大学生科技创新实验——薄荷橘皮空气清新剂的设计研究

文/广东茂名健康职业学院 李家艳 魏日程 卢庆芳 梁阳 林莹波

一、研究背景

随着人民生活水平的逐步提高，人们对自身所处的环境品质有了更高的要求。淡雅清新的环境可以使人心情愉悦，于是空气清新剂这一产品应运而生。空气清新剂作为应用在环境卫生领域的一类化工产品是在二十世纪开始流行的。现在空气清新剂的使用也越来越普遍，卧室、卫生间、办公室、车上等空间或场所都用它来增香，改善空气味道。

目前，市面上出售的空气清新剂品种繁多，归纳起来主要有三种类型，分别为气态、液态和固态。气态的空气清新剂又分为臭氧和负离子两种类型；液态的空气清新剂主要是在有机溶剂中溶入各种不同香料而制成；固态的主要有熏香及卫生香两类。市场上出售的空气清新剂主要由乙醇、水和香精等成分组成，并且大多数会含有甲醛、二甲醚、石油蒸馏物、雾体催化剂等推进剂。这类空气清新剂消除异味的方式一般是通过散发自身的“香气”来掩盖空气中的异味，通俗地说就是该类空气清新剂单纯依靠混淆使用者的嗅觉来“淡化”周围空气中的异味，在未能真正消除异味的同时可能还会造成居室空气的二次污染。这类空气清新剂的化学成分如果长期被人体接触，有可能会导致呼吸系统的疾病，造成呼吸困难，也会损害人的脑组织，还可能让人的眼睛感到不适。对于过敏者而言，若是直接接触到皮肤，会产生皮肤红肿和脱皮的不良反应，严重者甚至会诱发麻疹。

鉴于以化工成分为主制成的空气清新剂在使用过程中凸现的诸多弊端，本研究课题旨在研发一款具有抗菌与驱蚊效果，适合现代居家环保人士使用的天然空气清新剂。我们的科研小组采用药食两用的中药材为主要原料制作的产品，安全可靠，符合现代人们追求天然绿色健康的生活理念。

二、主要成分——药食两用中药材薄荷与橘皮的概述

目前，市面上鲜见以薄荷与橘皮为主要原料制作而成的天然空气清新剂产品。本课题研究基于“药食两用中药材”——薄荷与橘皮为原料制作的天然空气清新剂，通过查阅大量相关文献和指导老师的建议，采用水蒸气蒸馏法，操作简便安全，可使新鲜薄荷和橘皮中的挥发油等活性成分易于分离出来，气味清香，加工成本低，而且不污染环境。

在国家卫生健康委员会最新发布的药食同源原料目录(2017版)中，薄荷与橘皮皆入选既是食品又是药品的中药名单。薄荷来源于唇形科植物薄荷Mentha haplocalyx Briq.的地上部分，主产于江苏、安徽、浙江、江西、河南等地。薄荷是有名的芳香药、调味药及祛风药，被广泛应用在食品工业和日用化工。薄荷主要含有挥发油(薄荷油)，油中主要成分为L-薄荷醇及少量L-薄荷酮等。现代药理研究表明，薄荷油具有祛痰、利胆、解痉、抗炎镇痛、抗菌抗病毒、促渗透等多方面的药理作用。橘皮，也叫陈皮，来源于芸香科常绿小乔木植物橘Citrus reticulata Blanco及其栽培变种的成熟果皮，主产于广东、广西、福建、湖南、湖北、江西、四川、浙江、重庆等地，以广东江门新会产质为最佳。橘皮主要含有挥发油成分，现代药理研究表明，橘皮挥发油中柠檬烯对很多细菌和真菌都具有较强的抗菌活性。

三、主要研究内容

1.薄荷橘皮空气清新剂的制备

主要以药食两用中药材——薄荷与橘皮为原料，经水蒸气蒸馏法提取挥发油加工制成薄荷橘皮空气清新剂。天然空气清新剂的制备方法，主要包括如下工艺步骤：新鲜原料清洗；摊晾；剪碎；提取；调配；装瓶。

2.薄荷橘皮空气清新剂的卫生学质量分析

根据目前所就读高校的科研实验条件以及科研小组所掌握的实验技术和方法，我们设定了对天然空气清新剂成品以下的检验项目：①化学指标：汞(Hg)、砷(As)、铅(Pb)、甲醇；②微生物指标：细菌总数、致病菌(绿脓杆菌、粪大肠杆菌、金黄色葡萄球菌)、真菌；③毒理学指标：半数致死量LD50。

化学指标参照(GB7917-1987)《化妆品卫生化学标准检验方法》；微生物指标参照(GB7918-1987)《化妆品卫生微生物标准检验方法》；毒理学指标参照(GB7919-1987)《化妆品安全性评价程序和方法》。

3.薄荷橘皮空气清新剂的抗菌与驱蚊的实验研究

主要进行抑菌、驱蚊效果的实验研究。抑菌实验研究薄荷空气清新剂对金黄色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)以及枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)的抑制能力。驱蚊实验包括实验室驱蚊试验和志愿者现场驱蚊试验。

四、应用价值与转化前景

薄荷橘皮空气清新剂的香气纯正、气味芬芳，以新鲜薄荷和橘皮为主要原料，不添加任何香精，属于天然空气清新剂。由于薄荷和橘皮含有多种抗菌与驱虫的活性成分，依据本研究课题制备的薄荷橘皮空气清新剂，具有净化空气、驱蚊、抑菌等功效，并且产品具有安全、透明性好等优点，适用于家庭、办公室、卫生间等场所，是一种绿色环保产品，具有较高的实用价值，可成为四季常备的居家日化产品。

薄荷橘皮空气清新剂的制备可充分利用薄荷和橘皮这两种药食两用中药材的丰富资源，并且使用安全性高，制备工艺简单，具有极大的开发应用前景。未来谋求与相关企业合作研发生产，将其制成安全有效的天然空气清新剂产品推向市场，符合现代人回归大自然的要求，必定会深受居家人士的青睐。

五、结语

目前，大学生科技创新计划项目是高校重要的实践创新活动之一。根据学校科研实验条件而开展的科技创新实验是培养在校大学生的创新思维以及提升其创新实践能力的有效载体。将制作好的成品作为校园大学生创业创新的最新成果向学生展示，能有效激发全校学生的参与兴趣与热情。未来将寻求企业共同合作将薄荷橘皮空气清新剂开发成为一种安全有效的日化产品，批量化生产，投入市场应用，以期产生良好的社会效益和经济效益。