天然產(chǎn)物化學(xué)

薰衣草精油提取工藝董祥勇2010312220背景介紹

研究目的

實(shí)驗(yàn)方案

運(yùn)用前景背景介紹薰衣草（lavandula

pedunculata

）唇型科薰衣草屬多年生植物，主要產(chǎn)于法國(guó)，前蘇聯(lián)、意大利、英國(guó)、澳大利亞、保加利亞等國(guó)均有栽培。我國(guó)新疆、陜西等地也開始種植。薰衣草葉莖花全株濃香，香味濃郁而柔和，無(wú)刺激感、無(wú)毒副作用，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、薰茶、化妝、洗滌、食品等行業(yè)[1]。背景介紹據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[2]：薰衣草精油的主要化學(xué)成分為芳樟醇，乙酸芳樟酯，４一松油醇，乙酸薰衣草酯等。正是這些成分具有促進(jìn)血液循環(huán)，增強(qiáng)免疫力和機(jī)能活力。松弛消化道痙攣、清涼爽快、消除腸脹氣、幫助消化、預(yù)防惡心眩暈、緩和焦慮及神經(jīng)性偏頭痛、預(yù)防感冒等眾多益處。薰衣草自古就廣泛使用于醫(yī)療上，莖和葉都可入藥，有健胃、發(fā)汗、止痛之功效，是治療傷風(fēng)感冒、腹痛、濕疹的良藥。

背景介紹薰衣草精油因具有殺菌、止痛、鎮(zhèn)靜等功效，已被醫(yī)藥廠商用作以下原料藥。1、治療頭痛、失眠、傷口、殺菌、灼傷、關(guān)節(jié)痛、心跳、疤痕、呼吸系統(tǒng)的原料藥。2、治療暗瘡、燒傷、蚊蟲叮咬、牛皮癬、濕疹的原料藥。3、治療調(diào)節(jié)荷爾蒙系統(tǒng)，生理期前后月經(jīng)痛、憂郁癥、消化不良、減肥美體的原料藥。4、治療初期感冒、咳嗽；促進(jìn)毛細(xì)血管的血液循環(huán)，平穩(wěn)血壓的原料藥。5、治療中樞神經(jīng)、舒解焦慮、改善失眠等神經(jīng)系統(tǒng)的原料藥。背景介紹薰衣草精油可以清熱解毒，清潔皮膚，控制油分，祛斑美白，祛皺嫩膚、祛除眼袋黑眼圈，還有促進(jìn)受損組織再生恢復(fù)等護(hù)膚功能。使用精油調(diào)理的方法，對(duì)付皮膚問(wèn)題效果非常顯著，而且是純天然無(wú)副作用，成了眾多有皮膚問(wèn)題朋友的首選。對(duì)人體有美容，舒緩壓力，放松肌肉等作用。

