玫瑰精油提取的研究进展

玫瑰精油提取的研究进展

唐晓红

【摘 要】随着社会的发展、生活水平的提高,素有"液体黄金"之美名的玫瑰精油受到了更多人的青睐,人们常常把它们用在护肤品、药品中,存在着巨大的经济价值.对于纯度,人们也有了更严格的要求.目前玫瑰精油的提取方法有很多种,其中有压榨法、水蒸汽蒸馏法、有机溶剂萃取法、超临界二氧化碳萃取法、分子蒸馏法、亚临界流体萃取法等几种比较常见的提取方法.笔者重点阐述了这几种提取方法的优缺点、以及国内外的研究进展和具体的工艺流程,比较了分子蒸馏法和水蒸汽蒸馏法提取的玫瑰精油成分差异,并对玫瑰精油提取技术的未来发展前景进行了分析和预测,以期为玫瑰精油的提取研究提供新思路.

【期刊名称】《林产工业》

【年(卷),期】2018(045)008

【总页数】6页(P36-41)

【关键词】玫瑰精油;工艺流程;前景分析;提取;研究进展

【作 者】唐晓红

【作者单位】河南教育学院化学与环境学院

【正文语种】中 文

【中图分类】TQ65

玫瑰花的别名刺玫花，刺玫菊。在不同的地区，人们对玫瑰的叫法各不相同。玫瑰的颜色鲜艳，带着诱人的香味，深受人们的喜爱。因此，玫瑰长久以来就是美丽和爱情的象征。玫瑰花的味道有点淡淡的苦涩，花的性情比较温和，具有舒通肝脏、和血调经和舒缓心情的功效。如尤昭玲教授曾用玫瑰花治疗肝郁气滞所致的各种妇科疾病，取得了显著的疗效[1]。人们常常把玫瑰花瓣晒干，用于泡茶或食用，一些食品或化妆品中也会用玫瑰做原料，从原料中提取的精油也深受广大年轻人的追捧。

玫瑰精油，顾名思义，就是从新鲜的玫瑰花瓣中萃取得来的，其价值与黄金对等。因此，它有“精油之后”、“液体黄金”等美名。玫瑰精油是粘稠的流体，其颜色是黄色的，是使用范围最广的香料。它是纯天然的植物油，所以人们都喜欢用它。玫瑰精油对人的健康有很大的益处，它具有杀菌消炎，促进细胞新陈代谢的功能，同时玫瑰精油对老化的皮肤也有很好的功效。Ulusoy 等[2]测试出玫瑰精油对大肠杆菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌、色素细菌和欧文氏菌菌株具有较强的抗菌活性。所以玫瑰精油广泛被人们用在护肤品、药品等领域，存在着巨大的实用价值。随经济高速发展，人们对玫瑰精油的使用需求越来越大，对提取方法的研究也越来越广泛和深入[3]。

在玫瑰精油制备过程中，由于压榨法、蒸馏法、有机溶剂萃取法这三种方法工艺流程比较简单，设备价格较低，因而被广泛应用。尽管水蒸气蒸馏法和压榨法使用起来比较方便，但是精油得率比较低[4]。有机溶剂萃取法能够很好地保存玫瑰精油的成分和香气，但缺点是会造成溶剂污染[5]。随着科技的发展，人们开始舍弃最初使用的压榨法、水蒸汽蒸馏法和有机溶剂萃取法制得精油，而使用超临界CO2萃取[6]、分子蒸馏[7]、亚临界流体萃取[8]的流程来制取。

1 玫瑰精油的化学组成及成分分析

玫瑰精油的化学成分十分复杂，其中最重要的有烷烃、醇类、醛类、酯类、酮、酸等等。醇类中最常见的是单萜烯醇，醛类中如香茅醛又称玫瑰醛，属于单萜烯醛，对肌肉关节骨骼系统、胃下垂和子宫脱垂很有帮助；酯类是精油中最安全温和的化学成分，酮和酸有抵抗炎症的功效，对人体健康大有裨益。这些都充分说明了玫瑰精油是纯天然的、安全的、对人体无危害、可以放心使用的优质香料。这些成分在玫瑰精油中所含的量也有很大差别，成分上的差异进而引起了玫瑰香味的差异。Babu等[9]在不同的压力和温度下对玫瑰油进行了实验，研究发现玫瑰油中的单萜烯类碳氢化合物和酯类化合物的含量较少，总醇(55.2%～0.41%)的百分比随着压力和温度的增加而增加。运用不同的蒸馏方法制得的玫瑰精油的化学成分也有所差别。张静菊等[10]用分子蒸馏技术提取的丰花玫瑰精油的成分分析如表1所示，张海云等[11]用水蒸汽蒸馏法提取的丰花玫瑰精油的成分分析如表2所示。

