒸馏锅组中，对蒸馏锅组中的植物原料进行提取，形成热水的循环利用。

实施例5：

1）蒸馏：将经过切片分丝后的肉桂枝、肉桂叶、八角枝和八角叶按照精油品种的不同分别装入包含2个蒸馏锅的蒸馏锅组中，打开蒸馏锅的放空阀和进水阀，向其中注满温度为180℃，压力为1MPa的热水，保证注满水的蒸馏锅内的空气排空，关闭放空阀和进水阀，先将温度维持在180℃，分别得到得到八角精油和肉桂精油的提取液；

2）换热：分步开启蒸馏锅组与换热器之间的阀门，将八角精油和肉桂精油提取液分别通过管线输送到换热器中进行换热，降低提取液的温度；提取液经过换热后在换热器的出口温度为45℃；换热器中冷凝水的进口温度为30℃，出口温度为100℃；

3）油水分离：换热后的提取液经管线输送到油水分离器中，进行油和水的分离，油与水分离后收集混合精油，水汇集到冷水槽中；

总提取时间控制在65min；

4）冷水槽中的冷却水，用泵输送到换热器中，作为换热器的冷凝水，对来自蒸馏锅组的提取液进行冷却，而冷凝水自身的温度升高；

5）换热器中经过换热的冷凝水，经管线输送到预热器中加热，加热温度到50-180℃；

6）预热器预热的热水，再通过泵重新输送回到蒸馏锅组中，对蒸馏锅组中的植物原料进行提取，形成热水的循环利用。

实施例6

1）蒸馏：将经过切片分丝后的肉桂枝、肉桂叶、八角枝和八角叶按照精油品种的不同分别装入包含2个蒸馏锅的蒸馏锅组中，打开蒸馏锅的放空阀和进水阀，向装有肉桂枝和肉桂叶的蒸馏锅中注满温度为80℃，压力为100KPa的热水，向装有八角枝和八角叶的蒸馏锅中注满温度为100℃，压力为0.5MPa的热水，保证注满水的蒸馏锅内的空气排空，关闭放空阀和进水阀，将装有肉桂枝和肉桂叶的蒸馏锅的温度加热到120℃，装有八角枝和八角叶的蒸馏锅的温度加热到120℃，分别馏出精油，分别得到得到八角精油和肉桂精油的提取液；

2）换热：分步开启蒸馏锅组与换热器之间的阀门，将八角精油和肉桂精油提取液分别通过管线输送到换热器中进行换热，降低提取液的温度；提取液经过换热后在换热器的出口温度为40℃；换热器中冷凝水的进口温度为20℃，出口温度为100℃；

3）油水分离：换热后的提取液经管线输送到油水分离器中，进行油和水的分离，油与水分离后收集混合精油，水汇集到冷水槽中；

总提取时间控制在150min；

4）冷水槽中的冷却水，用泵输送到换热器中，作为换热器的冷凝水，对来自蒸馏锅组的提取液进行冷却，而冷凝水自身的温度升高；

5）换热器中经过换热的冷凝水，经管线输送到预热器中加热，加热温度到50-180℃；

6）预热器预热的热水，再通过泵重新输送回到蒸馏锅组中，对蒸馏锅组中的植物原料进行提取，形成热水的循环利用。

采用高效液相色谱法测定各实施例精油的纯度，精油的得率=精油质量（mg）÷原料质量（g）×100%。

上述实施例与传统水蒸气蒸馏法的得率与纯度对比试验结果如下：

实施例1-4的对比试验：

实施例5和6的对比试验：

随机抽取实验人员，进行人体感官实验，得到上述实施例与传统水蒸气蒸馏法的香气对比试验结果如下：

实施例1-4的对比试验：

实施例5和6的对比试验：

上述实施例仅为本发明具体实施例,但并不局限于实施例,凡在不脱离本发明构思的情况下,依本申请所做的等效修饰和现有技术添加均视为本发明技术范畴。

Claims (9)

1.一种芳香植物精油的提取方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）蒸馏：将粉碎过的至少一种植物原料装入包含至少一个蒸馏锅的蒸馏锅组中，打开每个蒸馏锅的放空阀和进水阀，向其中注满带压力的某一温度的热水，保证注满水的蒸馏锅内的空气排空，关闭放空阀和进水阀，根据提取精油的品种，将蒸馏锅组的温度加热到馏出温度最低的精油品种的馏出温度，待馏出完毕后，逐步升温加热到下一个馏出温度次低的精油品种的馏出温度，如此往复，由低到高，直至将所有精油馏出，得到混合精油提取液；

2）换热：分步开启蒸馏锅组与换热器之间的阀门，将提取液通过管线输送到换热器中进行换热，降低提取液的温度；

油水分离：换热后的提取液经管线输送到油水分离器中，进行油和水的分离，油与水分离后收集混合精油，水汇集到冷水槽中。

2.根据权利要求1所述的提取方法，其特征在于：所述提取方法的总提取时间控制在65-260min。

3.根据权利要求2所述的提取方法，其特征在于：所述步骤1）中带压力的某一温度的热水的温度为50-180℃，压力为12.3KPa-1MPa。

4.根据权利要求3所述的提取方法，其特征在于：所述步骤1）中压力的某一温度的热水的温度为50-100℃，压力为12.3KPa-0.5MPa。

5.根据权利要求4所述的提取方法，其特征在于：所述步骤2）中提取液经过换热后在换热器的出口温度为40-45℃。

6.根据权利要求5所述的提取方法，其特征在于：所述步骤2）中换热器中冷凝水的进口温度为20-30℃，出口温度为45-100℃。

7.根据权利要求6所述的提取方法，其特征在于：所述步骤1）中将粉碎过的至少一种植物原料分别装入包含至少一个蒸馏锅的锅组中，打开每个蒸馏锅的放空阀和进水阀，向其中注满带压力的某一温度的热水，保证注满水的蒸馏锅内的空气排空，关闭放空阀和进水阀，根据提取精油的品种，将每个蒸馏锅的温度加热到每个蒸馏锅所蒸馏精油品种的馏出温度，将所有蒸馏锅内的精油馏出后，得到混合精油提取液。

8.根据权利要求7所述的提取方法，其特征在于：所述步骤1）中将粉碎过的至少一种植物原料分别装入包含至少一个蒸馏锅的锅组中，打开每个蒸馏锅的放空阀和进水阀，向其中注满带压力的某一温度的热水，保证注满水的蒸馏锅内的空气排空，关闭放空阀和进水阀，根据提取精油的品种，将每个蒸馏锅的温度加热到每个蒸馏锅所蒸馏精油品种的馏出温度，将所有蒸馏锅内的精油分别馏出，得到至少一种精油提取液。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的提取方法，其特征在于：还包括如下步骤：

4）冷水槽中的冷却水，用泵输送到换热器中，作为换热器的冷凝水，对来自蒸馏锅组的提取液进行冷却，而冷凝水自身的温度升高；

5）换热器中经过换热的冷凝水，经管线输送到预热器中加热，加热温度到50-180℃；

6）预热器预热的热水，再通过泵重新输送回到蒸馏锅组中，对蒸馏锅组中的植物原料进行提取，形成热水的循环利用。