芳香油

概念 | 植物體新陳代謝的產物

芳香油(Ethereal oils)是植物體新陳代謝的產物,由細胞 原生質體 分泌產生,大多具揮發性,有芳香的氣味,故又稱揮發油( Volatile oils ),在香料工業中又稱 精油 (Essential oils )。其成分包括 烴類醇類 、酯類、 酮類 、醚類、酸類、 酚類 、胺類以及雜環衍生物。常呈小油滴狀存在于由細胞群構成的 分泌腔 、分泌道中(如蕓香科植物果皮和葉中迎光可見的透明點),以及由 表皮組織 特征形成的特殊腺體(如攏牛兒苗科植物的腺毛)中,這些結構不均等地分布于某些植物的根、莖、葉、花和果實等都位。

化學屬性

芳香油(Etherealoils)是植物體新陳代謝的產物,由細胞原生質體分泌產生,大多具揮發性,有芳香的氣味,故又稱揮發油(Volatileoils),在香料工業中又稱精油(Essentialoils)。其成分包括烴類、醇類、酯類、酮類、醚類、酸類、酚類、胺類以及雜環衍生物。常呈小油滴狀存在于由細胞群構成的分泌腔、分泌道中(如蕓香科植物果皮和葉中迎光可見的透明點)以及由表皮組織特征形成的特殊腺體(如攏牛兒苗科植物的腺毛)中,這些結構不均等地分布于某些植物的根、莖、葉、花和果實等都位。

芳香油植物是指含有并在常壓狀態下通過水蒸氣蒸餾或用溶劑萃取、壓榨、吸附等方法可以得到芳香油的植物,如樟、 靈香草甘松 等。

提取與鑒定

提取

用水蒸氣方法進行,餾出液用 乙醚 萃取,低溫下回收乙醚后,用無水硫酸鈉脫水即得芳香油,也稱 百里香精油 。稱量,備用。

普性測定

相對密度用比重瓶法,折光用折光儀法,旋光用旋光儀法,含酚量用 氫氧化鈉 測定法。

鑒定與定量

采用氣—質聯用進行成分的鑒定,面積歸一化法進行定量。氣相色譜儀為HP5890型,HP-5MS 石英 毛細管柱(30m×0.25mm),柱溫70~250℃,升溫速率4℃/min,進樣口溫度250℃,載氣為He,柱前壓10Psi,流速0.53~1.0mL/min,溶延(開始采樣)3min。 質譜儀 為HP5989B型,離子源溫度200℃, 四極桿 溫度100℃,電離能量70ev,接口溫度250℃,掃描質量范圍50~500,掃描速率0.6/sec。利用NBS75K標準譜庫和參考文獻共同檢索,面積歸一化法定量 。

用途

香料、香精用途廣泛,與人們的生活息息相關。香精是香料工業的最終產物,一般由數種乃至數十種芳香油或其成分調配而成。芳香油是配制香精的重要原料,習慣上又稱作香料,廣泛用于食品、卷煙、酒、 糖果 、牙膏、香皂、醫藥衛生、日用化妝品或其他工業,其用量雖小,但加香產品的質量影響頗大。香精質量的好壞,直接影響加香產品的質量,有的還決定了產品的等級。香精的品種越多,加香產品的花色就越豐富。

植物利用簡史

我國芳香油植物的利用具有悠久的歷史。在秦代(公元前221-207年)就有了關于“香妝”的記載; 漢武帝 時期(公元前140-87年)又有“住香”之說;遠在2300多年前,詩人 屈原 在《 楚辭 》中就寫下了“蕙肴蒸兮蘭”的詩文; 宋朝 文學家 蘇軾 也有“風來篙艾氣如熏”的佳句,熏指的就是香氣。我國各族人民在長期的生活實踐中養成的利用芳香植物提神醒腦、避邪逐穢、驅除蚊蟲的傳統一直流傳至今。大理白族群眾,喜歡用菊科植物艾篙之類焚沐熏室以驅避 蟲蠟 蚊納,逢年過節時將燒紅的鐵片夾裹艾篙的枝葉,澆上清水,散發出的蒸汽使滿室清香馥邪。云南還有些少數民族在娶嫁、生丁添口之日,焚熏 青松香柏滿山香 等植物的新鮮枝葉,寺廟殿宇也常將某些芳香植物(如樟科植物 香面葉 )的木材或枝葉曬干碾成末作為供香。意以消災避禍,實則具有消毒、殺蟲、凈化空氣的作用。許多地方的群眾在端午節習慣將營蒲、青篙等插在門坊上,用以避邪逐穢。 白族 還常常常將各種芳香植物用彩布包裹縫制成形狀各異的香袋、香包掛在胸胸前或綴在孩童帽子上,以祝吉祥如意。 哈尼族 還有弄香包求婚的風俗。

