專利名稱：芳香植物精油生態(tài)化加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種芳香植物精油生態(tài)化加工方法，可實現(xiàn)精油加工過程中形 成的副產(chǎn)物的回收利用和冷凝水的循環(huán)應(yīng)用，從而使加工過程達到無廢棄物排 放、無水資源浪費的完全生態(tài)化。本發(fā)明屬于芳香植物加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
芳香植物是一類能揮發(fā)出宜人香氣，其有效成分在食品、醫(yī)藥等方面有較 高的利用價值、具有獨特風味的植物的統(tǒng)稱。精油是芳香植物所特有的揮發(fā)性 組分，目前被廣泛應(yīng)用于食品加工、醫(yī)藥、日用化工、保健等行業(yè)。目前提取精油的方法主要有水蒸汽蒸餾、有機溶劑浸提、壓榨法、微波 輔助、吸附法、分子蒸餾、超臨界C02流體萃取等。在上述方法中，占主導地位且應(yīng)用于規(guī)模化生產(chǎn)的是水蒸汽蒸餾法，此法 早在16世紀的歐洲就已開始使用，至今仍為人們所沿用和改進。水蒸氣蒸餾法 的優(yōu)越性在于設(shè)備成本較低、操作方法簡單、無污染物質(zhì)殘留等。國內(nèi)外應(yīng)用水蒸汽蒸餾法提取精油的芳香植物主要有迷迭香、薰衣草、 百里香、羅勒、香葉天竺葵、檸檬草、神香草、鼠尾草、香桃木、檸檬馬鞭草、菊花、西洋甘菊、羅馬甘菊、香錦菊、薄荷、玫瑰、蒔蘿、紫蘇、丁香、大葉 桉、檸檬桉、白千層、牛至、肉桂、月桂、香茅、薔薇、神香草、巖蘭草、檀 香、歐蓍草等。目前使用的水蒸汽蒸餾法經(jīng)多方面的改造，使精油的提取率有所提高，但 在生態(tài)化加工技術(shù)方面還存在許多問題。如，為提高油水分離的效果，冷凝器 是必不可少的，冷凝水在通過冷凝管后直接排放裝置外，浪費較大，通常實驗室用5L蒸餾釜提取時平均每分鐘排放冷凝水的水量為8升以上，20L蒸餾釜平 均每分鐘排水量在18升以上；第二，精油提取后蒸餾釜中的浸出液、殘渣和油 水分離器下層的芳香植物水等副產(chǎn)物都作為廢棄物白白排放掉，資源浪費嚴重 且會造成環(huán)境污染。因此建立一種無廢棄物排放、無水資源浪費的完全生態(tài)化 的加工工藝是十分必要的。浸出液是芳香植物蒸餾后殘留于蒸餾釜中的非揮發(fā)性組分，其中含有大量 的活性成分如生物堿、黃酮類、鞣質(zhì)、維生素類、多糖和礦質(zhì)元素等?？赏?過加工提純制成生物農(nóng)藥或食品添加劑等。殘渣是芳香植物蒸餾后殘留于蒸餾釜中的固體物質(zhì)，經(jīng)蒸餾、浸溶后的植 物材料尚含有蛋白質(zhì)、礦質(zhì)元素、纖維等成分，其中粗纖維的含量較多，經(jīng)粉 碎加工后可作為動物飼料等。芳香植物水為油水分離器中精油下層的水溶液，其中含有少量的精油物質(zhì) 和一些水溶性物質(zhì)，具有多種利用價值。收集的芳香植物水，經(jīng)進一步加工可 制成具有功效的化妝水、皮膚外用消毒劑、口腔衛(wèi)生用水、空氣清新劑和飲用 水等。所有這些精油提取后的副產(chǎn)物的廢棄，造成了極大的資源浪費。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種芳香植物精油生態(tài)化加 工方法，無廢棄物排放，無水資源浪費，實現(xiàn)加工過程的完全生態(tài)化。為實現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明設(shè)置一套冷卻循環(huán)水裝置與冷凝管相連，經(jīng)該 裝置處理過的冷凝水可持續(xù)循環(huán)使用。蒸餾結(jié)束后在獲得芳香植物精油的同時 回收副產(chǎn)物蒸餾釜中的浸出液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮、噴霧干燥機干燥，干燥后 的粉末包裝并貯藏，以備以后進一步的加工成生物農(nóng)藥或食品添加劑；蒸餾釜 中的植物殘渣經(jīng)烘干、粉碎后進行包裝并貯藏，也可經(jīng)加工制成動物飼料；收 集油水分離器下層的芳香植物水，經(jīng)進一步加工可制成多種產(chǎn)品。本發(fā)明的方法具體操作步驟如下1、采收芳香植物在芳香植物的采收期間，采集其莖葉或花作為植物原料； 所述的芳香植物包括迷迭香、薰衣草、百里香、羅勒、香葉天竺葵、檸檬草、 神香草、鼠尾草、香桃木、擰檬馬鞭草、菊花、西洋甘菊、羅馬甘菊、香錦菊、 薄荷、玫瑰、蒔蘿、紫蘇、丁香、大葉桉、檸檬桉、白千層、牛至、肉桂、月 桂、香茅、薔薇、神香草、巖蘭草、檀香、歐蓍草等。