玫瑰精油的組成、制備工藝及在化妝品中的應用

鄧艷芳　黃惠　陳敏　聶慶利　李麗　董銀卯

玫瑰是化妝品中常用的植物原料，本文通過對玫瑰精油主要成分的具體分杭玫瑰精油提取與純化工藝的研究以及其在化妝品中應用的介紹深度探索了化妝品中玫瑰精油的發(fā)展前景，旨在為今后玫瑰精油的廣泛應用奠定基礎。

玫瑰（Rose rugosa）為薔薇科薔薇屬的多年生常綠或落葉灌木，在世界范圍內(nèi)廣泛種植。玫瑰品種繁多，有重瓣玫瑰、大馬士革玫瑰、百葉玫瑰、香水月季、墨紅、白玫瑰、木香花等。而大馬士革玫瑰是世界公認的優(yōu)良玫瑰品種，也是保加利亞國花，用這種玫瑰制作的精油被認為是玫瑰精油中的極品，素有“液體黃金”之稱。大馬士革玫瑰（學名RosaDamascena，常用名Damaskrose），又名突厥薔薇，薔薇科薔薇屬，原產(chǎn)于敘利亞。大馬士革玫瑰是保加利亞種植的主要玫瑰品種，也是世界公認的優(yōu)質(zhì)玫瑰品種，并且大馬士革玫瑰可供食用，能廣泛應用于食品加工行業(yè)。玫瑰具有理氣、活血、美容養(yǎng)顏、收斂等作用，主治月經(jīng)不調(diào)、跌打損傷、肝氣胃痛，乳臃腫痛等癥。玫瑰精油還具有抗焦慮、抗沖突等作用，并由于其低毒、無副作用而被廣泛使用。我國大面積引種玫瑰成功，其中以北京妙峰山、甘肅苦水、山東平陰、江蘇徐州、河北、四川、遼寧，黑龍江、山西、臺灣和新疆等地區(qū)為最。我國用于生產(chǎn)玫瑰精油的品種主要是重瓣玫瑰和苦水玫瑰等。從玫瑰中提取的玫瑰油是最古老的香精油之一，也是一種高品質(zhì)的香料，可調(diào)配多種花香型香精，用于日用化妝品、香皂等產(chǎn)品，利用玫瑰精油調(diào)香，生產(chǎn)食用香精亦日益成為精細化工工業(yè)的重要工藝手段之一。

玫瑰精油的主要成分有萜烯類化合物，酚及衍生物、萜烯醇與醚類化合物、萜烯醇的酯類化合物、長鏈脂肪酮類化合物與長鏈烷烴化合物。玫瑰精油中的主要香氣成分包括香茅醇、香葉醇與橙花醇、芳樟醇、苯乙醇、丁香酚、金合歡醇及其酯類、倍半萜及其衍生物、玫瑰醚、橙花醚、玫瑰呋喃，β-突厥烯酮、β-突厥酮、β-紫羅蘭酮等。本文主要選取玫瑰精油的主要成分香茅醇和玫瑰醚進行分析，主要原因是：香茅醇在玫瑰精油中含量最高，代表了玫瑰精油的主要成分，因此在玫瑰精油生物活性中起主要作用；玫瑰醚對玫瑰花的特征香氣起著重要作用；玫瑰醚可由香茅醇化學合成。

1.香茅醇

香茅醇是一種萜類化合物，主要存在于玫瑰油、天竺葵屬植物的精油中。香茅醇是最常用的香料之一，最適用于作玫瑰香香精的原料，是調(diào)配各種玫瑰花花系必不可少的原料，幾乎可應用于一切化妝品中。作為食用香精，要求純度在94%以上。香茅醇雖具有一定抑菌活性，根據(jù)《食品安全法實施條例》明確規(guī)定其不得用于加香以外用途，因此香茅醇不可作為防腐劑使用。

2.玫瑰醚

玫瑰醚是決定玫瑰特征香氣的主要物質(zhì)。玫瑰醚主要存在于玫瑰精油中，含量不足百分之一。玫瑰精油的提取率為五噸新鮮玫瑰可提取玫瑰精油為兩磅左右（約0.9千克）。主要用于高級化妝品香精香料中。

3.香茅醇合成玫瑰醚

玫瑰醚可以由香茅醇合成，但由于成本高，技術(shù)困難，而且有很多玫瑰醚的替代產(chǎn)品，因此實際價值相對較低

3.1 光氧化路線

通過香茅醇氧化、還原、環(huán)化三步制得玫瑰醚。光氧化路線制得的玫瑰醚產(chǎn)率最高，而且是目前最具生產(chǎn)力的玫瑰醚生產(chǎn)路線。缺點是必須在光照條件下才可進行，前期設備投資高，不易操作。

3.2 50%過氧化氫路線。

以香茅醇為原料，鉬酸鈉為催化劑，催化50%過氧化氫生成單線態(tài)氧，進而氧化香茅醇，生成過氧化物，還原環(huán)化得玫瑰醚。缺點是過氧化氫質(zhì)量分數(shù)較高，市場一般為30%，濃縮時易爆炸；工業(yè)生產(chǎn)對設備要求過于嚴格；不易操作。