研究目的隨著人們生活水平的不斷提高，消費(fèi)觀念的改變，人們對(duì)化學(xué)合成香精的安全性越來(lái)越擔(dān)憂，對(duì)天然植物精油的需求量不斷增加。薰衣草是兼有藥用植物和香料植物共有屬性的植物類群之一。其所含香氣成分是天然香精香料的重要組成部分，提取的精油被用于醫(yī)藥、食品加工、化妝品等各個(gè)行業(yè)中[4]。而且薰衣草精油有獨(dú)特的香韻以及天然安全的特性，使薰衣草精油生產(chǎn)日益興盛。實(shí)驗(yàn)方案精油的提取方法有很多種，歸納起來(lái)有如下九種：榨磨法、水蒸氣蒸餾法、有機(jī)溶劑浸提法、超臨界CO2萃取法、超聲波輔助萃取法、微波輻照誘導(dǎo)萃取法、吸附法、微膠囊-雙水相萃取法和酶提取法。現(xiàn)代精油的提取技術(shù)趨向于提取更充分、分離產(chǎn)品純度更高。實(shí)驗(yàn)方案有機(jī)溶劑蒸餾法微波輻照輔助提取法超聲波輔助提取法提取方法實(shí)驗(yàn)方案有機(jī)溶劑蒸餾法有機(jī)溶劑蒸餾法是用有機(jī)溶劑對(duì)芳香原料作選擇性的蒸餾，排除那些不重要的成分，有選擇地提取香味物質(zhì)。有機(jī)溶劑蒸餾法的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單，且可通過(guò)選擇不同的萃取有機(jī)溶劑而有選擇地提取致香成分。實(shí)驗(yàn)方案張秋霞，陳計(jì)巒，江英[3]用有機(jī)溶劑蒸餾法提取：薰衣草干花粉碎過(guò)40目篩，稱取5g，于250mL平底燒瓶中，按料液比1：15加入正已烷75mL，在水浴鍋中進(jìn)行加熱回流提取。提取溫度為55℃，提取時(shí)間為1h。抽濾后，取出冷卻至室溫，在一定條件下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮到小體積，回收溶劑，揮盡溶劑。實(shí)驗(yàn)方案微波輻照輔助提取法微波輻照輔助提取法是促使香料植物組織的維管束和腺胞系統(tǒng)的細(xì)胞破裂，活性物質(zhì)沿破裂的細(xì)胞自由流出，被萃取劑捕獲并溶解其中的一個(gè)過(guò)程。微波輻照輔助的方法一般分為常壓法、高壓法、連續(xù)流動(dòng)法。與傳統(tǒng)提取方法相比，新方法的特點(diǎn)是快速、節(jié)能、節(jié)省溶劑、污染小而且有利于萃取熱不穩(wěn)定的物質(zhì)，可以避免長(zhǎng)時(shí)間高溫引起的物質(zhì)的分解，特別適合于熱敏性組分或從天然物質(zhì)中提取有效成分。另外，微波輻照輔助提取的傳熱與傳質(zhì)方向一致，因而加熱均勻，萃取效率高。實(shí)驗(yàn)方案楊艷，吳素玲[6]利用微波輔助提取法，微波處理?xiàng)l件：微波功率為中檔（484W），輻射時(shí)間5min，固定頻率2450MHz。一定時(shí)間后，取出冷卻至室溫，抽濾，濾出提取液置于圓底燒瓶中，在一定條件下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮到小體積，回收溶劑，揮盡溶劑。實(shí)驗(yàn)方案超聲波輔助提取法超聲波輔助提取的機(jī)制包括機(jī)械機(jī)制、熱學(xué)機(jī)制及空化機(jī)制。超聲波提取的空化作用是：存在于提取液中的微氣泡(空化核)在聲場(chǎng)作用下振動(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)，氣泡迅速增長(zhǎng)，然后突然閉合，在氣泡閉合時(shí)產(chǎn)生激波，在波面處造成很大壓強(qiáng)梯度，因而產(chǎn)生局部高溫高壓，將植物細(xì)胞壁打破，香料得以浸出，從而提高提取率。另外，超聲波次級(jí)效應(yīng)，如機(jī)械震動(dòng)、乳化、擴(kuò)散、擊碎、化學(xué)效應(yīng)等，也能加速提取成分的擴(kuò)散、釋放并與溶劑充分混合而利于提取。選擇合理的聲學(xué)參數(shù)，使萃取液達(dá)到最大空化狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)方案張?jiān)芠5]利用超聲波輔助提取法，超聲處理?xiàng)l件：超聲功率為80W，超聲時(shí)間45min，超聲溫度為50℃。一定時(shí)間后，取出冷卻至室溫，抽濾，濾出提取液置于圓底燒瓶中，在-0.80Mpa和40℃～45℃條件下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮到小體積，回收溶劑，揮盡溶劑。實(shí)驗(yàn)方案1.材料及儀器設(shè)備材料：采自新疆伊犁的薰衣草儀器：KQ-100VDE型雙頻數(shù)控超聲波清洗器；EYEL4型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；SHZ-D循環(huán)水式真空泵；FA2004電子天平實(shí)驗(yàn)方案內(nèi)容方法及工藝流程：薰衣草花瓣—粉碎—過(guò)40目篩—稱重20g—加入300mL正己烷—超聲波提取—旋蒸濃縮—稱量實(shí)驗(yàn)方案實(shí)驗(yàn)步驟：將稱量好的20g薰衣草粉放置于500mL三角瓶中，加入300mL正己烷用超聲波法提取。超聲處理?xiàng)l件：超聲功率為80W，超聲時(shí)間45min，超聲溫度為50℃。一定時(shí)間后，取出冷卻至室溫，抽濾，濾出提取液置于圓底燒瓶中，在-0.80Mpa和40℃～45℃條件下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮到小體積，準(zhǔn)確稱取質(zhì)量，重復(fù)3次，取平均值。實(shí)驗(yàn)方案單因素實(shí)驗(yàn)1）超聲功率為80W，超聲溫度為40℃，超聲頻率為45kHz，研究不同超聲時(shí)間對(duì)薰衣草精油提取率影響。2）超聲功率為80W，超聲時(shí)間為45min，超聲頻率為45kHz,研究不同超聲溫度對(duì)薰衣草精油提取率影響。實(shí)驗(yàn)方案單因素實(shí)驗(yàn)3）超聲時(shí)間為45min，超聲溫度為40℃，超聲頻率為45kHz，研究不同超聲頻率對(duì)薰衣草精油提取率影響。4）超聲功率為80W，超聲溫度為40℃，超聲時(shí)間為45min，研究不同頻率對(duì)薰衣草精油提取率影響。實(shí)驗(yàn)方案正交實(shí)驗(yàn)根據(jù)正交實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，選定了四因素四水平的正交試驗(yàn)。超聲功率/W超聲頻率/kHz超聲時(shí)間/min超聲溫度/℃14028253026045354038028-454550410005560展望21世紀(jì)是一個(gè)追求綠色營(yíng)養(yǎng)健康、回歸大自然的新世紀(jì),以天然香精香料取代化學(xué)合成香精香料更是綠色食品工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì),因而被稱為“液體黃金”之美譽(yù)的天然植物香精油的開發(fā)利用必將迎來(lái)更加廣闊的前景[4]。展望阿芙薰衣草精油被譽(yù)為精油之萃的薰衣草精油搭配多種純植物精油活性因子相輔相成，快速滲透毛囊消毒抗菌，促進(jìn)細(xì)胞再生，促進(jìn)青春痘和小傷口迅速愈合，恢復(fù)皮膚結(jié)締組織，預(yù)防疤痕痘印遺留，同時(shí)平衡肌膚表層油脂分泌、舒緩敏感肌膚、收斂毛孔、補(bǔ)充肌膚水分，調(diào)理肌膚到水油平衡的最佳狀態(tài)，持久保護(hù)肌膚不受青春痘粉刺干擾，恢復(fù)零毛孔零痘痘的細(xì)膩光滑肌膚。參考文獻(xiàn)【1】張吉通.薰衣草的特征及栽培管理技術(shù).農(nóng)業(yè)科技通訊【2】解成喜、王強(qiáng)、崔曉明.薰衣草揮發(fā)油化學(xué)成分的GC-MS分析.新疆大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002.19（3）：294-296【3】張秋霞，陳計(jì)巒，江英.薰衣草精油的提取工藝研究.食品科技.【4】陳和平，周賀新，賀瑞振，等.薰衣草的研究進(jìn)展