精油也稱揮發(fā)油,是植物體中具有芳香氣味的油狀液體的總稱,在醫(yī)藥、護(hù)理、日用食品等方面應(yīng)用極為廣泛。我國野生與栽培的含精油的芳香和藥用植物有300多種,但植物中含精油的量一般在1%以下,植物精油的提取和分離成為該行業(yè)研究熱點(diǎn)。
一、植物精油的提取技術(shù)
1、傳統(tǒng)精油提取
1.1 萃取法
水蒸氣萃取是將植物粉碎后放入蒸餾器中,通入水蒸氣,精油隨水蒸氣一起餾出。它避免了共水萃取的過熱或焦化。水蒸氣萃取是目前應(yīng)用最廣泛的一種方法,適用于揮發(fā)性的、水中溶解度不大的成分的提取。
1.2 溶劑提取法
用低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑如石油醚、乙醚等連續(xù)回流提取或冷浸提取,提取液可蒸餾或減壓蒸餾除去溶劑,即可得粗制精油。此法精油的得率較高,但因植物體中的樹脂油脂、蠟等也同時(shí)被提出,致使精油含雜質(zhì)較多,故必須進(jìn)一步精制。
傳統(tǒng)的精油提取方法還有壓榨法和吸收法,分別針對(duì)精油含量較豐富以及需保持精油原有新鮮香味的精油提純。傳統(tǒng)精油提取一般成本較低,提取時(shí)間長,雜質(zhì)多。
2、新型精油提取
2.1 超高壓提取法
超高壓提取技術(shù)是在常溫或較低溫度條件下,對(duì)原料迅速施加100MPa以上的流體靜壓力,保壓一定時(shí)間,從而達(dá)到快速、高效提取的目的。
2.2 超聲波輔助萃取
超聲波輔助萃取是利用超聲波輻射壓強(qiáng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈空化效應(yīng)和次級(jí)效應(yīng),提高萃取成分分子的運(yùn)動(dòng)速度和頻率,增強(qiáng)溶劑穿透力,使萃取成分與溶劑充分混合,提高萃取效率。
2.3 微波輔助萃取
微波輔助萃取主要是通過微波穿透萃取介質(zhì),讓萃取介質(zhì)吸收微波能,使得細(xì)胞因內(nèi)部壓力過大而破裂,有效成分流出并溶解到提取劑里,再通過后續(xù)的過濾分離得到萃取物。
2.4 超臨界CO?萃取
超臨界流體萃取是一種以超臨界流體為溶劑,從固體或液體中萃取出某些有效組分,并進(jìn)行分離的萃取技術(shù),其特點(diǎn)是提取率和純度較高
此外,常用的新型精油提取法還有酶提取法、同時(shí)蒸餾-靜置頂空液相微萃取、亞臨界萃取、微膠囊-雙水相萃取等。新型精油提取一般具有得油率高、提取時(shí)間短、有效成分破壞少的優(yōu)點(diǎn),但是工藝和成本要求比較高。
二、植物精油的分離技術(shù)
從植物中提取得到的精油是混合物,要想得到單一化學(xué)成分必須進(jìn)一步分離,常用分離法有以下幾種。
1 、分子蒸餾法
該技術(shù)是運(yùn)用不同物質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)自由程之差別而實(shí)現(xiàn)分離,可以在遠(yuǎn)離沸點(diǎn)環(huán)境下操作,具備蒸餾壓強(qiáng)低、受熱時(shí)間短、分離程度高等特點(diǎn),能大大降低高沸點(diǎn)物料的分離成本,極好地保護(hù)熱敏性物質(zhì)。故分子蒸餾技術(shù)特別適合于高沸點(diǎn)、熱敏性的物料,尤其是揮發(fā)油類、有效成分對(duì)溫度極為敏感的天然產(chǎn)物的分離。
2 、結(jié)晶法
冷凍結(jié)晶法利用低溫冷凍的方法使精油中某些化合物呈固體狀結(jié)晶析出,然后將固體物與其他液體成分分離,從而得到較純的產(chǎn)品。結(jié)晶提取分離技術(shù)污染小,需要多次純化達(dá)到所需產(chǎn)品要求,在實(shí)際應(yīng)用中,一般采用玻璃結(jié)晶反應(yīng)釜進(jìn)行小試研究,中試及生產(chǎn)則應(yīng)用不銹鋼結(jié)晶反應(yīng)釜。
3 、化學(xué)分離法
化學(xué)分離法是根據(jù)精油中各組分的結(jié)構(gòu)或官能團(tuán)的不同用化學(xué)方法進(jìn)行處理,使各組分得到分離的方法。
4 、色譜法
用硅膠、氧化鋁吸附柱色譜是分離精油成分的常用手段。將色譜法與分餾法結(jié)合應(yīng)用效果更好。
隨著工業(yè)發(fā)展進(jìn)步,精油的提取分離技術(shù)逐漸趨于成熟,薄荷、茉莉花、玫瑰、薰衣草等常見植物精油的提取分離已接近飽和狀態(tài),小分子、純天然植物精油的提取分離成為新的市場需求,也對(duì)實(shí)驗(yàn)室分離設(shè)備提出了更高的要求。