一种从大籽蒿或毛莲蒿中提取精油的方法.pdf

本发明涉及一种从大籽蒿或毛莲蒿中提取精油的方法，以及将所述精油用于空气净化剂的应用。所述提取方法涉及超临界CO2萃取、薄膜蒸馏脱水脱气、分子蒸馏脱酸以及冷冻、超滤机脱色和离心机脱蜡步骤，采用该方法制备的大籽蒿或毛莲蒿精油出油率高，水分及挥发性含量、过氧化值、酸值均符合国家标准，生产过程简便，物料损失低，能实现连续化工业生产；同时将所述大籽蒿或毛莲蒿精油用作空气净化剂后，能够达到彻底去除臭味、异味的目的；同时由于精油留香时间短、挥发快，使用后基本不会留香，而且不含对人体有害的任何化学成份，保证了产品的安全性；同时当选择将大籽蒿或毛莲蒿精油与其它精油混合使用时，能够更进一步提高其作为空气净化剂的效果。

1.  一种大籽蒿或毛莲蒿精油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、超临界CO₂萃取：将经粉碎的大籽蒿或毛莲蒿全草装入超临界料筒中，并与超临界CO₂进行萃取，控制超临界CO₂萃取压力为18～40MPa，萃取温度为50～65℃，CO₂流量为20～40L/h，萃取时间为2h～5h，分离Ⅰ压力为7～9MPa，分离Ⅰ温度为30～50℃；分离Ⅱ压力为4～6MPa，分离Ⅱ温度为30～50℃，得大籽蒿或毛莲蒿毛油；
步骤二、薄膜蒸馏脱水脱气：将步骤一得到的大籽蒿或毛莲蒿毛油经薄膜蒸馏器中进行脱水脱气，薄膜蒸馏真空度为1.2x10³Pa～4.6x10³Pa，蒸馏温度为70～90℃，冷凝温度为10～30℃，刮膜转速为226～350rpm，进料流速305～526mL/h；
步骤三：分子蒸馏脱酸：将步骤二薄膜蒸馏器流出的经过脱水脱气大籽蒿或毛莲蒿油进入分子蒸馏器，分子蒸馏真空度为1～10Pa，蒸馏温度为130～190℃，冷凝温度为35～55℃，刮膜转速为214～309rpm，得脱酸大籽蒿或毛莲蒿油和副产品游离脂肪酸；
步骤四：冷冻、超滤机脱色和离心机脱蜡：将步骤三得到的脱酸大籽蒿或毛莲蒿油置于低温度为－15℃～5℃条件下存放12～24小时，再在20～30℃通过超滤机过滤后，滤液用离心机转速为400～500rpm条件下离心脱蜡，所得液体即为到大籽蒿或毛莲蒿精油。

2.  根据权利要求1所述的一种大籽蒿或毛莲蒿精油的制备方法，其特征在于，步骤一中的超临界CO₂萃取压力为25～35MPa，萃取温度为55～60℃。

3.  根据权利要求1所述的一种大籽蒿或毛莲蒿精油的制备方法，其特征在于，步骤二中的薄膜蒸馏真空度为2.5x10³Pa～3.5x10³Pa，蒸馏温度为78～85℃。

4.  根据权利要求1所述的一种大籽蒿或毛莲蒿精油的制备方法，其特征在于，步骤三中分子蒸馏真空度为5～8Pa，蒸馏温度为150～170℃。

5.  根据权利要求1至4任一所述的制备方法制得的大籽蒿或毛莲蒿精油。

6.  一种含有大籽蒿或毛莲蒿精油的空气净化剂，其特征在于，所述空气净化剂含有根据权利要求1至5任一所述的按重量份计4-6.5的大籽蒿或毛莲蒿精油，93.5-96的乙醇稀释剂，所述乙醇浓度为70％。

7.  根据权利要求6所述的空气净化剂，其特征在于，所述空气净化剂含有按重量份计5-6的大籽蒿或毛莲蒿精油，94-95的乙醇稀释剂。

8.  根据权利要求6所述的空气净化剂，其特征在于，所述空气净化剂含有按重量份计5.5的大籽蒿或毛莲蒿精油94.5的乙醇稀释剂。

9.  一种含有大籽蒿或毛莲蒿精油的空气净化剂，其特征在于，所述空气净化剂含有按重量份计1.5的大籽蒿或毛莲蒿精油、0.5的桉树精油、0.5的茶树精油、0.5的艾蒿精油、0.6的薄荷精油、0.4的玫瑰精油，0.5的天竺葵精油，0.5的广藿香精油，以及95的乙醇稀释剂。

