超臨界二氧化碳萃取咖啡油的方法及其在卷煙中的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于卷煙香料提取技術(shù)領(lǐng)域，具體的是指一種超臨界二氧化碳萃取咖啡油的方法及其在卷煙中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002](Coffea)為雙子葉植物，茜草科。常綠灌木或小喬木。葉對(duì)生，革質(zhì)，長卵形?；ㄉ谌~腋，白色。漿果橢圓形，深紅色，內(nèi)藏種子兩粒。原產(chǎn)熱帶非洲東部。巴西為世界上最大的咖啡生產(chǎn)國和出口國。中國先后從埃塞俄比亞等地引種小果咖啡、中果咖啡和大果咖啡三種，栽培于海南、云南和臺(tái)灣?？Х确N子經(jīng)過焙炒、研細(xì)而制成一種飲料。咖啡種子里含有一種咖啡堿，飲用后，約5分鐘即可滲透到全身，能使人興奮3?5個(gè)小時(shí)而不感覺疲勞。飲用咖啡不僅能加強(qiáng)心臟跳動(dòng)，使血管擴(kuò)張和加速新陳代謝，而且還能促進(jìn)胃液分泌，有助于增進(jìn)食欲。
[0003]咖啡油的化學(xué)成分:揮發(fā)油類，油脂類，多糖類、氨基酸類，生物堿類，甾醇類，維生素類等。據(jù)報(bào)道確認(rèn)得咖啡揮發(fā)性成分大約有600種，絕大多數(shù)是含氧、含氦或含硫的雜環(huán)化合物，如呋喃噻吩、吡嗪、吡咯和吡啶等，其它還包括一些萜烯類、小分子的醛酮類和酚類物質(zhì)，這些物質(zhì)具有濃郁的香氣，是卷煙調(diào)香中經(jīng)常使用的增加煙香的物質(zhì)。因此，利用咖啡豆中的揮發(fā)油類物質(zhì)，用于卷煙香料，增加卷煙香氣是一種可行的技術(shù)發(fā)展方向。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，醫(yī)藥行業(yè)采用的提取揮發(fā)油的最常用方法是水蒸氣蒸餾和超臨界二氧化碳萃取。但是，咖啡豆中油脂類成分含量非常高，包括十六酸、油酸、亞油酸、亞麻酸等?，F(xiàn)有技術(shù)直接提取揮發(fā)油的方法使提取物中含有較多的上述油脂類物質(zhì)。而這些油脂類成分添加到卷煙中，會(huì)帶來比較嚴(yán)重的雜氣、刺激和口腔殘留，影響卷煙品質(zhì)。
[0005]超聲波能產(chǎn)生機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)及熱效應(yīng)，當(dāng)超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高于20kHz的超音頻電信號(hào)，通過浸入式換能器轉(zhuǎn)成同頻率的機(jī)械震蕩而傳播到提取液介質(zhì)中，并以超音頻縱波的形式在提取液中疏密相間地向前輻射，使提取液震蕩產(chǎn)生出許多的微小氣泡并隨即爆破，這種被稱作空化”的效應(yīng)連續(xù)不斷地作用于溶質(zhì)，形成對(duì)物料表面的細(xì)微局部的撞擊，使物料迅速擊碎、分解。
[0006]超臨界二氧化碳流體做溶劑進(jìn)行萃取，CO2氣體籠罩下進(jìn)行提取，有效地防止了熱敏性物質(zhì)的氧化和逸散。因此，在萃取物中保持著植物的全部成分，而且能把高沸點(diǎn)，低揮發(fā)度、易熱解的物質(zhì)在其沸點(diǎn)溫度以下萃取出來由于全過程不用有機(jī)溶劑，因此萃取物絕無殘留溶媒，同時(shí)也防止了提取過程對(duì)人體的毒害和對(duì)環(huán)境的污染，是100%的純天然；0)2價(jià)格便宜，純度高，容易取得，且在生產(chǎn)過程中循環(huán)使用，從而降低成本；
[0007]白地霉(Geotrichum candidum)，半知菌亞門，絲孢綱，絲孢目，叢梗孢科，地霉屬，真菌的一種。菌絲為有橫隔的真菌絲，有的為二叉分枝。菌絲寬3?7ym。菌絲成熟后斷裂成單個(gè)或成鏈、長筒形、末端鈍圓的節(jié)孢子。節(jié)孢子大小為(4.9?7.6 μπι) X (5.4?16.6 μ m)。菌落呈平面擴(kuò)散，生長快，扁平，乳白色，短絨狀或近于粉狀，有同心圈可放射線，有的呈中心突起。能有效分解油脂類物質(zhì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種超臨界二氧化碳萃取咖啡油的方法及其在卷煙中的應(yīng)用，它能既去除對(duì)卷煙感官質(zhì)量不利的油脂類物質(zhì)，又能保留對(duì)卷煙感官質(zhì)量有利的揮發(fā)油物質(zhì)，同時(shí)超聲波輔助能大幅度的提高咖啡油的提取效率，充分地利用了咖啡豆中的各種有益成分。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種超臨界二氧化碳萃取咖啡油的方法，它包括如下步驟:
