薰衣草精油高效萃取工艺技术研究

2021-12-01郭文娟

农村实用技术 2021年3期

郭文娟

（云南医药健康职业学院药学院，云南昆明 650106）

薰衣草是一种小灌木，其具有很多的品种，并且具有全株都能提取精油的特点，市面上出现的薰衣草精油品类多样，含量差别也较大。即使是同一株薰衣草，提取的部位不同，制取的薰衣草精油成分也有很大的差异性。薰衣草的生长环境、采取时间对其精油的产量都有影响。所以，怎样高效提取精油，制作出成分较高的精油，是研究人员一直在探究的问题。现代薰衣草精油的萃取的工艺技术有多种，经常使用的工艺技术有：水蒸气蒸馏法、有机溶剂萃取法、超声波萃取法、超临界二氧化碳萃取法。每种萃取工艺都有不同的优点和缺点，所以在进行萃取时，应该结合薰衣草的情况，选择合适的方式高效萃取。

1 薰衣草精油功效

随着薰衣草精油在美容领域、医疗消毒以及疾病治疗中的应用，对其功效的研究也成为了领域内研究的重点。通过大量研究表明，薰衣草精油不仅可以治疗大脑损伤，而且还具有杀菌、镇静、安眠、保护脑组织神经的作用。

1.1 镇静催眠

薰衣草精油目前在沐浴、按摩等方面得到广泛应用，一些学者曾经从薰衣草中提取挥发油与刺柏等植物中提取出来的挥发油进行混合，这些混合精油可以改善人们睡眠情况，并且效果显著[1]，另外，还有一部分学者，通过研究发现吸入10%薰衣草精油3分钟左右，就会出现身体放松、焦虑分值降低等良好心理状态，可见，薰衣草镇静催眠的作用十分显著。

1.2 抗菌抑菌

薰衣草精油除了具有镇静催眠的功效之外，还具有抗菌抑菌的作用。一些学者通过研究发现，薰衣草精油的抗菌活性很强，其能够有效抑制和预防真菌沾染。目前，研究的结果表明，薰衣草精油可以抑制的细菌种类多样，包括青霉菌、大肠杆菌、沙门氏菌等。

1.3 其他作用

薰衣草精油还被广泛应用于化妆品、日用行业、美容行业之中。由于薰衣草精油的渗透性很强，能够有效渗透到皮下组织，因此，可以有效抑制细菌滋生，预防毛囊阻塞，以及黑头等问题的出现。优质优良的薰衣草配上茶树，因此消炎杀菌功效很强，将其将入洗涤剂中，不仅气味芳香，而且抑菌效果显著。

另外，薰衣草精油的驱虫效果也很好，能够有效消除衣物上的螨虫、衣物蛀虫等，因此，薰衣草在洗涤剂中也得到了应用。在《新药本草》一书中就这样记载，薰衣草精油通气功效很强，将其内服，可以有效缓解胃胀气以及胃绞痛等问题。利用薰衣草精油还可以有效治疗牛皮癣以及各类皮炎等，将其涂抹在伤口上，还可以加速伤口愈合，并起到消炎、直通的作用[2]。

2 薰衣草精油高效萃取工艺技术

薰衣草精油具有美容、镇静、美白等多重功效，近些年，薰衣草精油受到了人们的广泛欢迎，其萃取技术也在不断完善和提升，对其相关进行深入研究，也显得更加必要。

2.1 水蒸气蒸馏法

水蒸气蒸馏法是一种传统的工艺，操作时是将薰衣草和水放在一起进行蒸馏，在液体内各个成分不发生化学反应时，液体的总蒸汽压和各个成分的饱和蒸气压相同时，薰衣草内的一些挥发性成分就会和水蒸气一起被蒸馏出来，在经过冷凝、分液处理后，得到薰衣草精油。

水蒸气蒸馏法属于一项比较传统的精油萃取工艺，其具有低成本产量大的优点，蒸馏技术比较简单[3]，操作方便，萃取精油成分较高。但是也存在一定的缺点，萃取的效率相对较低，还会影响精油中的一些有效成分。张秋霞等研究人员发现，薰衣草在经过比较长时间的蒸馏之后，会在水中溶解较多，原本一些热敏物质会消失，影响萃取效率，并且在高温下，精油中的一些易水解物质会被水解，减少含量。

水蒸气蒸馏法在进行植物香油提取时，用的次数比较多，植物中富含丰富的挥发性的植物芳香油，这种萃取工艺的原理是借助水蒸气，将这种芳香油气化带出来，然后进行冷却，油水会进行分层，进而萃取出植物精油。在蒸馏时，根据原料放置的位置不同，主要有三种蒸馏方法，分别是：水中蒸馏、水上蒸馏、水气蒸馏。水中蒸馏法不是所有植物都适用，如柠檬就不适用，因为这种蒸馏方法会造成原料中的一些有效成分被水解。

