天然产物提取工艺学第六章

三、精油的提取工艺
提取过程：原料的准备、精油的提取和精油的分离
1. 原料的准备
(1)原料的采收 (共同的要求)
根类：可用采伐木材后树根，去掉泥土，如柏树根，可提取 柏木油； 全草类：在植物生长旺盛季或花蕾形成期采收，如熏衣草等 叶类：要求叶生长旺盛，深绿色、青色，叶柄宜短，无枯黄 叶等杂质和泥土等； 花类：要求新鲜、完整，最好在含苞待放时，如玫瑰花等； 皮类：要求树皮完整、洁净，不能发霉，如桂皮； 种子类：要求种子成熟度一致。
三、精油的功能
食用精油的功能主要给食品提供浓郁的 香味，增加食品的风味。 已用精油具有多种医疗功效。 如：精油气味芬芳，自然的芳香经由嗅 觉神经进入脑部后，可刺激大脑前叶分 泌出内啡汰和脑啡汰两种激素，使精神 呈现最舒适的状态。 另外，还可防传染病、发炎、防痉挛等。
四、精油的性质
1.精油的主要成分
精油的提取
常用的方法有： 水蒸气蒸馏法 浸提法 压榨法 吸附法。
（2）浸提法
生产原理： 浸提是将溶剂加入固相或另一液相混合物中， 使其中所含的一种或几种组分溶出，从而使混 合物得到完全或部分分离的过程。 一般是用挥发性溶剂将芳香油植物中的芳香成 分浸提出来，通过蒸发浓缩回收溶剂后，得到 既含有芳香成分又含植物蜡、色素、脂肪等杂 质的膏状混合物——浸膏。 常用溶剂：石油醚、乙醇、苯、二氯乙烷等。 如:茉莉花、桂花、木兰花等。
1. 原料的准备
(2)原料的保管与贮藏
原则上，含精油的原料采后应立即蒸馏， 以防霉变影响油的质量。 不能及时加工，可贮藏于干燥、阴凉、通 风好的仓库内。
1. 原料的准备
(3)原料的粉碎（根据原料的类型进行破碎）
叶类一般用机械切成丝， 花类一般不需破碎可直接蒸馏； 果实和种子必须粉碎成粗粉，或压碎； 根、茎及木质部用机械切成薄片或小段，或粉 碎成粗粉。
2.化学分离法 碱性成分分离：将精油溶于乙醚中，用 1%HCl萃取数次，分取酸水层，再碱 化，用乙醚萃取，除去乙醚，得到碱性 成分。 酸性成分分离：将精油的乙醚溶液用5％ NaHCO3溶液萃取，分取碱水层，用酸 化，乙醚萃取，除去乙醚得到酸性成分。
3.层析法
薄层层析 极性大小 烃<醚<酯<醛<醇、酚<酸 柱层析 气相层析 多种结合
3.精油的化学性质
萜类精油化合物，具有不对称碳原子，几乎都具 有旋光性。 （1）不饱和性： a.易被氧化，形成氧化物。 b.在有酸条件下加热不稳定，双键易于破裂； c.可与卤素等发生加成反应； （2）呈色反应 由于组成成分不同，找不到共同的呈色反应试剂。
五、植物与精油
1.精油在植物体内的分布 精油一般分布较多的为花、果，其次是 叶，再为茎干。 在花中精油的分布也不平衡：最常见的是 花冠部分，其次为花萼和花丝。 如：重瓣玫瑰、茉莉等的精油在花瓣内， 熏衣草的精油集中在花萼内。
天竺葵精油 Geranium
提取自花和叶子。平衡皮脂分泌、改善毛 孔阻塞、冻疮，使苍白皮肤红润有活力； 调节荷尔蒙，对经前综合症有疗效，改善 更年期问题，利尿、排毒；舒解压力、平 抚 焦 虑 、 沮 丧 、 使 心 理 平 衡 。
薄荷精油 Peppermint
提取自新鲜薄荷草。具振奋精神、集中注 意力、消除疲劳、对呕吐、腹泻、晕眩症 状很有帮助，薄荷精油能镇静/净化肌肤、 平衡油脂分泌，在居家芳香方面有驱除蚊 虫的效果。
(a)间歇式水蒸气蒸馏方法：又有水中蒸馏、水 上蒸馏和蒸汽蒸馏。 水上蒸馏：又称隔水蒸馏，是把原料置于蒸馏 锅内的筛板上，筛板下盛放一定水量以满足蒸 馏操作所需的足够的饱和蒸汽，水层高度以沸 腾时部溅湿原料底层为原则。 水上蒸馏可采用直接火加热、直接蒸汽加热火 间接蒸汽加热；适于芳香植物如薄荷、桉树叶 等，也适用粉碎后干燥原料。
三、精油的提取工艺 提取过程：原料的准备、精油的提取和 精油的分离
2. 精油的提取
常用的方法有： 水蒸气蒸馏法 浸提法 压榨法 吸附法。
（1）水蒸气蒸馏法
