單離香料的生產(chǎn)方法

天然香料是多種化合物的混合物，其成分一般多達(dá)數(shù)百種。在這些天然香料中，如其中某一種成分或幾種成分含量較高，根據(jù)實(shí)際使用的需要常將它們從天然香料中分離出來(lái)，稱為單離。單離出來(lái)的香料化合物稱為單離香料。由于成分單純，香氣較原來(lái)精油為獨(dú)特而更有價(jià)值。

例如從薄荷油中分出的薄荷腦，在薄荷油中含有75%的薄荷醇，用重結(jié)晶的方法從薄荷油中分離出來(lái)的薄荷醇就是單離香料，俗名為薄荷腦。從山蒼子油中分出的檸檬醛，從丁子香油中分出的丁子香酚，從鳶尾根油中分出的鳶尾酮。具有玫瑰香氣的香葉醇、香茅醇是借用蒸餾法從香茅油中分離出來(lái)的具有單個(gè)結(jié)構(gòu)且利用價(jià)值高的化合物。

單離香料的香氣和質(zhì)量比普通天然香料穩(wěn)定，在調(diào)香中使用起來(lái)很方便。另外，單離香料是合成其他香料和有機(jī)合成的重要原料。

隨著石油化工和有機(jī)合成技術(shù)的發(fā)展，許多單離香料化合物可以用有機(jī)合成的方法制備，有的甚至成本更低。由于單離香料屬于天然香料，并且是可再生資源，隨著人類回歸大自然的呼聲的增高和人們對(duì)香料安全性的日益關(guān)注，單離香料的生產(chǎn)更加受到重視。

單離香料生產(chǎn)方法分為兩大類，物理方法（分餾、凍析和重結(jié)晶）和化學(xué)方法（硼酸酯法、酚鈉鹽法、亞硫酸氫鈉法），其具體生產(chǎn)實(shí)例介紹如下。

1.分餾法

分餾是從天然香料中單離某一化合物最普遍采用的一種方法。例如從芳樟油中單離芳樟醇，從香茅油中單離香葉醇，從松節(jié)油中單離α-蒎烯、β-蒎烯等。

分餾法生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備是分餾塔，為防止分餾過(guò)程中受熱溫度過(guò)高引起香料組分的分解、聚合、相互作用，故均用減壓蒸餾。

2.凍析法

凍析是利用低溫使天然香料中某些化合物呈固體狀析出，然后將析出的固體狀化合物與其他液體狀成分分離，從而得到較純的單離香料。例如從薄荷油中提取薄荷腦，從柏木油中提取柏木腦，從樟腦油中提取樟腦等。

以從薄荷油中單離薄荷腦為例，將其工藝流程簡(jiǎn)單歸納，如下圖所示。

3.硼酸酯法

硼酸酯法是從天然香料中單離醇的主要方法。例如芳樟油、玫瑰木油中均含有80%左右芳樟醇。粗芳樟醇與硼酸或硼酸丁酯反應(yīng)，能生成高沸點(diǎn)的硼酸芳樟酯，經(jīng)減壓蒸餾除去低沸點(diǎn)的有機(jī)雜質(zhì)，剩下高沸點(diǎn)的硼酸芳樟酯，經(jīng)加熱水解使醇游離出來(lái)，再經(jīng)減壓蒸餾即可生成純芳樟醇和硼酸沉淀。

生產(chǎn)過(guò)程如下：

4.酚鈉鹽法

在丁香油中含有80%左右的丁香酚，經(jīng)分餾后可分離出粗丁香酚。向粗丁香酚中加入氫氧化鈉水溶液，可生成溶于水的丁香酚鈉。經(jīng)分離除去不溶于水的有機(jī)雜質(zhì)后，再用硫酸溶液處理，即可分離出不溶于水的丁香酚。其反應(yīng)原理和生產(chǎn)過(guò)程如下：

反應(yīng)原理：

生產(chǎn)過(guò)程：

5.亞硫酸氫鈉法

山蒼子油中含有約80%的檸檬醛，在桉葉油中含有約70%的香茅醛，在桂皮油中含有約70%的肉桂醛，為了制取精醛產(chǎn)品，經(jīng)常采用亞硫酸氫鈉加成法。

例如，香茅油中約含有40%的香茅醛，分離香茅油便可得到粗香茅醛。粗香茅醛與濃度為35%亞硫酸氫鈉發(fā)生加成反應(yīng)，可生成磺酸鈉鹽沉淀物，經(jīng)過(guò)濾將其分離出來(lái)后再用氫氧化鈉水溶液處理可得純香茅醛。

含有雙鍵的醛與大量的亞硫酸氫鈉直接反應(yīng)時(shí)，雙鍵與亞硫酸氫鈉發(fā)生加成反應(yīng)，會(huì)有穩(wěn)定的二磺酸鹽加成物生成，該二磺酸鹽用堿或酸處理不再轉(zhuǎn)變成醛。為防止二磺酸鹽加成物的生成，故在一般操作時(shí)常用亞硫酸鈉、碳酸氫鈉和水的混合溶液代替亞硫酸氫鈉。其生產(chǎn)過(guò)程如圖