山蒼子油高效蒸餾裝置技術(shù)參數(shù)探討

1、山蒼子油高效蒸餾裝置技術(shù)參數(shù)探討鐘昌勇，李月娟( 廣西林業(yè)科學(xué)研究院，南寧530002)摘 要: 通過(guò)單因素試驗(yàn)探討小型工業(yè)化山蒼子油蒸餾裝置的生產(chǎn)工藝參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明，該裝置蒸餾山蒼子油的最佳 工 藝 條 件 為: 山蒼子果實(shí)加入 0. 8 1 倍 的 水，水 中 蒸 氣 蒸 餾 2 2. 5 h，山 蒼 子 油 平 均 得 率 為 5. 60% 。關(guān)鍵詞: 山蒼子油; 蒸餾裝置; 工藝中圖分類號(hào):文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:TQ644AStudy on Technical Parameters of High Efficient Distillation Device forExtracting Lit

2、sea cubeba OilZHONG Chang-yong，LI Yue-juan( Guangxi Forestry Research Institute，Nanning 530002，China)Abstract: The technical parameters of small-scale industrial distillation device for extracting Litsea cube-ba oil were studied by single-factor test. The result showed that the optimized extraction

3、condition was that Litsea cubeba fruits were done by steam distillation for 2 2. 5 h with 0. 8 1 times of water. The av- erage gain ratio of Litsea cubeba oil reached 5. 60% .Key words: Litsea cubeba oil; distillation device;technology山蒼子 ( Litsea cubeba) ，為樟科木姜子屬落葉灌木 或 小 喬 木，又 名 木 姜 子、 山 胡 椒、 山 雞 椒

4、， 是我國(guó)主要的經(jīng)濟(jì)和香料樹(shù)種之一1 2。山蒼子油 從山蒼子果實(shí)中提取，呈淡黃色且具有濃厚的檸 檬香味，主要成分為檸檬醛，是合成高檔香料和 制藥工業(yè)的重要中間體3 4。山蒼子油主要用于分 離檸檬醛，也可直接作為日用香精。 目前，山蒼 子油提取方法主要有: 水蒸氣蒸餾法5 6、壓榨 單的傳統(tǒng)水蒸氣蒸餾裝置。 該法雖然操作簡(jiǎn) 單，設(shè)備成本低，但是能耗高，蒸餾時(shí)間長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，蒸 餾 時(shí) 間 長(zhǎng) 達(dá) 12 以 上， 平 均 得 率h4. 5% 。為了提高山蒼子的加工效率、出油率及改善精油質(zhì)量，開(kāi)發(fā)了小型山蒼子油蒸餾裝置，并 探討蒸餾裝置的技術(shù)參數(shù)。技術(shù)原理1精餾 法7、 超 臨 界 CO 萃 取8

5、、 巴 秋 卡 槽 氣 提將工業(yè)化大型蒸餾設(shè)備進(jìn)行小型化。其特點(diǎn)是采用民用鍋爐代替工業(yè)鍋爐作為蒸汽發(fā)生器， 三鍋并聯(lián)，出料以蒸汽壓力從排渣口壓出。小型 化后的蒸鍋容積為 0. 5m3 ，一次性約能處理山蒼子2法9等，由于山蒼子的產(chǎn)地分散，地處山區(qū)，交 通不便，采下的鮮果容易霉?fàn)€變質(zhì)，不便于長(zhǎng)時(shí) 間貯存和長(zhǎng)途運(yùn)輸。因此，一般都在產(chǎn)地采用簡(jiǎn)收稿日期:基金項(xiàng)目: 作者簡(jiǎn)介:2012 09 20世界銀行貸款 “廣西綜合林業(yè)發(fā)展和保護(hù)項(xiàng)目 ( KT 9) ”;廣西林業(yè)科技項(xiàng)目 ( 桂林科字 2012 第 4 號(hào))鐘昌勇 ( 1974) ，男，高級(jí)工程師，工程碩士，從事林產(chǎn)品深加工技術(shù)研究。384廣 西