2、 冷凝水的循環(huán)利用設(shè)置一套冷卻循環(huán)水裝置與精油蒸餾裝置的冷凝管 相連，將精油蒸餾裝置處理過的冷凝水持續(xù)循環(huán)使用。3、 提取芳香植物精油將用潔凈水清洗后的植物原料放入蒸餾釜中，原料 加入量為蒸餾釜容量的75 80%，然后將通過水凈化裝置處理過的純凈水加入 到蒸餾釜中，加水量以淹沒植物原料為準。開始進行水蒸氣蒸餾，同時打開冷凝水及冷卻循環(huán)水裝置的開關(guān)。100 120min后，當油水分離器中油層不再增加 時，停止蒸餾，繼續(xù)冷凝15—20min后關(guān)閉冷凝水裝置。收集油水分離器中的 上層油層，即獲得芳香植物精油。4、 芳香植物水的收集利用收集油水分離器下層的芳香植物水，滅菌灌裝 后于5 1(TC的條件下蔽光存儲，用于進一步加工制成各種美容產(chǎn)品、驅(qū)蚊產(chǎn)品 及飲用水等。5、 蒸餾釜中浸出液的回收利用蒸餾結(jié)束后，打開蒸餾釜下部的閥門取出 浸出液，經(jīng)過濾后，置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，設(shè)置加熱溫度40 60°C，真空度為 O.lMpa，待浸出液水分減少70% 85%時取出，然后干燥，得到浸出液粉末， 密封存儲于5 1(TC干燥的環(huán)境中，用于進一步精細加工，制成生物藥品或食品 添加劑。6、 蒸餾釜中植物殘渣的回收利用通過蒸餾釜底部的閥門取出植物殘渣， 經(jīng)干燥、粉碎后，密封存儲于5 1(TC干燥的環(huán)境中，用于進一步加工成動物飼 料。本發(fā)明的創(chuàng)新點在于將精油蒸餾裝置的冷凝管與冷卻循環(huán)水裝置相連，實現(xiàn)了冷凝水的持續(xù)循 環(huán)再利用，從根本上解決了由于直接排放冷凝水造成的浪費問題。蒸餾后的浸出液、殘渣、芳香植物水等副產(chǎn)物不再以廢棄物形式排放，均 通過加工工藝回收利用，可進一步開發(fā)為高附加值的產(chǎn)品，實現(xiàn)了加工過程的 零排放。


圖1是芳香植物生態(tài)化加工工藝示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明的芳香植物生態(tài)化加工方法流程如圖1所示，在精油蒸餾裝置的冷 凝管處連接一套冷卻循環(huán)水裝置，將精油蒸餾裝置處理過的冷凝水持續(xù)循環(huán)使 用；蒸餾釜中放入清洗后的植物原料和純凈水后進行水蒸氣蒸餾。停止蒸餾后 收集油水分離器中的上層油層，獲得芳香植物精油。收集油水分離器下層的芳 香植物水，滅菌灌裝后蔽光存儲；從蒸餾釜下部取出浸出液，經(jīng)過濾、濃縮、 干燥，得到的浸出液粉末可用于加工制成生物藥品等；從蒸餾釜底部取出植物 殘渣，經(jīng)干燥、粉碎，可進一步加工成動物飼料等。以下通過具體的實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。以下實施例涉及的 芳香植物及相關(guān)技術(shù)參數(shù)不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。以芳香植物迷迭香為例，生態(tài)化加工方法如下1、 采收芳香植物-在芳香植物迷迭香的最佳采收期間，采集迷迭香莖葉20kg，枝條長度剪為 10 15cm，作為植物原料；2、 冷凝水的循環(huán)利用設(shè)置一套冷卻循環(huán)水裝置與精油蒸餾裝置的冷凝管相連，將精油蒸餾裝置 處理過的冷凝水持續(xù)循環(huán)使用。為了確保精油蒸餾裝置冷凝器中冷凝水的水流和溫度穩(wěn)定，冷卻循環(huán)水裝 置的降溫速率和循環(huán)水量應(yīng)與冷凝器相匹配。3、 提取芳香植物精油將植物原料用潔凈水清洗后，放入IOOL蒸餾釜中，然后將通過水凈化裝置 處理過的純凈水加入到蒸餾釜中，淹沒植物原料。然后開始進行水蒸氣蒸餾， 同時打開冷凝水及冷卻循環(huán)水裝置的開關(guān)；約100min后，油水分離器中油層不 再增加，停止蒸餾，繼續(xù)冷凝15min后關(guān)閉冷凝水裝置。蒸餾結(jié)束后，收集油 水分離器中的上層油層，即獲得迷迭香精油，存放于遮光玻璃瓶中。精油可應(yīng) 、化妝品等領(lǐng)域。4、 芳香植物水的收集利用-收集油水分離器下層的水溶液，即迷迭香水，滅菌灌裝后于5 1(TC的條 件下蔽光存儲。