使用水蒸气蒸馏法提取薰衣草精油还受到蒸馏时间的影响，蒸馏时间会影响出油率。理论上，蒸馏重点是所有精油不再随时间延长而增加的这个时间，然而，在实际操作中，必须要考虑到能源消耗与得油率之间的关系。如果以2 h为例，可以发现在蒸馏半个小时的时候，精油获得率相当于理论得油率的57%左右，如果蒸馏时间为1 h，那么这个百分比则是80%左右，如果时间增加到1个半小时，那么百分比为93%左右。蒸馏过程中得油率的提升不是均匀增加的，而是，先大后小。通过综合考虑，兼顾得油率以及能源节约两个因素，建议使用水蒸气蒸馏法提取薰衣草精油的时间做好为1小时[4]。

虽然前一晚已经刷过牙，夜间还会有新的细菌和菌斑附着在牙齿上。夜间牙齿上残存的污垢易与唾液结合、沉积，形成牙菌斑及牙结石，如果起床后不刷牙直接喝水，会将细菌和污物一并带入体内。

2.2 有机溶剂萃取法

植物精油属于油脂类，具有溶于有机溶剂的特点，并且植物中丰富植物芳香油，这种油脂具有较强的挥发性。采取有机溶剂法来萃取薰衣草精油时，先将薰衣草全部打碎，然后进行干燥处理，之后使用苯等有机溶剂来浸泡薰衣草碎，将其中的易挥发成分分离出来，之后在将有机溶剂做过滤处理，这样就可以达到薰衣草的浸膏，使用酒精将浸膏溶解，经过低温脱蜡处理，就可以获取成分较高品质较好的薰衣草精油。

有机溶剂萃取工艺和水蒸气蒸馏法相比，能够提高萃取的效率，并且提高含量。然而有机溶剂萃取工艺，在萃取时需要使用大量的有机溶剂，成本相对较高。曹少华等研究人员研究发现，使用有机溶剂法进行薰衣草精油萃取时，如果溶剂使用量比较少，那么得到的浸膏中就会有一些杂质，在后续分离时难度较大，所以想要保证萃取纯度，就需要消耗大量的有机溶剂，进而提高成本。

使用有机溶剂萃取工艺获得的精油量会明显比水蒸气蒸馏法高，但是获得精油在香型上存在一定的区别，有机溶剂萃取出来的浸膏中，带有一种刺激性的气味，可见其中必定有一些杂质，影响精油的成分。针对浸膏进行纯化实验处理，将其溶解到乙醇中，乙醇需要加热到60度，顺时针搅拌直到室温，然后进行离心分离，转数达到3000r/min，等到冷却杂质析出，然后对溶液做降压处理，回收乙醇，进而得到比较纯的薰衣草精油。从实验可见，在进行薰衣草精油制取时，水蒸气蒸馏法较有机溶剂萃取法相比，能够萃取出纯度更好的薰衣草精油[5]。

2.3 超声波萃取法

超声波萃取法是在有机溶剂的基础上升级的一种萃取方法，将薰衣草放入有机溶剂当中，然后使用超声波对溶剂和薰衣草进行处理，发挥超声波的强空化效应，快速将薰衣草击碎，破坏其细胞，最大化的将其成分溶解到溶剂中，提高提取的效率。

超声波萃取薰衣草精油，具有萃取时间短、效率高等优点。李双明等研究人员通过研究发现，在超声波功率达为160W时，超声强化液固比为15∶1，使用硫酸镁作为有机溶剂，其浓度控制为10g/L，保持超声15min，就能提取到最高纯度的精油。由于这种萃取技术还不是十分成熟，所以不能在工业上普及使用，只能用于实验室中进行精油的制取。

超声波萃取技术实际使用时，需要注意下面几点：控制好超声时间，因为超声时间如果过长，就会影响出油率，最佳的超声时间是在45min，超过这个时间，精油的溶解度就会增加，造成一些热敏物质流失；控制好超声频率。超声频率会直接影响萃取效率，通常情况下，超声频率在45KHz时，是提取的最佳阶段，如果超声频率保持在28KHz时，就应该采取交频的方式来进行提取，这样才能保证提取质量；控制好超声温度，随着超声温度的变化，提取率是增加后减少，所以超声温度保持在50度是最佳。

2.4 超临界二氧化碳萃取法

这种萃取方法是一项新的萃取技术，其工作原理是保持超临界状态，让薰衣草和二氧化碳流体接触，然后可以将其中不同成分的分子按照一定的顺序萃取出来，控制好萃取的条件，保证各个成分最佳比例混合，然后再做减压升温处理，将二氧化碳流体放出，最后得到有效成分，可以获取比较纯的薰衣草精油。

超临界二氧化碳萃取技术需要在一个密闭的环境中实施，对温度没有过高的要求，只需要保持常温即可，其具有操作相对简单，萃取成本低，制取浓度高等优势，这主要是由于二氧化碳成本低，容易制取，可以循环利用，同时这种萃取方法，不会破坏薰衣草中的成分，能够制取出纯度比较高的精油。马萱等研究人员对水蒸气蒸馏法和超临界二氧化碳萃取法进行对比，发现超临界二氧化碳萃取法的操作时间短，获取效率高，并且萃取的纯度也比较高，能够获取到4.5%的萃取物，对其进行色谱峰检测，发现具有60多个，并且萃取的精油，香气更柔和[6]，和真花更像。但是这种萃取方法唯一一个缺点就是设备要求比较高，所以造成整体的萃取成本增加，虽然这样，但是这种萃取方法还是值得推广。