鄭淑英
(寧德師范學(xué)院 化學(xué)系,福建 寧德 352100)
山蒼子,又名山雞椒、山姜子、木姜子等,為樟科落葉灌木或小喬木.山蒼子的葉、花和果實(shí)中均含有檸檬醛等揮發(fā)性芳香成分,用山蒼子果實(shí)經(jīng)水蒸氣蒸餾制取山蒼子精油,是我國的一項(xiàng)傳統(tǒng)林產(chǎn)化工產(chǎn)品.山蒼子油精油是一種淡黃色到橙黃色的油狀液體,主要存在于山蒼子植物果實(shí)中,由單萜和倍半萜類化合物組成,山蒼子核仁中含有豐富的油脂,核仁油的組成為混合脂肪酸83%左右,甘油9%左右,雜質(zhì)8%,其中脂肪酸的主要成分為月桂酸和癸酸[1-2],是用途廣泛、經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的工業(yè)原料,提取山蒼子核仁油很有經(jīng)濟(jì)價(jià)值和市場(chǎng)前景[3].
我國制取山蒼子核仁油歷來采用壓榨法,但由于山蒼子籽小殼硬,一般剝殼機(jī)難以操作,例如園盤剝殼機(jī)一次剝殼率僅40%,且仁殼也很難分離,仁中含殼率達(dá)40%以上.用這種含殼率很高的仁來進(jìn)行壓榨制油,殘油率高達(dá)18%以上,有時(shí)根本榨不出油來.這也是造成山蒼子核一直被用作廢料的原因.何業(yè)華[5]等對(duì)制油工藝進(jìn)行了改進(jìn),出油率也僅達(dá)25%.
為了提高核仁油的出油率,本工作采用了索氏提取法,用乙醇作為溶劑,研究醇提法提取山蒼子核仁油的最佳提取工藝.望能為山蒼子的有效利用提供了理論依據(jù),并為山蒼子的進(jìn)一步開發(fā)提供新途徑.
VIS—7220型可見分光光度計(jì)(北京瑞利分析儀器公司);Nicolet IS10型紅外光譜儀(美國尼高力儀器公司);SHZ—ШB循環(huán)水式多用真空泵(臨海市譚氏真空設(shè)備有限公司);DF—Ⅱ集熱磁力加熱攪拌器(江蘇省金壇氏榮華儀器制造有限公司);RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海圣葉生物儀器設(shè)備有限公司).
AK—40QB 200克手提式中藥粉碎機(jī)(溫嶺市奧力中藥機(jī)械有限公司);DHG—9070型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司);電子天平;比色管;移液管;量筒等.
95%乙醇(分析純);乙酸乙酯(分析純);環(huán)己烷(分析純);丙酮(分析純);山蒼子及山蒼子核(福建省福安市穆陽鄉(xiāng)).
實(shí)驗(yàn)所用山蒼子及山蒼子核均來自福建省福安市穆陽鄉(xiāng).材料準(zhǔn)備:將曬干的山蒼子用稀鹽酸侵泡一晚上,再洗干凈手搓洗去皮烘干粉碎后備用;
稱取20g的山蒼子,在研缽中將其研碎,用紗布包好放入索氏提取器中,溶劑分別采用95%乙醇、乙酸乙酯、環(huán)己烷各100ml,加熱回流5個(gè)小時(shí)后,取出溶液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸出溶劑,稱殘留物重量并計(jì)算出油率.出油率=(油重量/樣品重)*100%.
稱取20g的山蒼子,在研缽中將其研碎,用紗布包好放入索氏提取器中加入100ml的95%乙醇溶液,加熱回流時(shí)間分別為7、6、5、4.5、4小時(shí),取出溶液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸出溶劑,稱殘留物重量并計(jì)算出油率.
