亞臨界水萃取技術(shù)在植物精油提取

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1、食品與發(fā)酵工業(yè)FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIES亞臨界水萃取技術(shù)在植物精油提取中的應(yīng)用潛力應(yīng)麗亞，蘇平(浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院，浙江杭州，310058)摘要植物天然精油含有多種活性成分，在醫(yī)藥、食品、煙用、化妝品等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。亞臨界水萃取技術(shù)作為一種新型的綠色萃取技術(shù)，越來越受到國(guó)內(nèi)外研究者的關(guān)注，將其應(yīng)用于植物精油的提取，對(duì)精油品質(zhì)的提升具有重要意義。文中介紹了亞臨界水萃取技術(shù)的原理、影響萃取效果的因素以及在植物精油萃取中的應(yīng)用，對(duì)亞臨界水在植物精油提取方面的應(yīng)用進(jìn)行了潛力分析和應(yīng)用展望。關(guān)鍵詞亞臨界水，萃取，植物精油，應(yīng)用潛力植物精油

2、是從植物的花朵、葉、枝、根、皮、莖、果極性溶劑。在亞臨界狀態(tài)下，維持適當(dāng)?shù)膲毫κ顾蕦?shí)等部位或全株萃取得到的一類具有揮發(fā)性的特有液態(tài)，隨著溫度的上升減弱了水分子之間的氫鍵作芳香物質(zhì)。在自然界中，松柏科、木蘭科、樟科、蕓香用，使水的極性大大降低，由強(qiáng)極性逐漸變?yōu)榉菢O性，科、傘形科、唇形科龍樟香科以及薔薇科、胡椒科、瑞利用這一特性可以從原料中選擇性地萃取出不同極香科等植物中含有較為豐富的精油和精油成分。精性的目標(biāo)物質(zhì)。此外，升溫還可以降低固液相界面的油含有多種活性成分，在醫(yī)藥、食品、煙草、化妝品等液膜強(qiáng)度，加快溶劑通過空隙向固體內(nèi)部擴(kuò)散，降低行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。目前植物精油的提取方法主

3、表面張力及黏度，增加有機(jī)活性物質(zhì)在水中的溶解［4］要有水蒸氣蒸餾法、有機(jī)溶劑萃取法以及超臨界CO2度，提高萃取率。萃取技術(shù)、微波輔助萃取技術(shù)等。傳統(tǒng)精油萃取方法2亞臨界水萃取影響因素存在著許多較難克服的問題，如萃取溶劑殘留、萃取時(shí)間過長(zhǎng)造成的成分破壞、回收率低等，嚴(yán)重地影響2.1萃取溫度和壓力了精油品質(zhì)。亞臨界水作為萃取劑，在一定壓力下其極性隨著近幾年來，亞臨界水萃取技術(shù)得到了迅速的發(fā)溫度的升高而降低。因此調(diào)整亞臨界水的溫度，就可展，在國(guó)外該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于樣品前處理，如環(huán)境樣以選擇性地萃取不同極性的物質(zhì)。相關(guān)研究也表明［5］品土壤、水體沉積物、空氣顆粒物等半揮發(fā)性和不揮溫度是亞臨界

4、水萃取技術(shù)中影響最大的參數(shù)。溫發(fā)性物質(zhì)的提取分析，以及中藥有效有效成分提取和度的選擇不僅影響到目標(biāo)物質(zhì)的萃取率，還影響到萃分析等［1－3］。亞臨界水萃取技術(shù)是一種新型的不使取物質(zhì)的品質(zhì)，溫度的選擇也并不是越高越好，對(duì)于每一種特定的物質(zhì)都有其最佳萃取溫度，超過了這個(gè)用或很少使用有機(jī)溶劑的綠色萃取技術(shù)，將其應(yīng)用于［6－8］溫度萃取率和物質(zhì)品質(zhì)都會(huì)降低。植物精油的提取，對(duì)精油品質(zhì)的提升具有重要意義。亞臨界水萃取的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于超臨界萃取所需本文介紹了亞臨界水萃取技術(shù)的原理、研究進(jìn)展以及的高壓要求，只需要維持在使水保持液體狀態(tài)即可。在植物精油萃取中的應(yīng)用，對(duì)亞臨界水萃取技術(shù)在植對(duì)于精油成分的

5、提取，相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道一般為5MPa左物精油提取方面的應(yīng)用潛力進(jìn)行分析。右即可滿足要求，雖然壓力升高可以提高萃取速度，1亞臨界水萃取原理但是壓力的變化對(duì)提取效果的影響不大［9－10］。2.2萃取時(shí)間亞臨界水是指在一定的壓力下，將水加熱到亞臨界水提取固體物料中有效成分的傳質(zhì)過程100℃以上臨界溫度374℃以下的高溫，水仍然保持是活性物質(zhì)在溶劑作用下，通過分子擴(kuò)散達(dá)到固-液液體狀態(tài)。常溫常壓下水的介電常數(shù)是78.85，屬于平衡的過程。在平衡前給予充分的時(shí)間使活性物質(zhì)第一作者:碩士研究生(蘇平副教授為通訊作者，E-mail:su-溶出可以提高提取得率。亞臨界萃取時(shí)間較短，一般ping166@

6、163.com)。［11］在1h左右。劉小草等優(yōu)化沙姜精油提取工藝收稿日期:2010－12－06，改回日期:2011－02－22時(shí)，在120℃下，萃取30min的效果相當(dāng)于水蒸氣蒸1422011Vol.37No.5(Total281)綜述與專題評(píng)論餾4h，且得率是水蒸氣蒸餾的4.11倍。在洋蔥精油液比越小，萃取效率越高，而在工業(yè)的生產(chǎn)中由于成的亞臨界水提取與水蒸氣蒸餾提取的比較試驗(yàn)中，水本的優(yōu)化，一般控制在1∶1～1∶1.5(g∶mL)。蒸氣法提取需要6h，而亞臨界水提取僅需30min，而亞臨界水的流速對(duì)萃取效果影響有限，一般認(rèn)為［9］提取率是水蒸氣蒸餾法的1.5倍。但是，當(dāng)目標(biāo)物

7、提高水的流速能使傳質(zhì)加速，但是較高的流速反而會(huì)［15］質(zhì)提取完全后繼續(xù)延長(zhǎng)萃取時(shí)間，部分萃取出來的物增加最終提取物的體積，使?jié)舛冗^低。質(zhì)重新分配回樣品或?qū)е虏糠殖煞謸]發(fā)或發(fā)生降解綜合以上因素，亞臨界水萃取過程中，應(yīng)根據(jù)最等不良反應(yīng)，致使提取得率和萃取物質(zhì)含量降低。終的實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵筮x擇適當(dāng)?shù)妮腿?shù)來才能較［12］Lin等在亞臨界水從刺五加中提取丁香苷的研究好地評(píng)定參數(shù)指標(biāo)性能。［13］中就出現(xiàn)了這種現(xiàn)象。郭娟等利用亞臨界水提取3亞臨界水萃取在植物精油提取中的應(yīng)用干花