微波辅助水蒸汽蒸馏提取柠檬精油

侯滨滨，李悦

（天津渤海职业技术学院，天津 300402）

微波辅助水蒸汽蒸馏提取柠檬精油

侯滨滨，李悦

（天津渤海职业技术学院，天津 300402）

研究在微波辅助作用下水蒸气蒸馏提取柠檬果皮精油的工艺条件。以选择果皮碎块大小、加NaCl的量、微波辐射功率、微波辐射时间为考察因素，以粗精油的获得量为考察指标，通过正交试验确定最佳工艺条件。结果表明：微波辅助水蒸气蒸馏提取柠檬果皮精油的最佳条件为微波350 W辐射3 min，果皮直径2 mm，加NaCl比例为3%，每100克柠檬皮出油率达1.34 mL。

柠檬；微波；水蒸气蒸馏

柠檬是芸香科柑橘属植物，柠檬精油富含柠檬烯、柠檬醛等多种特殊成分，用于薰身洗面，护肤保健，能融蚀色斑、平衡皮肤酸碱度、收敛毛孔、促进新陈代谢、防止皮肤粗糙老化，此外还可做食品添加剂，给食品调香增味，起到抗菌防腐的作用。柠檬精油主要存在于外果皮的油细胞中，平均含量约0.7%[1]。本文研究在微波辅助作用下水蒸气蒸馏提取柠檬精油的工艺条件，以提高产品经济效益，降低生产成本提供理论依据。

1 材料与研究方法

1.1 材料

1.1.1 新鲜柠檬皮

柠檬为市售，去掉果肉，果皮留用。

1.1.2 主要仪器

XH-100微波合成/萃取仪：北京祥鹄科技发展有限公司。

1.2 研究方法

1.2.1 柠檬皮预处理

精油只含于外果皮，外果皮内便是中果皮。中果皮中含有果胶、苷类、糖分、半纤维素等物质,它是一层白色海绵状的薄壁细胞组织,其细胞形态及大小均不规则,间隙大,充满空气,呈海绵状而富有弹性，在蒸馏中会吸附精油并且产生较多泡沫[2],故此层无利用价值,应先将其与外果皮分离。分离后的外果皮经自然风干后，按研究需要制成大小适宜的碎块，密封保存备用。

1.2.2 精油提取

取100 g柠檬皮碎块，置于水蒸气蒸馏提取器中，按比例加入NaCl[3]，以适量水润湿后置于微波提取器中，按照研究设定的微波辅助作用参数进行提取。

微波辅助作用结束后，进行水蒸气蒸馏，至馏出液无油滴为止。所得馏出液在5℃～8℃下低温静置2 h[4]，可使精油中的果皮蜡质在低温下结晶析出。然后进行油水分离，得到粗精油。

1.3 微波功率对柠檬精油品质的影响

将处理好的直径约2 mm的柠檬皮置于水蒸气蒸馏提取器中，不加NaCl以适量水润湿后置于微波提取器中，在 150、200、250、300、350、400 W 的辐射功率下分别作用3 min后取出，进行水蒸气蒸馏。观察所得精油并比较性状。

1.4 正交试验参数

本次研究，选择果皮碎块大小、NaCl添加量、微波辐射功率、微波辐射时间为考察因素，以粗精油获得量为考察指标。采用L9(34)进行正交试验，筛选微波辅助水蒸气蒸馏提取柠檬精油的最佳工艺参数。

2 结果与分析

2.1 微波功率对柠檬精油品质的影响

研究表明微波辐射对精油的品质影响较大，因此先要选择对柠檬精油无破坏性影响的微波辐射功率。结果如表1所示。

表1 微波功率对精油品质的影响Table1 The affection of microwave's power

根据试验结果分析可知，微波辐射功率在150 W和200 W时，精油出油量较少，且香味较淡，可能是此条件未令精油完全提取所致。功率在250 W～350 W时，所得精油的香味及颜色差别不明显。而当功率达到400 W时，香味转淡，可能是由于较高功率的微波辐射作用破坏了其中的有效成分所致。因此在正交试验部分的微波功率选择250、300、350 W。

2.2 微波辐射水蒸气蒸馏的正交试验

正交试验结果如表2所示，方差分析结果见表3。

由表2中的正交试验数据极差分析可知，在考察的4个因素中，影响微波辅助水蒸气蒸馏提取柠檬精油的主次顺序为：微波功率>果皮碎块直径>盐添加量>微波作用时间。由表3的方差分析进一步证实了该影响因素次序，但均未达到显著水平。根据试验结果可知微波辅助水蒸气蒸馏提取柠檬精油的最佳提取条件为：A1B3C1D3，即微波350 W辐射3 min，果皮直径2 mm，加NaCl比例为3%。在此最佳工艺条件下，柠檬精油的出油率为1.34 mL/100 g（柠檬皮）。

表2 微波辅助水蒸气蒸馏提取柠檬精油的正交试验Table2 The orthogonal experiment of steam distillation of essential oil extracted from Lemon Peel with microwave

表3 方差分析表Table3 The table of variance analysis of orthogonal experiment

3 结论

通过本次研究可知微波辅助水蒸气蒸馏的最佳工艺条件是：先将新鲜柠檬果皮去掉内层白色海绵状物质，经自然风干后，破碎成直径2 mm的碎块，按每100克果皮加入3 g NaCl，用适量水润湿后置于微波提取器中接受350 W、3 min的微波辐射作用，然后进行水蒸气蒸馏，至无油状物馏出为止（耗时约80 min），所得馏出液在5℃～8℃下低温静置2 h，然后进行油水分离，得到粗精油，出油率1.34 mL/100 g（柠檬皮）。此法的提取工艺简单易控制，提取过程中利用无毒性的水进行，避免了有毒物质的残留，破坏精油品质；果皮经过微波的辐射，加速了细胞的破裂，令其中的油性成分更易渗出，有效的减少了水蒸气蒸馏的时间（不经微波辐射的其余条件相同，水蒸气蒸馏耗时约110 min左右）。本文的研究结果为柠檬果皮精油的提取提供了有价值的参考。

[1]吴厚玖,焦必林.中国柠檬香精油的品质评价及发展前景[J].中国食品添加剂，1997(4):49-53

[2]姚祖钰.白柠檬精油提取加工技术研究 [J].香料香精化妆品，1997(4):8-14

[3]陈志慧.从柑桔皮中提取香精油实验的改进 [J].韶关学院学报,2004,25(9)：57-59

[4]赵丽,韩晓妍,景磊,等.柑桔精油的制取与应用[J].天津化工,2006,20(3):41-43

The Research in Steam Distillation of Essential Oil Extracted from Lemon Peel with Microwave

HOU Bin-bin,LI Yue
（Tianjin Bohai Vocational Technical College，Tianjin 300402,China）

Research the technological conditions of steam distillation of essential oil extracted from Lemon peel with microwave.These technological conditions include size of lemon peel,the mass of salt,the power and the time length of microwave,and the mass of rough essential oil is the research standard.At last,through the orthogonal experiment ascertain the best technological conditions.The result of the research is that the power of microwave is 350 W,the time length of microwave is 3 minutes,the size of peel is 2 mm,the proportion of salt is 3%,the collect rates of essential oil is 1.34 mL/100 g peel.

lemon；microwave；steam distillation

侯滨滨(1979—)，女（汉），讲师，硕士研究生，研究方向：天然产物提取及应用研究、化学药物合成。

2009-12-28