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        薰衣草精油高效萃取工藝技術(shù)研究

        2021-12-01 11:01:26郭文娟
        農(nóng)村實用技術(shù) 2021年3期
        關(guān)鍵詞:研究

        郭文娟

        (云南醫(yī)藥健康職業(yè)學(xué)院藥學(xué)院,云南 昆明 650106)

        薰衣草是一種小灌木,其具有很多的品種,并且具有全株都能提取精油的特點,市面上出現(xiàn)的薰衣草精油品類多樣,含量差別也較大。即使是同一株薰衣草,提取的部位不同,制取的薰衣草精油成分也有很大的差異性。薰衣草的生長環(huán)境、采取時間對其精油的產(chǎn)量都有影響。所以,怎樣高效提取精油,制作出成分較高的精油,是研究人員一直在探究的問題?,F(xiàn)代薰衣草精油的萃取的工藝技術(shù)有多種,經(jīng)常使用的工藝技術(shù)有:水蒸氣蒸餾法、有機溶劑萃取法、超聲波萃取法、超臨界二氧化碳萃取法。每種萃取工藝都有不同的優(yōu)點和缺點,所以在進行萃取時,應(yīng)該結(jié)合薰衣草的情況,選擇合適的方式高效萃取。

        1 薰衣草精油功效

        隨著薰衣草精油在美容領(lǐng)域、醫(yī)療消毒以及疾病治療中的應(yīng)用,對其功效的研究也成為了領(lǐng)域內(nèi)研究的重點。通過大量研究表明,薰衣草精油不僅可以治療大腦損傷,而且還具有殺菌、鎮(zhèn)靜、安眠、保護腦組織神經(jīng)的作用。

        1.1 鎮(zhèn)靜催眠

        薰衣草精油目前在沐浴、按摩等方面得到廣泛應(yīng)用,一些學(xué)者曾經(jīng)從薰衣草中提取揮發(fā)油與刺柏等植物中提取出來的揮發(fā)油進行混合,這些混合精油可以改善人們睡眠情況,并且效果顯著[1],另外,還有一部分學(xué)者,通過研究發(fā)現(xiàn)吸入10%薰衣草精油3分鐘左右,就會出現(xiàn)身體放松、焦慮分值降低等良好心理狀態(tài),可見,薰衣草鎮(zhèn)靜催眠的作用十分顯著。

        1.2 抗菌抑菌

        薰衣草精油除了具有鎮(zhèn)靜催眠的功效之外,還具有抗菌抑菌的作用。一些學(xué)者通過研究發(fā)現(xiàn),薰衣草精油的抗菌活性很強,其能夠有效抑制和預(yù)防真菌沾染。目前,研究的結(jié)果表明,薰衣草精油可以抑制的細菌種類多樣,包括青霉菌、大腸桿菌、沙門氏菌等。

        1.3 其他作用

        薰衣草精油還被廣泛應(yīng)用于化妝品、日用行業(yè)、美容行業(yè)之中。由于薰衣草精油的滲透性很強,能夠有效滲透到皮下組織,因此,可以有效抑制細菌滋生,預(yù)防毛囊阻塞,以及黑頭等問題的出現(xiàn)。優(yōu)質(zhì)優(yōu)良的薰衣草配上茶樹,因此消炎殺菌功效很強,將其將入洗滌劑中,不僅氣味芳香,而且抑菌效果顯著。

        另外,薰衣草精油的驅(qū)蟲效果也很好,能夠有效消除衣物上的螨蟲、衣物蛀蟲等,因此,薰衣草在洗滌劑中也得到了應(yīng)用。在《新藥本草》一書中就這樣記載,薰衣草精油通氣功效很強,將其內(nèi)服,可以有效緩解胃脹氣以及胃絞痛等問題。利用薰衣草精油還可以有效治療牛皮癬以及各類皮炎等,將其涂抹在傷口上,還可以加速傷口愈合,并起到消炎、直通的作用[2]。

        2 薰衣草精油高效萃取工藝技術(shù)

        薰衣草精油具有美容、鎮(zhèn)靜、美白等多重功效,近些年,薰衣草精油受到了人們的廣泛歡迎,其萃取技術(shù)也在不斷完善和提升,對其相關(guān)進行深入研究,也顯得更加必要。

