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2024年5月14日发(作者：c程序设计学习辅导)
使用微波加速蒸馏技术提取薰衣草中的精
油：这是一种快速、清洁、环保的方法。
摘要：
微波加速蒸馏提取技术（MASD）提取薰衣草精油的，这种方法已经逐渐成熟。将薰
衣草花（属唇形科薰衣草属 ）放入填充床，在下面有水。进行微波加热时，水沸腾产生水
蒸汽通过薰衣草。提取过程中只产生微量沸水，水蒸汽与薰衣草原料混合进行蒸馏。微波加
速蒸馏提取技术现已可以代替传统的蒸汽蒸馏提取薰衣草精油的常规技术。微波加速蒸馏提
取技术提取精油相比传统的蒸汽蒸馏提取技术（SD）。更节能、更迅速（微波加速蒸馏提取
技术只需要10分钟，而传统的蒸汽蒸馏提取技术却需要90分钟）、生产效率更高、更环保。
1.前言
大多数品种的薰衣草是有用药用植物之一。商业上，薰衣草能够为精油香味业提供重要
的原料，包括肥皂、洗发水、香水、沐浴液以及其他的粉脂。在食品制造业，薰衣草精油被
用在调味饮料、冰淇淋、糖果、焙烤食品以及口香糖香味上。不同种类薰衣草蒸馏提取的精
油味道不太一样，精油的质量主要取决于油体内部的成分，而精油质量大多有感官（包括薰
衣草精油的颜色、味道等）获得。
一般来说，针对薰衣草精油的分析过程分为两个步骤：提取（包括蒸汽蒸馏、液态蒸馏、
混合蒸馏）、分析（气相色谱法GC、气相色谱－质谱联用GC-MS）。分析步骤只需要15到
30分钟就可以完成，但是提取却需要几个小时。由于提取过程需要长时间的、不断的用水
蒸汽进行加热蒸馏，所以人们把更多的注意力放在了如何使用一种新方法、新技术，使蒸馏
的实验时间大大缩短、使提取精油的操作步骤大大简化以及如何提高最终产品的纯净度上
面。然而，到目前为止，只有很少的几篇文献提到了使用微波加速蒸馏技术提取薰衣草精油
的方法。
本文章的目的就是探讨一种新方法。探讨使用微波加速蒸馏技术提取精油的工艺和传统
的蒸汽蒸馏提取技术提取工艺作比较，比较提取出来的精油质量、生产时间、能耗等的差别，
以及最终用于食品、化妆品和制药产业中可能产生的区别。
为了研究微波加速蒸馏提取技术的优缺点，我们与传统的蒸汽蒸馏提取技术相比较。我
们将分别从提取时间上、能耗、精油回收率、精油香味感官等做适当的对比。
2.实验
2.1植物原料
薰衣草鲜花收集于2003年6月在意大利北部的贝加莫省的一个长凳下面的阴凉处，经
晒干后使用。
2.2微波加速蒸馏提取技术使用的仪器及操作步骤
微波加速蒸馏提取技术使用的仪器为1600系列微波萃取系统间歇反应器。它的多模微
波反应环境为2.45GHz，最大输出功率为1000W。它的反应室规格为35cm×35cm×35cm，
反应室内表面涂有聚四氟乙烯。在实验时，时间，温度、压力和功率都由“easy-WAVE”软件
控制。温度由一个屏蔽热电偶(ATC-300)直接插入到试样容器中测得，再将数据通过外置红
外线传感器(IR)传输。温度由功率调整器得到反馈信息后进行调整。
图标1中显示的是微波加速蒸馏提取技术的主要仪器。仪器主要由一耐热的玻璃管组成
（内径12cm，长12cm），在底部有一个特氟纶材质的栅板。分批加入50g的薰衣草花瓣和
200ml水于仪器中，原料放入填充床中。在仪器底部，由于微波的作用使水加热产生水蒸气，
水蒸气由底部通过，并与薰衣草原料接触，蒸汽提取出来精油，并和精油一起经过仪器最上
部的冷凝管。经过冷凝，蒸汽和精油的混合物就会被分离。被分离的水蒸气冷凝成水，当水
越来越多时，在回流蒸馏器的作用下，过量的水逆流至容器中，继续蒸馏使用，如此循环往
复。精油收集时，使用无水硫酸钠混合，并在4℃贮存直到使用。
提取次数至少为3次，计算平均数。
2.3传统蒸馏提取技术使用的仪器和操作步骤
为了进行严格的比对试验，传统蒸馏提取技术与微波加速蒸馏提取技术使用相同的玻璃