将花材倒入容器中并加入水，加热，蒸汽与油 气经由顶端的出口进入冷凝器中凝结，因精油 的相对密度比水轻，所以会浮在水面上，水面 上的精油为首次萃取出来的最高品质的精油。 花水/晶露：精油略溶于水，与精油一同冷凝 的水中留有少量的精油物质，这些水与精油同 样具有疗效，因其浓度很低，可以直接使用而 不用稀释。 本法操作最简单、成本较低、为最常用的萃取 方法。
第六章 精油提取工艺
基本要求
了解精油的理化性质和分类，以及 各种生理活性； 掌握精油的提取工艺。 实例
第一节 概述
一、精油的定义 精油(essential oil):也称为“芳香油”，是 存在于植物体的一类可随水蒸气蒸馏且 具有一定香味的挥发性油状液体的总称。 国际标准化组织(ISO)定义：精油是一种 使用水或蒸气蒸馏或机械加工柑橘皮或 使用自然物质干蒸馏得来的产品。蒸馏 之后，精油就从水中分解出来。
二、精油的种类
精油品种3000种以上，有商业价值约百种。 根据植物种类分为八大类：
柑橘类：来自佛手柑、葡萄柚、柠檬、莱姆、橘子； 花香类：来自天竺葵、玫瑰花瓣、熏衣草、依兰、橙花油； 草本类：来自罗马甘菊、欧薄荷、迷迭香等； 樟脑类：来自茶树、白千层等； 辛香类：来自黑胡椒、姜等； 树脂类：来自榄香、没药等； 木质类：来自西洋杉、檀香、松木等； 土质类：来自广藿香、岩兰草。
一、精油生产的特点
1. 生长的季节性较强，成熟度不同，差异大； 2. 生长过程中需要香员参与。需品香员的鉴别； 3. 生长品种多样化； 4. 操作人员需要掌握多方面的知识和能力。 5. 精油的提取量低。 如：3-5t的玫瑰花瓣，萃取1kg玫瑰精油。
二、精油生产中的注意事项
1. 生长的季节性较强，在生长季节前检查 和维修好生产设备； 2. 原料关，保管好原料； 3. 严格遵守工艺操作规程； 4. 安全操作，严防火警。
柠檬精油 Lemon
提取自果皮。改善油性皮肤、亮肤、美白 净化皮肤、改善破裂微血管、去老死细胞、 除鸡眼、扁平疣；促进血液回圈、减轻静 脉曲张；降血压、改善贫血；减轻头痛、 痛风、关节炎；抗感染、感冒、发烧；助 消化、澄清思绪。
迷迭香精油 Rosemary
提取自花朵叶子。减轻皮肤充血、浮肿、 肿胀；收敛皮肤、改善头皮屑；疏解经痛、 利尿、减肥；对胃肠、心、肺、肝、胆都 有裨益；强心剂、降血压、调理贫血；提 神、醒脑、恢复中枢神经活力。
四、精油的性质
2.精油的物理性质
精油几乎不溶于水（或溶解极微）， 常温下为油状液体。 大多数精油比水轻，称为轻油； 但也有比水重的，称为重油； 精油能随水蒸气蒸出，易溶于多种挥发性有机溶 剂，如乙醇、乙醚、丙酮等，还可溶于乙二醇。 具有一定的溶解能力，能溶解各种蜡、树脂等。 一般精油的燃点在45-100℃，属三级易燃危险品
茶树精油 Tea Tree
提取自叶子。净化皮肤、消除水痘、疱疹、伤 口化脓、疣、疮、灼伤、晒伤；最佳面疱皮肤 治疗剂；改善癣、香港脚、头皮屑；最佳抗生 素、抗感冒、抗菌、抗病毒剂、可治疗性病； 增强免疫力；抗真菌及生殖器感染、搔痒；驱 虫及跳蚤；头脑清新、恢复活力、抗沮丧。
常见的有： 酸类：大部分为水溶性的，是很好的抗炎物质，具有镇 静效果，且精油中所含弱酸可以治疗皮肤问题； 醇类：最常见的是单萜烯醇，抗菌效果好，也能增强免 疫力。 醛类：安抚中枢神经，抗炎效果好。又分柠檬醛、肉桂 醛等； 酯类：精油中的香味由此而来，是一种香气分子。可抗 炎、抗痉挛以及平服神经系统。 酮类：羟基于两个碳基结合化合物的总称，植物中的酮 大部分具有特异气味和毒性； 萜类：主要是半萜、单萜、倍半萜、二萜等。
（2）生产工艺：
植物原料
蒸 馏 器 加 热 蒸 馏 冷 凝 油 水 分 离 萃 取 复 蒸
直接精油 浸出 粗油 复 馏 粗 油
澄 清
除 水
过 滤
混 合
馏 出 水
蒸馏方法：
精油的蒸馏方法有间歇式和连续式。 (a)间歇式水蒸气蒸馏方法：又有水中蒸馏、水 上蒸馏和蒸汽蒸馏。 水中蒸馏：将原料放入蒸馏锅的水中，水高刚 满过料层，使其与沸水直接接触。 水中蒸馏可采用直接火加热、直接蒸汽加热火 间接蒸汽加热；适于某些鲜花、破碎果皮和易 粘结原料；如玫瑰花、橙花等。
