利用肉桂油提取废液制备食品防腐剂的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种制备防腐剂的方法，特别是一种制备食品防腐剂的方法。
【背景技术】
[0002] 肉桂（Cinnamomum cassia Presl)别名玉桂，系樟科樟属，主要分布在热带、南亚 热带地区。我国是肉桂的主要产地，其在国内主要分布在广西、广东，其次是海南、云南、福 建，由肉桂制成的精油产品在香精香料和食品等行业中有着非常广泛的用途。
[0003] 国内肉桂油的生产都是采用传统的水蒸汽蒸馏工艺。在水蒸气蒸馏工艺中一般只 收取馏出液中油相部分作为肉桂精油产品，从肉桂油提取器的油水分离器中流出的水相馏 出液及肉桂油提取器中的棕黑色浑浊废液通常被直接排出，但在提取肉桂精油时由于水散 作用、水解作用和热力作用往往会有一部分挥发性成分溶于（或微溶于）水而留在蒸馏废 液中。存留于肉桂油提取废液中的这部分挥发性成分，主要是萜类物质的含氧衍生物，这些 物质香气浓郁，代表了精油特有的香气，是精油中最有价值的部分，且由于馏出液的油水比 小，这部分精油在整个馏出精油中所占的比例是相当可观的。
[0004] 食品防腐剂一般分为化学合成防腐剂和天然防腐剂。目前我国大量使用的还是苯 甲酸及其盐、山梨酸及其盐、对羟基苯甲酸酯类等化学合成防腐剂。经长期的应用和研究发 现一些合成防腐剂有诱癌性、致畸性和易引起食物中毒等问题。长期食用或食用量过大容 易在人体内沉积，因此有诱发癌变的可能。并且在合成防腐剂的生产过程中，会产生有毒气 体，对人的工作环境有一定危害，并且容易造成环境污染。近年来大量的研究结果表明，一 些天然植物及其提取物具有一定的防腐抑菌作用。天然防腐剂对人体健康无害，使用的安 全性也已得到充分证实。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种环保、成本低、具有抗菌抗氧化作用、便于推广使用且纯 天然的食品防腐剂的制备方法。
[0006] 解决上述技术问题本发明采用的技术方案是：一种利用肉桂油提取废液制备食品 防腐剂的方法，其特征在于：包括下述步骤：
[0007] a.从肉桂油提取废液中提取反式-肉桂醛和肉桂酸混合物：
[0008] (1)收集水相馏出液，水相馏出液是从肉桂油提取器的油水分离器中流出的水相 馏出液，或是将肉桂油提取器中的棕黑色浑浊废液重新蒸馏后收集的水相馏出液；
[0009] (2)向上述所取得的水相馏出液中加入氯化钠或氯化钾，使水相馏出液中的反 式-肉桂醛和肉桂酸析出；
[0010] (3)向经过步骤（2)后的水相馏出液中加入有机溶剂进行萃取，加入的有机溶剂 为正己烷或丙酮或乙酸乙酯，有机溶剂与所取用的水相馏出液体积比为1/6,萃取后取有机 溶剂相；
[0011] (4)对步骤（3)所取得的有机溶剂相进行减压蒸馏，得到棕色油状液体；
[0012] (5)对步骤⑷所取得的棕色油状液体进行低温冷冻，待析出结晶，快速抽滤即得 到反式-肉桂醛和肉桂酸混合物，混合物中反式-肉桂醛的含量为75~90%、肉桂酸的含 量为10~25% ;
[0013] b.上述步骤a所制备得的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物，具有较强的抗菌抗氧化 活性，使用上述步骤a所制备得的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物做食品防腐剂。
[0014] 本发明采用的进一步技术方案是：步骤（1)中肉桂油提取器的油水分离器中流出 的水相馏出液为无色透明液体，为分离出肉桂油后的剩余的蒸馏水，此水中溶解有肉桂的 挥发性成分，其主要成分为反式肉桂醛和肉桂酸。
[0015] 本发明采用的进一步技术方案是：步骤（1)中将肉桂油提取器中的棕黑色浑浊废 液重新蒸馏后收集的水相馏出液为无色或微带浅棕色液体，此水中溶解有肉桂的挥发性成 分，其主要成分为反式-肉桂醛和肉桂酸。
[0016] 本发明采用的进一步技术方案是：所述步骤（2)中加入氯化钠或氯化钾的量为： 使氯化钠或氯化钾溶液的浓度为饱和溶解度时浓度的50%。
[0017] 本发明采用的进一步技术方案是：所述步骤（4)中的减压蒸馏为：于温度为 55°C~65°C的条件下通过旋转蒸发仪进行减压蒸馏。
[0018] 本发明采用的进一步技术方案是：所述步骤（5)中的低温冷冻的温度为一 8°C~一 25°C，冷冻时间为3~10小时。
[0019] 本发明采用的进一步技术方案是：反式-肉桂醛和肉桂酸混合物对金黄色葡萄球 菌、大肠杆菌、枯草杆菌、黑曲霉、黄曲霉和桔青霉具有抑菌活性，对DPPH ·自由基具有清除 作用，可作为食品防腐剂。
