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蒸馏时间对柠檬桉叶得油率及主成分的影响

更新时间:2009-03-28

柠檬桉(Eucalyptus citriodora)是桃金娘科(Myrtaceae)桉树属植物,生长适应能力强,是材、油两用树种[1],原产地澳大利亚,在我国海南、福建、广东、广西均有栽培种植。柠檬桉叶含挥发油,鲜叶含油量在1.00%~2.12%之间[2],挥发油主要成分为香茅醛、新异胡薄荷醇、异胡薄荷醇、香茅醇、乙酸香茅酯、β-石竹烯等[3-4]。柠檬桉叶油有杀菌[5-6]、驱蚊[7-9]、抗氧化活性[10]、消炎[11]等功效,被广泛应用于食品、制药、日化、香料等工业[12-13]

国内外对柠檬桉叶油的提取主要是以水蒸气蒸馏为主,蒸馏方式和蒸馏时间是影响挥发油质量和出油率的关键因素[14-16]。本文通过水蒸气蒸馏,采集不同蒸馏时间段挥发油,分析出油率和成分,研究蒸馏时间对柠檬桉叶油品质的影响,以期为生产过程的跟踪、控制和工艺优化提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

柠檬桉叶:随机抽采广西林科院25年生柠檬桉鲜叶(样品1)、武鸣县15年生柠檬桉鲜叶(样品2)。

美国BRUKER公司TQ456气质联用仪,美国BRUKER公司;Aglient 7890A气相色谱仪,弹性石英毛细管柱BR-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。

1.2 实验方法

1.2.1 柠檬桉叶油的提取

柠檬桉挥发油提取方法参照《中华人民共和国药典》挥发油测定法甲法中水蒸气蒸馏法[17]。将样品1切成断,取一定量的叶子装入2 000 mL的圆底烧瓶,装上挥发油测定器和冷凝管,控制蒸汽量90 mL/min,蒸馏时间为2.0 h,收集油样。

控制蒸汽量为90 mL/min,料液比为1.0∶1.8,水蒸气蒸馏柠檬桉叶油0~1.0 h之内,得油率随着时间的延长而增加速度较快,1.0 h之后得油率相对增加缓慢(表2)。在0~0.5 h,平均出油率为1.000%,在0.5~1.0 h,平均出油率为0.156%,1.0~1.5 h和1.5~2.0 h,平均出油率均为0.003%,出油量相对较少,为了节省挥发油提取成本,有必要将蒸油时间控制在1.0 h。

1.2.2 柠檬桉叶油的化学成分定性、定量分析

“哪里哪里,我这点国文还是家传的。台湾日治后,强力推行日文教育,刚开始的时候,还允许民间开私塾教国文,后来私塾统统关了,只能到学堂学日语用日文。我祖父心有不甘,关门授教,规定凡潘家子孙必学国文。我的国文就是小时跟祖父学的。”潘云用手指在桌子上比划着两个繁体字:国文。

GC-MS定性分析条件:

载气为N2,升温程序:70℃(1.0 min)220℃,汽化室250℃,进样口200℃,分流比1∶100,进样量0.5 μL。

我们经常说,教学要盘活各种教育资源。小学生形象思维较为活跃,抽象思维还未发展成熟,因此生活经验作为教学资源在小学数学教学过程中就显得尤为重要。小学生的年龄特点决定了他们学习的好奇心,加深数学与生活经验的联系,将数学知识指导于生活实践,不仅可以发展学生的思维,而且使学生感到“数学有味”“数学有趣”“数学有理”“数学有用”,从而增强学生学习数学的自信心,让学生学会利用自己的生活经验去感受数学的真实价值,那将也是数学教学中的一件愉快的事。

采用气相色谱对柠檬桉叶油进行定量分析,并参照气-质联用的定性分析数据以及GB/T 22179-2008,确定主要成分及含量(图1)。

GC定量分析条件:

载气为高纯He;升温程序:70℃(5 min)(3.0 min);检测器温度250℃;进样口250℃。质谱条件:EI离子源;电离电压70 ev;扫描范围45~350 amu;全扫描方式,溶剂延迟5.0 min;进样量0.5 μL(1.0%乙醇溶液)。

