本发明涉及天然香料领域，具体涉及天然香料的提取方法，特别是涉及一种利用四甘醇二甲醚从芳香植物中提取天然香料的方法。
背景技术：
：随着人们消费观念的改变和生活意识的提高，天然香料特别是植物性天然香料以其绿色、天然、安全、环保等特点日益得到人们的钟爱。我国拥有丰富的植物性天然香料资源，约有500多种芳香植物，广泛分布于云南、广西、贵州、湖北等20多个省市，但由于提取加工工艺相对落后，只有部分香料资源被开发利用，很多植物性天然香料只能进行初步提取，而且收率和纯度都较低，这不仅导致了我国植物性天然香料紧缺，而且严重浪费了宝贵资源，因此天然香料的提取和加工工艺一直是近年来研究的重点。天然香料的提取技术有蒸馏技术、冷压榨技术、萃取技术、微波辐射诱导萃取技术、吸附法和结晶法。其中最常用的为蒸馏技术，其他方法大多都存在产油效率低、杂质多、后续处理工艺复杂等问题。蒸馏技术又分为常规蒸馏、真空精馏法、分子蒸馏技术和水扩散蒸汽蒸馏。由于芳香成分多数具有挥发性，可以随水蒸气逸出，而且冷凝后因其水溶性很低而易与水分离，因此上述技术中水蒸气蒸馏是提取植物香料应用最广的方法。该方法具有设备简单、容易操作、成本低、产量大等优点。但存在着操作温度较高、时间较长、低沸点和水溶性组分缺失较大的缺点，并且制得的油常带颜色，而且含有蜡质。目前发展前景较好为蒸馏法为分子蒸馏，也称短程蒸馏，是一种在高真空度下进行液液分离操作的连续蒸馏过程，其操作温度远低于物质常压下的沸点温度，且物料被加热的时间非常短，不会对物质本身造成破坏，因而适合于分离高沸点、高黏度、热敏性的物质。在蒸馏过程中，加入一定剂量的香料提取剂，可有效提高天然香料的提取效率和产品质量，其中四甘醇二甲醚以其性能稳定、价格低、设备造价低、在提取物中的残留极少等优点，是较为理想的香料提取剂。另外，国内外对天然香料的提取已取得了一定成效。中国发明专利申请号201610955371.4公开了一种八角天然香料的提取方法，先将八角烘干切碎，用水蒸气蒸馏八角茴油，同时得到固体渣，八角茴油用于制造高档香料，再将固体渣原料加入石油醚溶液浸泡，用索氏回流器回流提取，提取液减压浓缩得浸膏，将浸膏溶于乙醇，并加入活性炭搅拌，常温放置后过滤，回收乙醇得八角天然香料。中国发明专利申请号201510900682.6公开了一种青金桔天然香料，此发明以优质青金桔为原料进行粉碎，与低温酶解技术、低温超声提取技术相结合，同时利用现代膜分离技术对风味物质进行浓缩、富集、纯化，得到芳香感、新鲜感、果汁感更强的纯天然青金桔香精基料；最终制备获得青金桔天然香料。。中国发明专利申请号201110174491.8公开了一种烟用玫瑰精油的提取工艺，属于香精香料提取
技术领域：
。烟用玫瑰精油的提取工艺按以下步骤依次进行：橄榄油预处理；浸泡；超声波提取；过滤；萃取；冷冻和减压浓缩；分子蒸馏，最终得到玫瑰精油。中国发明专利申请号201210110649.x公开了从天然香料植物刺椒中提取精油及单离天然香料2-十一烷酮的方法。具体步骤为：刺椒果实经干燥、粉碎预处理，再采用水蒸汽蒸馏法或亚临界流体萃取法萃取精油，所得精油经减压精馏提纯可获得高纯度天然香料2-十一烷酮。亦可用有机溶剂萃取法提取刺椒果实中的脂溶性物质，在回收溶剂后获得富含天然2-十一烷酮的油状物，再精馏分离提纯，获得高纯度天然2-十一烷酮。