微波輔助水蒸汽蒸餾提取檸檬精油

侯濱濱，李悅

（天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300402）

微波輔助水蒸汽蒸餾提取檸檬精油

侯濱濱，李悅

（天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津 300402）

研究在微波輔助作用下水蒸氣蒸餾提取檸檬果皮精油的工藝條件。以選擇果皮碎塊大小、加NaCl的量、微波輻射功率、微波輻射時間為考察因素，以粗精油的獲得量為考察指標，通過正交試驗確定最佳工藝條件。結(jié)果表明：微波輔助水蒸氣蒸餾提取檸檬果皮精油的最佳條件為微波350 W輻射3 min，果皮直徑2 mm，加NaCl比例為3%，每100克檸檬皮出油率達1.34 mL。

檸檬；微波；水蒸氣蒸餾

檸檬是蕓香科柑橘屬植物，檸檬精油富含檸檬烯、檸檬醛等多種特殊成分，用于薰身洗面，護膚保健，能融蝕色斑、平衡皮膚酸堿度、收斂毛孔、促進新陳代謝、防止皮膚粗糙老化，此外還可做食品添加劑，給食品調(diào)香增味，起到抗菌防腐的作用。檸檬精油主要存在于外果皮的油細胞中，平均含量約0.7%[1]。本文研究在微波輔助作用下水蒸氣蒸餾提取檸檬精油的工藝條件，以提高產(chǎn)品經(jīng)濟效益，降低生產(chǎn)成本提供理論依據(jù)。

1 材料與研究方法

1.1 材料

1.1.1 新鮮檸檬皮

檸檬為市售，去掉果肉，果皮留用。

1.1.2 主要儀器

XH-100微波合成/萃取儀：北京祥鵠科技發(fā)展有限公司。

1.2 研究方法

1.2.1 檸檬皮預(yù)處理

精油只含于外果皮，外果皮內(nèi)便是中果皮。中果皮中含有果膠、苷類、糖分、半纖維素等物質(zhì),它是一層白色海綿狀的薄壁細胞組織,其細胞形態(tài)及大小均不規(guī)則,間隙大,充滿空氣,呈海綿狀而富有彈性，在蒸餾中會吸附精油并且產(chǎn)生較多泡沫[2],故此層無利用價值,應(yīng)先將其與外果皮分離。分離后的外果皮經(jīng)自然風(fēng)干后，按研究需要制成大小適宜的碎塊，密封保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 精油提取

取100 g檸檬皮碎塊，置于水蒸氣蒸餾提取器中，按比例加入NaCl[3]，以適量水潤濕后置于微波提取器中，按照研究設(shè)定的微波輔助作用參數(shù)進行提取。

微波輔助作用結(jié)束后，進行水蒸氣蒸餾，至餾出液無油滴為止。所得餾出液在5℃～8℃下低溫靜置2 h[4]，可使精油中的果皮蠟質(zhì)在低溫下結(jié)晶析出。然后進行油水分離，得到粗精油。

1.3 微波功率對檸檬精油品質(zhì)的影響

將處理好的直徑約2 mm的檸檬皮置于水蒸氣蒸餾提取器中，不加NaCl以適量水潤濕后置于微波提取器中，在 150、200、250、300、350、400 W 的輻射功率下分別作用3 min后取出，進行水蒸氣蒸餾。觀察所得精油并比較性狀。

1.4 正交試驗參數(shù)

本次研究，選擇果皮碎塊大小、NaCl添加量、微波輻射功率、微波輻射時間為考察因素，以粗精油獲得量為考察指標。采用L9(34)進行正交試驗，篩選微波輔助水蒸氣蒸餾提取檸檬精油的最佳工藝參數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 微波功率對檸檬精油品質(zhì)的影響

研究表明微波輻射對精油的品質(zhì)影響較大，因此先要選擇對檸檬精油無破壞性影響的微波輻射功率。結(jié)果如表1所示。

表1 微波功率對精油品質(zhì)的影響Table1 The affection of microwave's power

根據(jù)試驗結(jié)果分析可知，微波輻射功率在150 W和200 W時，精油出油量較少，且香味較淡，可能是此條件未令精油完全提取所致。功率在250 W～350 W時，所得精油的香味及顏色差別不明顯。而當功率達到400 W時，香味轉(zhuǎn)淡，可能是由于較高功率的微波輻射作用破壞了其中的有效成分所致。因此在正交試驗部分的微波功率選擇250、300、350 W。