[0010](I)預(yù)處理:將咖啡豆粉碎過100目篩網(wǎng)以后進(jìn)行白地霉發(fā)酵處理，取發(fā)酵后的咖啡豆粉作為下一步超聲波處理原料；
[0011](2)超聲波處理:稱取發(fā)酵后的咖啡豆粉，將其放入超聲波細(xì)胞粉碎器進(jìn)行超聲處理，并加入咖啡豆粉重量的0.5?1.5%的異維生素C鈉鹽；
[0012](3)將步驟⑵處理的咖啡豆粉放入分離釜中進(jìn)行超臨界CO2萃取，并將咖啡豆粉重量的8%?30%的無水乙醇作為夾帶劑；萃取時(shí)間持續(xù)1.5?6小時(shí)，得到咖啡油。
[0013]作為優(yōu)選方案，(I)預(yù)處理:將咖啡豆粉碎過100目篩網(wǎng)以后進(jìn)行白地霉發(fā)酵處理，取發(fā)酵后的咖啡豆粉作為下一步超聲波處理原料；(2)超聲波處理:稱取發(fā)酵后的咖啡豆粉，將其放入超聲波細(xì)胞粉碎器進(jìn)行超聲處理，并加入咖啡豆粉重量的0.8?1.2%的異維生素C鈉鹽；(3)將步驟(2)處理的咖啡豆粉放入分離釜中進(jìn)行超臨界CO2萃取，并將咖啡豆粉重量的15%?25%的無水乙醇作為夾帶劑；萃取時(shí)間持續(xù)3?4小時(shí)，得到咖啡油；
[0014]進(jìn)一步地，所述步驟(2)中，超聲處理溫度為40?60°C、超聲波功率為200W?400W、處理時(shí)間為4?8min ;所述步驟(3)中，萃取壓力為20?40MPa、萃取溫度為35?65°C，分離釜壓力2?7MPa、溫度15?50°C，CO2流量為10?14L/h。
[0015]本發(fā)明還提供一種上述超臨界二氧化碳萃取咖啡油在卷煙中的應(yīng)用，其特征在于:將上述咖啡油用質(zhì)量濃度95%的乙醇稀釋成質(zhì)量濃度為1%的溶液，然后按照煙絲重量的0.01?0.03%添加到卷煙煙絲中。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:本發(fā)明的方法制得的咖啡油中有很多與煙草本身含有的香味成分相同或類似的香味成分，添加到煙絲中能夠與煙草本香協(xié)調(diào)，具有提神醒腦，消除疲勞的作用同時(shí)還能豐富和協(xié)調(diào)煙香，降低刺激的效果，尤其是油脂類成分降解后生成的小分子有機(jī)酸，能有效的增加煙香和降低刺激。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0018]實(shí)施例一:
[0019](I)將咖啡豆粉粹后過100目篩網(wǎng)以后取其咖啡豆粗粉進(jìn)行白地霉發(fā)酵處理。
[0020](2)處理后取其粗粉準(zhǔn)確稱取上述咖啡豆粉500g并均勻拌入異Vc鈉2.5g，將混合后的咖啡豆粉放入超聲波細(xì)胞粉碎器中進(jìn)行處理，超聲波處理溫度為40°C、超聲波功率為400W、處理時(shí)間為6min。
[0021](3)將處理后的咖啡豆粉500g倒入料筒，再把料筒裝入萃取釜中，把占咖啡豆粉質(zhì)量8%無水乙醇40g作為夾帶劑裝入夾帶劑罐中。啟動(dòng)二氧化碳制冷系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)，控制萃取釜壓力20MPa，溫度35°C。分離釜I壓力為7MPa，溫度為40°C，分離釜2壓力為2MPa，溫度為15°C，當(dāng)設(shè)備上的溫度和壓力達(dá)到試驗(yàn)要求時(shí)，啟動(dòng)夾帶劑泵，注入夾帶劑。待壓力平衡后設(shè)定CO2流量14L/h，隨后打開CO 2壓縮泵，讓萃取釜的壓力上升到萃取壓力，待壓力穩(wěn)定后開始計(jì)時(shí)，持續(xù)萃取時(shí)間1.5h ;萃取結(jié)束后，收集萃取物。
[0022]此工藝條件下咖啡豆提油率為22.42%，將咖啡油用95%的乙醇稀釋成1%的溶液，然后按照煙絲重量的0.01%添加到高檔卷煙煙絲中，制作卷煙后按照國標(biāo)方法評(píng)吸。
[0023]評(píng)吸結(jié)果為:煙香的豐富性明顯增加，對(duì)改善卷煙口感有較好的作用。
[0024]實(shí)施例二:
[0025](I)將咖啡豆粉粹后過100目篩網(wǎng)以后進(jìn)行發(fā)酵白地霉處理。
[0026](2)處理后取其咖啡豆粗粉準(zhǔn)確稱取上述咖啡豆粉500g并均勻拌入異Vc鈉4g，將混合后的咖啡豆粉放入超聲波細(xì)胞粉碎器中進(jìn)行處理，超聲波處理溫度為60°C、超聲波功率為200W、處理時(shí)間為4min。
[0027](3)將處理后的咖啡豆粉500g倒入料筒，再把料筒裝入萃取釜中，把占咖啡豆粉質(zhì)量15%無水乙醇75g作為夾帶劑裝入夾帶劑罐中。啟動(dòng)二氧化碳制冷系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)，控制萃取釜壓