本世紀初,由于化學工業的飛速發展,在相當長的一段時間里,使用的大多數香料是以 煤焦油 為原料合成的。雖價格低廉,但經數十年的使用情況表明,這類物質對皮膚有毒副作用,于是多數消費者趨向使用從芳香油植物中提取得到的天然香料配制的化妝品。而且這種趨勢隨著人們回歸自然的消費導向將日愈增強。因此大幅度地提高了對芳香油植物需求。近年來,云南在充分利用芳得油植物資源方面取得了可喜的成就,并且建立了6萬多畝優質香料種植基地,形成了具有一定規模的香料工業。現在已能生產30多種天然香料,占全國同類產品的30%以上,成為我國天然香料最大的生產出口基地。

紫蘇

紫蘇的積累狀況

紫蘇芳香油的合成和分泌是由兩類腺毛完成的,其中以盾狀腺毛為主。首先在細胞質中形成小的油泡,由于細胞壁明顯的松弛作用,油泡的內容物釋放到細胞壁與表面上的 角質層 之問,揮發油累積在角質下,用 光學顯微鏡 可觀察到葉子背部的油泡。

不同品種積累情況

紫蘇試材,根據植物形態共分為 大葉紫蘇 、皺紫蘇、紫蘇、大葉皺白紫、皺白紫和野生品種紫蘇6類。其芳香油的含量在0.0200-0.269%之間,與資料報道的0.1070-0.2%的標準有一定差異。不同品種的紫蘇芳香油含量的差異較大,難以比較品種的優良,如果從芳香油的最大同收率看:大葉皺白紫(0.269%)>大葉紫蘇(0.222%)>皺白蘇0.220%)>紫蘇(0.178%)>皺紫蘇((0.1300)。這可能由各試材對環境的適應性(原產地與口本歧阜縣農場)不同所致;也可能是由于紫蘇遺傳的不穩定性,原有的紫蘇品種已發生變異,使得植物形態分類方法產生的差異。口本學者MignkiMtta報道了用RAYD標記揭紫蘇的遺傳關系及其雜草型紫蘇的發現,該結果也表明了同植物形態的紫蘇品種內部芳香油含量的變化。同品種不同產地的芳香油積累情況

紫蘇其播種粗放、喜溫暖濕潤環境,對土壤要求不嚴。廣西南寧屬亞熱帶季風區,陽光充足、雨量充沛,霜少無雪、氣候溫和,年均氣溫在21.7℃左右,紫蘇的生長極為有利,在同一紫蘇品種中 南寧地區 的芳香油含量很高。 大連 屬于北溫帶季風型大陸性氣候,是 東北地區 溫暖地帶,紫蘇芳香油的含量一般。日本國土狹長,縱貫熱帶、溫帶和寒帶3個氣候帶,加之受大陸和海洋氣候的雙重影響,氣候變化較大,四季分明,紫蘇品種豐富,芳香油差異大。就紫蘇精油積累而論亞熱帶地帶作為紫蘇生產基地較為合適 。

百里香

百里香是 國際標準化組織 1970年公布并被世界許多國家承認的香辛料之一,廣泛分布于非洲北部、毆洲及亞洲溫帶。全世界 百里香屬 植物大約有300~400種,我國有12種,分布于陜西、甘肅、山西、 內蒙古 、遼寧等省區,生長在海拔1000~2500m的山地、河流兩岸草叢或沙灘,可藥用及提取芳香油,民間用作香料。其芳香油除能賦予 食品香氣 以外,還具有防腐和抗氧化的作用 。