根据上述，传统香料提取方法过程中，不可避免要经历加热过程，从而导致植物性天然香料中某些热敏性或化学不稳定的成分被破坏，因而改变了天然香料的独特香韵和风味，目前常用的蒸馏法提取技术中，普遍存在提取的温度高，时间长，效率低的缺陷，其他方法大多数都有产油效率低，杂质多，后续处理工艺复杂且制备成本较高的问题，鉴于此，本发明提出了一种创新性的利用四甘醇二甲醚从芳香植物中提取天然香料的方法，可有效解决上述技术问题。技术实现要素：针对目前应用较广的天然香料提取技术，尤其是蒸馏法提取中，存在提取的温度高，时间长，效率低的缺陷，并且产油效率低，杂质多，破坏天然香料独特口味，而且后续处理工艺复杂且制备成本较高，本发明提出一种利用四甘醇二甲醚从芳香植物中提取天然香料的方法，从而有效提高植物性天然香料的提取效率，并且保证了产品的质量，并有效降低了成本。本发明涉及的具体技术方案如下：一种利用四甘醇二甲醚从芳香植物中提取天然香料的方法，其特征在于，所述天然香料的提取过程为：（1）取芳香植物的茎、根、树皮、叶子、花或果实，用清水洗除附着的污物及杂质，在石灰水中浸泡2~4h，再用清水漂洗干净，在植物粉碎机中粉碎造粒，得到颗粒物料；（2）将步骤（1）的颗粒物料加入多功能提取罐中，加入四甘醇二甲醚，在20~25℃的环境温度下进行提取，12~15h后收集提取液，并过滤以除去颗粒物料，收集滤液；（3）将步骤（2）得到的滤液泵送至压缩机中，先对滤液加压，再迅速进行减压分离，实现提取物与四甘醇二甲醚的初步分离；（4）采用分子蒸馏仪对提取液进行进一步的分离提纯，分为粗分和精分两个过程，最后得到高纯度的芳香精油。优选的，所述芳香植物为香草植物、香花植物、香树植物、香果植物或芳香蔬菜中的至少一种。优选的，所述香草植物为香蜂草或薰衣草中的至少一种。优选的，所述香花植物为桂花、梅花、栀子花或玫瑰中的至少一种。优选的，所述香树植物为山苍子、肉桂、欧洲香杨或檀香树中的至少一种。优选的，所述香果植物为香荚兰或佛手中的至少一种。优选的，所述芳香蔬菜为罗勒或芝麻中的至少一种。优选的，所述石灰水的ph值应大于12，质量浓度为6~8%。优选的，所述芳香植物的茎、根、树皮、叶子、花或果实经粉碎后的粒径为10~30μm。优选的，所述芳香植物颗粒物料与四甘醇二甲醚的质量比例为1:4~1:3。优选的，所述清水漂洗的次数为2~4次。优选的，所述植物粉碎机可采用辊式破碎机、旋风磨盘粉碎机、重压研磨粉碎机、侧壁研磨粉碎机或陶瓷研磨式超微粉碎机中的一种，电机功率为130~200w，转速为1200~1800r/min，粉碎时间为5~10min。优选的，所述多功能提取罐可采用正锥式、斜锥式、无锥式或蘑菇式中的一种，管内压力0.6~1mpa。优选的，所述过滤采用离心过滤，选取连续式过滤机，可采用活塞推料或振动推料中的一种，工作流量为10~40m3/h，过滤时间为10~20min。优选的，所述泵送过程可采用往复式活塞泵、螺杆泵、离心泵或隔膜泵中的一种。优选的，所述压缩机可采用活塞式压缩机、螺杆式压缩机、涡旋式压缩机或滚动转子式压缩机中的一种，加压压力为0.2~0.3mpa。优选的，所述分子蒸馏仪可采用降膜式分子蒸馏仪、刮膜式分子蒸馏仪、刮板式分子蒸馏仪或离心式分子蒸馏仪中的一种。