張玉星，羅啟龍

(貴州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)，貴州 貴陽 551400)

樟樹廣泛分布在我國南方及西南各省區(qū)，是樟科樟屬植物中具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的樹種之一。樟樹的樹根、樹干、樹枝及樹葉中可以提取具有多種化學(xué)成分的精油，如芳香醇、樟腦型、檸檬醛型、龍腦型、松油醇等，在醫(yī)藥、化妝品、食品、病蟲害防治等多面具有較高的應(yīng)有價(jià)值。李嘉欣等[1]通過芳樟、腦樟、異樟和油樟四種樟葉精油的研究發(fā)現(xiàn)，4種樟葉精油都具有一定的DPPH自由基、·ABTS+清除能力以及較強(qiáng)的抗氧化能力。楊素華、安家成等[2]對(duì)油樟型精油的分析發(fā)現(xiàn)，油樟型樹根精油中含有7中醇類、1種酮類、2種醚類和1種酚類，其中石竹烯、α-蒎烯、甘香烯等具消炎鎮(zhèn)痛、抑菌驅(qū)蟲等功效；8-桉葉油素、樟腦、黃樟油素等，多運(yùn)用于牙膏、止咳糖漿和人造薄荷中。

目前，有許多方法可以從樟樹中提取精油，傳統(tǒng)的方法是通過蒸餾來獲得樟樹精油。隨著科技的發(fā)展，一些新的提取技術(shù)也被應(yīng)用于樟樹精油的生產(chǎn)中，如臨界二氧化碳萃取、超聲波提取、微波輔助提取等，不同的提取方法以及同種方法中的不同溶劑種類的使用都會(huì)導(dǎo)致提取的樟樹精油化學(xué)組成成分的組成。樟樹受到光照和氣候的影響，在不同的地區(qū)、月份，乃至樟樹的不同部位，精油的組成成分和得油率都是不同的，為了更加高效的提取精油，并根據(jù)需求優(yōu)化精油重要組成成分的含量，對(duì)樟樹精油提取方法和影響提取的因素研究具有重要意義。

1 樟樹精油提取方式研究

1.1 水蒸氣蒸餾法

水蒸氣蒸餾法是利用水蒸氣胡熱量將精油從植物中釋放出來，然后通過冷凝將精油和水分離的一種常見的精油提取方式。對(duì)樟樹材料的處理比較溫和，能夠最大限度地保留精油的化學(xué)成分和香味，提取出來的精油也比較純凈，不含溶劑等化學(xué)殘留，并且能夠通過調(diào)整蒸餾設(shè)備的參數(shù)，控制提取過程中的各項(xiàng)指標(biāo)，達(dá)到所需的精油品質(zhì)和產(chǎn)量。但是同時(shí)水蒸氣蒸餾法在大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)會(huì)造成比較高的能源消耗，需要的時(shí)間比較長，會(huì)增加生產(chǎn)成本和周期。

楊海寬等[3]研究中提到將芳樟原葉放進(jìn)浸漬裝置中，以料液比1∶10加水后于80 ℃下浸泡2 h，后將浸漬液過濾用水蒸氣蒸餾法進(jìn)行提取，可提升精油萃取率達(dá)95%，并可以獲得不同化學(xué)成分組成的精油組分。林潔茹[4]研究發(fā)現(xiàn)，在水蒸氣蒸餾的實(shí)驗(yàn)過程中當(dāng)料液比為1∶4，氯化鈉濃度為3%時(shí)、蒸餾時(shí)間為60 min的條件下香樟精油的得率為1.73%，在水蒸氣蒸餾的過程中適當(dāng)加入氯化鈉溶液有利于精油的提取。鄭紅富[5]在對(duì)芳樟精油的水蒸氣蒸餾提取工藝研究中發(fā)現(xiàn)在運(yùn)用水蒸氣蒸餾法對(duì)芳樟精油進(jìn)行提取時(shí)，使用水上蒸餾的方式、在600 W的蒸餾功率下蒸餾40 min，并存放48 h以內(nèi)，芳樟出油率為1.42%。

1.2 溶液浸提法

溶液浸提法時(shí)利用溶劑(酒精、乙醚、丙酮等)將植物中的精油成分溶解出來，形成精油溶液，后通過蒸發(fā)或者其他方式去除溶劑得到樟樹精油的提取方式。該提取方式提取效率高，提取范圍廣、可控性好、對(duì)一些具有高敏感性的成分也有很好的適用性。但是在提取中容易造成溶劑殘留，影響精油的純度和質(zhì)量，也需要消耗更多的能源用于溶劑的回收和重復(fù)利用，溶液浸提法需要較為復(fù)雜的設(shè)備和操作步驟，增加了生產(chǎn)成本和操作難度。

