基于三乙醇胺的深共晶溶剂预处理对薰衣草精油水蒸气蒸馏产率、成分及动力学的影响

《Journal of Food Measurement and Characterization》：Effect of triethanolamine-based deep eutectic solvent pretreatment on the yield, composition, and kinetics of lavender essential oil hydrodistillation

　　提高薰衣草精油回收效率的深共熔溶剂辅助水蒸气蒸馏方法研究。通过对比常规水蒸气蒸馏，TEOA:LA和TEOA:OA溶剂预处理显著提升精油产量达37.8%，其中柠檬醛和柠檬醛酯含量分别提高72.7%和56.5%。系统优化预处理参数：(TEOA:LA):LF=2:1 g/g，水:LF=14:1 mL/g，预处理时间72 h。动力学模型验证DES加速效应， washing rate常数达常规14倍，diffusion rate常数达30倍，相对偏差均小于±3.5%。该方法为过程强化和规模化应用提供新路径。

　　

摘要

提高精油提取的效率有助于实现其可持续且具有成本效益的生产。本研究展示了在薰衣草精油（LEO）的水蒸气蒸馏过程中使用深共晶溶剂（DESs）来提高产量和选择性。研究了两种DESs——三乙醇胺：乳酸（TEOA:LA）和三乙醇胺：草酸（TEOA:OA）——在薰衣草花朵（LFs）预处理以及作为共溶剂在LEO水蒸气蒸馏中的应用。与传统的水蒸气蒸馏方法相比，DES辅助的水蒸气蒸馏使LEO的产量从1.80 ± 0.01 mL/100 g提高到了2.49 ± 0.05 mL/100 g，并且分别使芳樟醇和芳樟基乙酸的含量增加了72.7%和56.5%。系统分析了预处理条件（包括TEOA:LA与LF的比例、水与LF的比例以及预处理时间）对LEO产量的影响，结果表明较长的预处理时间和较高的DES用量可以提高水蒸气蒸馏效率。确定出最大化LEO产量的最佳预处理条件为：TEOA:LA与LF的比例为2:1 g/g，水与LF的比例为14:1 mL/g，预处理时间为72小时。通过同时洗涤和扩散模型以及先洗涤后扩散的模型对LEO水蒸气蒸馏的动力学进行了模拟，这两种模型都能准确预测实验数据（平均相对百分比偏差分别为±2.8%和±3.5%）。对于TEOA:LA辅助的水蒸气蒸馏，测得的洗涤和扩散速率常数分别为0.60 ± 0.01–3.23 ± 0.09 min?1和0.132 ± 0.006–0.330 ± 0.019 min?1，分别是传统水蒸气蒸馏的2.6–14倍和12–30倍，这证实了TEOA:LA对LEO水蒸气蒸馏速率的加速作用。因此，DES辅助的水蒸气蒸馏被证明是一种有效的提高精油提取效率的方法，这些发现为工艺优化和放大提供了宝贵的见解。