超临界CO2萃取菊叶香藜精油工艺研究

何花，雷鸣，薛金彪，郝豆豆，拉多，张勇群

（1.西藏大学理学院，西藏拉萨850000；2.西藏自治区人民政府驻成都办事处医院，四川成都610000）

超临界CO2萃取菊叶香藜精油工艺研究

何花1，雷鸣1，薛金彪1，郝豆豆1，拉多1，张勇群2

（1.西藏大学理学院，西藏拉萨850000；2.西藏自治区人民政府驻成都办事处医院，四川成都610000）

采用超临界流体萃取技术对菊叶香藜精油的提取工艺进行研究。结果表明，在40℃，15 MPa，1.5 h时精油量最高，为31.26 g/kg，是传统水蒸气法的20倍，并且其气味更接近天然的菊叶香藜；超临界CO2提取法比水蒸气法优越，精油量高，时间短。此方法可为菊叶香藜精油快速提取和开发利用提供参考，并为其向工业化方向发展提供理论依据。

菊叶香藜；精油；超临界CO2萃取

超临界流体萃取（SFE）是利用高于临界温度和临界压力的流体对许多物质具有优良溶解能力的特性进行物质萃取和分离[1]。SFE-CO2在精油提取方面被广泛运用，因为其所提精油活性好、纯度高、安全环保，同时也大大缩短了提取时间，使得精油的使用更经济实惠[2]。朱凯等[3]用SFE-CO2技术得到香气饱满、定香效果更好的八角茴香精油；李斌等[4]用SFE-CO2技术高效提取玫瑰精油，得到的精油香气更接近自然；樊振江等[5]用SFE-CO2技术高效提取花椒精油，使其精油的使用更经济实惠。植物精油[6]具有芳香美容[7]、理气止痛[8]、杀虫抗菌[9-10]等作用。

菊叶香藜（Chenopodium foetdum）是藜科藜属植物，生于林缘草地、沟岸、河沿[11]；有记载其可供药用，民间用以治喘息、炎症、痉挛、偏头痛等症状[12]。目前，张勇群等[7]对菊叶香藜进行DNA提取研究，所提DNA完全满足后续试验要求，为分子方面的研究奠定了基础。雷鸣等[6]通过水蒸气法对菊叶香藜进行了精油提取工艺研究，并进行了玉米象活力抑制研究，结果表明，菊叶香藜精油对玉米象有明显的活力抑制作用。菊叶香藜精油在昆虫活力抑制方面已体现出了其价值，而试验又需要大量的精油，所以，探索一种快速方便的提取方法势在必行。采用SFE-CO2技术提取菊叶香藜精油也未见报道。

本试验用SFE-CO2技术对菊叶香藜花进行精油提取工艺研究，旨在为菊叶香藜精油的快速提取和开发利用提供参考，为其工业化生产提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料和试剂

菊叶香藜花采于西藏自治区拉萨市城关区西藏大学新校区校园内（N29°38′，E91°10′），将采来的花粉粒进行清洗，烘干后保存备用。

二氧化碳（纯度为99.8%，拉萨市永顺发消防器材经营部）；无水乙醇（成都市科龙化工试剂厂）。SFE-Ⅱ分析型超临界萃取系统（环球分析测试仪器有限公司）。

1.2 萃取流程与方法

1.2.1 萃取流程超临界萃取流程如图1所示。

1.2.2 超临界CO2流体技术提取菊叶香藜花粉粒精油每次称取菊叶香藜花粉粒5 g置于萃取釜中进行精油提取，记录不同条件下的精油量。选择最优条件下所提精油质量计算其精油量（精油量＝精油质量（g）/样品质量（kg））。

