淺析植物精油的提取與精煉再制造

王 爽 王慧賓 翁雅青 涂招秀 楊 奕

（江西省科學院應用化學研究所，江西 南昌 330096）

0 前言

植物精油的含量除了和生長環境（海拔高度、降雨量、氣候等）、采摘時間（王自健等[1]用水蒸氣蒸餾法研究了薰衣草不同生長時期的精油含量，結果表明此種植物在開花盛期時采摘，精油品質最好））、太空誘變（胡蓮花等[2]研究了太空效應對薰衣草精油成分的影響）等有關之外，還和提取方法有關，例如萃取前的處理、萃取的溫度、時間長短和萃取方式等有關。該文論述了精油的各種提取方法，分析其利弊，并用薰衣草精油的提取方式舉例說明，以期為從事精油提取的科研人員全面掌握目前已廣泛使用的精油萃取方法。因為薰衣草精油用途廣泛，被認為是芳香療法中的萬用精油[3]，屬唇形科植物，具有舒緩神經系統的精神緊張、輔助治療失眠、頭痛、坐骨神經痛、高血壓、活血通絡、殺菌、治療皮膚炎癥、緩解肌肉疼痛、哮喘和蟄傷等功效，所以該文在論述精油的提取方法時以薰衣草精油的研究論文為例進行說明。

1 精油本質

精油內含的成分是維持植物生命的元素，被稱為是植物的“第五元素”，是一種存在于自然界植物花朵、葉片、根莖和果實等中的有機化合物，它們具有揮發性、含有芳香氣味以及高濃縮度的性質，至今運用在芳香療法用途上的精油有100 多種。

2 精油的提取方法

精油的提取方法主要包括蒸餾法、壓榨法[4]、古代脂吸法、有機溶劑萃取法[5]、超臨界二氧化碳萃取法、超聲波萃取法、微波輔助水蒸氣蒸餾法[6]。

2.1 蒸餾法

此種方法是最普遍使用的方法，包括水蒸餾法、水蒸汽蒸餾法[7]、循環水蒸餾法、減壓蒸餾法、滲透蒸餾法、分餾法、干餾法、精餾法和Attar 蒸餾法。其中最常用的是水蒸餾法、水蒸汽蒸餾法。

2.1.1 水蒸餾法

用于在熱水里不發生反應的精油，由于蒸餾時間長，酯類百分比含量高的精油，易轉變為相應的醇類和羧酸類，因此有的植物需要采用水蒸汽蒸餾法。水蒸餾法是個緩慢的過程，較多地用于接觸熱水而不被損害的精油。

2.1.2 水蒸汽蒸餾法

精油接觸熱量的時間比水蒸餾法短，不易產生水解。多用于植物的莖、根、花朵及葉片，在冷凝過程中，循環的水可多次使用，最后可用來制作成花露水或精油花香水。胡星麟[8]等研究了薰衣草同一產地不同品種的精油成分含量，用的是水蒸氣蒸餾法。李雙明等研究了在水蒸氣蒸餾法過程中使用超聲處理以提高萃取率[9]。路喆等[10]用水蒸汽蒸餾法研究了新疆不同品種的熏衣草精油的成分和含量。

2.1.3 循環水蒸餾法

分離出的純露再蒸餾，以提高萃取率。

2.1.4 減壓蒸餾法

用減壓裝置，降低容器內的壓力，以降低水的沸點的目的。

2.1.5 滲透蒸餾法

蒸氣從植物的上方壓下來，與蒸汽蒸餾法的蒸汽運行方向相反。

2.1.6 分餾法

操作過程和一般的蒸餾法一樣，根據蒸餾速度的不同，分批次收集精油，這些不同批次收集的精油稱為鎦分。

依蘭精油是利用分餾法獲得的。在此方法中，分餾過程停止和重新啟動的次數達到4 次，不同批次更換不同的收集器。第一次的餾分為依蘭的萃取物，后續的餾分則為第一、第二和第三級別之分。

第一等級是依蘭萃取物，包含有揮發性最強的精油成分，再加上部分較低揮發性的組成物。第二和第三等級則含有大量揮發性低的組成物質，等級最低的餾分成分含有揮發性最低的組成物質。

佛手柑精油中的呋喃香豆素會引起光敏副作用，因此運用分餾的方式去除佛手柑精油中的呋喃香豆素。此外，甜橙油、檸檬油、葡萄柚等精油要在化妝品或醫藥上使用就必須要去除單萜類和倍半萜類。

2.1.7 干餾法

干餾法又稱干式蒸餾法，是物質在隔絕空氣環境下發生的反應。由于溫度高，精油成分內含有高溫破壞的植物組織，例如酚類和焦油等，降低了精油的品質。

秘魯香膏（Peru balsam）和苦配巴香脂（Copaiba）都是使用干餾法提取出來的，這2 種精油并不常使用在芳香療法上。可以在真空環境、低于沸點的溫度下蒸餾植物原料。