优选的，所述分子蒸馏过程中，进料温度为55~60℃，进料速度为200~400ml/h，操作压力为1~1.5pa，转速为150~180r/min。优选的，所述分子蒸馏过程中，粗分的蒸发温度为100~105℃，精分的蒸发温度为115~130℃。分子蒸馏是一种在高真空度下进行液液分离操作的连续蒸馏过程。其操作温度远低于物质常压下的沸点温度，且物料被加热的时间非常短，不会对物质本身造成破坏，因而适合于分离高沸点、高黏度、热敏性的物质。利用此技术可将芳香油进行提纯、浓缩，并除去异臭和带色杂质，提高其纯度，保证了精油这一高附加值的精细化学品的质量。此外，分子蒸馏技术还具有工艺可调性能好、易于控制和可连续稳定生产等特点。本发明采用分子蒸馏可有效保证所得产品的纯度和质量。四甘醇二甲醚是一种无色或微黄色液体，几乎无气味，性质稳定，价格低，能与烃类溶剂互溶，溶于水。采用四甘醇二甲醚对植物中的有益成分进行提取，具有提取设备造价低，提取效率高，在提取物中的残留极少的优点，是优良的香料提取剂。因此，本发明中采用四甘醇二甲醚进行天然香料的提取。将本发明制得的天然香料与水蒸气蒸馏法、压榨法、萃取法和吸附法制得的天然香料相对比，在纯度、含水率、香气、成本和提取效率方面，具有明显优势，其中，香气评定结果可用分数（满分40分）表示，纯正（39.1～40.0分）、较纯正（36.0～39.0分）、可以（32.0～35.9分）、尚可（28.0～31.9分）、及格（24.0～27.9分）、不及格（24.0分以下）。如表1所示。表1：性能指标本发明水蒸气蒸馏法压榨法萃取法吸附法纯度（%）90~9580~8575~8075~8085~90含水率（%）<11~22~31~32~4香气36~4030~3525~3025~3030~35提取效率高高高高高成本低较低一般一般高本发明提供了一种利用四甘醇二甲醚从芳香植物中提取天然香料的方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：1、提出了利用四甘醇二甲醚从芳香植物中提取天然香料的方法。2、通过加入四甘醇二甲醚进行天然香料的提取，提取效率高，且残留杂质极少，保证了天然香料的独特香韵和风味。3、克服了传统植物精油含水分和蜡质较多，易氧化变质的缺陷，所得精油清澈透明，质量较高。4、本发明的制备方法简单快捷，生产成本低，环保性能佳，便于规模化推广。具体实施方式以下通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。实施例1（1）取芳香植物的茎、叶子，用清水洗除附着的污物及杂质，在石灰水中浸泡2h，再用清水漂洗干净，在植物粉碎机中粉碎造粒，得到颗粒物料；芳香植物为薰衣草；石灰水的ph值应大于12，质量浓度为8%；芳香植物的茎、叶子实经粉碎后的粒径为20μm；清水漂洗的次数为3次；植物粉碎机采用旋风磨盘粉碎机，电机功率160w，转速1500r/min，粉碎时间为8min；（2）将步骤（1）的颗粒物料加入多功能提取罐中，加入四甘醇二甲醚，在25℃的环境温度下进行提取，12h后收集提取液，并过滤以除去颗粒物料，收集滤液；芳香植物颗粒物料与四甘醇二甲醚的质量比例为1:4；多功能提取罐采用正锥式，管内压力0.8mpa；过滤采用离心过滤，选取活塞推料连续式过滤机，工作流量为30m3/h，过滤时间为