伍平香[6]在使用傳統(tǒng)熱回流提取樟樹葉中木脂素實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，乙醇濃度、液料比、回流次數(shù)和提取溫度都會(huì)影響木脂素的提取率，通過響應(yīng)面法優(yōu)化樟樹葉中木脂素的熱回流提取工藝，得到最佳工藝條件為：提取溫度70 ℃，乙醇濃度87%，液料比11∶1，回流3次，木脂素提取率為43.39 mg/g。

1.3 微波提取法

微波提取法是指利用微波能，使細(xì)胞內(nèi)溫度升高，細(xì)胞壁和細(xì)胞膜由于液態(tài)水汽化產(chǎn)生的壓力而形成許多細(xì)小的洞，細(xì)胞外的溶劑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，溶解并稀釋細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)，達(dá)到提取目的的一種方法。與傳統(tǒng)的溶劑萃取相比，微波萃取法可以加速熱傳導(dǎo)和物質(zhì)遷移，提高提取效率，縮短提取時(shí)間。但是設(shè)備和操作相對(duì)復(fù)雜，可能對(duì)精油的化學(xué)成分產(chǎn)生一定程度的影響。

周海旭[7]在研究利用乙醇提取樟樹葉中易揮發(fā)的多酚類物質(zhì)發(fā)現(xiàn)，樟樹多酚含量與料液比成正相關(guān)，但是當(dāng)料液比達(dá)到1∶40時(shí)繼續(xù)提高料液比提取率則略有降低；與溫度成正相關(guān)，當(dāng)溫度達(dá)到60 ℃后，再提升溫度，由于接近乙醇的沸點(diǎn)，導(dǎo)致提取率降低；與時(shí)間成正相關(guān)，6 min的時(shí)候提取物中多酚含量最多，時(shí)間過長則會(huì)導(dǎo)致多酚的分解；隨著乙醇濃度的增加也城鄉(xiāng)先增多后減小最后緩慢增加的狀況，當(dāng)乙醇濃度為60%時(shí)提取量最大。并通過正交實(shí)驗(yàn)得出樟多酚微波提取的最佳工藝為：料液比1∶60、乙醇溶液80%，在80 ℃提取60 min。

1.4 超聲波提取法

利用超聲波的機(jī)械振動(dòng)作用促進(jìn)植物材料中有效成分提取的方法。通過產(chǎn)生高頻的聲波震動(dòng)，使液體中的溶劑產(chǎn)生微小的氣泡破裂，從而增加植物材料與溶劑之間的接觸面積，促進(jìn)成分的釋放和溶解。超聲波在植物提取領(lǐng)域得到了廣泛的利用，利用超聲波，可以增加溶劑和植物的接觸面積和滲透性，加速成分的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。此外，超聲波還可以破壞細(xì)胞壁，促進(jìn)成分的釋放。然而超聲波的頻率和功率也需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化，不適當(dāng)?shù)某暡l件可能導(dǎo)致材料的過度加熱和氧化，從而對(duì)目標(biāo)成分產(chǎn)生不良影響。超聲波提取法對(duì)設(shè)備和操作條件要求也比較高。

張峰[8]在使用超聲工藝對(duì)龍腦樟去油樟葉多酚提取的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)超聲功率為360 W，頻率為45 kHz時(shí)，時(shí)間為30 min左右，超聲溫度為70 ℃，時(shí)為超聲波法輔助提取多酚的最優(yōu)化工藝條件。超聲功率過大會(huì)使空化泡量增大，傳質(zhì)效率下降；頻率過高引起其他雜質(zhì)的溶出；時(shí)間過長造成多酚類物質(zhì)氧化、溶劑揮發(fā)和其他化學(xué)反應(yīng)；溫度過高會(huì)對(duì)多酚類物質(zhì)造成破壞。冉曉敏[9]對(duì)比雙水相法、超聲波耦合雙水想法、微波提取法和常規(guī)提取法對(duì)樟樹葉多酚的提取實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，超聲波耦合雙水相多酚得率最高，超聲波的功率對(duì)樟樹提取液中多酚濃度的影響很大，并在250 W左右的時(shí)候達(dá)到極值，并得到超聲波耦合雙水相提取樟樹多酚優(yōu)化工藝的最優(yōu)條件為：料液比1∶39，超聲功率255 W，浸提溫度20.9 ℃，浸提時(shí)長96 min的條件下，樟樹多酚得率能達(dá)到3.30%。

1.5 亞臨界提取法

亞臨界提取法一般是利用低于標(biāo)準(zhǔn)臨界點(diǎn)的溫度和壓力進(jìn)行提取技術(shù)，是從植物材料中提取活性成分或精油的一種高效且溫和的方法。相比傳統(tǒng)的高溫高壓提取方法，亞臨界提取法能在低于植物材料的破裂點(diǎn)的條件下進(jìn)行，減少成分的被破壞和氧化，能夠有效提高提取效率，相比于傳統(tǒng)的溶劑提取方法，所需溶劑量相對(duì)較少，有助于減少成本和對(duì)環(huán)境的不利影響，并且亞臨界提取法有助于保留植物的原始香味、色澤和營養(yǎng)成分。

