氨基酸和生物资源２０１２，３４（２）：５９～６２ Ａｍ ０ Ａｆ ｓ＆Ｂｉ０ｔｉｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ 不同提取方法对桂花精油品质的影响 李发芳，胡西亮 （湖北科技学院核技术与化学生命学院，湖北咸宁４３７１００） 摘要：用超临界流体萃取法（ＳＣＦＥ）、可食用石油醚和酒精抽提蒸馏三种不同的抽提方法，提取了成宁桂花品种——银星 的花精油；气质联用（ＧＣ—ＭＳ）分析不同方法提取精油的香气成分及其相对含量。结果表明：ＳＣＦＥ提取的精油得率最高 （Ｏ．１９ ），紫罗兰酮、醇类的相对含量高达３６．９９ ；石油醚浸提结果次之（Ｏ．１３ ），酒精抽提法不可取（ｏ．ｏ７ ）。 关键词：桂花；超临界流体法萃取；石油醚；酒精；香气成分 中图分类号：Ｑ ９４６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—８３７６（２０１２）０２—００５９—０４ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｎ Ｏｓｍａｎｔｈｕｓ Ｏｉｌ Ｑｕａｌｉｔｙ ＬＩ Ｆａｆａｎｇ，ＨＵ ＸｉＬｉａｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ Ｔｅｃｈｏｎｌｏｇｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｂｉｏｌｏｇｙ，Ｈｕｂｅｉ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ，＇ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｉａｎｎｉｎｇ ４３７１００，Ｈｕｂｅｉ，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｅｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄＳ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｆｌｕｉｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ，ｅｄｉｂｌｅ ｍｉｎｅｒａｌ ｅｔｈｅｒ ａｎｄ ａｌｃｏｈｏ１，ｗｅｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｅｘｔｒａｃｔ Ｏｓｍａｎｔｈｕｓ ｏｉ１ ｏｆ ｄｒｙ Ｏ．ｆｒａｇｒａｎｓ Ｙｉｎｘｉｎｇ ｆｌｏｗｅｒ．Ｇｃ—Ｍｓ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅｓｅ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅｉｒ ａｒｏｍａ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ：ｔｈｅ ｅｓｓｅｎｃｅ ｏｉｌ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｃａｒ— ｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ ｆｌｕｉｄ ｈａｄ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｒａｔｅ（Ｏ．