18min；（3）将步骤（2）得到的滤液泵送至压缩机中，先对滤液加压，再迅速进行减压分离，实现提取物与四甘醇二甲醚的初步分离；泵送过程采用往复式活塞泵；压缩机采用活塞式压缩机，加压压力为0.2mpa；（4）采用分子蒸馏仪对提取液进行进一步的分离提纯，分为粗分和精分两个过程，最后得到高纯度的芳香精油；分子蒸馏仪可采用降膜式分子蒸馏仪；分子蒸馏过程中，进料温度为57℃，进料速度为300ml/h，操作压力为1.3pa，转速为150r/min；分子蒸馏过程中，粗分的蒸发温度为100℃，精分的蒸发温度为120℃。实施例1制得的天然香料，其纯度、含水率、香气、成本和提取效率如表2所示。实施例2（1）取芳香植物的花，用清水洗除附着的污物及杂质，在石灰水中浸泡3h，再用清水漂洗干净，在植物粉碎机中粉碎造粒，得到颗粒物料；芳香植物为梅花；石灰水的ph值应大于12，质量浓度为7%；芳香植物的花经粉碎后的粒径为25μm；清水漂洗的次数为3次；植物粉碎机采用重压研磨粉碎机，电机功率180w，转速1600r/min，粉碎时间为9min；（2）将步骤（1）的颗粒物料加入多功能提取罐中，加入四甘醇二甲醚，在22℃的环境温度下进行提取，13h后收集提取液，并过滤以除去颗粒物料，收集滤液；芳香植物颗粒物料与四甘醇二甲醚的质量比例为1:4；多功能提取罐采用斜锥式，管内压力0.7mpa；过滤采用离心过滤，选取振动推料连续式过滤机，工作流量为25m3/h，过滤时间为14min；（3）将步骤（2）得到的滤液泵送至压缩机中，先对滤液加压，再迅速进行减压分离，实现提取物与四甘醇二甲醚的初步分离；泵送过程采用往复式离心泵；压缩机采用涡旋式压缩机，加压压力为0.22mpa；（4）采用分子蒸馏仪对提取液进行进一步的分离提纯，分为粗分和精分两个过程，最后得到高纯度的芳香精油；分子蒸馏仪采用刮膜式分子蒸馏仪；分子蒸馏过程中，进料温度为60℃，进料速度为240ml/h，操作压力为1.3pa，转速为170r/min；分子蒸馏过程中，粗分的蒸发温度为102℃，精分的蒸发温度为125℃。实施例2制得的天然香料，其纯度、含水率、香气、成本和提取效率如表2所示。实施例3（1）取芳香植物的茎、树皮、叶子，用清水洗除附着的污物及杂质，在石灰水中浸泡4h，再用清水漂洗干净，在植物粉碎机中粉碎造粒，得到颗粒物料；芳香植物为欧洲香杨；石灰水的ph值应大于12，质量浓度为7.2%；芳香植物的茎、树皮、叶子经粉碎后的粒径为18μm；清水漂洗的次数为4次；植物粉碎机采用侧壁研磨粉碎机，电机功率160w，转速1400r/min，粉碎时间为8min；（2）将步骤（1）的颗粒物料加入多功能提取罐中，加入四甘醇二甲醚，在23℃的环境温度下进行提取，12后收集提取液，并过滤以除去颗粒物料，收集滤液；芳香植物颗粒物料与四甘醇二甲醚的质量比例为1:3.5；多功能提取罐采用蘑菇式中，管内压力0.7mpa；过滤采用离心过滤，选取活塞推料连续式过滤机，工作流量为35m3/h，过滤时间为13min；（3）将步骤（2）得到的滤液泵送至压缩机中，先对滤液加压，再迅速进行减压分离，实现提取物与四甘醇二甲醚的初步分离；泵送过程采用往复式隔膜泵；压缩机采用滚动转子式压缩机，加压压力为0.2mpa；（4）采用分子蒸馏仪对提取液进行进一步的分离提纯，分为粗分和精分两个过程，最后得到高纯度的芳香精油；分子蒸馏仪采用离心式分子蒸馏仪；分子蒸馏过程中，进料温度为58℃，进料速度为280ml/h，操作压力为1pa，转速为170r/min；分子蒸馏过程中，粗分的蒸发温度为1005，精分的蒸发温度为120℃。