快速提取分离八角茴香油的新方法

表2 不同提取时间对产品收率的影响
Table 2 Effects of the different distill time on the yield of product
回流提取时间(min) 30 60 90 120 150 180
精油收率% 1.04 1.25 1.42 1.65 1.70 1.73
3 结果与分析
3.1 水蒸汽蒸馏法及快速提取新方法产品收率的比较
为了与快速提取法相比较，我们先用水蒸气蒸馏法对八角茴香油进行了提取，采用高峰林场生产秋季新鲜八角枝叶为原料，平行三次提取实验，结果见表1；相对密度(20℃)：d20=0.990，n20D = 1.554, 确定产品为八角茴香油[10，11]。两种方法所提取八角茴香油的主要成份是相同的，快速提取八角茴香油的浸出率较高。
快速提取新方法（%） 1.465 1.528 1.564 1.519（n20D = 1.555）
注：原料为高峰林场生产秋季新鲜八角枝叶
3.2 快速提取新方法中各种因素对产品收率的影响
3.2.1提取时间对收率的影响
在其它条件相同的情况下，对样品按2.1.2方法进行不同提取时间的回流处理，结果显示(表2)，提取回流时间越长，收率越大，但12O分钟后，差异很小，所以快速提取分离回流时间选为12O分钟合适。
表45 不同样品中的产品收率
Table5 The yield of product in the different sample
原料产地 高峰林场 那坡 苍梧
八角枝叶 八角干果 八角枝叶 八角干果 八角枝叶 八角干果
精油收率% 1.65 12.78 1.68 11.96 1.47 12.84
3.3 精油中主要成份的检测
Table 3 Effects of the different beforehand dip in water time on the yield of product
样品预先浸泡时间(h) 6 12 24 36
精油收率% 12.16 12.52 12.65 12.67
注Hale Waihona Puke 原料为高峰林场生产八角干果表l 不同提取方法对产品收率的影响
Table 1 Effects of the different distill method on the yield of product
提取序号 1 2 3 平均值
精油收率% 水蒸汽蒸馏法（%） 1.164 1.068 1.232 1.155（n20D = 1.554）
表6 不同样品中的茴香脑含量
Table 6 The content of anethole in the different sample
八角茴香油样品序号 1# 2# 3#
茴香脑含量%（水蒸汽法提取） 82.24 85.36
茴香脑含量%（新方法提取） 85.64 89.27 90.83
注：1#-高峰的八角枝叶， 2#-那坡的八角枝叶，3#-苍梧的干果
3.2.3 八角原料与水的比率对产品收率的影响
最廉价的浸提溶剂是水，溶剂对八角茴香油收率的影响列于表4。由表4可见, 以水为溶剂提取，提取分离回流时间选为120分钟，溶液的水比对八角茴香油收率也有影响, 水的比例增大收率提高, 但八角枝叶原料水比为1∶2，八角干果原料水比为1∶6后，差异不大，最佳八角枝叶原料比为1∶2，干果原料水比为1∶6。
4 结束语