表1 分子蒸馏法制得的玫瑰精油化学成分Tab.1 Chemical components of rose

essential oil by molecular distillation序号化学成分含量/%1醇类10种47.52

2酸类9种15.70 3酯类14种12.59 4烯类18种5.79 5酚类1种6.19 6醚类4种4.00 7醛类6种2.19 8烷类9种1.99 9酮类3种0.61 10苯乙醇22.606 11香茅醇12.015 12香叶醇6.772 13丁子香酚6.194

表2 水蒸汽蒸馏法制得的玫瑰精油化学成分Tab.2 Chemical components of

rose essential oil by steam distillation序号化学成分含量/%1醇类21种67.18

2酸类9种1.22 3酯类7种1.54 4烯类15种1.57 5酚类2种4.61 6醚类3种3.20 7醛类2种0.93 8烷类7种4.87 9酮类5种10.04 10苯乙醇2.713 11香茅醇37.526 12橙花醇19.680 13香叶醇6.531

比较表1和表2，可以发现，用这两种方法制备玫瑰精油成分的种类基本一致，完全一样的化学成分有18种。精油成分主要由香茅醇、香叶醇和酯类等化学物质组成。由于两种方法所采用的温度、压力和介质都各不相同，故用分子蒸馏法所制得精油中所含的苯乙醇最多，香茅醇次之，而用水蒸汽蒸馏法所制得的精油中香茅醇所含的量最多，橙花醇次之。因为它们的主体香的成分不同，所以它们的香味也有所不同。

2 玫瑰精油的提取方法

2.1 压榨法

压榨法的工艺流程就是把新鲜玫瑰花切成小块状，然后粉碎并进行挤压。运用压榨法的目的是使玫瑰花中的水分和油分从原材料中分离，这样就可以得到玫瑰的油水混合产物。再离心过滤这些混合产物，最终制得所需产品。压榨法的工艺流程如图1所示。

压榨法通常是在家庭中使用，因为此方法使用非常方便，容易操作。压榨法的优点在于它可以很完整地保持原材料的天然成分不被破坏，缺点就是产量低，不适用于大批量生产，但其产品的香气却是最天然的，为高档香精油所需。

图1 压榨法的工艺流程Fig.1 Process flow of press method

2.2 水蒸汽蒸馏法

利用水蒸汽进行蒸馏是制备精油比较常用的方法，也是最有经济效益的方法。运用水蒸汽蒸馏法的主要原因在于玫瑰花中的主要成分精油的化学性质比较稳定，并且不溶于水。

水蒸汽蒸馏法的工作原理和操作步骤是将摘来的原料和水以一定的比例加入到蒸馏釜中，形成混合液体，然后再对混合液体进行加热。在这个过程中，温度会越来越高。伴随着温度的变化，玫瑰精油与水所组成的混合液体开始蒸发，变成混合体的蒸汽。接着通过冷凝就能制取油水混合物，最后就是把精油和水进行分离，这样就能得到玫瑰精油。其具体工艺流程如图2。