百里香組分分析

從氣相色譜- 質譜圖共分離 出來53個化合物,利用NBS75K標準質譜庫-計算機聯機檢索,結合手工查閱質譜手冊,共鑒定了40種化合物,占總量的94.419%,其中含量在1%以上的化合物共有19個,占總量的87.063%;含量在5%以上的成分有5個,占總量的58.684%;含量在10%以上的成分只有2個,它們是對-聚傘花素(pcymene,15.054%)和 百里香酚 (Thymol,23.872%),兩者占總量的38.926%。從化合物類型來看,百里香芳香油所含成分主要為 單萜類 、酚類、醇類、酯類,它們非常容易揮發且呈現出各自特殊的氣味,構成百里香芳香油的特色。從鑒定出來的化合物分子量來看,小分子量化合物占絕大多數,分子量稍大的 倍半萜 及含氧倍半萜含量都較低。在所鑒定出來的化合物中,最小分子量為134,只有對-聚傘花素一種化合物,含量較高;分子量為136的化合物最多,共有10個,都為帶環的 烯烴 類( 單萜 ),平均含量較小,但總量較大;分子量為142的化合物也只有一種,是一個壬烯醇,含量很低,只有0.102%;分子量為150的化合物有3種,其中百里香酚和 香芹酚 是百里香芳香油的主要成分,含量較高(百里香酚23.872%,香芹酚7.051%),這兩種化合物實際上是含氧單萜的 同分異構體 ,它們含量的高低是衡量百里香芳香油質量的重要指標。另一個化合物為 環己烯 的衍生物,含量較低(0.386%);分子量152的化合物只有 樟腦 一種,是一種環酮化合物,含量也較低(0.541%);分子量154的化合物有5種,全為醇類或其衍生物,其中1,8-桉葉素(醇)含量較大(5.114%),其余含量均較低;分子量164的化合物共有4個,兩個為含甲氧基甲苯的同分異構體,3- 異丙基 -4- 甲氧基 -甲苯含量高(6.234%),3-甲氧基-4-異丙基-甲苯含量很低,只有0.160%,另外兩個化合物為酚的衍生物( 異丁香酚 和2- 乙基 -5-正 丙基苯 酚),含量低;分子量為192、196的化合物各一種,含量不高,但它們是重要的酯類(百里香酚乙酸酯和3.7-二甲基-2.6-二辛烯-醇-1- 乙酸酯 );分子量202、204的化合物共有8種,其中分子量為202的化合物只有古巴烯一種,其余7種全為分子量204的化合物,它們都是倍半萜類,含量不很大,但為重要的尾香成分。分子量為210的化合物只有 丙酸芳樟酯 一種,含量較大(3.076%)。在所鑒定的百里香芳香油成分中,最大分子量為220,有兩種化合物,一種為醇類(斯巴醇),另一種為烯的氧化物(氧化石竹烯)。這一主要成分的結果和 張宏利 等報道的陜西太白縣產地椒的化學成分相似,但和潘溪慶報道產于山東的五肋百里香芳香油的主要成分有較大差異,該文報道五肋百里香芳香油的主要成分為樟醇和 芳樟醇 ,但在甘肅產的百里香芳香油中未檢出樟醇,芳樟醇的含量也很低,這可能是由于這兩地的氣候差異引起的,有待于進一步研究 。

合理利用植物資源

芳香油植物資源是大自然賜予人類的寶貴財富,不僅為人們日常生活的許多必需品增香添色,同時也是自然界生物種質資源的重要組成部分,維護著相應的生態平衡。同時還應看到尚有大量野生芳香油植物資源沒有被開發利用起來,處于自生自滅狀態,甚為可惜。因此,還必須繼續對芳香油植物資源作深入的開發利用研究,不斷增加天然香料品種。進一步開展資源調查工作,把調查深度從以往的定性普查提高到定量詳勘,模清資源貯量,盡快把資源優勢轉化為經濟優勢,但這些資源決不是取之不盡,用之不竭的,因其所具有的經濟價值而存在著保護與合理利用的間題,保護的目的是為了利用,而且是為了長期地、有效地利用。為了合理開發野生芳香植物資源,具體應注意以下問題:

(1)必須準確地識別所采收的芳香植物,不要采錯種類,應掌握好采收部位,以果實為原料的只采果實,以葉子為原料的只采葉子,不要將枝條砍折,更不能連根拔除。

(2)重視保護植物的再生能力,在資源利用的強度上,要考慮其恢復能力和再生能力,避免“竭澤而漁”,“剎雞取卵”式的短視行為。

(3)提倡綜合利用,減少資源浪費。每種植物往往代謝積累多種產物,通過綜合利用可以大幅度提高經濟效益。如 山蒼子 果肉、花可提取芳香油,提取芳香油后的果核又可提取油脂。

(4)對某些野生芳香植物進行撫育管理。提高產量,擴大資源。

(5)對利用價值大,經濟效益高的野生芳香油植物進行引種馴化,變野生為栽培,建立香料甚地,變粗放經營為集約經營。有條件的還可搞立體種植,如上層種 樟樹 ,下層種茶樹等經濟作物,提高單位面積經濟產出 。

引用来源

中文名
芳香油
外文名
Voltage transducer
別名
揮發油、精油
提取方法
蒸餾、壓榨和萃取、吸附法
性質
小油滴狀
例子
紫蘇芳香油、百里香芳香油
成分
又稱