10.  将权利要求5所述的大籽蒿或毛莲蒿精油用作空气净化剂的用途。

一种从大籽蒿或毛莲蒿中提取精油的方法
技术领域
本发明涉及天然植物油技术领域，特别是涉及从大籽蒿或毛莲蒿中提取精油的方法，以及将所述精油用于空气净化剂的应用。
技术背景
大籽蒿(Artemisia sieversiana Ehrhart ex Willd)为菊科蒿属一年生或越年生草本植物。目前的研究表明，大籽蒿不仅可以药用，饲用，经提取后还可以作为香料原料。在药用方面，大籽蒿具有祛痰、平喘、消炎、抗菌等作用，甚至是其中分离得到的洋艾素对肝癌细胞的生长具有明显的抑制作用；同时研究还表明，大籽蒿的乙醇提取物中含有桉树脑，龙脑等成分，具有抑菌杀虫活性；此外，在其作为香料原料开发利用方面，大籽蒿含有桉树油、丁酸香叶酯等挥发油，可用于香皂和化妆品的香料原料，因此提取其挥发油具有一定的经济价值(大籽蒿研究利用现状及展望，畜牧与饲料科学，2014,35(1)：46-47)。
毛莲蒿(学名：Artemisia vestita)也为菊科蒿属一年生或越年生草本植物。其与大籽蒿的药用活性成分相似，药学活性也相当。
然而，现有技术中并没有关于大籽蒿或毛莲蒿精油的系统提取方法，更没有有关精油用于空气净化剂的应用。
目前天然植物油的生产方法主要有压榨、水蒸气蒸馏、溶剂萃取、亚临界萃取等方法；其中压榨得到的油容易氧化，酸值、过氧化值和溶剂残留超过国家相关标准；冷榨出油率低，热榨和水蒸气蒸馏易造成低沸点成分氧化；溶剂萃取和亚临界萃取，使用大量易燃易爆、有毒溶剂，易造成溶剂残留和安全事故
目前，国内生产的大多数空气净化剂是由香精等化学物质为原料生产而成，属第一代空气净化剂产品，它虽然有仿制的多种迷人的香味，但它仅是掩盖令人不适的异味，并不能清除它们。当香味消失后，各种各样的异味依然存在。另一方面，由于空 气净化剂是一种化学制剂，对人体的健康易产生不良影响。
在目前空气质量日益下降的的情形下，加湿器、空气净化机的应用越来越普遍。为了人们健康的需要，为了彻底清除污染空气中的烟味、臭味、各种异味，减少现有空气对人们健康的不利影响，研发一种纯天然且环保的空气净化剂，已成为当今社会的迫切需求；这类空气净化剂可以直接喷洒到空气中，也可以加入到加湿器或空气净化机中净化空气。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用全新的方法提取大籽蒿或毛莲蒿精油的方法，以所述方法所提取到的大籽蒿或毛莲蒿精油，以及将所述精油用作空气净化剂的应用。以所述方法所提取的大籽蒿或毛莲蒿精油的出油率高，绿色安全，无溶剂残留，过氧化值及酸值符合国家标准本发明的技术方案如下
一种大籽蒿或毛莲蒿精油的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、超临界CO₂萃取：将经粉碎的大籽蒿或毛莲蒿全草装入超临界料筒中，并与超临界CO₂进行萃取，控制超临界CO₂萃取压力为18～40MPa，萃取温度为50～65℃，CO₂流量为20～40L/h，萃取时间为2h～5h，分离Ⅰ压力为7～9MPa，分离Ⅰ温度为30～50℃；分离Ⅱ压力为4～6MPa，分离Ⅱ温度为30～50℃，得大籽蒿或毛莲蒿毛油；
步骤二、薄膜蒸馏脱水脱气：将步骤一得到的大籽蒿或毛莲蒿毛油经薄膜蒸馏器中进行脱水脱气，薄膜蒸馏真空度为1.2x10³Pa～4.6x10³Pa，蒸馏温度为70～90℃，冷凝温度为10～30℃，刮膜转速为226～350rpm，进料流速305～526mL/h；