图2 水蒸气蒸馏法的工艺流程Fig.2 Process flow of steam distillation

水蒸汽蒸馏法可以通过观察所用时间、液料比（水和花的质量比）、以及其蒸馏速度的快慢对玫瑰出油率所产生的影响来确定最佳工艺条件。周学森[12]等用水蒸汽蒸馏法从苦水玫瑰中提取精油时，发现在同等实验条件下，只有蒸馏时间不同时，随着蒸馏时间的不断延长，出油率在前180 min比较快，但是180 min之后虽然也在增加，但是增加得比较缓慢，故而萃取精油时蒸馏时间宜为3 h。高莹[13]等在用水蒸气蒸馏提取玫瑰精油的工艺优化中发现：液料比对产物出油量作用较为明显，液料比过小时，水的扩散作用比较差，不利于出油；液料比过大时，蒸馏出的过多水分会和精油融合，进而导致出油率下降；当液料比为4∶1时，出油率最高。寇伟[14]在玫瑰精油的提取及研究中考察了蒸馏速度对出油率的影响规律，发现蒸馏速度对出油率的高低具有十分重要的影响：蒸馏速度不宜超过200 mL/h，否则出油率将会下降。另外，蒸馏速度过小，玫瑰精油无法将精油带出；蒸馏速度过大，则蒸出的水分过多，这样有可能会使部分精油溶解在水中，进而影响玫瑰精油的出油率。

水蒸汽蒸馏法的优点在于其和压榨法一样便于操作、使用方便、工艺流程也较为简单，还有就是成本不高。缺点是出油率太低，并且温度过高，比较容易破坏原材料中的天然成分，从而使萃取的精油颜色加深。但是由于水蒸汽蒸馏法的成本不高、操作简单，所以成为国内外精油生产制备中最常用的方法，具有较大的经济价值。

2.3 有机溶剂萃取法

有机溶剂萃取法的萃取原理运用的是相似相溶的原理，将玫瑰鲜花用溶剂萃取，并且萃取时溶剂不与溶质发生化学反应，通过渗透、溶解、分配，扩散等步骤，制得所需产品。但是提取出来的并不是纯的玫瑰精油，而是玫瑰浸膏。玫瑰浸膏是用具有挥发性的挥发剂来浸提新鲜的玫瑰花所得到的一种产品，是一种因为内含杂质而呈现半固态的膏状物。因而还要通过一系列的溶解、真空过滤得到滤液，再对滤液进行浓缩才能得到纯的精油。有机溶剂萃取法提取玫瑰精油的一般工艺流程如图3所示。

图3 有机溶剂萃取法的工艺流程Fig.3 Process flow of organic solvent

extraction 有机溶剂萃取法可以通过观察所用时间、萃取温度、以及不同的有机溶剂对玫瑰出油率所产生的影响来确定最佳工艺条件。张建成[15]在大马士革玫瑰精油提取和综合利用的研究中，考察了石油醚、丙酮和正己烷3种有机溶剂对净油得率的差异，得出用石油醚所需的萃取时间最短，浸膏得率和精油得率也最高，这也说明了石油醚的萃取效果最好，而且玫瑰浸膏的香气浓郁程度与实验温度的高低成反比；同时还发现浸膏得率与萃取时间成正比，但是随着时间的延长，精油得率增加得比较缓慢，而杂质蜡得率却越来越多，这说明了萃取时间不宜过长，萃取时间在8 h的时候萃取效果较好。

有机溶剂萃取法的优点在于可以更好地保持原料的香味，其工艺操作也不繁琐，精油的出油率也很高，缺点在于提取的过程中可能会造成溶剂的污染，对精油的纯度有很大的影响，所以目前此法在国内外只用于实验室获得浸膏和精油，没有运用到生产中。

2.4 超临界二氧化碳萃取法

超临界二氧化碳就是处在高压状态下的二氧化碳，此时二氧化碳的密度与液体相近，但是又保留着普通气体的一些性质。这个状态下它溶解得非常快，所以把原料放入其中，玫瑰花可以快速地溶解。再通过升温、降压等方法，就可以提取出纯度很高的玫瑰精油。图4为超临界二氧化碳萃取法的工艺流程。

图4 超临界二氧化碳萃取法的工艺流程Fig.4 Process flow of supercritical CO2

extraction

超临界CO2萃取法在整个实验过程中都需要在惰性气体二氧化碳的保护下进行。因为在这样的条件下，可以防止玫瑰花中的有效成分被破坏，也可以有针对性的选择分离玫瑰成分。因为新鲜的玫瑰中有大量的水分，不利于玫瑰精油的提取，所以在实验中必须用干燥的玫瑰花作原料。

在运用该方法提取玫瑰精油时，若对原料粒度、CO2流量、萃取时间、温度、压