专利名称：具有增强的稳定性和可用性的未成熟的精油和制备这种油的方法
具有增强的稳定性和可用性的未成熟的精油和制备这种油
的方法相关申请资料本申请是按照35U. S. C. § 111 (a)于2009年6月25日提交的名称为“Essential Oil Processing”的国际申请No. PCT/US09/48643的部分继续申请，其要求于2008年6月 30日提交的相同标题的美国临时专利申请No. 61/077015的优先权，其所有内容均通过引用方式并入本文中。
背景技术：
精油是源于植物的至少一部分(例如果皮和叶子、茎、花、树皮、根、或树枝)的挥发油。精油通常携带植物或其果实的天然气味或味道，以及因此将其在包括食品、饮料、香水、药物、空气清新剂、芳香疗法、和化妆品的产品的制备中使用。通过各种将油从含有它们的植物结构中释放的方法可提取这种油。例如，通过挤压或压制柑橘属果皮可获得柑橘属油(citrus oil)。从在各个成熟阶段的果实中可提取精油。取决于类型和/或起源，由于诸如叶绿素的基于氯的色素的主要存在，一些未成熟果实倾向于具有绿色着色。叶绿素在电磁波谱的蓝色和红色段中强烈吸收，但是它在绿色段中吸收弱，因此对于诸如植物叶子和未成熟果皮的含有叶绿素组织赋予绿色着色。因此，从一些未成熟果实中提取的精油可具有绿色着色。作为成熟的果实，它们的酸度改变和色素改变将果实转变为更加淡黄的和/或红色的着色。例如，当它们未成熟时，柑橘呈绿色。然而，成熟的柑橘含有给予淡黄色色彩的主要的黄色和红色类胡萝卜素色素。作为完全成熟的柑橘，红色色素变得更加占优势使得成熟的果实具有更多的微红的发光。如本文所使用，术语“植物来源”意思是植物的任何部分或整个植物。如本文所使用，“未成熟的精油”意思是从未成熟果实中提取的任何精油，取决于油的植物来源其可能或可能不与绿色着色相关。如本文所使用，“成熟的精油”意思是从成熟果实中提取的任何精油，取决于植物来源，其可能或可能不与黄色或红色着色相关。如本文所使用，术语“感官性质”意思是与感觉的器官的一种或多种相关的任何性质，即味觉、嗅觉、触觉。感官性质的一些例子包括但不限于质地、粘性、味道、和外观。如本文所使用，术语“保质期”意思是可将精油或含有精油的产品储存在至少间歇的暴露于人工的或自然光中而无感官性质中的大量变化的时间段。与成熟的精油相比，未成熟的精油通常更加便宜和更加容易获得。它们还可含有更少的杀虫剂和其它的农业污染物，因为未成熟果实更不易遭受虫害以及腐败菌的影响。 尽管有这些优点，未成熟的精油没有如同成熟的精油一样广泛地被使用，特别是在食品和饮料应用中。一个原因是因为与来自相同的植物来源的含有成熟的精油相比，含有未成熟的精油的产品倾向于具有更短的保质期。例如，本发明的发明人通过感觉试验发现当将含有未成熟的橘子油(mandarin oil)的饮料储存在人工光下时，与储存在相同的光的条件下含有成熟的橘子油的饮料相比，它们更加可能地和快速地变味。不同饮料的分析数据表明在未成熟的橘子油中的叶绿素加速在光下Y萜品烯向对-伞花烃的转化。因此，对-伞花烃的提高的水平和Y萜品烯的降低的水平导致在饮料的味道和气味中的变化，有效地减少饮料的保质期。除了缩短的保质期，取决于应用，过量的叶绿素对最终产品可赋予非期望的绿色着色。因此，从未成熟的精油中去除至少一些叶绿素以改善它们的稳定性和总体可用性，特别是作为成熟的精油的替代品，这是期望的。进一步期望，如果去除至少一些叶绿素不会显著地改变精油的任何感官性质，对于选择的应用这是优选的。取决于应用，也可期望，从未成熟的精油中去除除叶绿素外的组分，特别是如果组分可在其它处可回收用于使用。本发明的其它目标、特征和优点从下列描述、例子和权利要求中会变得明显。