專利名稱：高濃度水溶性的柑桔類香精的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種食用香精的生產方法，特別是一種高濃度水溶性柑桔類香精的生產方法。
背景技術：
柑桔類香精是一種在食品、飲料和醫藥產品中廣泛應用的香精，是主要的發香組分。目前廣泛使用的柑桔類香精是用柑桔類水果皮的冷榨油，配制而得，并應用于加香產品中。天然柑桔類精油有數百種成分，例如冷榨甜橙油，從化學成分來區分，主要有兩種；一種是戊二烯的衍生物，俗稱萜類，它又分為單萜和倍半萜。例如，檸檬烯，它的香氣較淡，給人的感覺以新鮮的氣息，它在天然甜橙油中占了大部分，約95％，由于它的化學結構是碳氫化合物，無極性在水和醇中不能溶解；另一類是含氧的化合物，如醇、酯、酸、醛、酮等，雖然它們總量不多，僅占5％，但是，它們對柑桔油的特征香氣和強度起著重要的作用，而且它們具有極性結構，在水和醇中有較好的溶解性，可配制水溶性的香精，適用于水劑產品的加香。
表一冷榨甜橙油成分表
表二柚子油成分表
對于天然的柑桔類精油所存在的缺點，曾有人采用減壓分餾的方法把萜類化合物除去，以增加它的香氣強度。例如，將甜橙油減壓分餾除萜，其中主要的萜類是檸烯占95％，但由于甜橙油中有幾百種化合物，有的醛和酯類的沸點低于檸烯，在分餾時會把這些醛和酯類同檸烯一起蒸掉。有的醛和酯類沸點和檸烯相近，在分餾時也會把這些醛和酯類同檸烯一起蒸掉，無法將這些對香氣有重要貢獻的醛和酯類保留下來。減壓分餾一般地說可將檸烯的含量從95％減低到80％，同時由于分餾過程要加熱，會有聚合物產生，這些聚合物不溶于水和醇中，必須除去。又因這些聚合物會包裹一些醛、酮、醇、酯和含氧化合物，而使香氣不完整。
Donald F.Othmer，等人在美國專利2631145中，采用稀的甲醇、乙醇、異丙醇來萃取甜橙油，利用萜類化合物在稀的甲醇、乙醇、異丙醇中溶解度小的特點，把萜類化合物分離掉。但是醛、酮、醇、酯和含氧化合物在萜類化合物中也有溶解度，因此，它的分離效果受到醛、酮、醇、酯和含氧化合物在萜類化合物及稀醇類溶劑中的分配系數的制約，不能得到滿意的結果。
Justus G.Kircher，等人在美國專利2712008中采用柱層析方法，來分離萜類化合物，但是柱層析的方法效率很低，洗脫用的溶劑數量大，在工業化生產中實際意義不大。
Masaki Sato，Motonobu Goto，等人采用超臨界二氧化碳流體來萃取甜橙油，達到分離萜類化合物的目的。超臨界二氧化碳流體是依靠萃取的壓力的變化，來改變它對極性和非極性化合物的溶解特性，達到分離萜類化合物的目的。該方法解決了蒸餾中香氣物質的熱損失和萜類的熱聚合問題，但是超臨界二氧化碳流體也存在對極性和非極性化合物選擇性不強，分離效率低的缺點。
本發明的目的就是針對以上現有技術方法的缺點，特別是針對這類香精香氣強度低，留香時間短，水溶性差，無法用于水劑產品中等缺點，提供一種新的工藝方法，生產口感純正，留香時間持久，并有完全的水溶性，能適用于水劑產品加香的高濃度水溶性柑桔類香精。
發明內容