实施例3制得的天然香料，其纯度、含水率、香气、成本和提取效率如表2所示。实施例4（1）取芳香植物的茎、叶子，用清水洗除附着的污物及杂质，在石灰水中浸泡4h，再用清水漂洗干净，在植物粉碎机中粉碎造粒，得到颗粒物料；芳香植物为香荚兰；石灰水的ph值应大于12，质量浓度为7.5%；芳香植物的茎、叶子经粉碎后的粒径为17μm；清水漂洗的次数为2次；植物粉碎机采用旋风磨盘粉碎机，电机功率180w，转速1700r/min，粉碎时间为9min；（2）将步骤（1）的颗粒物料加入多功能提取罐中，加入四甘醇二甲醚，在24℃的环境温度下进行提取，13h后收集提取液，并过滤以除去颗粒物料，收集滤液；芳香植物颗粒物料与四甘醇二甲醚的质量比例为1:4~1:3；多功能提取罐采用无锥式，管内压力0.9mpa；过滤采用离心过滤，选取活塞推料连续式过滤机，工作流量为24m3/h，过滤时间为17min；（3）将步骤（2）得到的滤液泵送至压缩机中，先对滤液加压，再迅速进行减压分离，实现提取物与四甘醇二甲醚的初步分离；泵送过程可采用往复式螺杆泵；压缩机可采用活塞式压缩机，加压压力为0.2mpa；（4）采用分子蒸馏仪对提取液进行进一步的分离提纯，分为粗分和精分两个过程，最后得到高纯度的芳香精油；分子蒸馏仪采用刮板式分子蒸馏仪；分子蒸馏过程中，进料温度为58℃，进料速度为300ml/h，操作压力为1.4pa，转速为180r/min；分子蒸馏过程中，粗分的蒸发温度为101℃，精分的蒸发温度为123℃。实施例4制得的天然香料，其纯度、含水率、香气、成本和提取效率如表2所示。实施例5（1）取芳香植物的花，用清水洗除附着的污物及杂质，在石灰水中浸泡2h，再用清水漂洗干净，在植物粉碎机中粉碎造粒，得到颗粒物料；芳香植物为玫瑰；石灰水的ph值应大于12，质量浓度为6.5%；芳香植物的花经粉碎后的粒径为18μm；清水漂洗的次数为4次；植物粉碎机采用陶瓷研磨式超微粉碎机，电机功率170w，转速1600r/min，粉碎时间为8min；（2）将步骤（1）的颗粒物料加入多功能提取罐中，加入四甘醇二甲醚，在22℃的环境温度下进行提取，12h后收集提取液，并过滤以除去颗粒物料，收集滤液；芳香植物颗粒物料与四甘醇二甲醚的质量比例为1:3；多功能提取罐采用蘑菇式中的至少一种，管内压力0.7mpa；过滤采用离心过滤，选取振动推料连续式过滤机，工作流量为32m3/h，过滤时间为13min；（3）将步骤（2）得到的滤液泵送至压缩机中，先对滤液加压，再迅速进行减压分离，实现提取物与四甘醇二甲醚的初步分离；泵送过程可采用往复式活塞泵；压缩机可采用活塞式压缩机，加压压力为0.26mpa；（4）采用分子蒸馏仪对提取液进行进一步的分离提纯，分为粗分和精分两个过程，最后得到高纯度的芳香精油；分子蒸馏仪采用降膜式分子蒸馏仪；分子蒸馏过程中，进料温度为56℃，进料速度为400ml/h，操作压力为1.5pa，转速为170r/min；分子蒸馏过程中，粗分的蒸发温度为101℃，精分的蒸发温度为126℃。