水蒸汽蒸馏和快速提取法两种方法所提取八角茴香油的主要成份是相同的，主要差别在于提取的效率。快速提取八角茴香油的浸出率较高，而且提取时间短，工艺简单，是一种较好的提取方法。实验数据结果表明，通过加一个分凝器，并与冷凝器、油水分离器有机地结合起来,可以大幅度提高八角茴香油的出油率，直接从油水分离器取油，不存在油水乳化问题。产品质量好，经广西进出口商品检验技术研究所检测鉴定表明采用新方法提取的八角茴香油含茴香脑量可达90.83%。符合八角茴香油的出口质量标准。该工艺具有设备结构简便,油水能自动快速分离、得油率高、提取时间短、产率高、油质量高等特点,有效解决了我国八角茴香油生产中蒸油慢、油水难分离,乳化严重等关键性的问题，而且新方法提取八角茴香油无环境污染、易于工业化大生产，因此可以取代经典的水蒸汽蒸馏技术，也可以广泛用于提取比水轻的芳香油，操作工艺简单, 适合工业化生产，加速八角产区深加工产业发展，对促进地区经济发展具有极其重要的意义。
通过薄层层析(TLC)与标准品相比，两种方法得到的八角茴香油，其主要斑点茴香脑的位置一致，气味也一致，证明两种方法得到的主要成份是一致的。提取的八角茴香油产品经广西进出口商品检验技术研究所检测，检测结果见表6，检测结果表明采用本新方法提取的八角茴香油最高含茴香脑量可达90.83%。符合八角茴香油的出口质量标准。
快速提取分离八角茴香油的新方法
八角，又称八角茴香、大茴香、大料，学名Illicium verum Hook.f，属木兰科，是我国特产的芳香植物，主要分布在我国的广西、广东、贵州、云南等省。中国八角茴香产量占全球的80％以上，广西八角茴香产量占全国的85％以上 。据报道，八角茴香可做禽流感药物[1]。八角含有莽草酸—— 达菲的基本成分,八角成了达菲主要成分的来源。八角油是从八角茴香的新鲜枝叶或成熟果实经水蒸气蒸馏而得,为无色至淡黄色的澄清液体，气芳香，味辛甜。主要成份为茴香脑即八角茴香脑，分子式为C10H12O，还有茴香基甲酮、茴香醛、α-蒎烯、柠檬烯、芳樟醇、龙脑等。茴香脑是无色至淡黄色液体，低温时凝固，为白色结晶，比重 d15为0.980-0.994，折射率n20为1.553-1.558。八角和八角油是人们喜用的优良食品调料，八角油具有大茴香辛香香气，具有温中、健胃的功效，可抑制胃肠道的过激蠕动，促进胃液分泌而帮助消化，临床上作为芳香健胃剂，医药上用于芳香调味等，也是良好的天然香料和食品调料。在食品工业、酿造工业、饮料业、日用化妆品和制药行业中均有广泛的用途[2]。八角茴香油具有较强的抑制皮肤癣菌作用，对临床常见致病性念珠菌也有抗菌作用[3]。八角茴香油的传统提取方法是水蒸气蒸馏法，也有采用传统有机溶剂提取法[4]、超临界CO2萃取[5]、超声波辅助提取和微波辅助提取[6]等方法从八角茴香的枝叶或干果中提取八角茴香油的报道[7,8,9]。由于产地交通不便，农民多以土法蒸馏为主，这种方法由于设备简单、生产容易、成本低，因而得到广泛应用。但土法蒸馏效率不高，时间长达6小时，其枝叶得油率仅为0.8％左右[2]。为了提高八角枝、叶、果出油率，我们根据八角茴香油的性质和特点，对影响蒸馏的因素和提取方法进行研究，以期找到一种快速提取分离、操作简便、提取时间短、得油率高、油质量高的新方法并进行了实验。
注：原料为高峰林场生产秋季新鲜八角枝叶
3.2.2 样品预先浸泡时间的影响
在其它条件相同的情况下，对样品进行不同时间的预浸泡，然后按2.1.2方法提取，提取时间为120分钟，结果显示(表3)，预浸泡时间越长，收率越大，但超过12h后，差异很小，所以预先浸泡时间选为12h。
表3 不同预先浸泡时间对产品收率的影响
2.1.2快速提取新方法的实验
