专利名称：从香精油中除去污染物的方法
技术领域：
本发明总体上涉及调味料，更特别涉及香精油以及从其中除去污染
背景技术：
香精油是源自果实的皮和植物的叶、茎、花、皮、根或忮的挥发性 油类，通常带有植物或其果实的气味或香味。香精油作为香料可用作饮
食的调味料，并可药用。例如，香精油包括果皮油类如柑桔属油(citrus oil)。柑桔属油由压榨或榨取柑桔果实皮而来。柑桔属油源自于柠檬、 橙、酸橙(lime)、葡萄柚、红橘、橘子、苦橙和香柠檬。其它的香精 油包括但不限制于叶油如薄荷油、香料油如丁香油和花油如玫瑰油。
香精油所来源的植物和果实被广泛的种植，部分因它们所产出的香 精油。在种植中，常常向植物或果实或者两者施加农药以控制虫害如昆 虫、真菌以及杂草。尽管在种植中所施加的大部分农药可通过冲洗收获 物而除去，但有时一些农药残留保留在香精油所源自的植物或果实上， 并与香精油一起进行提取。此外，农药例如杀菌剂可能会施加到采集的 果实上以预防腐烂，这些果实可能随后被进行处理来制造香精油。因而， 香精油有时可包括痕量的农药，本文中称为农药残留。
因此，从香精油中除去农药残留是所期望的，并且对从香精油中高 效、经济地除去这种污染物的方法仍存在一种需求。
发明概述
本发明通过提供了一种从香精油中除去污染物的方法满足了上述需 求，该方法包括视情况或者用强酸交换树脂或者用强碱交换树脂(本文 统称为强离子交换树脂)来接触含污染物的香精油。强离子交换树脂通 过吸收或离子交换或者两者从香精油中除去污染物。适当地，强离子交 换树脂从香精油中除去污染物而基本上不降低香精油的感官特性。
本发明的其它目的、特征和优点将从下面的说明、附图和权利要求 中变得显而易见。
附图简述
图1是根据本发明的一实施方式从香精油中除去污染物的系统示意图。
实施方式详述
如上所述，本发明提供了一种从香精油中除去污染物的方法，包括 用强离子交换树脂接触含污染物的香精油。所述离子交换树脂适当地除 去了污染物而不降低香精油的感官特性。因而，所处理的香精油保持有 其合乎需要的香味或香气，或者两者都有，但却更加纯正。
根据本发明的实施方式，所处理的香精油包括所有的香精油。香精 油是源自果实的皮和植物的叶、茎、花、皮、根或忮的挥发性油类，通 常带有植物或其果实的气味和/或香味。根据本发明的实施方式，所处理 的香精油类型包括但不限制于果皮油如柑桔属油、叶油如薄荷油、香料 油如丁香油、花油如玫瑰油以及其它植物油如来自茎、皮、根和枝的油。 根据本发明的实施方式，适用于处理的柑桔属油包括柠檬油、橙油、酸
橙油(lime oil)、葡萄柚油、红橘油、橘子油、苦橙油和香柠檬油。 本发明的实施方式在从柑桔属油中除去污染物特别有效，但也适合用于 从任何香精油中除去污染物。
本发明的实施方式适合于除去任何可通过强离子交换树脂所去除的 香精油污染物。根据本发明的实施方式，适合从香精油除去的污染物实 例包括但不限制于农药(pesticides)如杀昆虫剂、杀菌剂和除草剂。 一些污染物本性是酸性的， 一些是碱性的。根据本发明的实施方式，可 除去的酸性农药(pesticides)的实例包括但不限制于0PP(正苯基苯酚) 和2-4-D (2，4-二氯苯氧乙酸)。根据本发明的实施方式，可除去的碱性 农药(pesticides)的实例包括但不限制于抑霉唑、丙氯咪、涕必灵、西 维因、多菌灵、二嗪农、毒死蜱、甲霜林和杀扑磷。上述仅是根据本发 明实施方式的可除去污染物的实施例，但本发明的实施方式也适用于除 去许多其它的污染物。