        2.1 水蒸氣蒸餾法

        水蒸氣蒸餾法是一種傳統(tǒng)的工藝,操作時是將薰衣草和水放在一起進行蒸餾,在液體內(nèi)各個成分不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時,液體的總蒸汽壓和各個成分的飽和蒸氣壓相同時,薰衣草內(nèi)的一些揮發(fā)性成分就會和水蒸氣一起被蒸餾出來,在經(jīng)過冷凝、分液處理后,得到薰衣草精油。

        水蒸氣蒸餾法屬于一項比較傳統(tǒng)的精油萃取工藝,其具有低成本產(chǎn)量大的優(yōu)點,蒸餾技術(shù)比較簡單[3],操作方便,萃取精油成分較高。但是也存在一定的缺點,萃取的效率相對較低,還會影響精油中的一些有效成分。張秋霞等研究人員發(fā)現(xiàn),薰衣草在經(jīng)過比較長時間的蒸餾之后,會在水中溶解較多,原本一些熱敏物質(zhì)會消失,影響萃取效率,并且在高溫下,精油中的一些易水解物質(zhì)會被水解,減少含量。

        水蒸氣蒸餾法在進行植物香油提取時,用的次數(shù)比較多,植物中富含豐富的揮發(fā)性的植物芳香油,這種萃取工藝的原理是借助水蒸氣,將這種芳香油氣化帶出來,然后進行冷卻,油水會進行分層,進而萃取出植物精油。在蒸餾時,根據(jù)原料放置的位置不同,主要有三種蒸餾方法,分別是:水中蒸餾、水上蒸餾、水氣蒸餾。水中蒸餾法不是所有植物都適用,如檸檬就不適用,因為這種蒸餾方法會造成原料中的一些有效成分被水解。

        使用水蒸氣蒸餾法提取薰衣草精油還受到蒸餾時間的影響,蒸餾時間會影響出油率。理論上,蒸餾重點是所有精油不再隨時間延長而增加的這個時間,然而,在實際操作中,必須要考慮到能源消耗與得油率之間的關(guān)系。如果以2 h為例,可以發(fā)現(xiàn)在蒸餾半個小時的時候,精油獲得率相當(dāng)于理論得油率的57%左右,如果蒸餾時間為1 h,那么這個百分比則是80%左右,如果時間增加到1個半小時,那么百分比為93%左右。蒸餾過程中得油率的提升不是均勻增加的,而是,先大后小。通過綜合考慮,兼顧得油率以及能源節(jié)約兩個因素,建議使用水蒸氣蒸餾法提取薰衣草精油的時間做好為1小時[4]。

        雖然前一晚已經(jīng)刷過牙,夜間還會有新的細菌和菌斑附著在牙齒上。夜間牙齒上殘存的污垢易與唾液結(jié)合、沉積,形成牙菌斑及牙結(jié)石,如果起床后不刷牙直接喝水,會將細菌和污物一并帶入體內(nèi)。

        2.2 有機溶劑萃取法

        植物精油屬于油脂類,具有溶于有機溶劑的特點,并且植物中豐富植物芳香油,這種油脂具有較強的揮發(fā)性。采取有機溶劑法來萃取薰衣草精油時,先將薰衣草全部打碎,然后進行干燥處理,之后使用苯等有機溶劑來浸泡薰衣草碎,將其中的易揮發(fā)成分分離出來,之后在將有機溶劑做過濾處理,這樣就可以達到薰衣草的浸膏,使用酒精將浸膏溶解,經(jīng)過低溫脫蠟處理,就可以獲取成分較高品質(zhì)較好的薰衣草精油。

        有機溶劑萃取工藝和水蒸氣蒸餾法相比,能夠提高萃取的效率,并且提高含量。然而有機溶劑萃取工藝,在萃取時需要使用大量的有機溶劑,成本相對較高。曹少華等研究人員研究發(fā)現(xiàn),使用有機溶劑法進行薰衣草精油萃取時,如果溶劑使用量比較少,那么得到的浸膏中就會有一些雜質(zhì),在后續(xù)分離時難度較大,所以想要保證萃取純度,就需要消耗大量的有機溶劑,進而提高成本。