玫瑰精油的提取與純化工藝分為傳統(tǒng)提取工藝和新型分離純化技術(shù)。傳統(tǒng)提取工藝主要有水蒸氣蒸餾法和有機溶劑提取法。新型分離純化技術(shù)包括超臨界流體萃取、亞臨界二氧化碳萃取和分子蒸餾純化技術(shù)。此外，為進一步提高玫瑰精油的品質(zhì)和產(chǎn)率，可將多種提取法組合使用。

1.水蒸氣蒸餾法

該法是從玫瑰花中提取玫瑰精油的常用方法。馬希漢等對水蒸氣蒸餾提取玫瑰精油過程中影響精油出油率的各種因素及工藝參數(shù)進行研究，結(jié)果表明，影響出油率的主要因素是蒸餾時間，其次是蒸餾速度，最后是料液比，花的粉粹狀況和蒸餾時餾出液是否回流對出油率無顯著影響。適宜的工藝參數(shù)為：蒸餾時間4h，蒸餾速度200mL/h，蒸出量為蒸餾器容積的10%，水與花的質(zhì)量比為4：1，裝料系數(shù)為0.75，最高出油率為0.051%。

用水蒸氣蒸餾法提取玫瑰精油具有設備簡單，成本低，操作方便等特點。但由于操作溫度接近100℃，因而低沸點的玫瑰精油及水溶性的芳香成分如2-苯乙醇等有可能受到損失或被破壞，導致玫瑰精油的收率和品質(zhì)下降。

2.有機溶劑提取法

該法是用適宜的揮發(fā)性有機溶劑直接浸泡玫瑰花，經(jīng)滲透、溶解、分配、擴散等一系列物理過程，將精油從玫瑰花中提取出來。所得產(chǎn)品為浸膏，還需進一步精制才能得到精油。

羅金岳等提供了一種浸提發(fā)提取玫瑰精油的工藝，該工藝以石油醚或石醚與氯仿的混合物為溶劑，花與溶劑的投料比為1：（2～3）kg/L，室溫浸提2h，提取液與一次洗液經(jīng)初濃后得到濃縮液，濃縮液再經(jīng)過濾、真空濃縮后制成浸膏，得率為0.28%。所得浸膏可進一步用乙醇精制成精油。

用有機溶劑提取玫瑰精油可同時將低沸點和高沸點組分提取出來，從而可減少芳香油成分的損失，所得玫瑰油的香氣更接近于天然玫瑰花的香氣，且得油率要高于水蒸氣蒸餾法。缺點是提取時間較長，精油的頭香略顯不足，并容易產(chǎn)生溶劑殘留。

3.超臨界流體萃取

超臨界流體萃取技術(shù)是利用處于臨界壓力和臨界溫度以上的流體具有特異的溶解能力而發(fā)展起來的一種新型分離技術(shù)。

謝秋濤確定了超臨界二氧化碳萃取法提取玫瑰精油的最佳工藝參數(shù)為：提取壓力21 MPa，提取溫度41℃，玫瑰花粒度40目，二氧化碳流量15L/h，萃取取時間90min，在該工藝條件下玫瑰精油萃取率可達1.29%。

用超臨界二氧化碳提取玫瑰精油具有萃取率高、速率快、無污染、工藝簡單、可避免氧化及熱解、產(chǎn)品品質(zhì)好、無溶劑殘留等優(yōu)點。超臨界二氧化碳可將低沸點的頭香物質(zhì)和高沸點的體香及尾香物質(zhì)同時萃取出來，因而香氣更接近于天然香氣。

4.亞臨界CO₂萃取

這是在超臨界流體萃取技術(shù)的基礎上提出的一種技術(shù)。亞臨界流體是指熱力學狀態(tài)處于超臨界狀態(tài)外邊緣、在臨界壓力以上和臨界溫度以下的流體。與超臨界流體相比，亞臨界CO₂有以下特點：條件相對更加溫和，對高壓設備的要求不再苛刻；亞臨界狀態(tài)下的流體呈流態(tài)，對萃取物成浸泡狀態(tài)，可避免料層短路和黏結(jié)現(xiàn)象；亞臨界CO₂的密度比超臨界CO₂更大，對于脂溶性物質(zhì)的溶解度也更大，萃取相同量玫瑰油的CO₂的用量更少成本更低。胡文效等確定了亞臨界CO₂提取玫瑰精油的最佳萃取條件：萃取壓力20MPa，萃取溫度25℃，萃取時間9h，萃取流量15L/h，在該工藝條件下出油率達0.589%

5.分子蒸餾純化技術(shù)

分子蒸餾是一種在高真空（0.1～10Pa）條件下進行的液一液分離技術(shù)，具有蒸餾溫度低、真空度高、物料受熱時間短、分離程度高等特點，特別適合于高沸點，熱敏性和易氧化物質(zhì)的分離?？梢岳梅肿诱麴s技術(shù)對玫瑰精油粗品進行提純，進一步提高玫瑰精油的品質(zhì)。

