張芊芊 李哲 張一凡
【摘要】目的回顧性分析不同精油萃取工藝的方法,對比其操作的方式、對樣品的處理及相關(guān)的原理。對水中蒸餾法、水上蒸餾法、水蒸氣蒸餾法、產(chǎn)臨界萃取法及分子蒸餾法進行了詳細的論述。對于常見的精油萃取工藝進行總結(jié)后,以確定最佳的處理工藝,并指導(dǎo)實際的生產(chǎn)。
【關(guān)鍵詞】精油;萃??;水蒸氣蒸餾;超臨界萃??;分子蒸餾
精油具有抗菌、抗病毒、抗真菌、緩解炎癥反應(yīng),促進細胞新陳代謝及細胞再生功能。部分精油可調(diào)節(jié)內(nèi)分泌,促進荷爾蒙分泌。同時精油的功效不僅于此,不同種類的精油還有各種不同的功效,可舒緩和減輕某些臨床癥狀,使患者加速康復(fù)。其提取方式往往同精油的來源及種類有關(guān),常見的精油萃取的方法有以下幾種:
1水中蒸餾法
將芳香植物原料先放入蒸鍋內(nèi),加入清水或上一鍋蒸餾出來的純露,浸過物料層即可。根據(jù)植物情況進行煎煮,需保證原料始終浸入水中。該方法蒸餾較均勻,也不會因原料板結(jié)而造成蒸汽短路;但是,僅適用于某些個體較大的鮮花。易水解,所以含酯類高的香料植物不能采用這種方法。
2水上蒸餾法
水上蒸餾又稱隔水蒸餾。把原料置于蒸餾鍋內(nèi)的篩板上,篩板下注水,以沸騰時不濺濕原料底層為原則開始進行蒸餾。當蒸餾鍋內(nèi)形成油水混合物時開始計時,以緩慢進行為宜,一般約需20~30分鐘。由于蒸餾鍋內(nèi)含濕量大,精油可快速蒸出,縮短蒸餾時間,節(jié)省燃料,提高最終的得油率及油的質(zhì)量。
3水蒸氣蒸餾法
同水上蒸餾法不同,該法直接以水蒸汽蒸餾。蒸汽源自蒸汽發(fā)生器或小型鍋爐,通常蒸汽在篩板下直接噴出。由于產(chǎn)生的水蒸氣溫度加高且含濕量較低,往往導(dǎo)致料層溫度過高。因此,必須首先對原料(特別是干料)進行浸潤預(yù)處理。該方法其蒸餾速度快,溫度高,可縮短蒸餾時間,同時保證高沸點成分的蒸出,出油率高。
4超臨界萃取
超臨界萃取技術(shù)是一種高效的分離技術(shù)。與傳統(tǒng)的萃取方法相比,其工藝簡單、選擇性好、產(chǎn)品純度高,而且產(chǎn)品不殘留有害物質(zhì)不污染環(huán)境。
其工作原理為:汽液平衡相圖中,氣液平衡線在一定的溫度或壓強下是呈水平變化的,但當系統(tǒng)處于某個特殊溫度或壓強之上時,氣液平衡線將消失,即氣相和液相的界面消失。此時的狀態(tài)被稱為超臨界狀態(tài),處于超臨界狀態(tài)下的流體被稱為超臨界流體。超臨界流體既具有液體溶解度大的特點,又具有氣體易于擴散和運動的特性,其傳質(zhì)速率很大。工業(yè)上使用較多的超臨界流體主要是CO和HO。超臨界C2具有以下優(yōu)點:臨界溫度31.06℃,由于該溫度非常接近室溫,臨界壓強適中,工業(yè)化易于實現(xiàn);在精油提取過程中應(yīng)用超臨界萃取法,可以快速的得到高純度精油,并保證原料內(nèi)全部有效成分的溶出,得油率極高。該方法對環(huán)境污染較小,缺點是處理效率較低,且規(guī)?;a(chǎn)難度較大。現(xiàn)在僅應(yīng)用于部分高端精油的提取,成本較高。
5分子蒸餾
作為另一種提取效率較高的的精油提取方式,分子蒸餾又叫短程蒸餾,是一種特殊的液液分離技術(shù)。
其工作原理為:在極高真空度下,依據(jù)混合物分子運動平均自由程的差別,在遠低于其沸點的溫度下將其分離,使該方法可有效保證精油內(nèi)熱敏成分的保存。另一方面,在萃取過程中,由于其工作真空度高、物料受熱時間短,可有效保證原料精油內(nèi)全部活性成分的提出,產(chǎn)出的精油質(zhì)量較高。
綜上所述,超臨界CO2萃取和分子蒸餾在精油的深加工方面有諸多優(yōu)點,隨著設(shè)備和技術(shù)的逐漸完善,在精油和其他生理活性物質(zhì)提取方面必將有著更為廣闊的應(yīng)用前景。