１９ ），ａｎｄ ｖｉｏｌｅｔ ｋｅｔｏｎｅ，ａｌｃｏｈｏｌｓ ｒｅａｃｈｅｄ ｕｐ ｔｏ ３６．９９ ．Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ ｅｔｈｅｒ ｒｅｓｕｌｔ ｗａｓ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ（Ｏ．１３ ），ａｎｄ ａｌｃｏｈｏｌ ｒｅｓｕｌｔ ｗａｓ ｔｈｅ ｌａｓｔ（Ｏ．０７％）． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｏｓｍａｎｔｈｕｓ ｆｌｏｗｅｒ；ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ ｆｌｕｉｄ ｅｘｔｒｅｃｔｉｏｎ（ＳＣＦＥ）；ｍｉｎｅｒａｌ ｅｔｈｅｒ；ａｌｃｏｈｏｌ；ａｒｏｍａ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ 植物的花含有精油，也叫芳香油。这种香气袭 年来已经受到研究者广泛关注 。综合以上几个 人的物质是化妆品、食品、药品等行业不可缺少的原 因素，本文采用超临界ＣＯ 流体萃取、石油醚和酒精 料，因而也很值钱。花精油的提取技术有以下五种： 浸提精油，ＧＣ—ＭＳ联用 对咸宁银星桂花香气的 压榨法、冷浸法、温浸法、抽出法、蒸馏法＿１ ］。各种 化学成分进行了分析。 技术提取花精油的原理都不一样，因此各有其特色 提取对象。对桂花精油而言，其原料和萃取方法是 １ 实验 决定其品质的关键［３］。植物精油的萃取，传统上使 １．１材料与仪器 用水蒸气蒸馏法，其抽取率较低，且加热会破坏植物 原料：银星（０．ｆｒａｇｒａｎｓ Ｙｉｎｘｉｎｇ）采自咸宁市 细胞的热敏感成份，以致影响产品品质。若使用有 桂花镇桂花基地。实验试剂均为分析纯。 机溶剂萃取法，则在脱除的溶剂会造成环镜上的隐 仪器：容积为２ Ｌ超临界流体萃取（ＳＣＦＥ）装 忧，同时精油中残留的溶剂会影响人体健康。此外， 置；Ａｇｉｌｅｎｔ ６８９０Ｎ ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ，Ａｇｉｌｅｎｔ 水蒸汽蒸馏提取的桂花精油中存在邻苯二甲酸 ７６８３ Ｓｅｒｉｅｓ ａｕｔｏｓａｍｐｌｅｒ（美国Ａｇｉｌｅｎｔ公司）； 酯＿４ ］，属于环境雌激素＿６ ］，被人体摄人会引起机 Ｈｅｗｌｅｔｔ—Ｐａｃｋａｒｄ ５９７３ ｍａｓｓ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（美国 体的代谢及遗传方面的紊乱。由于超临界ＣＯ 流体 Ｈｅｗｌｅｔｔ－Ｐａｃｋａｒｄ公司）。 萃取技术具有高效率，萃取产品品质优良等特点，近 １．２ 方法 收稿日期：２０１２—０２—２０ １．２．１材料预处理 作者简介：李发芳（１９７０一），女，副教授，博士，主要从事桂花种质资 清晨用竹竿敲落桂花，摘除杂物，整理干净后， 源评价及其加工。Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｆｆｌ９７０＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｒｎ 基金项目：湖北省教育厅高校产学研合作资助项目，咸宁桂花精油 置室内干净的牛皮纸上阴干、用１５ 食盐腌制备 产品和绿色桂香饲料开发（Ｃ２０１００６４） 用。 ・ ６Ｏ ・ 李发芳等：不同提取方法对桂花精油品质的影响 １．２．