过热水蒸气蒸馏-干馏制备杉木烟熏香料及组成分析OA

【目的】针对杉木全产业链中产生的加工剩余物(如杉木根与杉木屑)利用率低、传统加工工艺制备烟熏香料存在得率低和品质差等问题,提出过热水蒸气蒸馏−干馏集成技术(SSD-CP),旨在通过定向热转化,为杉木加工剩余物的高效、高值化利用提供创新解决方案。【方法】本研究以杉木屑为原料,采用自行设计的集成设备SSD-CP(包括水蒸气发生装置、过热装置、干馏装置及多级冷凝系统)开展试验,收集150~350℃馏出液,并对馏出液采取萃取、脱水、旋转蒸发溶剂等操作得到烟熏香料。采用气相色谱‒质谱联用技术(GC-MS)分析烟熏香料的化学组成,并对香气特性进行系统评估,同时对比水蒸气蒸馏法和干馏法的产物得率及品质差异。【结果】SSDCP制备的烟熏香料得率高达29.45%,是水蒸气蒸馏法(0.76%)的39倍和干馏法(6.94%)的4倍,显著提升了资源转化效率。通过GC-MS分析,鉴定出其主要致香成分为α-柏木烯、柏木醇、2-甲氧基-4-甲基苯酚、β-柏木烯、异丁香酚、愈创木酚、α-松油醇、4-乙基-2-甲氧基苯酚和5-甲基-2-糠醛。高温环境下柏木醇可转化为烯烃类物质,同时纤维素、半纤维素及木质素通过热解、重排等化学反应生成杂环类、酚类等物质,这些都赋予了香料浓郁烟熏特征。香气评价显示,SSD-CP烟熏香料以熏烤、焦甜香和木香为主,稍许凉感,整体香气较通透持久。【结论】SSD-CP技术显著提升了烟熏香料的得率,且其主要致香成分的质量分数及香气均优于传统工艺,使烟熏香料呈现以熏烤、焦甜香及木香为核心的特征香韵。研究构建了“木材废料‒烟熏香料”的转化体系,成功实现了杉木加工剩余物的高效、高值化利用。