发明详述本发明的特定的实施方案涵盖用于增强未成熟的精油的稳定性和可用性而基本上不改变除了未成熟的精油的颜色的感官性质的方法，该方法包括获得源于植物来源的未成熟的精油，其中未成熟的精油包含第一量的叶绿素；将未成熟的精油接触有效量的活性炭以制备处理的精油；以及从处理的精油中分离活性炭。优选地，处理的精油包含第二量的叶绿素，该第二量的叶绿素少于第一量的叶绿素。可选择地，处理的精油可基本上不含叶绿素。本发明的实施方案还涵盖包含处理的精油的第一可食用的产品。优选地，第一可食用的产品的保质期可类似于第二可食用的产品的保质期，其中第二可食用的产品包含源于相同的植物来源的成熟的精油。如本文所使用的术语“类似的”旨在还涵盖相同的比较。活性炭的有效量取决于多种因素，包括但不限于未成熟的精油的植物来源、植物来源的成熟度、植物来源的起源、处理的精油的预期应用、和在未成熟的精油中叶绿素的量。在本发明的特定的实施方案中，活性炭的有效量可以至少为最小值，其中最小值是期望的最小量以使得源于相同植物来源的处理的精油的保质期类似于成熟的精油的保质期。通过检测在精油和/或产品的任何感官性质的变化的各种方法，本领域技术人员可测定精油和/或利用精油的产品的保质期。这些方法的例子包括但不限于感官试验、光谱测量、电子鼻/舌测量、和色谱法。本发明的发明人出人意料地发现活性炭具有穿过大部分在未成熟的精油中和油自身的其它的组分选择地吸收叶绿素的趋势。这种选择性特别地有用于开发天然调料、芳香剂、和/或未成熟的精油的其它的性质的应用，使得在去除叶绿素之前或同时这些期望的性质基本上不会被去除。如本文所使用，术语“期望的组分”意思是在未成熟的精油中负责在精油中和/或在含有这种油的产品中任何期望的物理和/或感官性质的任何组分。如本文所使用，术语“阈值量”意思是期望的组分的量，如果从未成熟的精油中去除该“阈值量”，这可基本上改变在精油中和/或在含有这种油的产品中的任何期望的物理和/或感官性质。尽管活性炭的优选的叶绿素的吸收，但一旦大部分叶绿素已经被吸收，任何剩余的活性炭可开始吸收其它的组合。因此，太多活性炭可导致期望的组分的一种或多种的丢失；过量的炭还夹带更多的精油，从而减少从处理方法的总油量。在本发明的可选择的实施方案中，活性炭的有效量可以为低于最大值，其中最大值为超过其中活性炭吸收与第一量的叶绿素相比更多的未成熟的精油和/或期望的组分的量。可选择地，最大值是必要的量以去除在未成熟的精油中至少约70%的第一量的叶绿素。优选地，最大值是必要的量以去除基本上所有第一量的叶绿素。可选择地，最大值可以是必要的量以去除至少约50%的第一量的叶绿素而不去除阈值量的期望的组分。通过各种方法，包括但不限于叶绿素、油、和/ 或在活性炭上吸收的或在油中剩余的期望的组分的目视观察和测量，本领域技术人员可容易地测定最大值。如之前所解释，当将其储存在自然光或人工光时，在精油中的叶绿素催化Y萜品烯向对-伞花烃的转化。如本文所使用，术语“PC/GT比率^t思是对-伞花烃与Y萜品烯的比率。更高的PC/GT比率指示已经有更多Y萜品烯转化为对-伞花烃。如本文所使用， 术语“转化率”意思是，当精油或含有精油的产品已经至少间歇地储存在自然光或人工光下时，在第25天精油(或含有精油的产品)的PC/GT比率与在第2天的PC/GT比率的比率。 更高的转化率与从Y萜品烯至对-伞花烃的转化的更快的速度相互关联。本发明的可选择的实施方案涵盖延长包含精油的第一可食用的产品的保质期的方法，包括获得源于植物来源的未成熟的精油，其中未成熟的精油的转化率可以至少为约 3. 0 ；将所述未成熟的精油接触有效量的活性炭以制备处理的精油，其中处理的精油的转化率为低于约2. 5 ；将活性炭从处理的精油中分离；以及将处理的精油利用在第一可食用的产品中。优选地，处理的精油的转化率可以为低于约2.0。更优选地，处理的精油的转化率可以为低于约1. 5。可选择地，第一可食用的产品的转化率可类似于包含源于相同植物来源的成熟的精油的第二可食用的产品的转化率。