根据本发明的实施方式，适当的强离子交换树脂从香精油中除去污 染物，而惟独保留下香精油的感官特性。强离子交换树脂为人们所熟知， 通常用于处理含水液体。然而，香精油是不含水的，且强离子交换树脂 作用于从不含水系统如香精油中除去污染物。强碱阴离子交换树脂适合 从香精油中除去酸性污染物，强酸阳离子交换树脂合从香精油中除去碱 性污染物。
许多适合的强碱阴离子交换树脂和强酸阳离子交换树脂都是市购 的。适合的市购强碱阴离子交换树脂包括主要为大网状交联聚苯乙烯树脂的Rohm & Haas Amberlite 树脂。特别适合的市购食品级强碱阴离子 交换树脂是Rohm & Haas Amberlite FPA91CL，当其转化为氢氧化物以 从柑桔属油中除去OPP和其他酸性农药时是非常有效的。用于除去碱性 污染物如碱性农药的适当强酸阳离子交换树脂包括但不限制于为磺化二 乙烯基苯苯乙烯共聚物的Rohm & Haas Amberlite FPC22H树脂。其他 适用于本发明实施方式中的适当强，子交换树脂包括购自Dow化学公司 (Chemical Company)的Dowex 离子交换树月旨、市购自Serva电泳有 限公司(Electrophoresis GmbH)的Serdolit 离子交换树脂、购自 Qualichem公司的T42强酸阳离子交换树脂和A23强碱阴离子交换树脂以 及购自Lanxess的Lewatit强离子交换树脂。正如本领域的技术人员所 已知的，其它适合用于本发明实施方式中的强离子交换树脂是市购的。
根据传统方法，例如使香精油流过填料塔内的树脂床来用强离子交 换树脂对香精油加以处理。通常，根据本发明的实施方式，适合的吸收 塔或离子交换塔(column)装有适当的强离子交换树脂。如果离子交换 树脂不是从香精油中除去预期污染物的适当形式，即阴离子交换树脂的 氢氧化物形式或者阳离子交换树脂的氢形式，那么正如本领域的技术人 员所知的，可使用适当的碱或酸将离子交换树脂转化成氢氧化物或氢的 形式。在用去离子水彻底清洗所述塔内的离子交换树脂后，处理香精油 就准备就绪，适合将其从塔的顶部装入塔中，并使其向下流过塔直到从 所述塔的底部排出并进入储存槽。尽管本文所述的实施方式中水和香精 油通过离子交换树脂流动是向下的，但应该理解的是，水和香精油的流 动可向上或以其它方向导流，但优选向下流动。适当地，离子交换树脂 和香精油的相对数量和香精油在离子交换树脂中的停留时间要使得能获 得预期的污染物去除。优选地，污染物从香精油中基本上完全地除去。
参照图l，例示了香精油处理系统IO，通常包括装有离子交换树脂 14的填料床塔12。进口 16按要求从水源(water supply) 18馈送去离 子水，从酸/碱源(acid/base supply) 20馈送酸或碱，或者从香精油箱 22中馈送香精油通过阀系统24进入塔12的顶部26中。塔出口 28通过 另一阔系统32经由塔12的底部30排出液体。出口 28通过阀系统32排 出水或酸或碱溶液到排出管(drain)中(未示出)或者通过阀系统排出处 理过的香精油到处理后油的油箱中。连接到水源18的泵36通过下面的 阀系统32将去离子水反向流动地喂入塔12的底部30以反向冲洗所述塔。 当通过塔处理香精油时，清洗氮气38能够使塔12的顶部26的顶部空间 40充满氮气。清洗氮气38另外也可用于充满处理后油的油箱内的任何顶
部空间。设置在顶部空间40处或其附近的观察镜42有助于监控离子交 换树脂床上面的液体高度。