步骤三：分子蒸馏脱酸：将步骤二薄膜蒸馏器流出的经过脱水脱气大籽蒿或毛莲蒿油进入分子蒸馏器，分子蒸馏真空度为1～10Pa，蒸馏温度为130～190℃，冷凝温度为35～55℃，刮膜转速为214～309rpm，得脱酸大籽蒿或毛莲蒿油和副产品游离脂肪酸；
步骤四：冷冻、超滤机脱色和离心机脱蜡：将步骤三得到的脱酸大籽蒿或毛莲蒿油置于低温度为－15℃～5℃条件下存放12～24小时，再在20～30℃通过超滤机过滤后，滤液用离心机转速为400～500rpm条件下离心脱蜡，所得液体即为到大籽蒿或毛莲蒿精油。
为了减少杂质，在粉碎大籽蒿或毛莲蒿全草前，将其清洗干净后晒干至含水量为15％以内备用。
优选地，步骤一中的超临界CO₂萃取压力为25～35MPa，萃取温度为55～60℃；
优选地，步骤二中的薄膜蒸馏真空度为2.5x10³Pa～3.5x10³Pa，蒸馏温度为78～85℃；
优选地，步骤三中分子蒸馏真空度为5～8Pa，蒸馏温度为150～170℃；
进一步地，本发明提供一种通过上述方法制得的大籽蒿或毛莲蒿精油。
进一步地，本发明提供一种含有上述大籽蒿或毛莲蒿精油的空气净化剂，其特征在于，所述空气净化剂含有按重量份计4-6.5的大籽蒿或毛莲蒿精油，93.5-96的乙醇稀释剂，所述乙醇浓度为70％。
优选地，所述空气净化剂含有按重量份计5-6的大籽蒿或毛莲蒿精油，94-95的乙醇稀释剂；更优选地，所述空气净化剂含有按重量份计5.5的大籽蒿或毛莲蒿精油94.5的乙醇稀释剂；
进一步地，本发明提供一种含有上述大籽蒿或毛莲蒿精油的空气净化剂，其特征在于，所述空气净化剂含有按重量份计1.5的大籽蒿或毛莲蒿精油、0.5的桉树精油、0.5的茶树精油、0.5的艾蒿精油、0.6的薄荷精油、0.4的玫瑰精油，0.5的天竺葵精油，0.5的广藿香精油，以及95的乙醇稀释剂。
进一步地，本发明提供一种将上述大籽蒿或毛莲蒿精油用作空气净化剂的用途。所述空气净化剂可以直接喷洒，也可以置于空气净化机或加湿器中使用。
通过上述方法所制得的大籽蒿或毛莲蒿精油，在货架期、保质期内不会再发生浑浊沉淀，味道纯正、无杂昧。
大籽蒿或毛莲蒿出油率约为20-28％，其中大籽蒿或毛莲蒿总皂苷的用高效液相色谱仪测定，水分及挥发物含量用中华人民共和国国家标准标准GB/T 5528(动植物油脂水分及挥发物含量测定)测定，酸值用中华人民共和国国家标准标准GB/T 5530-2005(动植物油脂酸值和酸度测定)测定；过氧化值用中华人民共和国国家标准标准GB/T5538-2005(动植物油脂过氧化值测定)测定；溶剂残留用中华人民共和国国家标准GB/T5009.37-2003(食用植物油卫生标准的分析方法)测定。
上述大籽蒿或毛莲蒿精油中总皂苷的测量为4-4.8％，水分及挥发物含量0.025-0.055％，酸值(KOH)0.25-0.45mg/g，过氧化值0.38-0.48mmol/kg，溶残未检出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明方法通过各工艺步骤及工艺条件的合理配合制备的大籽蒿或毛莲蒿精油出油率高，其产品绿色安全，无溶剂残留，水分及挥发性含量、过氧化值、酸值均符合国家标准，生产过程简便，物料损失低，能实现连续化工业生产；
2、将所制得的大籽蒿或毛莲蒿精油用作空气净化剂后，精油分子能和车内、室内的污染空气、或污物面的异味气体进行螯合作用，从而达到彻底去除臭味、异味的目的；同时由于精油留香时间短、挥发快，使用后基本不会留香，而且不含对人体有害的任何化学成份，保证了产品的安全性，可被广大消费者接受；精油本身具有迷人的香气，所以使用后，会带给人们一个舒适、清新、洁净、愉悦、健康的空间；