器具和相同的操作条件。在仪器底部，有一个电阻加热器用来加热并由功率调整器调整温度。
其他仪器和条件与微波加速蒸馏提取技术相同。最终获得的精油收集时同样使用无水硫酸钠
混合，并在4℃贮存直到使用。
提取次数至少为3次，计算平均数。
2.4气相色谱－质谱联用鉴定法
提取的精油采用HP5890气相色谱仪与HP5971A质谱仪弹性石英毛细管柱SBP5
TM
（60m
×0.32mm，1μm膜厚），载气：氦气，流速：0.7mL/min，配比：1:20，进样量：0.1μL，进
样口温度250℃，柱温温从60℃升至130℃每分钟升温1℃，从130℃至200℃每分钟升温2℃，
从200℃至250℃每分钟升温4℃，升至250℃保持40分钟。离子源：EI，70eV。指数被弹
性石英毛细管柱SBP5
TM
上的识别元件获得，结果和文献资料及数据库中的数据进行比对。
分析次数至少为3次，计算平均数。
2.所得结果和讨论
微波加速蒸馏提取技术（MASD）是结合了微波和普通蒸馏方法的技术，使用的仪器
和设备相对比较简单。一旦精油被提取出来可被GC-MS直接分析，而不需要中间的清洁和溶
解的步骤。表1显示的是不同提取方法微波加速蒸馏提取技术和传统蒸馏提取技术提取薰衣
草精油的对比，包括组成成分，提取时间等。
3.1薰衣草精油提取回收率和提取时间
节约大量时间是微波加速蒸馏提取技术的优点之一。微波加速蒸馏提取技术和传统的蒸
汽蒸馏提取技术温度相等都是水蒸汽的温度（100℃）。达到这一温度以及出现第一滴精油需
要的时间，微波加速蒸馏提取技术只需要5min，而传统的蒸汽蒸馏提取技术却需要30min。
从表2中可以看出来，微波加速蒸馏提取技术提取10min的产量与传统的蒸汽蒸馏提取技
术提取30min产量相等。微波加速蒸馏提取技术提取率为8.86%，而传统的蒸汽蒸馏提取技
术提取率为8.75%。这个结果意味着微波加速蒸馏提取技术能大大的缩短提取时间，而这对
减少能耗、节省原料有很大的重要性。
3.2精油的成份
用不同方法提取的精油所含的成份基本相同。用微波加速蒸馏提取技术和传统蒸汽蒸
馏提取技术提取同样的产量中，含有的此生代谢产物基本相同。芳樟醇是用两种方法提取出
来的，含量最多的有氧成份。
用微波加速蒸馏提取的方法虽然能很大程度上提高提取速度和产量，但是会损失很多精
油中易挥发的成份。这一观点已经被Pare和Belanger所描述。
3.3费用、耗能和环保
这两种方法在相同的耗能情况和提取时间情况下，费用更少的是技术，这也是微波加
速蒸馏提取技术的优点之一。传统蒸汽蒸馏提取技术需要30min来加热200g水和50g薰衣
草达到提取温度，而微波加速蒸馏提取技术只需要5min来加热同样质量的水和薰衣草就可
以达到提取温度。
两种方法各自的耗能情况是传统蒸汽蒸馏提取技术需要1.5kWh，而微波加速蒸馏提取
技术只需要0.13kWh。
对环境的影响方面来看，通过计算两种方法各自向大气中排放出的CO
2
的质量，传统
蒸汽蒸馏提取技术（提取每克薰衣草精油会排放275gCO
2
）比微波加速蒸馏提取技术（提取
每克薰衣草精油会排放25gCO
2
）要高的多。这样的数据已经可以在很多文献中查到。如果
需要从煤炭或者燃料中获得1kWh的能量，那么有800g多余的CO
2
将会被排到大气中，对
环境造成危害。
4.结论
第一次使用微波加速蒸馏技术提取薰衣草精油得到了很好的结果，大大减少了提取时
间，增加了提取的效率。不仅是微波加速蒸馏技术还是使用的仪器都为我们提供了一个新方
法，为我们展示了它的很有用的一面。微波加速蒸馏技术不仅保持了传统蒸汽蒸馏的优点（可
以连续的进行蒸馏提取，不需要再次进行萃取），同时也使提取时间大幅度减少，更节省能
耗以及更减少生产经费。
致谢
本文作者真诚的致谢le Conseil R´egional提供的经费支持。
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