芳樟叶油中芳樟醇的单离工艺条件

李桂珍 ，梁忠云 ，陈海燕 ，文彩琳

(广西壮族自治区林业科学研究院 a.林产化工研究所；b.国家林业局中南速生材繁育实验室，广西 南宁 530002)

樟油资源主要来源于樟树。最初的樟油是樟树资源丰富地区的农民用被砍伐后的樟树的根或木片蒸出来的。随着野生樟树资源的日渐枯竭和各地生态环境保护意识的不断增强，人们开始以樟树枝叶蒸油。科技人员在对樟叶油的研究中发现，樟树单株中叶精油的主要组成成分的差异较大，按其主要成分的化学类型分有10个以上不同类型的樟树，其中桉叶油素型、樟脑型、芳樟醇型、龙脑型、柠檬醛型等类樟树具有较大的应用价值，而芳樟醇型樟树最为关注[1-5]。芳樟叶油是利用芳樟醇型樟树的枝叶经水蒸气蒸馏而得的精油，在国际市场上称为Ho Lead Oil。从芳樟叶油中分离得到的芳樟醇无樟脑气息，带有铃兰花的甜香[6-9]，可与从巴西玫瑰木中单离出来的芳樟醇相媲美。芳樟醇多用于各种花香型的香水及水果类食品的香精和辛香料中。为了研究从芳樟叶油中单离芳樟醇的效果问题，采用间歇精馏的方法，以芳樟叶油为原料单离芳樟醇，就真空度、回流比等工艺条件对单离效果（即芳樟醇的得率和纯度）的影响情况进行了实验研究，以期为芳樟叶油的加工提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 原 料

供试的芳樟叶油是用广西黄冕林场的芳樟醇型樟树枝叶以水蒸气蒸馏而得到的自制芳樟叶油，其芳樟醇含量＞80%，樟脑含量＜2%。

芳樟油：市售，其芳樟醇含量为51.57%，樟脑含量为13.76%。

1.2 仪 器

精馏柱：内径为30 mm、长度为60 cm的玻璃柱，柱内装满高效不锈钢三角丝填料。

气相色谱仪：美国安捷伦公司，Aglient-7890A。

1.3 实验方法

实验采用间歇精馏法，即称取一定量的芳樟叶油，投入1 000 mL的三口烧瓶中，装上精馏柱、分馏头和接受器，开启冷凝水，加热，同时开启真空系统，选择一定的真空度。全回流1 h后，调节回流比，按照不同的温度收取馏分，并分析其中芳樟醇和樟脑的含量。摸索最佳工艺条件后再用市售的芳樟油作原料进行对比实验。

1.3 分析方法

用气相色谱法进行芳樟叶油的定量分析，用芳樟醇和樟脑标样作为对照，确定芳樟醇和樟脑的含量。

GC定量分析条件：采用Aglient-7890A气相色谱仪和弹性石英毛细管柱AT-35（60 m×0.25 mm × 0.25 μm），载气为氮气，程序升温为70 ℃，保持5 min，以5 ℃/min升至150 ℃，再以10 ℃/min 升至230 ℃，保持6 min，进样口温度为250 ℃，汽化室温度为250 ℃，分流比为1∶50，进样量为 0.5 μL。

1.4 产品得率的计算公式

98%的产品得率＝{芳樟醇含量为98%的馏分量（g）/[投入原料量（g）×原料中芳樟醇的百分含量（%）]} ×100%；

90%的产品得率＝{芳樟醇含量为90%的馏分量（g）/[投入原料量（g）×原料中芳樟醇的百分含量（%）]}×100%。

2 结果与讨论

芳樟叶油中樟脑的沸点与芳樟醇的较接近，需选择合适的真空度、回流比才可分离出高纯度的芳樟醇。按照QB/T 2240-2010标准[10]，单离芳樟醇产品要求其芳樟醇含量大于95%，樟脑含量小于0.5%，对樟脑含量作出限制，主要是因为樟脑的凉味对产品香气有影响。实验中以芳樟醇得率和芳樟醇产品质量作为考察指标进行了研究，并将自制芳樟叶油与市售芳樟油的精馏分离效果进行了对比分析。

2.1 真空度对芳樟醇的得率和纯度的影响

真空度对芳樟醇得率和纯度的影响情况如表1。由表1可知，在精馏回流比一定的条件下，芳樟醇的得率和纯度都能达到QB/T 2240-2010标准的要求，但真空度越高，芳樟醇的得率越低，说明分离效果越差，这可能因为真空度过高，精馏温度较低，部分馏分冷却不完全，以致芳樟醇得率偏低；真空度太低（70～80 mmHg），塔釜的温度高，樟脑与芳樟醇的沸点接近，两者又分离不开，芳樟醇的含量比35～40 mmHg时的低，因此，适宜的真空度可选为35～40 mmHg。

表1 真空度对芳樟醇的得率和纯度的影响Table 1 Effect of vacuum degree on yield and purity of linalool

2.2 回流比对芳樟醇的得率和纯度的影响

回流比对芳樟醇得率和纯度的影响情况如表2。由表2可知，在精馏真空度为35～40 mmHg的条件下，回流比对芳樟醇纯度的影响不大，芳樟醇含量都在98%以上，但只有在回流比为4∶1时樟脑含量才低于0.5%，达到了QB/T 2240-2010标准的要求，而且芳樟醇得率也最高，这是由于回流比过低，芳樟醇和它之前的轻组分没有很好地分离开，而回流比过高，芳樟醇和樟脑又不能很好地分离开，所以合适的回流比应选为4∶1。

表2 回流比对芳樟醇得率和纯度的影响Table 2 Effect of reflux ratio on yield and purity of linalool

2.3 自制芳樟叶油与市售芳樟油的一次精馏分离效果的对比分析

在真空度为35～40 mmHg、回流比为4∶1的条件下，以市售芳樟油为原料进行对比实验，其分离效果与以自制芳樟叶油为原料的一次精馏分离效果如表3。由表3可知，不管是得率还是产品质量，芳樟叶油芳樟醇的精馏分离效果均明显好于市售芳樟油，工业生产上从芳樟油中分离芳樟醇，通常采用精馏和冷冻相结合的方法才能使樟脑含量降低到0.5%，而芳樟叶油一次精馏产品就能达到QB/T 2240-2010标准的要求，因此，发展芳樟叶油是天然芳樟醇生产的一个重要方向，值得推广。

表3 自制芳樟叶油与市售芳樟油的一次精馏分离效果Table 3 Isolation effect of self-made and marketed essential oil in Cinnamomum caphora by one time rectification %

3 结 论

实验结果表明，经过一次精馏，从芳樟叶油中单离芳樟醇的较佳工艺条件为：真空度为35～40 mmHg,回流比为4∶1。在此工艺条件下，芳樟醇含量在98%以上的产品得率为86.73%，且单离产品具有铃兰花的甜香；自制芳樟叶油的单离效果远优于市售芳樟油的单离效果。

参考文献：

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[10] QB/T 2240-2010,芳樟醇(单离)[S].北京:中国轻工业出版社,2010.