1.2.2.1 不同萃取压力对精油提取效果的影响

在萃取温度30℃，萃取时间1.5 h，物料质量5 g条件下，萃取压力分别为10，15，20，25 MPa时，研究萃取压力对精油提取效果的影响。

1.2.2.2 不同萃取时间对精油提取效果的影响

在萃取压力为15 MPa，萃取温度为30℃，物料质量为5 g条件下，萃取时间分别为0.5，1.0，1.5，2.0 h时，研究萃取时间对精油提取效果的影响。

1.2.2.3 不同萃取温度对精油提取效果的影响

在萃取压力为15 MPa，萃取时间为1.5 h，物料质量5 g条件下，萃取温度分别为30，40，50，60℃时，研究萃取温度对精油提取效果的影响。

1.2.3 水蒸气法提取菊叶香藜花粉粒精油用水蒸气法提取菊叶香藜花粉粒精油，提取方法参照文献[6]进行，记录其精油质量，并计算其精油量。

2 结果与分析

2.1 萃取压力对精油提取量的影响

从图2可以看出，在萃取温度30℃、萃取时间1.5 h条件下，当萃取压力为15 MPa时精油量最多，为27.82 g/kg。

2.2 萃取时间对精油提取量的影响

从图3可以看出，在萃取压力为15 MPa、萃取温度为30℃条件下，当萃取时间为1.5 h时，精油量最高，为27.82 g/kg；小于1.5 h时，随时间的增加精油提取量一直在增加，而大于1.5 h精油提取量则变化幅度不大。

2.3 萃取温度对精油提取量的影响

从图4可以看出，在萃取压力为15 MPa、萃取时间为1.5 h条件下，当萃取温度为40℃时，精油量最高，为31.26 g/kg。

2.4 SFE-CO2法与水蒸气法提取菊叶香藜花精油的比较

表1 2种方法所提精油的比较

从表1可以看出，与水蒸气法相比，SFE-CO2法在短时间内可得到颜色较深、气味较浓、黏稠度更高，精油提取率更高，而且更接近天然状态的菊叶香藜精油。SFE-CO2法提取精油不仅可以保持精油的天然状态，而且可以大大节省时间和人力物力。

3 讨论与结论

本试验结果表明，在40℃，15 MPa，1.5 h时，菊叶香藜花精油量最高，为31.26 g/kg，其气味也更接近天然的菊叶香藜；而水蒸气法所提菊叶香藜花的精油量为1.61 g/kg，且花费时间较长，气味相对也弱。雷鸣等[6]对菊叶香藜精油的昆虫活力抑制方面的研究结果表明，菊叶香藜体现了其对昆虫活力抑制方面的价值。为了进一步开发研究菊叶香藜，并向工业化生产方向发展，找到一种快速高效的精油提取方法是必不可少。而SFE-CO2法的精油量是传统水蒸气法的20倍，并且时间相对较短。因此，超临界CO2萃取菊叶香藜精油是一种比较理想的方法。

［1］高彦祥.超临界CO2萃取小茴香油的研究[J].中国食品添加剂，1997（2）：8-11.

［2］王伟，卢佳.超临界流体CO2萃取技术的研究与分析[J].价值工程，2012（13）：35.

［3］朱凯，朱新宝.超临界CO2萃取八角茴香油及其化学成分研究[J].现代化工，2006，26（增刊2）：178-180.

［4］李斌，孟宪军，颜宪才，等.玫瑰精油超临界CO2萃取及GC/MS分析[J].沈阳农业大学学报，2007，38（2）：170-173.

［5］樊振江，纵伟.超临界CO2提取花椒精油的研究[J].江苏调味副食品，2008，26（1）：10-12.

［6］雷鸣，何花，张鹏飞，等.菊叶香藜精油的提取及对昆虫活力抑制的研究[J].安徽农业科学，2015，43（28）：64-66.

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［12］刘慎谔.东北草本植物志[M].北京：科学出版社，1959：91-92.

Technological Study on the Supercritical-CO2Fluid Extraction of Chenopodium foetidum

HE Hua1，LEI Ming1，XUE Jin-biao1，HAO Dou-dou1，LA Duo1，ZHANG Yong-qun2
（1.College of Science，Tibet University，Lhasa 850000，China；2.Hospital of Chengdu Office of People's Government of Tibet Autonomous Region，Chengdu 610000，China）

In this paper,essential oil of Chenopodium foetidum extraction technology was studied by using the supercritical fluid extraction technology.The results showed that the amount of essential oil was the highest in 40℃and 15 MPa,1.5 h,it was 31.26 g/kg, amount of essential oil was 20 times of the traditional method of water vapor,and the smell was more closely to natural Chenopodium foetidum.The supercritical CO2extraction was superior than water vapor,the amount of essential oil was higher,the time was shorter.This result can provide reference for the development and utilization of Chenopodium foetidum essential oil,and provide theoretical basis for its development in the direction of industrialization.

Chenopodium foetidum;essential oil;supercritical-CO2fluid extraction

TQ654＋.2

A

1002-2481（2016）02-0253-03

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.02.31

2015-11-14

2014年西藏大学国家大学生创新创业计划项目（201410694008）

何花（1993-），女，陕西岐山人，在校学生，研究方向：植物生理学。张勇群为通信作者。