本發明的方法主要包括高精度的分餾、短程蒸餾、頭香捕集和回加，調配，所述高精度的分餾是在高真空度的條件下進行，頭香捕集是在分餾系統中加入低溫頭香捕集系統；所述高精度的高真空分餾的真空度在30～5000Pa.之間，采用降膜式蒸發器，精確控制蒸發溫度，并逐步升高汽化溫度，汽化溫度從20～190℃，以有效地避免分餾中香氣成分的熱損失和萜類化合物的熱聚合，并能按要求隨意切割餾分，為調香師的回加調配提供原料；所述短程蒸餾是采用刮膜式的蒸發器，薄膜的厚度從0.02～2mm，汽化溫度從100～240℃，真空度從1～400Pa.，將分餾后的高沸點物料，采用短程蒸餾工藝，將其中的高沸點的醛、酮、酯、醇，分離出來，把不溶于水的蠟類碳氫化合物除掉；所述低溫頭香捕集系統的捕集溫度從-80～10℃，采用分步冷凝，將分餾系統中未能冷凝的輕組分捕集下來而獲得頭香；然后將經過上述工藝切割開的天然的甜橙、紅桔、檸檬、白檸檬、柚子精油等各種組分再回加和調配組成水溶性的高濃度柑桔香精。
本發明的生產方法的優點是可把甜橙、紅桔、檸檬、白檸檬、柚子精油按照需要把各種組分切割開來，把對香氣貢獻不大且在水中溶解度不大的萜類和蠟類碳氫化合物除掉，這樣可將香氣組分高度的濃縮，以達到高強度的香氣要求。頭香的捕集和短程蒸餾工藝的采用，使香氣保持完整。這樣經過調香師的回加和調配可得到具有濃郁的甜橙、紅桔、檸檬、白檸檬和柚子特征香氣，口感純正，留香時間持久，并有完全的水溶性的香精，改變了現有柑桔類精油香氣較淡，留香時間短和不能用于水劑產品的的缺點。
具體實施例方式下面結合實施例進一步說明本發明實施例一一套小型分餾柱，降膜蒸發器蒸發面積0.04M2，直徑24mm，填料高800mm。加入200g天然甜橙油，然后抽真空，維持真空度42kpa。緩慢加熱甜橙油，從室溫緩慢上升，2℃/10分鐘。分餾柱上端逐步有蒸汽出現，經過冷凝器在-30℃條件下冷凝并收集到瓶中，這稱之為頭香大約0.5-0.8g(A)，主要成分是C4-C6的脂肪族醛類和相關的酯類，有明顯的新鮮水果香氣。然后逐步提高蒸餾瓶溫度到50-80℃，并逐步提高真空度到1kpa。得到175g的第二個餾分(B)，它是99％的檸烯，有清淡的水果香氣。剩余物料為第三餾分(C)22g，主要是各類含氧化合物，總醛量在30％左右。把(C)在-15℃條件下冷凍脫蠟得到組分(D)21g。取(A)2份加入(B)1份(D)100份，加入95％的食用級乙醇75份和22份蒸餾水，調配成高濃度水溶性甜橙香精，該香精具有全面的新鮮甜橙香味。用聞香紙聞香，將普通的甜橙香精和例(1)制備的高濃度水溶性甜橙香精進行聞香對比，結果如下
實施例二5000g天然甜橙油在降膜蒸發器蒸發面積0.1M2，直徑45mm，填料高度1500mm的分餾柱上，按例一方式分餾，分別得到組分(A)12.5g，組分(B)3050g，組分(C)1012g。將剩余組分在短程分餾裝置上在10pa的真空下80-100℃得到組分(D)600g.。組分(D)含有甜橙醛3～4％，具有甜蜜的橙子香氣。繼續蒸餾得到110-125℃組分(E)150g，組分(E)含有圓柚酮0.6％。取(A)1份，(B)2份，(C)50份，(D)20份，(E)6份加入95％的食用級乙醇75份和22份蒸餾水，調和后得到的甜橙香精有甜蜜濃厚的成熟甜橙香味，72小時后仍有甜橙香氣。