优选地，未成熟的精油包含第一量的叶绿素以及处理的精油包含第二量的叶绿素，其中第二量的叶绿素可以为少于第一量的叶绿素。可选择地，处理的精油可以基本上不含叶绿素。通过各种分析方法，包括但不限于吹扫/捕集气相色谱-质谱分析法(GC/MS)、顶空GC/MS、固相微萃取GC/MS、和吹扫/捕集气相色谱-火焰离子化检测器，本领域技术人员可测定含有精油的可食用产品的转化率。精油a.在本发明的一些实施方案中，未成熟的精油可以是柑橘属油。对于本发明的实施方案中适合于使用的柑橘属油包括柠檬油(lemon oil)、橙油(orange oil)、白柠檬油 (lime oil)、圆柚油(grapefruit oil)、红橘油(tangerine oil)、橘子油、苦橙油(bitter orange oil)、和香柠檬油(bergamot oil)。优选地，柑橘属油可以是橘子油。更优选地，当未成熟的精油是橘子油时，活性炭的有效量可以为至少5wt%的橘子油。甚至更优选地，活性炭的有效量可以为少于约13wt%的橘子油。尽管本发明的实施方案特别地有效于从柑橘属油中有选择地去除组分，它们也可用于其它的精油，包括但不限于果皮油、诸如薄荷油的叶油、诸如丁香油的调味油(spice oil)、诸如玫瑰油的花油、以及其它的植物油。b.使用可获得的设备和已知的方法，包括但不限于冷压和机械磨损技术(machine abrasion technique)，可从整个果实或其部分中得到或提取精油。在冷压和机械磨损操作中，可操作植物来源以帮助油的释放以及然后将其压制，或者否则可将其操作为帮助从植物材料中去除油。然后，通过诸如离心、过滤、倾析、蒸馏、和溶剂提取的方法，可将油从植物
6材料中分离。叶绿素a.在本发明的优选的实施方案中，第二量的叶绿素可以基本上为少于第一量的叶绿素。例如，与第一量的叶绿素相比，第二量的叶绿素可以少于至少约50%、或少于至少约 70%、或少于至少约90%。通过这些方法包括但不限于目测评估、液相或气相色谱、感官试验、薄层色谱法、核磁共振(NMR)光谱法、以及UV-210Vis分光光度法，本领域技术人员可容易地测定第一和第二量的叶绿素。活性炭a.从诸如 Carbon Activated Corporation (Orchard Park, NY)禾口 Mead/ Westvaco (Glen Allen, VA)的市售来源可获得本发明中使用的活性炭。例子包括但不限于 Mead/ffestvaco的Nuchar SA-20和Nuchar SN-20。可通过保证活性炭和未成熟的精油之间的密切接触的任何方法来利用活性炭。例如，可在混合器中联合未成熟的精油和活性炭以形成浆料。在允许叶绿素或选择的组分被活性炭所吸收的预定的时间段后，通过各种方法，包括但不限于过滤、沉淀和离心，可将处理的精油从活性炭中分离。b.在另一例子中，可通过将其穿过含有活性炭的柱子处理未成熟的精油。当使用柱子时，可将未成熟的精油注射或灌注至柱子上以及任选地在压力下可从柱子中洗脱处理的精油。如需要使用活性炭的更替或再生来以分批或连续方式可以执行这种方法。考虑到因素包括但不限于设备的类型、加工方式、以及诸如粒子尺寸、孔隙率、和表面积的活性炭的规格，本领域技术人员可容易地选择合适的炭的类型和形式。例如，粉末状炭可更适于以分批方式，然而颗粒状炭可更适于在柱子中应用。活性炭可具有约150m2/ g至约2000m2/g之间的表面积。优选地，活性炭可具有约1400m2/g至约1800m2/g之间的表面积。除了活性炭，可使用的其它的吸附材料包括但不限于无定形二氧化硅、漂白土、粉 Lii,(diatomaceous earth) ( 5 '!^ diatomite>diahydro>kieselguhr>