亞臨界提取法對(duì)專業(yè)設(shè)備、專業(yè)技術(shù)和操作者的技能要求比較高，相對(duì)于傳統(tǒng)的提取方法，亞臨界提取設(shè)備的成本比較高，對(duì)中小型規(guī)模生產(chǎn)者會(huì)造成一定的負(fù)擔(dān)，目前亞臨界提取法更多的是小樣品的實(shí)驗(yàn)，還沒有很好的應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)中。

胡珊等[10]在研究丙烷、四氟乙烷、正丁烷、正丁烷與乙醇混合物溶劑對(duì)樟樹葉精油的萃取實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)正丁烷與乙醇混合溶液精油得率最高為3.67%，四種溶劑提取物均以醇類和烯烴類化合物為主，醇類含量為63.68～83.14之間，烯烴類含量在9.77～29.46之間，正丁烷和乙醇混合溶液提取的精油中烯烴類物質(zhì)種類明顯減少，醇類物質(zhì)特別是葉綠醇、龍腦含量顯著提高。四種提取物，除正丁烷提取的樟樹葉精油對(duì)青枯病菌表現(xiàn)中度抑菌，其余三種都表現(xiàn)為高度抑菌；對(duì)胡蘿卜軟腐果膠桿菌正丁烷和丙烷表現(xiàn)為中度抑菌，其余兩種表現(xiàn)為高度抑菌。

周海旭等[11]在利用響應(yīng)面法優(yōu)化樟樹葉精油的亞臨界萃取技術(shù)研究中發(fā)現(xiàn)：利用正丁烷為萃取溶劑時(shí)的最佳工藝條件是萃取溫度為40 ℃，解析溫度為65 ℃，萃取30 min，樟樹葉精油的得率達(dá)到最大3.54%，對(duì)比水蒸氣蒸餾法更加省時(shí)、高效。萃取物中含有14種烯烴、8中醇類、1種脂類、3種萘、2種酮類、2種酸、12種烷烴，對(duì)革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌都有不同程度的抑制作用。

除了這些傳統(tǒng)和現(xiàn)代的提取方法，還有一些新的技術(shù)不斷涌現(xiàn)，例如超臨界流體(如二氧化碳)提取、萃取樹脂法等。這些提取方法的選擇取決于樟樹材料、精油產(chǎn)量和精油品質(zhì)等因素。需要注意的是，無論采用何種提取方法，都需要確保良好的實(shí)驗(yàn)室規(guī)范和安全操作，以確保精油的純凈度和品質(zhì)。

2 影響樟樹精油提取的相關(guān)因素研究

在樟樹精油的提取過程中，除不同的提取方式、如蒸餾、溶劑提取或者超聲波，不同的提取條件，如時(shí)間、提取溫度、溶劑的選擇等提取等會(huì)影響樟樹精油的提取效果。樟樹的不同部位，如樹干、樹干、樹枝和樹葉也會(huì)對(duì)精油的提取造成影響。同時(shí)樟樹分布在我國江西、福建、浙江、貴州、四川、安徽、上海等多個(gè)地區(qū)，地區(qū)差異也會(huì)導(dǎo)致樟樹精油的成分差異，因此除了要探討樟樹精油的提取方式，還需要注意其他影響樟樹精油提取的相關(guān)因素。

2.1 樟樹不同部位的選擇

樟樹的不同部位由于組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的差異，對(duì)樟樹精油的提取也有著顯著的影響。

孟中磊等[12]在對(duì)廣西香樟、福建芳樟和江西龍腦樟、湖南龍腦樟枝、葉精油的提取中發(fā)現(xiàn)兩種香樟樣品葉的出油率分別為1.20%和1.87%，枝對(duì)的出油率分別為0.27%和0.64%；福建香樟葉和枝的出油率分別為1.48%和0.50%；江西龍腦樟葉和枝的出油率分別為2.40%和0.58%；湖南龍腦樟葉和枝的出油率分別為1.20%和0.61%，兩者的出油率都比較高，而且葉的出油率均高于枝。