實施例三紅桔油200g，在例一的分餾柱中進行分餾，得到組分(A)0.6g，組分(B)140g，主要成分是檸烯和松油烯，組分(C)54g，主要成分是含氧化合物。將組分(C)冷凍脫蠟得52g。取(A)2份，(B)1份，(C)32份加入95％的食用級乙醇55份和20份蒸餾水，調和后得到的紅桔油具有濃烈的紅桔香氣。
實施例四白檸檬油200g，在例一的分餾柱中進行分餾，得到組分(A)5g，主要富集了C4-C6的脂肪醛類和相關酯類，(B)150g，主要成分是檸烯，組分(C)43g，主要成分是含氧化合物，占60-70％。將組分(C)冷凍脫蠟得41g。取(A)2份，(B)1份，(C)30份，加入95％的食用級乙醇55份和20份蒸餾水，調和后得到的白檸檬香精，具有濃烈的白檸檬香氣，留香時間在48小時以上。
實施例五5000g天然柚子油在例二的分餾柱上，按例二方式分餾，分別得到組分(A)8g；組分(B)3600g，主要成分是檸烯和傘花烴；組分(C)1240g，主要成分是含氧化合物。將剩余組分在短程分餾裝置上在10pa的真空下140-160℃得到組分(D)32g.，含42％的圓柚酮。取(A)1份，(B)1份，(C)60份，(D)6份，加入95％的食用級乙醇75份和22份蒸餾水。調和后得到的柚子香精有濃厚典型的柚子苦香香味。
權利要求
1.一種高濃度水溶性的柑桔類香精的生產方法，主要包括高精度的分餾、短程蒸餾、頭香捕集和回加，調配，其特征在于所述高精度的分餾是在高真空度的條件下進行，頭香捕集是在分餾系統中加入低溫頭香捕集系統。
2.根據權利要求1所述的高濃度水溶性的柑桔類香精的生產方法，其特征在于所述高精度的高真空分餾的真空度在30～5000Pa.之間，采用降膜式蒸發器，精確控制蒸發溫度，并逐步升高汽化溫度，汽化溫度從20～190℃。
3.根據權利要求1所述的高濃度水溶性的柑桔類香精的生產方法，其特征在于所述短程蒸餾是采用刮膜式的蒸發器，薄膜的厚度從0.02～2mm，汽化溫度從100～240℃，真空度從1～400Pa.。
4.根據權利要求1所述的高濃度水溶性的柑桔類香精的生產方法，其特征在于所述低溫頭香捕集系統的捕集溫度從-80～10℃，采用分步冷凝，將分餾系統中未能冷凝的輕組分捕集下來而獲得頭香。
5.根據權利要求1、2、3、4所述的高濃度水溶性的柑桔類香精的生產方法，其特征在于回加和調配經上述工藝切割開的天然的甜橙、紅桔、檸檬、白檸檬、柚子精油等各種組分，組成水溶性的高濃度柑桔香精。
全文摘要
一種高濃度水溶性柑桔類香精的生產方法，主要包括高真空度下的分餾、短程蒸餾、頭香捕集和回加，調配。在分餾系統中加入分步冷凝的低溫頭香捕集系統，采用降膜式蒸發器，控制并逐步升高汽化溫度，以有效地避免分餾中香氣成分的熱損失和萜類化合物的熱聚合；采用刮膜式的蒸發器的短程蒸餾將分餾后的高沸點物料中的醛、酮、酯、醇，分離出來，把不溶于水的蠟類碳氫化合物除掉；然后將經過上述工藝切割開的天然的甜橙、紅桔、檸檬、白檸檬、柚子精油等各種組分再回加和調配組成水溶性的高濃度柑桔香精。
文檔編號C11B9/02GK1519303SQ03115100
公開日2004年8月11日 申請日期2003年1月21日 優先權日2003年1月21日
發明者胡勇成, 華立明, 單逢三 申請人:上海愛普香料有限公司