kieselgur和celite)。考虑到因素包括但不限于吸附材料的类型、其特征、未成熟的精油的类型、以及对于处理的精油期望的应用，本领域技术人员可使用常规实验测定优选的吸附材料。从未成熟的精油中提取另外的组分除了叶绿素，可使用活性炭(和/或另外的吸附材料)以提取在未成熟的精油中的其它的组分(期望的或不期望的)，可将它们的一些从活性炭中分离以及在其它的应用中使用。本发明的特定的实施方案涵盖用于从未成熟的精油中提取组分的方法，包括获得未成熟的精油，其中未成熟的精油包含至少一种组分；将未成熟的精油接触有效量的活性炭以制备处理的精油，其中通过活性炭吸收至少一种组分；以及将活性炭从处理的精油中分离。优选地，至少一种组分可选自叶绿素、黄酮类、和期望的组分。更优选地，该方法包括从活性炭中回收至少一种组分。甚至更优选地，该方法包括在可食用产品中利用从活性炭中回收的至少一种组分。在一些实施方案中，至少一种组分可以是黄酮类。优选地，该方法包括使用极性溶剂从活性炭中回收黄酮类。剂型溶剂可选自丙酮、乙醇、和二氯甲烷。可选择地，该方法进一步包括在从活性炭中回收黄酮类之前使用非极性溶剂洗涤活性炭。在其它的实施方案中，至少一种组分可以是期望的组分以及活性炭的有效量可以低于最大值，其中最大值是必要的量以去除阈值量的期望的组分。优选地，该方法包括使用极性溶剂从活性炭中回收期望的组分。可选择地，该方法进一步包括在从活性炭中回收期望的组分之前使用非极性溶剂洗涤活性炭。除了对于其它的实施方案用于测定活性炭的有效量的前述的因素，本领域技术人员还可考虑另外的因素，例如期望从未成熟的精油中去除的组分的量、吸收效率、以及从活性炭中回收组分的困难程度或花费或时间。与叶绿素的检测和测量相类似，通过各种方法包括但不限于目测评估、感官试验、液相或气相色谱、UV-Vis分光光度法，本领域技术人员可容易地测定被活性炭吸收的组分的量或在未成熟的精油和/或处理的精油中组分的量。取决于期望的应用和/或设备的可获得性、时间、空间、和其它的因素，本发明的实施方案可涵盖一阶段处理方法，包括使用有效量的活性炭去除第一预定量的叶绿素和第二预定量的除了叶绿素的组分。可选择地，本发明的实施方案可涵盖两阶段处理方法，包括使用有效量的第一活性炭去除第一预定量的叶绿素以及然后使用有效量的第二活性炭或另外的适合的吸附材料去除第二预定量的除了叶绿素的组分。如果多于一种除了叶绿素的组分是期望从未成熟的精油中去除的，也可设置多阶段处理。如果包含叶绿素的第一活性炭有效于吸收第二预定量的除了叶绿素的组分，第一活性炭和第二活性炭可以是相同的活性炭。本发明的另外的优点是，通过活性炭吸收的叶绿素是不容易从活性炭中萃取的。因此，可使用相同的活性炭以吸收叶绿素和其它的组分而不含在从活性炭中回收的未成熟的精油或其它的组分中再出现的叶绿素。通过干燥、冷却、或冷冻保存处理的精油或处理的精油的组分用于后续使用或将其立即加入至其它的组合物中，例如，饮料、食物、香水、药物等。能进一步制备或处理精油组合物的组分，例如，通过浓缩、分离、或纯化(如果存在多于一种组分)。在例子中进一步说明本发明，这些例子不应该以任何方式解释为对本发明的范围进行限制。相反，应当明确理解，在阅读本文中说明书后，可进行多种其它的实施方案、修改、和其等同形式，在没有偏离本发明和所附的权利要求的范围的情况下，本领域技术人员可想到它们本身。实施例1使用源于世界各地的四种不同批次的未成熟的橘子油(批次1-4)和两种不同批次的成熟的橘子油(批次5-6)制备饮料样品。没有使用活性炭或任何其它的吸附材料处理橘子油。对于各批次的油，制备两种相同的饮料样品，但将一个储存在周围环境温度下， 使用除了当将灯关闭的短暂期间(样品a)连续暴露于从荧光灯发射的人工光，以及将其它不暴露于光中(样品b)储存在周围环境温度下。表1显示各样品在第2天、第5天、第15 天、第22天、和第25天的转化率和PC/GT比率。表1 使用未处理的橘子油制备的饮料的PC/GT比率和转化率
权利要求