2.2 微波輻射水蒸氣蒸餾的正交試驗

正交試驗結(jié)果如表2所示，方差分析結(jié)果見表3。

由表2中的正交試驗數(shù)據(jù)極差分析可知，在考察的4個因素中，影響微波輔助水蒸氣蒸餾提取檸檬精油的主次順序為：微波功率>果皮碎塊直徑>鹽添加量>微波作用時間。由表3的方差分析進一步證實了該影響因素次序，但均未達到顯著水平。根據(jù)試驗結(jié)果可知微波輔助水蒸氣蒸餾提取檸檬精油的最佳提取條件為：A1B3C1D3，即微波350 W輻射3 min，果皮直徑2 mm，加NaCl比例為3%。在此最佳工藝條件下，檸檬精油的出油率為1.34 mL/100 g（檸檬皮）。

表2 微波輔助水蒸氣蒸餾提取檸檬精油的正交試驗Table2 The orthogonal experiment of steam distillation of essential oil extracted from Lemon Peel with microwave

表3 方差分析表Table3 The table of variance analysis of orthogonal experiment

3 結(jié)論

通過本次研究可知微波輔助水蒸氣蒸餾的最佳工藝條件是：先將新鮮檸檬果皮去掉內(nèi)層白色海綿狀物質(zhì)，經(jīng)自然風(fēng)干后，破碎成直徑2 mm的碎塊，按每100克果皮加入3 g NaCl，用適量水潤濕后置于微波提取器中接受350 W、3 min的微波輻射作用，然后進行水蒸氣蒸餾，至無油狀物餾出為止（耗時約80 min），所得餾出液在5℃～8℃下低溫靜置2 h，然后進行油水分離，得到粗精油，出油率1.34 mL/100 g（檸檬皮）。此法的提取工藝簡單易控制，提取過程中利用無毒性的水進行，避免了有毒物質(zhì)的殘留，破壞精油品質(zhì)；果皮經(jīng)過微波的輻射，加速了細胞的破裂，令其中的油性成分更易滲出，有效的減少了水蒸氣蒸餾的時間（不經(jīng)微波輻射的其余條件相同，水蒸氣蒸餾耗時約110 min左右）。本文的研究結(jié)果為檸檬果皮精油的提取提供了有價值的參考。

[1]吳厚玖,焦必林.中國檸檬香精油的品質(zhì)評價及發(fā)展前景[J].中國食品添加劑，1997(4):49-53

[2]姚祖鈺.白檸檬精油提取加工技術(shù)研究 [J].香料香精化妝品，1997(4):8-14

[3]陳志慧.從柑桔皮中提取香精油實驗的改進 [J].韶關(guān)學(xué)院學(xué)報,2004,25(9)：57-59

[4]趙麗,韓曉妍,景磊,等.柑桔精油的制取與應(yīng)用[J].天津化工,2006,20(3):41-43

The Research in Steam Distillation of Essential Oil Extracted from Lemon Peel with Microwave

HOU Bin-bin,LI Yue
（Tianjin Bohai Vocational Technical College，Tianjin 300402,China）

Research the technological conditions of steam distillation of essential oil extracted from Lemon peel with microwave.These technological conditions include size of lemon peel,the mass of salt,the power and the time length of microwave,and the mass of rough essential oil is the research standard.At last,through the orthogonal experiment ascertain the best technological conditions.The result of the research is that the power of microwave is 350 W,the time length of microwave is 3 minutes,the size of peel is 2 mm,the proportion of salt is 3%,the collect rates of essential oil is 1.34 mL/100 g peel.

lemon；microwave；steam distillation

侯濱濱(1979—)，女（漢），講師，碩士研究生，研究方向：天然產(chǎn)物提取及應(yīng)用研究、化學(xué)藥物合成。

2009-12-28