时间因素对微波辅助萃取山苍子精油的影响研究

邱　宁，秦　静（青岛理工大学琴岛学院，山东　青岛　266106）



时间因素对微波辅助萃取山苍子精油的影响研究

邱宁，秦静
（青岛理工大学琴岛学院，山东青岛266106）

摘要：山苍子精油是一种重要的天然香料和香水原料，本研究利用微波法对山苍子进行萃取提炼精油，考察了山苍子浸泡时间和微波辅助萃取时间对精油萃取量的影响.结果表明，精油萃取率可达6%以上，相对于传统的水蒸气蒸馏法，萃取率提高了50%以上，因此，微波辅助萃取法能有效提高山苍子资源的利用率.

关键词：微波萃取；山苍子精油；萃取率；浸泡时间；萃取时间

引言

山苍子是我国特有的香料植物资源之一，其叶、花及果实均含有芳香油，一般使用山苍子果实制备山苍子油[1-3].山苍子油是重要的天然香料，也是众多香水的基础原料[4].

传统工艺中一般将山苍子果置于锅内，采用水蒸气蒸馏的方法提炼山苍子精油[5].但是此法由于锅内液体存在不流动的死区，湍动效果差，加上蒸馏的时间长、出油率低，所以出油率不超过4%.为提高山苍子的出油率，通常是增加蒸馏时间，但是山苍子的花期和保存期都较短，过长的蒸馏时间就需要增加较多的锅和人力，增加成本.并且此法一般采用木材和煤作为燃料，增加蒸馏时间会对自然环境造成负面影响.为了提高山苍子精油的出油率，研究者考察了酶法[6]、乙醇浸提法[7]、超声波辅助法[8,9]等多种方法，但均未取得良好的效果，出油率没有明显提高.

用微波法制备山苍子精油，是将山苍子的果实浸泡在纯净水中，利用微波辅助萃取的方法提炼其中的精油，利用微波穿透性强的特点提高精油的萃取率.本研究着重考察微波萃取山苍子精油过程中浸泡时间、萃取时间等时间因素对精油萃取量的影响，并分析其萃取率.

1　材料与方法

1.1材料与试剂

山苍子果实，产地为贵州.纯净水，自制.

1.2主要仪器

MKX-H1C1微波化学试验炉，购自青岛迈可威微波应用技术有限公司，微波功率为900W.

1.3实验方法

（1）称取300g的山苍子果实与300g纯净水混合后，置于三个单口烧瓶浸泡，浸泡时间1h；

（2）取浸泡1h的单口烧瓶按照MKX-H1C1微波化学试验炉的要求组装冷凝装置（如图1所示），并开启冷却水；

（3）启动微波，烧瓶内水温上升，冷凝出蒸馏液（蒸馏点温度100℃），萃取时间4小时，收集一次萃取液，萃取液收集在分液漏斗里，静置后收集上层精油，下层水溶液倒入单口烧瓶中重复加热蒸馏，再蒸馏2小时，收集二次萃取液，合并两次上层精油作为总的精油；

图1　MKX-H1C1微波化学试验炉组装示意图

图2　山苍子形态图

（4）重复步骤（2）、（3），改变浸提时间和萃取时间，对山苍子果实进行微波萃取，分别对收集的精油进行称重.山苍子提取前后的形态如图2所示.

2　结果与分析

2.1浸泡时间的影响

用纯净水对山苍子果实进行浸泡，使精油从果实中进入萃取液，有助于提高山苍子精油的萃取率.浸泡时间分别为1、5、24h的山苍子的精油一次萃取量如表1所示.结果表明，随着浸泡时间增加，精油的释放速率增大，一次萃取量明显增加.增加浸泡时间，可以缩短萃取时间，即微波化学实验炉工作时间，而不影响萃取量.在实际生产中可以根据需求，调节浸泡时间和萃取时间，降低能耗.

表1　不同浸泡时间对山苍子精油萃取量的影响

2.2萃取时间的影响

表2　萃取时间对山苍子精油萃取量的影响

在微波辅助萃取山苍子精油过程中，微波辅助萃取时间会影响精油的释放，考察了不同萃取时间条件下山苍子精油的萃取量，结果如表2所示.结果表明，浸泡时间增长有助于精油的快速释放，浸泡24小时后只需要微波辅助萃取3小时，可以得到约20g山苍子精油.虽然延长浸泡时间能快速提取精油，但延长微波辅助萃取时间对精油的萃取量影响更明显，在浸泡5小时条件下，将微波辅助萃取的时间延长至6小时，同样可以得到20g左右的山苍子精油，因而微波辅助萃取时间是山苍子精油萃取量的关键影响因素.

2.3山苍子精油萃取率

山苍子精油的提取率是衡量提取工艺优劣的重要指标，对不同条件下微波辅助萃取得到的山苍子精油萃取率进行了考察，结果列在表3中，萃取率通过下式计算：

萃取率=收集精油总质量/山苍子果实质量

如表3所示，微波辅助萃取山苍子精油的萃取率均高于6%，与水蒸气蒸馏工艺4%的萃取率相比，微波法将精油萃取率提高了53.3～68.0%，因而，微波辅助萃取法能极大提高精油的萃取率，能充分利用有限的山苍子资源.

表3　山苍子精油萃取率表

3　结论

山苍子精油可以直接作为香料香精，也可以作为紫罗兰酮类、维生素等的合成前体，是一种不可多得的珍稀资源.利用微波法对山苍子的果实进行萃取提炼精油，发现延长浸泡时间可以使精油快速释放，微波辅助萃取时间是影响精油萃取量的关键因素，通过调节萃取时间可以使精油充分释放.微波辅助萃取法的精油萃取率要远远高于传统的水蒸气蒸馏方法，萃取率提高50%以上.微波辅助萃取法安全、环保，提取率高，易于放大生产，具有广阔的应用前景.

参考文献：

〔1〕陈建毅.山苍子资源的综合利用[J].北京农业，2013（36）：231-239.

〔2〕翁耿.山苍子化学成分与药理作用研究概述[J].海峡药学，2013，25（1）：45-46.

〔3〕赵婷,陈国华,张鼎华.我国山苍子的研究现状及展望[J].福建林业科技，2010，37（2）：158-162.

〔4〕杨帆，王羽梅.山鸡椒（山苍子）精油研究现状[J].韶关学院学报，2009,3（6）：80-84.

〔5〕邓楠，旷春桃，王玲芝,等.山苍子油的提取、化学成分及其动力学的研究[J].中国食品添加剂，2014（79）:80-84.

〔6〕谢永芳，梁亦龙，王芳霞,等.酶法提取山苍子精油研究[J].食品研究与开发，2013，34（14)：57-59.

〔7〕郑淑英.从山苍子中提取山苍子油的工艺研究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2014，30（4)：17-18.

〔8〕李文爽，江晓波，王涛,等.山苍子挥发油超声波辅助提取工艺优化及其GC MS分析[J].食品工业科技，2015（7）：308-313.

〔9〕韩艳利，旷春桃，李湘洲,等.用不同方法提取山苍子油的比较研究[J].中南林业科技大学学报，2013，33（11)：175-178.

收稿日期：2015-11-27

中图分类号：TQ654

文献标识码：A

文章编号：1673-260X（2016）04-0039-02