迷迭香水經(jīng)進一步加工，可制成各種具有功效的化妝水、口腔 衛(wèi)生用水、空氣清新劑、驅(qū)蚊產(chǎn)品及飲用水等。5、 蒸餾釜中浸出液的回收利用蒸餾結(jié)束后，打開蒸餾釜下部的閥門回收迷迭香浸出液，經(jīng)過濾裝置(例如ZQL型自清式水過濾裝置)過濾后，置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(LR20系列大型旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)儀)中，設(shè)置加熱溫度40 60°C ，真空度為O.lMpa，待浸出液水分減少70% 85%時取出，然后用噴霧干燥機(LPG-100型，GLZ型等系列)干燥，得到迷 迭香浸出液粉末。密封存儲于5 1(TC干燥的環(huán)境中，根據(jù)需要，可進一步通過 精細加工，制成生物藥品或食品添加劑；6、 蒸餾釜中植物殘渣的回收利用通過蒸餾釜底部的閥門取出迷迭香植物殘渣，經(jīng)干燥箱(DHG9140A型、 CT-C型等)干燥，再經(jīng)粉碎機(968—1型、9FQ系列詞料粉碎機)粉碎后，粉 碎物密封存儲于5 1(TC干燥的環(huán)境中，用于進一步加工成動物飼料等。本發(fā)明通過精油加工過程中冷凝水的循環(huán)使用和副產(chǎn)物的回收利用，實現(xiàn) 加工工藝無廢棄物排放、無水資源浪費的完全生態(tài)化。
權(quán)利要求
1、一種芳香植物精油生態(tài)化加工方法，其特征在于包括如下步驟1)采收芳香植物在芳香植物的采收期間，采集其莖葉或花作為植物原料；所述的芳香植物包括迷迭香、薰衣草、百里香、羅勒、香葉天竺葵、檸檬草、神香草、鼠尾草、香桃木、檸檬馬鞭草、菊花、西洋甘菊、羅馬甘菊、香錦菊、薄荷、玫瑰、蒔蘿、紫蘇、丁香、大葉桉、檸檬桉、白千層、牛至、肉桂、月桂、香茅、薔薇、神香草、巖蘭草、檀香、歐蓍草；2)冷凝水的循環(huán)利用設(shè)置一套冷卻循環(huán)水裝置與精油蒸餾裝置的冷凝管相連，將精油蒸餾裝置處理過的冷凝水持續(xù)循環(huán)使用；3)提取芳香植物精油將用潔凈水清洗后的植物原料放入蒸餾釜中，原料加入量為蒸餾釜容量的75～80％，然后將通過水凈化裝置處理過的純凈水加入到蒸餾釜中，加水量以淹沒植物原料為準；開始進行水蒸氣蒸餾，同時打開冷凝水及冷卻循環(huán)水裝置的開關(guān)；100～120min后，當油水分離器中油層不再增加時，停止蒸餾，繼續(xù)冷凝15-20min后關(guān)閉冷凝水裝置；收集油水分離器中的上層油層，即獲得芳香植物精油；4)芳香植物水的收集利用收集油水分離器下層的芳香植物水，滅菌灌裝后于5～10℃的條件下蔽光存儲，用于進一步加工制成各種美容產(chǎn)品、驅(qū)蚊產(chǎn)品及飲用水；5)蒸餾釜中浸出液的回收利用蒸餾結(jié)束后，打開蒸餾釜下部的閥門取出浸出液，經(jīng)過濾后，置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，設(shè)置加熱溫度40～60℃，真空度為0.1Mpa，待浸出液水分減少70％～85％時取出，然后干燥，得到浸出液粉末，密封存儲于5～10℃干燥的環(huán)境中，用于進一步加工成生物藥品或食品添加劑；6)蒸餾釜中植物殘渣的回收利用通過蒸餾釜底部的閥門取出植物殘渣，經(jīng)干燥、粉碎后，密封存儲于5～10℃干燥的環(huán)境中，用于進一步加工成動物飼料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種芳香植物精油生態(tài)化加工方法，在水蒸氣蒸餾法提取植物精油過程中將冷凝器與冷卻循環(huán)水裝置相連，實現(xiàn)冷凝水的持續(xù)循環(huán)利用；在獲得芳香植物精油的同時回收精油提取過程中的副產(chǎn)物浸出液、殘渣和芳香植物水，并行加工處理后成為便于貯藏和利用的形式，用于進一步加工制成多種高附加值產(chǎn)品。本發(fā)明通過精油加工過程中冷凝水的循環(huán)使用和副產(chǎn)物的回收利用，實現(xiàn)加工工藝無廢棄物排放、無水資源浪費的完全生態(tài)化。
文檔編號C11B9/00GK101157880SQ20071004693
公開日2008年4月9日 申請日期2007年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者樂云辰, 劉禺卿, 吳亞妮, 雷 姚 申請人:上海交通大學