2.1.8 精餾法

精油再次蒸餾已達到純化效果的方法。

如果精油中包含非揮發性或極低揮發性的雜質，需要再次通過真空蒸餾或蒸汽蒸餾達到純化的目的。尤加利精油需要使用精餾法，因為尤加利精油中桉葉素的標準含量需達到70%以上，如果第一次蒸餾出的桉葉素含量未達到70%以上，則會再次蒸餾以去除雜質，增加精油中桉葉素的濃度。

2.1.9 Attar蒸餾法

Attar 蒸餾法是印度特有的古老蒸餾方法，通常是用來蒸餾珍貴的花朵類精油。蒸餾鍋和蓋子之間用黏土密封，為了保持恒定的蒸餾溫度，燃料用牛糞或木材，如果蒸餾過程中溫度高會在鍋蓋上澆水，溫度低則會加燃料。蒸汽流進冷卻中的收集桶內，收集桶內有檀香精油，最后水油分離，得到帶有檀香底味的精油。由于檀香精油的成本和人工制作的工藝，使其價格稍高。除了檀香Attar ，還有用巖蘭草作為Attar 蒸餾的精油。

2.2 冷壓法

冷壓法又稱壓榨法，包括海綿吸取法、手工釘刺法和機械冷壓法。適用于精油分子遇熱分解的情況，果皮中的精油用物理擠壓的方法經過離心分離得到的精油，此方法一般用于提取蕓香科柑橘屬果皮類的精油。

2.3 脂吸法

古代的脂吸法是利用精油的親油特性，用油脂把植物中的精油溶解出來，目前已幾乎不用。

2.4 有機溶劑萃取法

有機溶劑萃取法是古代脂吸法的繼承和發展，目前大量用于萃取珍貴花朵類精油。此種萃取方法包括：超臨界二氧化碳萃取法、揮發性碳水化合物溶劑萃取和香脂法。常采用的有機溶劑有乙醚、己烷、丁烷等，這種方法的優點是避免了蒸餾法的高溫，缺點是溶劑殘留問題。曹少華等[11]研究了薰衣草精油通過溶劑萃取法和水蒸氣蒸餾法的得率，研究結果表明溶劑萃取法的精油得率要高于水蒸氣蒸餾法，但得到的精油品質水蒸氣蒸餾法要好一些。張曉燕[12]研究了用水蒸氣蒸餾法提取薰衣草干花精油得率為5%。郝瑞芬等[13]研究了不同薰衣草品種的精油含量，用的也是水蒸氣蒸餾法。以上的研究數據表明每一種提取方法都有各自的優勢與劣勢，找到適宜的提取方法，探尋最佳的提取方式一直是研究人員攻克的目標。

2.4.1 超臨界二氧化碳萃取法

此種方法是用氣液混合的CO2代替溶劑萃取法中的溶劑，因此無溶劑殘留。缺點是設備昂貴。王仲等[14]用此法提取了不同產地的薰衣草，萃取率大于5.15%。馬萱等[15]研究了用超臨界CO2萃取法萃取熏衣草精油，得到的精油品質和得油率效果都很好，而由于用此方法操作溫度低，精油的中的熱不穩定性成分和易氧化組分不易破壞，能很好地保留薰衣草的天然香氣。圖1 是TY-021 型超臨界CO2萃取裝置圖。

圖1 TY-021 型超臨界CO2 萃取裝置圖

2.4.2 香脂法

首先在木框或玻璃板上涂上動物脂肪或植物油，將鮮花鋪在其上方，放置24 h ～48 h 后，取下鮮花，再鋪滿一層新鮮的花瓣，重復上述步驟直到吸收飽和為止。香脂肪法制作成本高。

2.5 超聲波萃取法

超聲波萃取法是用超聲波提取精油的一種方法。

2.6 微波輔助水蒸氣蒸餾法

此種方法主要是以水蒸氣蒸餾法為主，是水蒸氣蒸餾法的改進方法。

3 精油的再制技術

精油除了上述提取方式之外，還有混合摻雜的、添加某種功效成分的或化學合成的，化學合成的雖然氣味和物理特征上與天然精油極為相似，但在功效使用上不同，這種化學合成的精油一般應用于香水行業。部分精油會有后續處理，通常指的是去除易氧化的單萜烯和能導致光敏性的呋喃香豆素，例如去除呋喃香豆素的佛手柑精油。

4 精油成分的檢測分析方法

精油提取后采用氣相-質譜聯用儀（ GC-MS） 檢測分析精油化學成分。

5 結語

隨著人們對中醫香療法和芳香療法的深入研究以及人們生活水平的提高，精油的品質和純度越來越受到重視，精油的每種提取方法都有其各自的優勢和不足，為了得到更高的得油率和更好品質的精油，有時綜合采用幾種方法。所有精油都是萃取自木本、灌木或草本植物。同一種物質萃取的部位不同，例如根莖、葉片、花朵、果實，有時功效也不完全一致，需要我們做更深入的研究。