1.一种增强未成熟的精油的稳定性和可用性而基本上不改变除了未成熟的精油的颜色的感官性质的方法，包括获得源于植物来源的未成熟的精油，其中所述未成熟的精油包含第一量的叶绿素； 将所述未成熟的精油接触有效量的活性炭以制备处理的精油；以及将所述活性炭从所述处理的精油中分离。
2.权利要求1所述的方法，其中所述处理的精油包含第二量的叶绿素，所述第二量的叶绿素少于所述第一量的叶绿素。
3.权利要求1所述的方法，其中所述处理的精油可以基本上不含叶绿素。
4.权利要求1所述的方法，其中所述活性炭的所述有效量至少为最小值，其中所述最小值是必要的最小量以使得源于所述植物来源的所述处理的精油的所述保质期类似于成熟的精油的所述保质期。
5.权利要求1所述的方法，其中所述活性炭的有效量低于最大值，其中所述最大值为超过其中所述活性炭吸收与所述第一量的叶绿素相比更多的所述未成熟的精油和/或期望的组分的量。
6.权利要求1所述的方法，其中所述活性炭的有效量低于最大值，其中所述最大值是必要的量以去除至少约70%的所述第一量的叶绿素。
7.权利要求1所述的方法，其中所述未成熟的精油为柑橘属油。
8.权利要求7所述的方法，其中所述柑橘属油为橘子油。
9.权利要求8所述的方法，其中所述活性炭的有效量为所述橘子油的至少5wt%0
10.一种第一可食用的产品，包含权利要求1所述处理的精油。
11.权利要求10所述的第一可食用的产品，其中所述第一可食用的产品包含与第二可食用的产品的所述保质期类似的保质期，所述第二可食用的产品包含源于所述植物来源的成熟的精油。
12.一种用于延长包含未成熟的精油的第一可食用的产品的保质期的方法，包括 获得源于植物来源的未成熟的精油，其中所述未成熟的精油的转化率至少为约3. 0 ； 将所述未成熟的精油接触有效量的活性炭以制备处理的精油，其中所述处理的精油的所述转化率为低于约2. 5 ；将所述活性炭从所述处理的精油中分离；以及将所述处理的精油利用在所述第一可食用的产品中。
13.权利要求12所述的方法，其中所述处理的未成熟的精油的所述转化率为低于约2. 0。
14.权利要求12所述的方法，其中所述第一可食用的产品的所述转化率是类似于第二可食用的产品的所述转化率，所述第二可食用的产品包含源于所述植物来源的成熟的精油。
15.一种从未成熟的精油提取组分的方法，包括获得未成熟的精油，其中所述未成熟的精油包含至少一种选自叶绿素、黄酮类、和期望的组分的组分；将所述未成熟的精油接触有效量的活性炭以制备处理的精油，其中通过所述活性炭吸收所述至少一种组分；以及将所述活性炭从所述处理的精油中分离。
16.权利要求15所述的方法，其中所述至少一种组分为黄酮类以及所述方法进一步包括使用极性溶剂从所述活性炭中回收所述黄酮类。
17.权利要求16所述的方法，其中所述极性溶剂选自丙酮、乙醇、和二氯甲烷。
18.权利要求16所述的方法，进一步包括在从所述活性炭中回收所述黄酮类之前使用非极性溶剂洗涤所述活性炭。
19.权利要求16所述的方法，其中所述至少一种组分是期望的组分。
20.权利要求19所述的方法，其中所述活性炭的有效量为低于最大值，其中所述最大值为必要的量以去除阈值量的所述期望的组分。
全文摘要
本发明描述增强未成熟的精油的稳定性和保质期而基本上不改变除了未成熟的精油的颜色的感官性质的方法。所述方法包括获得具有第一量的叶绿素的未成熟的精油，将未成熟的精油接触活性炭以制备具有第二量的叶绿素的处理的精油，所述第二量的叶绿素少于所述第一量的叶绿素，以及将处理的精油从活性炭中分离。
文档编号C11B1/00GK102459548SQ201080035792
公开日2012年5月16日 申请日期2010年3月31日 优先权日2009年6月25日
发明者丹尼斯·R·赖安, 克里斯托弗·J·史密斯, 吉米·L·阿内特, 泰瑞斯·拉德福德, 生·S·杨, 艾德·S·奥兰斯基, 鲁玲 申请人:可口可乐公司