3、更进一步地，当选择将大籽蒿或毛莲蒿精油与其它精油混合使用时，能够更进一步提高其作为空气净化剂的效果。
除非另有说明，“％”为重量百分比。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于此。
制备实施例1
为了减少杂质，在粉碎大籽蒿全草前，将其清洗干净后晒干至含水量为15％以内备用。
大籽蒿精油的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、超临界CO₂萃取：将大籽蒿1500g清洗干净后晒干至含水量为15％的大籽蒿，粉碎后装入超临界5L料筒中，并将超临界5L料筒置于萃取釜中让大籽蒿与超临界CO₂进行超临界CO₂萃取，控制超临界CO₂萃取压力为25MPa，CO₂流量为34L/h，萃取温度为45℃，分离Ⅰ压力为7MPa，分离Ⅰ温度为30℃；分离Ⅱ压力为4MPa，分离Ⅱ温度为30℃，每隔20min从分离釜中放出大籽蒿毛油一次，120min后得到大籽蒿毛油。
步骤二：薄膜蒸馏脱水脱气：将步骤一得到的大籽蒿毛油经薄膜蒸馏器中进行脱水脱气，薄膜蒸馏真空度为1500Pa，蒸馏温度为75℃，冷凝温度为10℃，刮膜转速为226rpm，进料流速305mL/h。
步骤三：分子蒸馏脱酸：由步骤二薄膜蒸馏器流出的经过脱水脱气的大籽蒿油连 续进入分子蒸馏器，分子蒸馏真空度为1Pa，蒸馏温度为130℃，冷凝温度为35℃，刮膜转速为214rpm，得脱酸大籽蒿油和副产品游离脂肪酸。
步骤四：冷冻、超滤机脱色和离心机脱蜡：将步骤三得到的脱酸大籽蒿油置于温度为－15℃条件下存放12小时，大籽蒿油分子物质在低温下溶解度降低，相互之间絮凝，形成微粒后，并在常温20℃，先通过超滤机过滤，滤液用离心机转速为400rpm就除大籽蒿油中的色和蜡质，所得液体即为大籽蒿精油。所得的大籽蒿精油，在货架期、保质期内不会再发生浑浊沉淀，味道纯正、无杂昧。
大籽蒿出油率25％，其中大籽蒿总皂苷用高效液相色谱仪测定，水分及挥发物含量用中华人民共和国国家标准标准GB/T 5528(动植物油脂水分及挥发物含量测定)测定，酸值用中华人民共和国国家标准标准GB/T 5530-2005(动植物油脂酸值和酸度测定)测定；过氧化值用中华人民共和国国家标准标准GB/T5538-2005(动植物油脂过氧化值测定)测定；溶剂残留用中华人民共和国国家标准GB/T5009.37-2003(食用植物油卫生标准的分析方法)测定。
上述大籽蒿精油中大籽蒿总皂苷的测量为3.5％，水分及挥发物含量0.035％，酸值(KOH)0.58mg/g，过氧化值0.54mmol/kg，溶残未检出。
实施例2：
除在步骤一中，超临界CO₂萃取压力为35MPa，萃取温度为60℃，步骤二中薄膜蒸馏真空度为3.5x10³Pa，蒸馏温度为85℃，步骤三中分子蒸馏真空度为8Pa，蒸馏温度为170℃外，其余同实施例1。
实施例3：除在步骤一中，超临界CO₂萃取压力为30MPa，萃取温度为58℃，步骤二中薄膜蒸馏真空度为3x10³Pa，蒸馏温度为82℃，步骤三中分子蒸馏真空度为6Pa，蒸馏温度为160℃外，其余同实施例1。
实施例1-3表明：本发明方法各工艺步骤及工艺条件的合理配合制备的大籽蒿精油出油率高，实施例1-3的出油率分别为20、25、28％，其产品绿色安全，大籽蒿精油纯度高99％，无溶剂残留，水分及挥发性含量、过氧化值、酸值均符合国家标准，生产过程简便，物料损失低，能实现连续化工业生产。