(1)生产原理：
通过水分子向原料细胞中渗透，使植物中的精 油成分向水中扩散，形成精油与水的共沸物。 蒸出的精油与水蒸气通过冷凝，油水分离后得 到精油。 a.扩散作用：必须使用饱和水蒸气才能达到蒸馏 精油；在较高温度下，精油和水分子的运动速 度加快，有利于扩散作用。 b.水解作用：高温下会发生水解作用。 注意：接触时间越长，水解作用越大。 c.热力作用：温度的高低，对品质有一定影响。
(a)间歇式水蒸气蒸馏方法：又有水中蒸馏、水 上蒸馏和蒸汽蒸馏。 直接蒸汽蒸馏：由外来的锅炉蒸汽直接进行蒸 馏。通常在筛板上锅底部位装有一条开小孔的 环形管，锅炉来的蒸汽通过小孔直接喷出，通 过筛板的筛孔进入原料层加热原料。由锅炉来 的蒸汽具有一定的蒸汽压、温度较高而含湿量 又较低的饱和蒸汽，能很快加热料层，因此加 热蒸馏时，干料必须在装锅预先湿透。 蒸汽蒸馏，速度快，温度高，可缩短蒸馏时 间，高沸点的成分可蒸出，出油率高，对原料 中物质的水解作用小，蒸馏效率高。适于大规 模生产。
尤加力精油 Eucalyptus
提取自叶子。消炎、治溃疡，改善阻塞皮 肤；治感冒、咳嗽、肺结核、气喘、退烧、 杀菌、减轻肌肉疼痛，对肾炎、淋病、糖 尿病有帮助；集中注意力、增加活力、头 脑冷静。
Baidu Nhomakorabea
甜橙精油 Orange
提取自果皮。甜橙是少数被证明有镇静作用的精油 之一，有着甜甜橙香味的甜橙精油，可以驱离紧张 情绪和压力、改善焦虑所引起的失眠，由于橙皮中 含有大量的维他命C，能预防感冒、对皮肤有保湿效 果、能平衡皮肤的酸咸值，帮助胶原形成，对于身 体组织的生长与修复有良好的功效。能促进发汗， 因而可帮助阻塞的皮肤排出毒素，对油性、暗疮或 干燥皮肤者皆有帮助。
生产设备
间歇式水蒸气蒸馏提取： 设备：蒸馏锅、冷凝器和油水分离器。 蒸馏锅：主要设备 冷凝器：关键设备 油水分离器：根据精油的比重，选择轻油 或重油分离器。
蒸馏法：
精油的蒸馏方法有间歇式和连续式。 连续式蒸汽蒸馏，蒸馏时，首先将原料切碎 后，由加料运输机将原料送入加料斗，经加料 螺旋输送器送入蒸馏塔内，通蒸汽进行蒸馏， 馏出物经冷凝器进入油水分离器，料渣从卸料 螺旋输送器卸出运走，分出的即为成品。 优点：操作过程机械化，精油得率高，品质高， 生产成本降低，工作条件改善。 缺点：耗电量大。
生产工艺： 常用的有固定浸提、逆流浸提、转动浸提 和搅拌浸提。
（4）压榨法
生产原理：压榨是通过机械压缩力将液固 两相混合物中分离出来的一种单元操作。 必须在室温下进行操作。 适用于热敏性精油的提取，如柑橘类精油。
四、精油的净化与分离
需进一步分离，方法有：分馏法，化学 分离法，层析法，溶剂萃取，离子吸附 等方法。 1.分馏法：各沸点有一定的差异和一定规 律性，进行减压蒸馏。 如：双键减少沸点降低 三烯>二烯>一烯 极性增加沸点增高 醚<酮<醛<醇<酸。
五、植物与精油
2.精油在植物体内的形成 植物体内精油的生物合成是在植物细胞中 存在的一种酶系统的催化作用下进行的。
3.精油在植物不同生长发育期的含量和成分变化 4.生态条件对精油含量与组成的影响 不同季节、不同天气条件、不同时间，含油量各 不相同，主要的作用因素为气温和日照。
第二节 精油的提取工艺特点
“才子相见都相赏，天下风流是此花”。
玫瑰精油的提取
5千克玫瑰花瓣才能提取出1滴纯正的 玫瑰精油，玫瑰精油被称为液体黄金
实验装置：
1、实验材料的准备 2、实验仪器的安装 3、实验时间较长
会呼吸的香氛精灵
精 油 系 列
薰衣草精油 Lavender
提 取 自 花 朵 。 适 合 任 何 皮 肤 、 治疗灼伤、 晒 伤 ， 促 进 细 胞 再 生 、 平 衡 皮 脂分泌；改 善 粉 刺 、 脓 肿 、 湿 疹 ； 防 止 秃 顶；杀菌驱 虫 、 清 肝 、 脾 、 促 进 肠 胃 功 能 、止呕吐、 改 善 生 理 问 题 ； 改 善 支 气 管 炎 、气喘、喉 炎；安定情绪、抗沮丧、降血压、治失眠。