实施例5制得的天然香料，其纯度、含水率、香气、成本和提取效率如表2所示。实施例6（1）取芳香植物的花，用清水洗除附着的污物及杂质，在石灰水中浸泡2.5h，再用清水漂洗干净，在植物粉碎机中粉碎造粒，得到颗粒物料；芳香植物为栀子花；石灰水的ph值应大于12，质量浓度为7.2%；芳香植物的花经粉碎后的粒径为24μm；清水漂洗的次数为3次；植物粉碎机采用重压研磨粉碎机，电机功率180w，转速1300r/min，粉碎时间为7min；（2）将步骤（1）的颗粒物料加入多功能提取罐中，加入四甘醇二甲醚，在22℃的环境温度下进行提取，12h后收集提取液，并过滤以除去颗粒物料，收集滤液；芳香植物颗粒物料与四甘醇二甲醚的质量比例为1:3；多功能提取罐采用斜锥式，管内压力0.8mpa；过滤采用离心过滤，选取活塞推料连续式过滤机，工作流量为32m3/h，过滤时间为16min；（3）将步骤（2）得到的滤液泵送至压缩机中，先对滤液加压，再迅速进行减压分离，实现提取物与四甘醇二甲醚的初步分离；泵送过程采用螺杆泵；压缩机可采用螺杆式压缩机，加压压力为0.26mpa；（4）采用分子蒸馏仪对提取液进行进一步的分离提纯，分为粗分和精分两个过程，最后得到高纯度的芳香精油；分子蒸馏仪采用刮膜式分子蒸馏仪；分子蒸馏过程中，进料温度为57℃，进料速度为290ml/h，操作压力为1pa，转速为170r/min；分子蒸馏过程中，粗分的蒸发温度为104℃，精分的蒸发温度为125℃。实施例6制得的天然香料，其纯度、含水率、香气、成本和提取效率如表2所示。对比例1（1）取芳香植物的花，用清水洗除附着的污物及杂质，在石灰水中浸泡2.5h，再用清水漂洗干净，在植物粉碎机中粉碎造粒，得到颗粒物料；芳香植物为栀子花；石灰水的ph值应大于12，质量浓度为7.2%；芳香植物的花经粉碎后的粒径为24μm；清水漂洗的次数为3次；植物粉碎机采用重压研磨粉碎机，电机功率180w，转速1300r/min，粉碎时间为7min；（2）将步骤（1）的颗粒物料加入多功能提取罐中，加入四甘醇二甲醚，在22℃的环境温度下进行提取，12h后收集提取液，并过滤以除去颗粒物料，收集滤液；芳香植物颗粒物料与四甘醇二甲醚的质量比例为1:3；多功能提取罐采用斜锥式，管内压力0.8mpa；过滤采用离心过滤，选取活塞推料连续式过滤机，工作流量为32m3/h，过滤时间为16min；（3）将步骤（2）得到的滤液泵送至压缩机中，先对滤液加压，再迅速进行减压分离，实现提取物与四甘醇二甲醚的分离，即可得到天然香料；泵送过程采用螺杆泵；压缩机可采用螺杆式压缩机，加压压力为0.26mpa；对比例1制得的天然香料，其纯度、含水率、香气、成本和提取效率如表2所示，其中香气评定结果用分数（满分40分）表示，纯正（39.1～40.0分）、较纯正（36.0～39.0分）、可以（32.0～35.9分）、尚可（28.0～31.9分）、及格（24.0～27.9分）、不及格（24.0分以下）。表2：性能指标实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5实施例6对比例1纯度（%）92939194939185含水率（%）<1<1<1<1<1<11~2香气36393839363832提取效率高高高高高高较高成本低低低低低低较低当前第1页12