２酒精浸提取桂花精油 酒精：１５０ ｇ银星，９５ 食用酒精５０ ｇ浸提得精 油０．１ ｇ精油，提取率为０．０７ 。 将鲜桂花浸水湿润后，沥尽水分，浸人９５％食 用酒精中，酒精含量２５ 。９０。Ｃ蒸馏２ ｈ，蒸馏水回 收，再反复蒸馏。 目前，作为化妆品和食用香精的桂花精油一般 用水蒸汽蒸馏法和溶剂提取，其中的安全性有待进 一１．２．３超临界流萃取体技术（ＳＣＦＥ）萃取桂花精油 采用一次加料、一级萃取、一级分离的方法萃取 桂花精油＿１ ，其萃取流程为：ＣＯ 钢瓶一冷冻系统 一ｃ０ 贮罐一高压泵一萃取釜一解析釜一冷冻系统 （循环）。取干桂花３００ ｇ一次性加入萃取罐（２ Ｌ）， 在最大压力：４００ ｂａｒ，最高温度３７３ Ｋ，ＣＯ 流量： 步考虑。用ＳＣＦＥ技术口 萃取植物精油有许多 优势，比如天然、高效。但设备费用和样本冻干成本 高。目前我们的经济状况还没那么好，不太适合传 统生产上使用。如能采用惰性气体保鲜桂花、或者 将桂花进行低温干燥，萃取的桂花精油定将大大提 高高贵成分含量，金属中心的实验结果表明：鲜 桂花在自然风干过程中丢失了很多香味成分＿ｌ 。 ２．２ 桂花精油香气成分的ＧＣ—ＭＳ分析 石油醚和酒精萃取银星桂花精油分别见图１， 图２。利用Ｗｉｌｅｙ２７５．Ｌ和ＮＩＳＴ９８．Ｌ两个谱库对 采集到的质谱图中香气成分串联检索，确定咸宁桂 花精油的香气成分及其相对含量。ＧＣ－ＭＳ分析两 种方法提取桂花精油香气成分的结果见图３。 ９ Ｌ／ｈ条件下萃取１．５ ｈ，从解析釜中分离得到桂花 精油。 １．２．４石油醚萃取 将１５ 食盐腌制的桂花水洗、滤干；按桂花与 石油醚的质量体积比为１：３（Ｋｇ／Ｌ）的比例在转鼓 转速６ ｒ／ｒａｉｎ条件下浸提９０ ｍｉｎ后，用石油醚洗涤 ２次； 常压蒸馏回收大部分石油醚；４０。Ｃ，８０ ｋＰａ下 真空蒸馏； 加入５ 乙醇，加热搅拌，在５０℃，９０ ｋＰａ下真 空蒸馏。 本次实验共鉴定出３１个化合物。其中，芳樟 醇、紫罗兰酮、紫罗兰醇、脂肪酸及其酯类为主要香 气成分［１ ，未见环境雌激素一邻苯二甲酸酯类化 合物。桂花精油的化学成分中都含有大量（４０ 以 上）脂肪酸及其酯类，它们包括棕榈酸、亚油酸、硬脂 酸、棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯和硬脂酸乙酯，属于不 易挥发的成分，少见于其他植物精油。采用石油醚 抽提，紫罗兰酮、醇类的相对含量为３３．３３ ，芳樟醇 占２１．９２ （见表１）。用酒精浸提的桂花清油中，紫 罗兰酮类的相对含量为０．６６ （见表２）。采用超临 ２结果与分析 ２．１桂花精油得率 ＳＣＦＥ：银星１５５ ｇ，超临界ＣＯ。流体萃取得到 ０．３ ｇ精油，萃取率为０．１９ 。 石油醚：用可食用石油醚４６２ Ｌ浸提１５４ ｋｇ银 界二氧化碳萃取，银星精油中紫罗兰酮、醇类的相对 含量高达３６．９９ ，芳樟醇占１３．１１ （见表３）。 星，得到２００ ｇ桂花精油，得率为０．１３ 。 ＊ 图１石油醚萃取银星桂花精油总离子流图 氨基酸和生物资源 ・ ６１ ・ ＊ 窝 图２酒精萃取银星桂花精油总离子流图 ２９ ４２ ７９ ５１ ｌ ５５ ２４ ；５・４８ ＊ ５５．３５ 接 口 ＊ ４Ｏ ｌ４ ；Ｉ．７６ ： Ｉ ２０ｉ４７ ，３０ ．０７。 ４７．１Ｏ 。。１Ｉ＿ｚ 一 ．．．２。‘．１６Ｉ ．。 Ｉ９５ ３ Ｉ４４．５９４ ｋ ．ｄ．＿．８７ 图３ ＳＣＦＥ提取银星精油总离子流图 表１ 石油醚浸提桂花精油的香气成分及其相对含量 香气味，它能使桂花香气更加浓郁。 三种方法提取的银桂精油中，超临界二氧化碳 萃取桂花精油的得率最高，具有浓郁的香甜气味。 