[发明专利]一种石香薷天然植物精油的制备方法及其专用装置

说明书

本申请提供了一种石香薷天然植物精油的制备方法，并设计了提取专用装置，参数为：进气压力0.4MPa、气流速度510m/s、时间4min、温度50℃，利用拉瓦尔喷管产生的超音速高压气流与石香薷液柱接触产生碰撞、剪切，使石香薷细胞壁瞬间破碎，促使百里香酚和香荆芥酚等有效抑菌成分溶出，通过真空蒸馏去除无水乙醇，最终获得含60％～62％的百里香酚和1.5％～1.7％香荆芥酚的石香薷精油。本发明获得的石香薷天然植物精油可作为杀菌剂应用，并给出了使用方法。

技术领域

本申请涉及一种石香薷天然植物精油的制备方法及其专用装置，属生物杀菌剂领域。

背景技术

石香薷，是唇形科(Labiatae)荠苧属(Moslem)一年生草本植物，有细叶香薷、小香薷、野香薷等别称，广泛分布于我国长江以南地区，是重要的药用植物，具有抗病原微生物、消炎、解热、镇痛、镇静、解痉、增强免疫力等功效。石香蕾精油可作为食品防腐剂和添加剂、空气清洁剂和消毒剂、植物病虫害防除剂、畜禽饲料添加剂，同时也可以作为化妆品和洗涤香精的添加剂。研究发现石香薷挥发油具有很强的广谱抗菌作用，对多数细菌、真菌及病毒都有显著的抑制作用,主要抗菌成分为百里香酚和香荆芥酚等。目前石香薷精油的提取方法局限于水蒸汽蒸馏法、溶剂萃取法、超临界流体萃取法等，这些方法用时长达几十分钟甚至几小时，且提取率相对较低，百里香酚约为55％-59％,香荆芥酚约0.5％-1.5％。拉瓦尔喷管是一种气体加速装置，主要应用于火箭发动机和航空发动机，但利用拉瓦尔喷管的高压气流提取石香薷精油的方法却鲜有报道。随着人民生活水平的提高，人们对食品安全和环境保护意识不断增强，人们对一些化学杀菌剂的安全性不断提出质疑，认为某些化学合成的杀菌剂有诱癌性、致畸性和易引起食物中毒等问题。石香薷精油天然绿色，具有很好的应用前景，但存在目前提取方法工艺复杂、提取率低，缺少专用提取设备的问题。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种提高石香薷精油提取率的提取方法，开发了一款可替代传统化学杀菌剂的绿色环保、零污染天然植物源杀菌剂，同时提供一种石香薷精油专用提取装置。

本申请提供了一种石香薷天然植物精油的制备方法，按照以下步骤并在专用装置中进行：

将石香薷全草进行干燥、粉碎成60-100目的粉末，加入无水乙醇，料液质量比为1:10，搅拌，浸润2h；在控制面板15上设定工作参数：进气压力0.2-0.4MPa、气流速度390-510m/s、时间2-4min、温度40-60℃；将浸润后的物料由装置的进料口1输送到物料存储区2，打开阀门开关3，使物料流入物料粉碎区14，气流管4与筒体16连通围绕在筒体16外侧，拉瓦尔喷管8与转轴6连接，转轴6上设有驱动装置5，以固定槽7固定在筒体16上，固定槽7上设有与气流管4、拉瓦尔喷管8连通的通孔，筒体下半部为物料粉碎区14，物料经过阀门开关3流入粉碎区14，转轴6带动拉瓦尔喷管8上下扫射，喷射出的超音速高压气流与物料接触产生碰撞、剪切，使石香薷细胞壁瞬间破碎，促使百里香酚和香荆芥酚等有效成分溶出；两侧的拉瓦尔喷管8喷射出的高压气流的交汇点位于粉碎区域的中央位置，此处物料受到的碰撞、摩擦、剪切作用力最大；物料粉碎区14底部设有镂空的挡板10，挡板10上方装有筛网13，一部分物料得到充分粉碎，当拉瓦尔喷管8向下扫射时，另一部分物料被气流推起重新粉碎，石香薷渣被隔离在筛网13上，由出渣口9导出，提取液透过筛网13顺着弧形封头12流入提取液收集器11，接着将石香薷提取液在真空度0.08-0.09MPa，蒸馏温度60-65℃的条件下进行蒸馏去除无水乙醇，当提取液体积低于蒸馏前体积的30％即停止蒸馏，最终获得含60％～62％的百里香酚和1.5％～1.7％香荆芥酚的石香薷精油。

优选地，进气压力0.4MPa、气流速度510m/s、时间4min、温度50℃。

进一步优选，将石香薷提取液在真空度0.09MPa，蒸馏温度65℃的条件下进行蒸馏去除无水乙醇。