实施中，塔12装有适当的强离子交换树脂14，并且塔装有通过入口 阀系统24来自水源18的至少达到树脂顶部的去离子水。观察镜42可用 于监控塔12内的去离子水的高度。所述塔12根据需要用回流泵36进行 反向冲洗以从树脂中去除任何气泡。
正如本领域的技术人员已知的，如果离子交换树脂14并不是从香精 油中除去预期污染物的适当形式，即阴离子交换树脂的氢氧化物形式， 或者阳离子交换树脂的氢形式，那么使用适当的碱或酸，离子交换树脂 可转化成氢氧化物形式或氢形式。碱或酸通过入口阀系统24从酸/碱源 20喂入到塔12中，同时去离子水通过下部阀系统32从所述塔的底部30 排出，到排出管(drain)中。当PH值显示酸或碱正被消耗，所述酸或 碱就排入到合适的容器如不锈钢容器中。在树脂转化为适当的碱或酸形 式后，随着水通过下部阀系统32排出，直到排除管中，离子交换树脂就 用来自水源18的去离子水彻底地清洗。清洗后，塔12准备用于处理香 精油。如果必要，对塔12再次反向冲洗以从树脂中除去任何气泡。香精 油适合从香精油油箱(oil tank) 22装入塔的顶部26并使得通过所述塔 向下流动，直到它从所述塔的底部排出，进入储存箱34中。
在以下的实施例中进一步对本发明进行说明，实施例不能以任何方 式解释为是对本发明的保护范围加以限制。相反，应该清楚地明白，在 阅读本说明书后，对本领域的技术人员不言自明会有各种实施方案、变 型和其等同方案，但都不脱离本发明和所附加的权利要求书的保护范围。
实施例1
在内直径为6.4英寸、横截面积为0.22平方英尺、总体积为1.76立 方英尺的8英尺吸附塔中，装入去离子水到塔观察镜底部接头(fitting) 下6英寸的高度。接着，向所述塔中以15-20英镑的等分量(aliquots) 装入58.5英镑的Rohm & Haas Amberlite FPA91CL食品级强碱阴离子 交换树脂直到树脂高度为6英尺，树脂体积为1. 32立方英尺。每等份量 加入后，塔内的去离子水高度重新调整到下部观察镜接头(fitting)下6 英寸的高度。这可通过从塔底部排出水来实现。然后加入去离子水，直 到水清澈地流过所述塔的底部并没有漂浮的树脂粒子。塔中的去离子水 的高度然后重新调整到树脂床顶部上方的1英寸。为了将树脂转化为氢 氧化物形式，随着水通过所述塔的底部被排出，5%氢氧化钠溶液通过塔 的顶部缓慢地加入，直到排出塔底部的液体的PH值上升以表明氢氧化钠溶液开始排出所述塔的底部。当溶液的PH值上升到9时，在不锈钢筒
(stainless steel drum)中收集排出物。将氢氧化钠供入所述塔中，直到 250英镑氢氧化钠溶液已经泵入到塔中。要使得最后的氢氧化钠溶液通过 塔向下流到所述塔观察镜底部的高度。然后停止氢氧化钠流体以保证树 脂床用溶液润湿。然后通过所述塔的上部加入去离子水并且通过塔的底 部回收流体。要使氢氧化钠溶液完全地从所述塔中排出，然后用去离子 水清洗所述塔直到排出塔的水的PH值下降到8或以下。在转化过程中， 氢氧化钠溶液应该与树脂床接触至少15分钟的时间。然后树脂为氢氧化 物形式并且所述塔准备装入香精油如葡萄柚油。去离子水的高度降低到 塔观察镜的底部，但仍然覆盖树脂床。重要的是不让树脂床暴露于塔气 氛中。
300加仑的移动式油箱可装有283加仑的白色葡萄柚油，且对油箱内 的顶部空间进行冲洗并保持有氮气。然后通过所述塔的顶部供入白色葡 萄柚油，同时从塔的底部排出水并进入到排出管中，直到从所述塔的排 出物从水变换成油。馈送的葡萄柚油以大约每分钟5. 3英镑葡萄柚油的 流速从塔的底部排出进入到储存箱中。在全部283加仑的白色葡萄柚油 通过所述塔并装入到储存容器中以后，所述容器的顶部空间充入氮气。