  

图1 样品1柠檬桉油总离子流Fig.1 Total current chromatogram of citriodora oil

3 结果与讨论

而他采取以学术期刊搭建社会体育指导员交流平台的举措,堪称为走在时代前列;其创办的《体育研究与通讯》期刊中“通讯”栏目,每期都会刊登各县公共体育场工作人员对于社会体育指导等问题的回复,在指导提问者进行社会体育工作的同时,也为其他体育场的社会体育指导员提供了工作问题解决范式。期刊还刊登了大量的体育基本知识、教学教法等文章,无疑也为一线社会体育指导员工作提供了范式。

对样品1进行挥发油成分鉴定(表1),样品1柠檬桉鲜叶挥发油鉴定出42种化合物,占挥发油含量的93.524%,其中含量最高的为香茅醛(58.188%),其次是香茅醇(12.959%),新异胡薄荷醇和异胡薄荷醇含量共为9.964%,还含驱蚊有效成分对䓝烷-3-8-二醇3.062%。

将样品2切成断,按料液比1.0∶1.8、1.0∶2.0和1.0∶2.1将一定量的叶子装入2 000 mL的圆底烧瓶,装上挥发油测定器和冷凝管,控制蒸汽量90 mL/min,分别收取0~30、30~60、60~90、90~120、0~60、0~90和0~120 min共7个时段挥发油,计算得油率,采用GC-MS和GC进行定性和定量分析。

 

表1 样品1柠檬桉油成分分析Tab.1 Component analysis of citriodora oil

  

序号 保留时间/min 化合物 分子式 匹配度(‰) 分子量 相对含量(%)1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 04.380 04.570 05.662 05.892 07.263 07.410 07.875 08.141 08.394 08.952 09.630 10.367 12.631 12.813 13.116 13.783 15.775 16.027 16.482 16.686 17.023 17.131 17.424 18.245 19.090 19.240 19.348 20.106 20.631 21.136 21.262 21.342 21.852 21.921 23.135 23.218 23.268 23.392 23.774 24.006 24.158 24.819 α-侧柏烯α-蒎烯(-)-β-蒎烯β-月桂烯D-苧烯1,8-桉叶素反式β-罗勒烯甜瓜醛γ-松油烯3,8-对薄荷二烯异松油烯β-芳樟醇新异胡薄荷醇香茅醛异胡薄荷醇α-松油醇香茅醇β-柠檬醛香叶醇3,7-二甲基-6-辛烯酸甲酯柠檬醛乙酸异胡薄荷酯异蒲勒醇2-甲氧基-4-乙烯基苯酚对䓝烷-3-8-二醇乙酸香茅酯对薄荷1,8-二醇茉莉酮石竹烯β-古巴烯葎草烯香橙烯白千层烯δ-杜松烯(-)-斯巴醇环氧石竹烯蓝桉醇榄香醇β-桉叶油醇τ-依兰油醇τ-杜松醇金合欢醇C10H16 C10H16 C10H16 C10H16 C10H16 C10H18O C10H16 C9H16O C10H16 C10H16 C10H16 C10H18O C10H18O C10H18O C10H18O C10H18O C10H20O C10H16O C10H18O C11H20O2 C10H16O C12H20O2 C12H20O2 C9H10O2 C10H20O2 C10H22O2 C10H20O2 C11H16O C15H24 C15H24 C15H24 C15H24 C15H24 C15H24 C15H24O C15H24O C15H26O C15H26O C15H26O C15H26O C15H26O C15H26O 880 890 876 817 940 910 811 872 934 892 914 839 907 873 905 888 860 798 853 862 869 885 724 934 864 890 757 831 918 831 884 854 792 875 868 866 866 775 777 776 755 795 136 136 136 136 136 154 136 140 136 136 136 154 154 154 154 154 156 152 154 184 152 196 196 150 172 198 172 164 204 204 204 204 204 204 220 220 222 222 222 222 222 222 00.012 00.161 00.548 00.199 00.036 01.665 00.094 00.070 00.151 00.096 00.060 00.060 08.959 58.188 01.005 00.268 12.959 00.039 00.181 00.055 00.043 00.092 00.043 00.447 03.062 07.686 00.726 00.221 00.899 00.052 00.062 00.017 00.022 00.016 00.077 00.154 00.039 00.017 00.017 00.016 00.013 00.017