但采用的原料必须是干桂花，本次采用自然干燥的 桂花尚且得到这么高的精油得率和高含量迷人香 气，冷冻干燥将会得到更好的结果，但肯定会大大增 加精油提取成本；石油醚提取采用的是鲜桂花，精油 中芳樟醇类含量高于ＳＣＦＥ．．萃取的银桂精油更清 表２酒精浸提银星精油的香气成分及其相对含量 紫罗兰酮、醇类，芳樟醇类，脂肪酸及其酯类含 量的多少是决定桂花香气品质的主要成分 ｚｍ］。 桂花精油中的紫罗兰酮类是具有香甜气味的化合 物，而芳樟醇类具有木青气息，脂肪酸及其酯类具蜡 ・ ６２ ・ 李发芳等：不同提取方法对桂花精油品质的影响 表３超临界萃取银星精油的香气成分及其相对含量 香一些，但其精油得率及紫罗兰酮醇类相对含量都 低于ＳＣＦＥ，而且因为加了有机溶剂，如果要用于食 品和化妆品，总让人不太放心。酒精浸提得到的精 油得率太低、香气成分也少，不适合用于桂花精油的 萃取。本次实验中未能将桂花和茉莉的花香油成分 进行各种方法的抽提和对比，这是下一次实验研究 的对象。 参考文献 ［１］ 张丽霞，王１３为．茉莉花香气研究进展［Ｊ］．福建茶叶， １９９９，（２）：４—７． ［２］沈强，于洋，司辉清．腊梅花精油研究进展［Ｊ］．粮食与 油脂，２００９，（１０）：１３－１４。 ［３］胡春弟，梁逸曾，曾茂茂．不同品种桂花挥发油成分的 分析研究［Ｊ］．化学试剂，２０１０，３２（３），２３１—２３４． Ｉ－４］ 孙鹏，刘文文．植物精油提取和应用的研究进展［Ｊ］．甘 肃科技，２００７，２３（５）：１３９—１４１． Ｅｓ］瞿新华．植物精油的提取与分离技术［Ｊ１．安徽农业科 学，２００７，３５（３２）：１０１９４—１０１９． Ｉ－６］ Ｍａｃｈｉｄａ Ｋ，Ｓａｋａｍｏｔｏ Ｓ，Ｋｉｋｕｃｈｉ Ｍ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｅｌｕｃｉｄａ— ｔｉｏ ａｎｄ ＮＭＲＳｐｅｃｔｒａｌ ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔｓ ｏｆ ｆｏｕｒ ｎｅｏｌｉｇｎａｎ ｇｌｙｃｏｓｉｄｅ ｗｉｔｈ Ｅｎａｎｔｉｏｍｅｔｒｉｃ ａｇｌｙｃｏｎｅｓ ｆｒｏｍ Ｏｓｍａｎ— ｔｈｕｓ ｉｌｉｃｉｆｏｌｉｕｓＩ－Ｊ］．Ｍａｇｎ Ｒｅｓｏｎ Ｃｈｅｍ，２００８，４６：９９０— ９９４． Ｉ－７］张晖，孔繁翔，王世和，等．环境雌激素联合作用的分析 与预测ｆＪ－Ｉ．东南大学学报（自然科学版），２００８，３８ （３）：４８８—４９２． ［８］Ｊａｎｉ Ｄ，Ｋｔｉｎｚｌｅｒ Ｊ．Ｓｕｐｅｒｅｒｉｔｉｃａｌ Ｉｕｉｌｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｉｌｉｃｏｎｅ ｏｉｌ ｆｏｒ ｖｉｔｒｅｏｒｅｔｉｎａｌ ｔａｍｐｏｎａｄｅ ｕｓｅ１，Ｊ］．Ｉｎｖｅｓｔ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ Ｖｉｓ Ｓｃｉ，２００８，４９：５９９０． ［９］曹文军，吴定新，毛国芳．植物精油的超临界流体萃取 的研究与发展Ｉ－Ｊ］．北京林业大学学报，１９９８，２０（１）： ６７—７４． ［１Ｏ］Ｘｕ Ｐｅｎｇｘｉａｎｇ，Ｊｉａ Ｗｅｉｍｉｎ，Ｂｉ Ｌｉａｎｇｗｕ，ｅｔ ａ１．Ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｅｓｓｅｎ— ｔｉａｌ ｏｉｌ ｏｆ ａｒｏｍａｔｉｃ 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