应该可以理解，上文涉及了本发明的具体实施方式
，并且对此可以 进行许多改变，都不脱离由以下权利要求所限定的本发明的范围。
权利要求
1、从香精油中除去污染物的方法，包括用强离子交换树脂接触含污染物的香精油。
2、 权利要求1所述的方法，其特征在于，所述香精油选自由果皮油(ped oil)、叶油、香料油和花油组成的组中。
3、 权利要求l所述的方法，其特征在于，所述香精油包括柑桔属油。
4、 权利要求3所述的方法，其特征在于，所述柑桔属油选自由柠檬油、 橙油、酸橙油(lime oil)、葡萄柚油、橘子油、苦橙油和香柠檬油组 成的组中。
5、 权利要求l所述的方法，其特征在于，所述污染物是酸性的，且所述 强离子交换树脂为强碱阴离子交换树脂。
6、 权利要求l所述的方法，其特征在于，所述污染物是碱性的，且所述 强离子交换树脂为强酸阳离子交换树脂。
7、 权利要求l所述的方法，其特征在于，所述污染物是农药残渣。
8、 权利要求7所述的方法，其特征在于，所述农药残渣为杀虫剂。
9、 权利要求5所述的方法，其特征在于，所述污染物是正苯基苯酚。
10、 权利要求5所述的方法，其特征在于，所述污染物是2， 4-二氯苯氧 乙酸。
11、 权利要求6所述的方法，其特征在于，所述污染物选自由抑霉唑、 丙氯咪、涕必灵、西维因、多菌灵、二嗪农、毒死蜱、甲霜林和杀扑磷 组成的组中。
12、 权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用强离子交换树脂接触 香精油的步骤包括将所述香精油通过强离子交换树脂床。
13、 从香精油中除去污染物的方法，包括用强离子交换树脂接触含污染 物的香精油，使得所述强离子交换树脂除去至少一部分污染物而基本上 不降低所述香精油的感官特性。
14、 权利要求13所述的方法，其特征在于，所述强离子交换树脂基本全 部从香精油中除去污染物。
15、 权利要求13所述的方法，其特征在于，所述香精油选自由果皮油(peel oil)、叶油、香料油和花油组成的组中。
16、 权利要求13所述的方法，其特征在于，所述香精油包括柑桔属油。
17、 权利要求16所述的方法，其特征在于，所述柑桔属油选自由柠檬油、 橙油、酸橙油(lime oil)、葡萄柚油、橘子油、苦橙油和香柠檬油组 成的组中。
18、 权利要求13所述的方法，其特征在于，所述污染物是酸性的，且所 述强离子交换树脂为强碱阴离子交换树脂。
19、 权利要求13所述的方法，其特征在于，所述污染物是碱性的，且所 述强离子交换树脂为强酸阳离子交换树脂。
20、 权利要求13所述的方法，其特征在于，所述污染物是农药残渣。
21、 权利要求20所述的方法，其特征在于，所述农药残渣为杀虫剂
22、 权利要求13所述的方法，其特征在于，所述用强离子交换树脂接触 香精油的步骤包括将所述香精油通过强离子交换树脂床。
全文摘要
从香精油除去污染物的方法，包括用强酸阳离子交换树脂或强碱阴离子交换树脂接触含污染物的香精油。
文档编号B01J39/04GK101203310SQ200680022015
公开日2008年6月18日 申请日期2006年5月23日 优先权日2005年6月21日
发明者埃斯蒂班·A·伯特拉, 斯蒂芬·G·卡尔森, 特伦斯·拉德福特, 艾德·S·奥兰斯基 申请人:可口可乐公司