 

表2 不同蒸馏时段的柠檬桉鲜叶得油率Tab.2 Oil yield ofEucalyptus citriodorafresh leaves at different durations of distillation

  

料液比(g∶g)1.0∶1.8 1.0∶2.0 1.0∶2.1蒸汽量/(mL/min)90.0 90.0 90.0各蒸馏时段出油率(%)0~0.5 h 1.000 0.960 0.892 0.5~1.0 h 1.156 0.170 0.168 1.0~1.5 h 0.003 0.003 0.004 1.5~2.0 h 0.003 0.003 0.004

在蒸馏0~0.5 h之内,得到的柠檬桉叶油主要成分香茅醛含量最高,达到84.520%,新异胡薄荷醇和异胡薄荷醇含量合计为7.217%(表3)。随着蒸馏时间的延长,得到的油组分中香茅醛含量明显降低,新异胡薄荷醇和异胡薄荷醇含量明显增加。0.5~1.0 h收集的柠檬桉挥发油油香茅醛含量为50.770%,新异胡薄荷醇和异胡薄荷醇含量合计为22.752%;1.0~1.5 h收集的油组分中香茅醛含量降至30.499%,新异胡薄荷醇和异胡薄荷醇含量增加至28.590%;在1.5~2.0 h之间收集的油组分香茅醛含量只有9.726%,新异胡薄荷醇和异胡薄荷醇含量高达29.484%。蒸油时间控制在1.0 h内,得到的柠檬桉叶油组分香茅醛含量为79.966%,新异胡薄荷醇和异胡薄荷醇含量共计9.313%;蒸馏2.0 h得到的柠檬桉油香茅醛组分为79.656%,新异胡薄荷醇和异胡薄荷醇含量为9.415%,均符合GB/T 22179-2008对柠檬桉(精)油特征组分要求。鉴于减少能耗以及保证得油率和油质量考虑,建议在蒸汽量一定的前提下,蒸油时间1.0 h为宜。

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影响柠檬桉得油率以及主要成分因素除了地理环境、季节、施肥情况等因素外,科学的种植和有效的管理也是影响的因素,有必要通过对柠檬桉进行人工选育,培育出产量和得油率高、原油质量好的柠檬桉品种。

 

表3 样品2不同蒸馏时间柠檬桉叶油主要化学成分及其含量Tab.3 Main chemical components and contents of citriodora oil at different distillation time

  

序号主成分含量(%)1 2 3 4 5主要化学成分香茅醛新异胡薄荷醇异胡薄荷醇乙酸香茅酯香茅醇0~0.5 h 84.520 02.246 04.971 00.480 05.576 0.5~1.0 h 50.770 07.011 15.741 01.992 16.361 1.0~1.5 h 30.499 08.799 19.791 03.338 23.402 1.5~2.0 h 09.726 09.054 20.430 05.010 30.598 0~1.0 h 79.966 02.889 06.424 00.684 07.031 0~1.5 h 79.837 02.904 06.459 00.691 07.074 0~2.0 h 79.656 02.920 06.495 00.702 07.135

4 结论

采用水蒸气蒸馏提取柠檬桉叶油,在0~1.0 h柠檬桉挥发油已大部分被提取,在1.0~2.0 h只有部分后组分蒸出。柠檬桉叶油主成分香茅醛随蒸馏时间的增加而相对减少,新异胡薄荷醇和异胡薄荷醇两者含量随着蒸馏时间的延长而增加,为了柠檬桉油特征组分符合GB/T 22179-2008要求,且相对能耗较少,柠檬桉叶蒸油时间控制在1.0 h较为适宜。

这年暑假回乡,汤甲真广泛接触各界有识之士,介绍长沙的爱国进步学生运动的情况,倾吐自己的心声,引起当地中共地下党组织的暗中注意和考察。

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谷瑶,周丽珠,陈健波,梁忠云,李桂珍,邓紫宇,孟中磊
《广西林业科学》 2018年第01期
《广西林业科学》2018年第01期文献

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