任艷奎等應用刮膜式分子蒸餾裝置對玫瑰精油的兩級純化工藝進行了研究。研究結(jié)果表明，采用兩級分離可將主要成分含量為70.35%的玫瑰浸膏中低沸點和高沸點雜質(zhì)脫除，使產(chǎn)品玫瑰精油含量提高至86%。

6.現(xiàn)代酶TA技術(shù)與微生物發(fā)酵技術(shù)制備玫瑰精油

利用現(xiàn)代酶工程技術(shù)與微生物發(fā)酵技術(shù)制備玫瑰精油，極大地提高了玫瑰精油的提取效率，獲得的玫瑰精油具有傳統(tǒng)化學方法制備的玫瑰精油所不具有的特征香氣，提高了玫瑰精油的質(zhì)量、產(chǎn)量和純度。

這種制備玫瑰精油的方法包括如下步驟：①將新鮮的500g玫瑰花粉碎，加入2500g蒸餾水，用0.5g的酸性纖維素酶水解，再用1～3g的果膠酶和0.5～2g的復合蛋白酶水解，得到酶解初產(chǎn)物；②將酶解初產(chǎn)物置于發(fā)酵罐內(nèi)進行發(fā)酵反應，反應完畢后加熱到80℃；③發(fā)酵產(chǎn)物在板框中進行恒流過濾或者利用陶瓷膜過濾，過濾后在0.1MPa壓力T25L旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中進行濃縮，濃縮1000倍后加入0.27g酒精即得玫瑰精油；其中，用酶水解的時間為2h，水解后的pH值為3.8～4.5；發(fā)酵反應的時間為24h，pH值為6.0，發(fā)酵溫度為28℃。

1.香精香料

玫瑰精油是高度濃縮了的玫瑰花精華，被譽為液體黃金，也是玫瑰產(chǎn)業(yè)的主流，玫瑰精油的經(jīng)典應用是芳香療法和香精香料配制。

在化妝品中，添加玫瑰精油是提升產(chǎn)品檔次的點睛之筆，伊麗莎白·雅頓的“第五大道”（5 thAvenue）和蘭蔻的“詩”（Poeme）都以玫瑰花香來詮釋各自的主題，加兩滴精油即可調(diào)配出一升上等的香水。

玫瑰的品種不同，香氣也有所差別，可分為三種：純甜型（國際香型）、清甜型和濃甜型。保加利亞玫瑰的主栽品種卡贊勒克，屬大馬士革玫瑰，其油質(zhì)純正，香氣高雅，柔和，濃郁，質(zhì)量穩(wěn)定，屬于純甜型；清甜型，來源于百葉玫瑰或五月玫瑰，原產(chǎn)于高加索，現(xiàn)主產(chǎn)于摩洛哥與法國，它的特點是香味淡雅悠長；中國產(chǎn)玫瑰精油以其獨特的純正、淳厚、頭香清雅和尾香味甜而別具一格，屬于濃甜型。

2.抑菌劑

玫瑰精油對金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌，大腸桿菌的抗菌活性非常好對變形桿菌、枯草芽孢桿菌、白色念珠菌也具有較強的抗菌活性。

玫瑰精油不僅可以抑制細菌生長，在一定濃度時，還可以完全殺死細菌，尤其對金黃色葡萄球菌、變形桿菌、枯草芽胞桿菌、大腸桿菌作用較強。可以選擇有效濃度的玫瑰精油作為食品添加劑或細菌性疾病的選擇性用藥。

3.抗衰老

玫瑰精油是天然抗氧化劑，有助于清除體內(nèi)自由基，幫助身體對抗由自由基造成的損害，從而達到延緩衰老的作用。一定濃度下，玫瑰精油對DPPH自由基、超氧陰離子自由基，羥自由基均能表現(xiàn)出一定的清除活性。對DPPH自由基，玫瑰精油的半清除濃度即IC50值是11.02mg/mL；對超氧陰離子自由基，玫瑰精油的半清除濃度即IC50值是28.97mg/mL；對羥自由基，玫瑰精油的半清除濃度即IC50值是6.56mg/mL。

4.抗氧化

日本著名化妝品公司佳麗寶（Kanebo）的研究所在研究化妝品中使用的玫瑰精油時發(fā)現(xiàn)了一種新型香氣成分ROSERCINOL-26。這種成分除了具有持久的玫瑰香氣外，還有非常高的抗氧化效果。

5.美容功效

玫瑰精油富含萜類物質(zhì)，對皮膚具有濕潤作用，玫瑰精油被譽為精油之后，適用于所有膚質(zhì)的皮膚，特別有益于成熟，干燥、硬化或敏感的皮膚，具有抗敏感，美容，保濕，美胸，淡化色素，消除黑眼圈、皺紋、妊娠紋，促進細胞再生，緩解肌膚老化，治療濕疹和粉刺，調(diào)節(jié)皮膚問題等作用。