在水蒸氣發(fā)生器中加入3/4的水,加50.00g碾碎的山蒼子于三口燒瓶中,加熱水蒸氣發(fā)生器使水沸騰.待T形管上有水蒸氣沖出時(shí),將螺旋夾關(guān)閉,讓水蒸氣通入三口瓶,有油狀液流入接收瓶時(shí)開始計(jì)時(shí).待餾出液沒有油狀時(shí),停止蒸餾.先打開T形管上的夾子,在停止加熱.將餾出液加入15ml環(huán)己烷,再轉(zhuǎn)入分液漏斗中靜止分層,除去水層,將有機(jī)層倒入圓底燒瓶中,把剩下的水層在萃取兩次,把兩次的有機(jī)層都倒入圓底燒瓶中.采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)除去有機(jī)層的環(huán)己烷,稱剩下的物質(zhì)的重量.分別做5、4、3.5、1.5小時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3.
不同溶劑對(duì)核仁油提取的結(jié)果如表1所示:
表1 不同濃度的乙醇對(duì)核仁油出油率的影響
由表1可知,實(shí)驗(yàn)的最佳溶劑為95%乙醇溶液,此時(shí)出油率最好為29.5%.
提取時(shí)間對(duì)核仁油出油率的影響見表2:
表2 提取時(shí)間對(duì)核仁油出油率的影響
由上表可知,隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng),核仁油的出油率也隨之提高,但是在5h以后出油率變化不大,考慮到效率問題,取5h為最佳提取時(shí)間.
取上述提取的山蒼子精油,以環(huán)己烷為溶劑,進(jìn)行紅外光譜儀器測(cè)定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1.
從譜圖可看出波數(shù)在,2970.83cm-1,乙烯基的﹦C-H伸縮振動(dòng);2889.97cm-1,甲基的 C-H伸縮振動(dòng);2838.63cm-1,醛基的C-H伸縮振動(dòng);1711.98cm-1,羰基的伸縮振動(dòng);1669.47cm-1,C=C伸縮振動(dòng);1438.74cm-1,亞甲基彎曲振動(dòng);1376.99cm-1甲基彎曲振動(dòng).分析結(jié)果以檸檬醛的結(jié)構(gòu)式吻合,檸檬醛的結(jié)構(gòu)式為 ,譜圖中波數(shù)在3418.80cm-1有一個(gè)吸收峰是醇羥基伸縮振動(dòng)吸收峰,說明山蒼子精油中含有醇類有機(jī)物,比如:香葉醇等.
圖1 山蒼子精油的紅外譜圖
用50.00g碾碎的山蒼子也進(jìn)行不同時(shí)間的提取,經(jīng)過環(huán)己烷的萃取,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀把環(huán)己烷溶液蒸干,稱剩余物質(zhì)的質(zhì)量,結(jié)果見表3:
表3 山蒼子精油的出油率
實(shí)驗(yàn)表明:在提取時(shí)間為4h的時(shí)候,山蒼子精油的出油率較高為2.76%.
本實(shí)驗(yàn)通過單因素試驗(yàn),結(jié)果表明用95%乙醇溶液,提取時(shí)間為5h條件下出油率最好達(dá)到了29.5%.說明用乙醇提取山蒼子核仁油的方法具有可行性,希望本文能為山蒼子的應(yīng)用提供新的途徑.
〔1〕黃光文,盧向陽.我國山蒼子油研究概況[J].湖南科技學(xué)院學(xué)報(bào),2005,26(11):97-100.
〔2〕張德權(quán),呂飛杰,臺(tái)建祥.超臨界CO 2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.
〔3〕王戴騰,李佳鳳.山蒼子核仁油制備螢石浮選劑的研究[J].林產(chǎn)化工通訊,1994(1):18-20.
〔4〕陳鐵壁,袁先友,張敏.超臨界CO2萃取山蒼子核仁油的工藝研究[J].生物質(zhì)化學(xué)工程,2009,43(1):5.
〔5〕何業(yè)華.一種提取山蒼子核油的新工藝[J].經(jīng)濟(jì)林研究,1986,4(2):69~71.