[0020] 由于采用上述技术方案，本发明之利用肉桂油提取废液制备食品防腐剂的方法与 现有技术相比，具有以下有益效果：
[0021] 1.减少环境污染：
[0022] 由于本发明是从肉桂油提取废液中提取反式-肉桂醛和肉桂酸混合物，用于制备 食品防腐剂。肉桂油提取废液一般都是被作为废弃液排出的，而本发明对该肉桂油提取废 液进行了回收利用，不仅增大了肉桂油提取废液的利用价值，还大大减少了其排出对环境 造成的污染。
[0023] 2.具有防腐作用：
[0024] 本发明使用原料为从肉桂油提取废液中提取的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物，具 有一定的香气和很好的防腐作用，对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、黑曲霉、黄曲霉 和桔青霉具有抑菌活性，对DPPH ·自由基具有清除作用。
[0025] 3.降低了成本、对人体毒副作用小：
[0026] 而本发明所使用的主要材料是从肉桂油提取废液中提取的反式-肉桂醛和肉桂 酸混合物属于植物源天然防腐剂。与山梨酸钾、苯甲酸钠为代表的人工合成防腐剂相比，对 人体的毒副作用小。
[0027] 4.方法简单、操作方便：
[0028] 本发明所使用的主要材料不仅是从肉桂油提取器的油水分离器中流出的无色透 明液体水相馏出液，即分离出肉桂油后的剩余的蒸馏水，还可以是收集肉桂油提取器中的 棕黑色浑浊蒸馏残液，再将此蒸馏残液重新蒸馏，收取馏出液，其它原材料也是市场上现有 的材料，且本发明采用的主要步骤为溶解析出、萃取、减压蒸馏及混合溶解等一些简单的化 学方法，方法简单、操作方便、便于推广使用。
【附图说明】
[0029] 图1为反式-肉桂醛和肉桂酸混合物对DPPH ·的清除作用随浓度变化情况；
[0030] 图2为肉桂精油对DPPH ·的清除作用随浓度变化情况；
[0031 ] 图3为反式-肉桂醛对DPPH ·的清除作用随浓度变化情况；
[0032] 图4为肉桂酸对DPPH ·的清除作用随浓度变化情况。
【具体实施方式】
[0033] 本发明一种利用肉桂油提取废液制备食品防腐剂的方法，包括下述步骤：
[0034] a.从肉桂油提取废液中提取反式-肉桂醛和肉桂酸混合物：
[0035] (1)收集水相馏出液，水相馏出液是从肉桂油提取器的油水分离器中流出的水相 馏出液，或是将肉桂油提取器中的棕黑色浑浊废液重新蒸馏后收集的水相馏出液；其中肉 桂油提取器的油水分离器中流出的水相馏出液为无色透明液体，为分离出肉桂油后的剩余 的蒸馏水，此水中溶解有肉桂的挥发性成分，其主要成分为反式肉桂醛和肉桂酸；将肉桂油 提取器中的棕黑色浑浊废液重新蒸馏后收集的水相馏出液为无色或微带浅棕色液色，此水 中溶解有肉桂的挥发性成分，其主要成分也为反式-肉桂醛和肉桂酸；
[0036] (2)向上述所取得的水相馏出液中加入氯化钠或氯化钾，其中加入氯化钠或氯化 钾的量为：使氯化钠或氯化钾溶液的浓度为饱和溶解度时浓度的50% ;使水相馏出液中的 反式-肉桂醛和肉桂酸析出；
[0037] (3)向经过步骤（2)后的水相馏出液中加入有机溶剂进行萃取，加入的有机溶剂 为正己烷或丙酮或乙酸乙酯，有机溶剂与所取用的水相馏出液体积比为1/6,萃取后取有机 溶剂相；
[0038] (4)对步骤（3)所取得的有机溶剂相进行减压蒸馏，减压蒸馏具体为：于温度为 55°C~65°C的条件下通过旋转蒸发仪进行减压蒸馏；减压蒸馏后得到棕色油状液体；
[0039] (5)对步骤（4)所取得的棕色油状液体进行低温冷冻，低温冷冻的温度为一 8°C~一 25°C，冷冻时间为3~10小时，低温冷冻后待析出结晶，快速抽滤即得到反式-肉 桂醛和肉桂酸混合物，混合物中反式-肉桂醛的含量为75~90%、肉桂酸的含量为10~ 25% ；
[0040] b.上述步骤a所制备得到的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物，具有较强的抗菌抗氧 化活性，经过实验证明反式-肉桂醛和肉桂酸混合物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草杆 菌、黑曲霉、黄曲霉和桔青霉具有抑菌活性，对DPPH ·自由基具有清除作用，使用上述步骤a 所制备得的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物做食品防腐剂。
[0041] 1.从肉桂油提油废液中提取到的反式-肉桂醛和肉桂酸混合物的抑菌实验
[0042] I. 1实验方法<