6、林業(yè) 科 學(xué)第 41 卷果實(shí) 140 kg; 冷凝冷卻裝置和油水分離器均按比例和蒸汽流量相應(yīng)縮小 ( 圖 1) 。此裝置使山蒼子果實(shí)與水直接接觸，工作原 理為帶壓水中蒸餾。山蒼子果實(shí)裝入蒸鍋后，在 蒸鍋中加入一定的水浸沒(méi)山蒼子果實(shí)，蒸汽從蒸 鍋底部通入，水中的山蒼子果在蒸汽的作用下產(chǎn) 生翻滾，果實(shí)與果實(shí)之間、果實(shí)與鍋壁之間產(chǎn)生 摩擦致使果皮破裂、果肉分離，精油溶入熱水中 或浮在熱水上，更容易被蒸汽帶出。原料來(lái)源平樂(lè)縣及周邊鄰縣所收購(gòu)的新鮮山蒼子果實(shí)。工藝參數(shù)探討2. 22. 32. 3. 1液固比對(duì)山蒼子油得率的影響將一定量的原料投入 蒸 鍋 中，按 照 液 固 比( 水 原料) 為 0. 5

7、、0. 6、0. 8、1、1. 2、1. 5 加入 適量水，蒸餾時(shí)間以冷凝冷卻器中流出的油水變 清為止，記錄通入水蒸汽的始末時(shí)間，蒸餾結(jié)束 后，稱取油重，計(jì)算山蒼子油得率。隨著液固比的增加 ( 用水量的增加) ，山蒼子 油得率曲線呈先增后減的拋物線形狀，在 0. 8 1 間達(dá)到最高點(diǎn) ( 圖 2) 。當(dāng)水用量比例低于 0. 8 時(shí)， 水對(duì)山蒼子果的浸泡不足，在蒸汽的作用下，果 實(shí)不能產(chǎn)生翻滾摩擦作用或翻滾摩擦不充分，僅 依靠蒸汽穿透果肉將精油帶出，所以不能達(dá)到最 佳出油效果; 當(dāng)液固比高于 1 kg 水 / kg 原料時(shí)，因 熱水對(duì)精油有一定的溶解作用，隨著用水量的不 斷增加，山蒼子油得率反而

8、會(huì)略有下降。液固比 為 0. 8 1 為宜。432512. 3. 2蒸餾時(shí)間對(duì)山蒼子油得率的影響將原料稱重后投入鍋 中，加 入 一 定 量 的 水，蒸餾時(shí)間為 1. 5、2、2. 5、3、3. 5 h，記錄通入水 蒸汽的始末時(shí)間，蒸餾結(jié)束后，稱取油重，計(jì)算 山蒼子油得率。圖 1小型工業(yè)化蒸餾裝置Fig. 1 Small scale industrial distillation device1. 砌磚 2. 民用鍋爐 3. 蒸鍋4. 冷凝冷卻器5. 油水分離器5.65.55.45.35.25.15.0生產(chǎn)試驗(yàn)22. 1 試驗(yàn)地點(diǎn)廣西平樂(lè)縣二塘鎮(zhèn)。6.01.52.02.5時(shí)間 / h3.03.5

9、5.85.65.4圖 3 蒸餾時(shí)間對(duì)山蒼子油得率的影響Fig. 3 The influence of distillation time on gain ratio of Litsea cubeba oil5.25.00.60.81.01.21.4液固比（kg 水 / kg 原料）在相同液固比的條件下，隨著蒸餾時(shí)間的增加，山蒼子油得率先增加，隨后增加緩慢或不再 增加。蒸餾時(shí)間在 2 h 以內(nèi)時(shí)，得率增加明顯; 蒸 餾時(shí)間 2 2. 5 h，山蒼子油得率僅增加了 0. 8 個(gè)百 分點(diǎn)，增加幅度不大; 蒸餾時(shí)間 ( 下轉(zhuǎn)第 387 頁(yè))圖 2 液固比對(duì)山蒼子油得率的影響Fig. 2 The inf