覃子海等[13]對(duì)廣西國營大桂山林場的芳樟醇型樟樹研究中發(fā)現(xiàn)在不同月份鮮葉的含油率都明顯高于枝干，葉是提取天然芳樟的主要材料。于程偉[14]在對(duì)樟樹不同部位提取精油的研究中發(fā)現(xiàn)，不同部位水蒸氣蒸餾法提取的樟樹精油差異較大，得油率分別為葉1.41%、枝0.45%、種子1.72%，種子的得油率>葉子>枝。吳學(xué)文等[15]通過提取湖南產(chǎn)樟樹根皮、嫩葉和花三個(gè)部位的精油進(jìn)行對(duì)比分析，這三種精油都有較強(qiáng)的脂質(zhì)過氧化物能力和清除自由基的能力，三種清除能力中根皮提取的精油能力最強(qiáng)，花提取的精油最弱。

2.2 不同地區(qū)樟樹的選擇

張雷[16]在對(duì)不同種源樟樹葉精油的研究中發(fā)現(xiàn)，不同種源地樟樹葉得油率存在較大差異，得油率順序?yàn)榻魇颖?.78%>湖南省樣本1.04%>湖北省樣本0.87%>四川省樣本0.82%>福建省樣本0.70%>江蘇省0.67%>廣東省0.19%。

張國防[17]在對(duì)福建省28個(gè)縣的樟樹葉片進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，不同經(jīng)緯度上樟樹的分布不同，芳樟隨著緯度的增加分布相對(duì)頻率下降，黃樟則隨著維度的增加分布頻率相對(duì)增加，腦樟分布均勻，雜樟分布較少。樟樹葉片含油率隨著維度下降明顯升高，芳香醇含量隨著維度下降明顯上升。

2.3 不同月份樟樹的選擇

覃子海等[13]對(duì)樟樹不同月份枝葉的芳樟精油含量和主要成分研究中發(fā)現(xiàn)不同月份枝、葉芳香醇含量有變化，6、7月份芳香醇含量相對(duì)較低、10月份最高(枝和葉分別為85.3%和94.4%)。不同月份的樟腦含量9月份最低，僅有0.01%，7月份最高為0.35%，其次是12月份0.31%，溫度過高和過低的月份，樟腦含量較高。

胡文杰[18]對(duì)樟樹三種化學(xué)型得油率不同生長期的分析發(fā)現(xiàn)，油樟葉得油率7月份最高，腦樟葉得油率最高的月份為5月和7月，異樟葉得油率最高的月份為9月，樟樹精油中的化學(xué)成分在不同的時(shí)期是可以相互轉(zhuǎn)化的，并且在不同的部位轉(zhuǎn)移和積累。楊素華等[19]在對(duì)不同月份檸檬醛型樟樹葉精油的變化規(guī)律研究中發(fā)現(xiàn)，樟樹葉中檸檬醛的含量在9月達(dá)到最大值，其次是11月，在之后是7月。樟樹精油的主要成分會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化，因此需要根據(jù)采摘提取的需要，綜合考慮出油率，選擇合適的月份進(jìn)行采摘。

2.4 不同存儲(chǔ)方式的選擇

金曉芳等[20]在研究樟樹葉采后放置時(shí)間和精油提取率的關(guān)系發(fā)現(xiàn)，樟樹葉采后未放置出油率為1.17%±0.18%，放置24 h后增長為1.22%±0.13%，放置48 h后為1.27%±0.12%，放置72 h后為1.28%±0.14%，可以說明72 h內(nèi)，樟樹葉放置一段時(shí)間后出油率略有提升。

3 結(jié) 語

樟樹中含有豐富的天然精油，具有較大的科研、醫(yī)療和商業(yè)價(jià)值，隨著對(duì)樟樹精油的開發(fā)與利用，對(duì)樟樹精油的提取也逐漸走向精細(xì)化，從傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾到不同溶劑的萃取再到利用超聲波技術(shù)和微波技術(shù)的提取，越來越注重提取過程中各種化學(xué)成分的構(gòu)成和提取效率的提升。并且通過影響因素的探究，對(duì)不同地域、不同時(shí)間和不同保存方式的研究，進(jìn)一步研究了在樟樹精油提取過程中如何實(shí)現(xiàn)價(jià)值最大化。但是在樟樹精油的提取上還可以在以下幾個(gè)方面不斷提升：(1)在適宜的時(shí)間進(jìn)行采摘，保障提取材料的適宜，可以提升樟樹的實(shí)用價(jià)值；(2)不同提取方式的綜合運(yùn)用，運(yùn)用各種提取方式的優(yōu)勢將傳統(tǒng)水蒸氣蒸餾和超聲波、微波等方式融合，不斷提升精油獲取率；(3)更有效的提取溶劑的研發(fā)，研發(fā)可循環(huán)利用、污染小、價(jià)格低廉的溶劑，推動(dòng)樟樹精油的大規(guī)?；a(chǎn)；(4)現(xiàn)有的更多提取方式依然停留在小規(guī)模試驗(yàn)階段，需要思考理論研究和實(shí)際生產(chǎn)之間的關(guān)系，不斷尋找最佳優(yōu)化方式。