此外，除采用毛莲蒿代替大籽蒿外，其余同实施例1-3，制备毛莲蒿精油，结果表明，本发明方法各工艺步骤及工艺条件的合理配合制备的毛莲蒿精油出油率高，其出油率分别为22、24、26％，其产品绿色安全，毛莲蒿精油纯度高99.2％，无溶剂 残留，水分及挥发性含量、过氧化值、酸值均符合国家标准，生产过程简便，物料损失低，能实现连续化工业生产。
实施例4：制备本发明的空气净化剂，其特征在于，包括以下步骤：
将上述实施例3制得的大籽蒿精油4重量份加至装有96重量份乙醇的小密封混料罐中，边搅拌边加入，加完后再继续搅拌5分钟；将小密封混料罐中的浓稀释液倒入大混料罐后高速搅拌8分钟，混合均匀后，分别进行实际试验和实验室检测，检测合格后进行装罐，罐装时边搅拌边罐装，经包装后即可得产品；所使用的乙醇为浓度70％的乙醇。
实施例5：除大籽蒿精油为6.5重量份、乙醇为93.5重量份外，其余与实施例4相同。
实施例6：除大籽蒿精油为5.5重量份，乙醇为94.5重量份外，其余与实施例4相同。
实施例7：除将大籽蒿精油替换为按重量份计1.5的大籽蒿精油、0.5的桉树精油、0.5的茶树精油、0.5的艾蒿精油、0.6的薄荷精油、0.4的玫瑰精油，0.5的天竺葵精油，0.5的广藿香精油的混合精油，乙醇为95重量份外，其余同实施例4。
对比实施例1：除将大籽蒿精油替换为实施例3的步骤一所制得的大籽蒿毛油外，其余同实施例4。
对比实施例2：除将大籽蒿精油替换为艾蒿精油外，其余同实施例4。
对比实施例3：除大籽蒿精油为3重量份、乙醇为97重量份外，其余同实施例4。
对比实施例4：除大籽蒿精油为7.5重量份，乙醇为92.5重量份外，其余同实施例4。
对比实施例5：除将大籽蒿精油替换为按重量份计1.5的桉树精油、1的茶树精油、0.5的艾蒿精油、0.6的薄荷精油、0.4的玫瑰精油，0.5的天竺葵精油，0.5的广藿香精油的混合精油，乙醇为95重量份外，其余同实施例4。
对于上述实施例4-7和对比实施例1-5的空气净化剂进行实验(判定原则：GB15979-2002)，叙述如下：
对烟气净化实验
在实验室内采用五根自燃香烟作为烟气源，香烟燃完以后，烟蒂留住房间，对实 验室进行喷洒本发明空气净化剂。评价指标如下：
气味残留浓度：分为如下6级：
5级—浓，很强的气味；
4级—较浓，较强的气味；
3级—一般，很容易闻到的明显气味；
2级—淡，能够确定气味性质的较弱气味；
1级—基本无，勉强感觉到有气味；
0级—无；
对喷空气净化剂后空气质量测评：分三级，异常清新、清新、一般；
清凉感：有、无；
具体结果如表1所示：
表1：本发明空气净化剂的烟气净化效果

从表1中可以看出，本发明的实施例4-7在空气质量测评和清凉感方面明显优于对比实施例；特别地，在气味残留浓度方面，除实施例4-7明显优于对比实施例外，实质上，在实施例6(精油为5.5重量份，乙醇为94.5重量份)中，其效果又优于其它配比，同时当采用含有大籽蒿的复合精油的实施例7也明显优于不含有大籽蒿的复合精油对比实施例5。
此外，将实施例4-7的空气净化剂中的大籽蒿精油替换为毛莲蒿精油，其结果表 明，其空气质量测评和清凉感方面也明显优于对比实施例，同样在气味残留浓度方面也取得了与大籽蒿类似的效果。
本发明的一种从大籽蒿或毛莲蒿中提取精油的方法已经通过具体的实例进行了描述，本领域技术人员可借鉴本发明内容，适当改变原料、工艺条件等环节来实现相应的其它目的，其相关改变都没有脱离本发明的内容，所有类似的替换和改动对于本领域技术人员来说是显而易见的，都被视为包括在本发明的范围之内。