        使用有機溶劑萃取工藝獲得的精油量會明顯比水蒸氣蒸餾法高,但是獲得精油在香型上存在一定的區(qū)別,有機溶劑萃取出來的浸膏中,帶有一種刺激性的氣味,可見其中必定有一些雜質(zhì),影響精油的成分。針對浸膏進行純化實驗處理,將其溶解到乙醇中,乙醇需要加熱到60度,順時針攪拌直到室溫,然后進行離心分離,轉(zhuǎn)數(shù)達到3000r/min,等到冷卻雜質(zhì)析出,然后對溶液做降壓處理,回收乙醇,進而得到比較純的薰衣草精油。從實驗可見,在進行薰衣草精油制取時,水蒸氣蒸餾法較有機溶劑萃取法相比,能夠萃取出純度更好的薰衣草精油[5]。

        2.3 超聲波萃取法

        超聲波萃取法是在有機溶劑的基礎(chǔ)上升級的一種萃取方法,將薰衣草放入有機溶劑當(dāng)中,然后使用超聲波對溶劑和薰衣草進行處理,發(fā)揮超聲波的強空化效應(yīng),快速將薰衣草擊碎,破壞其細胞,最大化的將其成分溶解到溶劑中,提高提取的效率。

        超聲波萃取薰衣草精油,具有萃取時間短、效率高等優(yōu)點。李雙明等研究人員通過研究發(fā)現(xiàn),在超聲波功率達為160W時,超聲強化液固比為15∶1,使用硫酸鎂作為有機溶劑,其濃度控制為10g/L,保持超聲15min,就能提取到最高純度的精油。由于這種萃取技術(shù)還不是十分成熟,所以不能在工業(yè)上普及使用,只能用于實驗室中進行精油的制取。

        超聲波萃取技術(shù)實際使用時,需要注意下面幾點:控制好超聲時間,因為超聲時間如果過長,就會影響出油率,最佳的超聲時間是在45min,超過這個時間,精油的溶解度就會增加,造成一些熱敏物質(zhì)流失;控制好超聲頻率。超聲頻率會直接影響萃取效率,通常情況下,超聲頻率在45KHz時,是提取的最佳階段,如果超聲頻率保持在28KHz時,就應(yīng)該采取交頻的方式來進行提取,這樣才能保證提取質(zhì)量;控制好超聲溫度,隨著超聲溫度的變化,提取率是增加后減少,所以超聲溫度保持在50度是最佳。

        2.4 超臨界二氧化碳萃取法

        這種萃取方法是一項新的萃取技術(shù),其工作原理是保持超臨界狀態(tài),讓薰衣草和二氧化碳流體接觸,然后可以將其中不同成分的分子按照一定的順序萃取出來,控制好萃取的條件,保證各個成分最佳比例混合,然后再做減壓升溫處理,將二氧化碳流體放出,最后得到有效成分,可以獲取比較純的薰衣草精油。

        超臨界二氧化碳萃取技術(shù)需要在一個密閉的環(huán)境中實施,對溫度沒有過高的要求,只需要保持常溫即可,其具有操作相對簡單,萃取成本低,制取濃度高等優(yōu)勢,這主要是由于二氧化碳成本低,容易制取,可以循環(huán)利用,同時這種萃取方法,不會破壞薰衣草中的成分,能夠制取出純度比較高的精油。馬萱等研究人員對水蒸氣蒸餾法和超臨界二氧化碳萃取法進行對比,發(fā)現(xiàn)超臨界二氧化碳萃取法的操作時間短,獲取效率高,并且萃取的純度也比較高,能夠獲取到4.5%的萃取物,對其進行色譜峰檢測,發(fā)現(xiàn)具有60多個,并且萃取的精油,香氣更柔和[6],和真花更像。但是這種萃取方法唯一一個缺點就是設(shè)備要求比較高,所以造成整體的萃取成本增加,雖然這樣,但是這種萃取方法還是值得推廣。

        3 結(jié)語

        薰衣草精油具有多重美容和保健功效,近些年,薰衣草精油在眾多領(lǐng)域得到應(yīng)用,對其高效萃取技術(shù)的研究以及功效研究也顯得更加重要。本文首先對薰衣草精油功效進行了分析,在這個基礎(chǔ)上,總結(jié)了集中高效提取薰衣草精油的技術(shù)方法,旨在助力于我國薰衣草精油提煉與制取技術(shù)的發(fā)展與完善。

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