取100g新鲜八角枝叶或干果中于烧瓶中，加蒸馏水200mL（八角干果50g加蒸馏水为300 mL）提取，油浴加热回流，提取一定时间后，从出油口放出八角茴香油相，用无水Na2S04干燥，称重，计算产率。
2.2 水蒸汽蒸馏法
取100g新鲜八角枝叶或干果于烧瓶中（八角干果加蒸馏水浸泡过夜），用水蒸气蒸馏提取，直至馏出液约500mL为止，共耗时4h，放置冷却后用NaCl盐析，分出油状物，再用无水Na2S04干燥，称重，计算产率。
原料比（八角干果与水） 1：2 1：4 1：6 1：8
精油收率% 10.27 11.58 12.78 12.82
注：原料为高峰林场生产秋季新鲜八角枝叶、八角干果
3.2.4 不同原料产地对产品收率的影响
根据试验结果，综合各种影响因素，快速提取法提取八角中八角茴香油的最佳条件为：新鲜八角枝叶原料比为1∶2，干果原料水比为1∶6（干果室温下将样品浸泡一夜），提取分离回流时间选为120分钟，每30分钟放出油层1次，用无水Na2S04干燥后，分离出精制八角茴香油。平行三次实验，结果见表5。那坡的枝叶含油最高1.68%，苍梧的干果含油量最高12.84%
1 原料、仪器和试剂
WAY-1S 数字阿贝折射仪(上海精密科学有限公司物理光学仪器厂);JY1002 电子台秤(上海精密科学有限公司天平仪器厂)；其他为国产分析纯试剂。样品送广西进出口商品检验技术研究所检测
原料：八角茴香的枝叶或干果分别来自高峰林场、苍梧、那坡；新鲜八角枝叶剪成0.5-1cm长的小段；八角干果研碎，混匀，备用。
表4 八角茴香与水配比对产品收率的影响
Table 4 Effects of the ratio of Illicium verum Hook.f. powder: water on the yield of product
原料比（八角枝叶与水） 1：1 1：2 1：4 1：6
精油收率% 1.48 1.64 1.68 1.70
2 实验方法
2.1. 快速提取新方法仪器设备和实验
2.1.1快速提取新方法仪器设备（如右图1）
（1）主要仪器设备及安装: 切碎机(1 台)，蒸馏锅，分凝器，冷凝器，油水分离器
安装方法：按照图1方法安装。
图1
（2）快速提取新方法特点及解决的问题
为了解决八角茴香油油水难分离、出油慢、时间长等问题，提高八角茴香油的出油率，采用了不同实验方案，找出原因并采取措施解决。我们对实验进行调整,在蒸馏锅与冷凝器之间加了一个分凝器并与油水分离器溶为一体（装置图见图1）。使蒸馏过程中，在蒸馏过程中油水混合蒸汽经冷凝器冷凝后形成油珠, 由于八角茴香油的密度比水轻,油珠在油水分离器实现油水自动分离。水层中的溶液经分凝器又回到蒸馏锅，分凝器的作用是使油水蒸汽中油分浓度较高,冷凝后油可以直接出油口放出,带有少量油分的水回到分凝器与蒸汽进行传质、传热、使油分又蒸出,从而解决了油水分离难的问题。蒸馏出油的快慢决定于油的扩散速度Us =K(Ci- C)。Us 是油的扩散速度, K为常数,Ci是油在八角枝叶或干果颗粒中的浓度，C是油在水中的浓度。在蒸馏锅与冷凝器之间加一个分凝器，在蒸馏过程中在蒸锅内油不断从八角枝叶或干果颗粒扩散到水中。水蒸汽将八角枝叶或干果颗粒中的八角茴香油带出,含八角茴香油的蒸汽经分凝器时，在分凝器内，从油水分离器返回的水在向下流的过程中与从蒸馏锅上升的油水蒸汽不断接触,进行传热和传质,使蒸汽中的水被部分冷凝放出的潜热又使返回的水层中的油分汽化，于是进入冷凝器的油水分离器中油分浓度提高,而回到蒸馏锅的水其中油分浓度则很低,而锅内水量由于气液平衡，保持恒定，使浓度差(Ci-C) 变大，使扩散的推动力增大，蒸油速度加快，从而解决了出油慢、蒸馏时间长问题。