10、luence of liquid-solid ratio on gain ratio of Litsea cubeba oil得率 / %得率 / %李月娟，鐘昌勇，周宗明:387第 4 期壓榨油茶籽油油渣分離簡(jiǎn)易處理方法層有白色絮狀物質(zhì)呈現(xiàn); 加水加熱的方法的加熱時(shí)間短、加熱溫度一般在 75 88 油、渣即可分 層，且油層只有少許或幾乎沒(méi)有白色物質(zhì)呈現(xiàn)。結(jié)論( 1)2從表 1 可以看出，用直接加熱法的方法對(duì)壓榨茶油進(jìn)行油渣分離，分離效果不穩(wěn)定，得油率偏低，其得油率不如加水加熱法高，分離效 果不及加水加熱法。( 4)加水加熱所得茶油除含水率稍高之外，其過(guò)氧化值、酸價(jià)、色澤都優(yōu)于直接加熱法，且加

11、熱時(shí)間短，省時(shí)省能耗。( 2)直接熱法所分離的油顏色較深，呈暗紅( 5)綜合比較加水加熱法，在 實(shí) 際 生 產(chǎn) 中，或暗褐色; 用加水加熱法所分離的油顏色較淺。加水量對(duì)茶油色澤變化有 影 響，加 水 過(guò) 多 ( 加水量為 5% 時(shí)比較適宜油茶籽油油渣分離。8% )呈深黃色; 過(guò)少 ( 3% ) 呈金黃色; 加水參考文獻(xiàn)1鐘海雁，謝碧霞，王承南 . 茶油加工研究進(jìn)展J. 經(jīng)濟(jì) 林研究，1999，17( 2) : 44 47.5% 時(shí)，顏色最淺，呈黃色。( 3) 直接加熱法的加熱時(shí)間長(zhǎng)、加熱溫度一 般都要加熱至 100 才能油、渣加開(kāi)始分層，且油檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧

12、檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧檧( 上接第 384 頁(yè)) 2. 5 h 以后，山蒼子油得率達(dá)到5. 5% 以上，增加不明顯，基本呈直線 ( 圖 3 ) 。因 此，山蒼子果實(shí)的蒸餾時(shí)間在 2 2. 5 h 為宜。2. 4 驗(yàn)證試驗(yàn)在液固比為 1，蒸餾時(shí)間為 2 2. 5 h 的條件 下，共開(kāi)展 68 鍋次生產(chǎn)示范試驗(yàn)，對(duì)上述結(jié)果進(jìn) 行檢驗(yàn)，山蒼子油平均得率為 5. 60% 。參考文獻(xiàn)1陳煜強(qiáng)，劉幼君 . 香料產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與應(yīng)用M. 上海: 上 海科學(xué)技術(shù)出版社，1994.2吳士業(yè)，余伯良 . 山蒼子一種值得發(fā)展的高效經(jīng)濟(jì) 林木J. 四川林業(yè)科技，1998，19( 4) : 63 66.3鄧波

13、 . 山蒼子果實(shí)保存方法的研究J. 香料香精化妝 品，1999，56( 1) : 1 3.4周永紅，王立升，劉雄民 . 廣西產(chǎn)山蒼子油的 GC MS分析J. 林產(chǎn)化工通訊，2003，37( 1) : 19 21.5劉晉舒 . FYZ 75 型芳香油蒸餾設(shè)備簡(jiǎn)介J. 中國(guó)野 生植物，1987( 2) : 19.6劉小洪 . 山蒼子水蒸汽水中蒸餾設(shè)備的研制J. 林產(chǎn) 化工通訊，1994( 1) : 16 17.7鮑逸培 . 湖南省山蒼子開(kāi)發(fā)利用的研究J. 湖南林業(yè) 工業(yè)，1998 ( 4) : 4.8張德權(quán)，呂飛杰，臺(tái)建祥 . 超臨界 CO2 流體技術(shù)萃取山 蒼子 油 的 研 究 J. 食品與發(fā)酵工 業(yè)，2000，26( 2) : 54 57.9張寶鎮(zhèn) . 提高山蒼子香料油出油率的研究J. 中國(guó)野 生植物，1987( 2) : 14 17.結(jié)束語(yǔ)山蒼子油是我國(guó)的特色林化產(chǎn)品，年產(chǎn)量在 2500 t 左右，目前基本上依靠