樟树精油提取方式及影响因素研究*

张玉星，罗启龙

(贵州工业职业技术学，贵州 贵阳 551400)

樟树广泛分布在我国南方及西南各省区，是樟科樟属植物中具有较高经济价值的树种之一。樟树的树根、树干、树枝及树叶中可以提取具有多种化学成分的精油，如芳香醇、樟脑型、柠檬醛型、龙脑型、松油醇等，在医药、化妆品、食品、病虫害防治等多面具有较高的应有价值。李嘉欣等[1]通过芳樟、脑樟、异樟和油樟四种樟叶精油的研究发现，4种樟叶精油都具有一定的DPPH自由基、·ABTS+清除能力以及较强的抗氧化能力。杨素华、安家成等[2]对油樟型精油的分析发现，油樟型树根精油中含有7中醇类、1种酮类、2种醚类和1种酚类，其中石竹烯、α-蒎烯、甘香烯等具消炎镇痛、抑菌驱虫等功效；8-桉叶油素、樟脑、黄樟油素等，多运用于牙膏、止咳糖浆和人造薄荷中。

目前，有许多方法可以从樟树中提取精油，传统的方法是通过蒸馏来获得樟树精油。随着科技的发展，一些新的提取技术也被应用于樟树精油的生产中，如临界二氧化碳萃取、超声波提取、微波辅助提取等，不同的提取方法以及同种方法中的不同溶剂种类的使用都会导致提取的樟树精油化学组成成分的组成。樟树受到光照和气候的影响，在不同的地区、月份，乃至樟树的不同部位，精油的组成成分和得油率都是不同的，为了更加高效的提取精油，并根据需求优化精油重要组成成分的含量，对樟树精油提取方法和影响提取的因素研究具有重要意义。

1 樟树精油提取方式研究

1.1 水蒸气蒸馏法

水蒸气蒸馏法是利用水蒸气胡热量将精油从植物中释放出来，然后通过冷凝将精油和水分离的一种常见的精油提取方式。对樟树材料的处理比较温和，能够最大限度地保留精油的化学成分和香味，提取出来的精油也比较纯净，不含溶剂等化学残留，并且能够通过调整蒸馏设备的参数，控制提取过程中的各项指标，达到所需的精油品质和产量。但是同时水蒸气蒸馏法在大规模生产时会造成比较高的能源消耗，需要的时间比较长，会增加生产成本和周期。

杨海宽等[3]研究中提到将芳樟原叶放进浸渍装置中，以料液比1∶10加水后于80 ℃下浸泡2 h，后将浸渍液过滤用水蒸气蒸馏法进行提取，可提升精油萃取率达95%，并可以获得不同化学成分组成的精油组分。林洁茹[4]研究发现，在水蒸气蒸馏的实验过程中当料液比为1∶4，氯化钠浓度为3%时、蒸馏时间为60 min的条件下香樟精油的得率为1.73%，在水蒸气蒸馏的过程中适当加入氯化钠溶液有利于精油的提取。郑红富[5]在对芳樟精油的水蒸气蒸馏提取工艺研究中发现在运用水蒸气蒸馏法对芳樟精油进行提取时，使用水上蒸馏的方式、在600 W的蒸馏功率下蒸馏40 min，并存放48 h以内，芳樟出油率为1.42%。

1.2 溶液浸提法

溶液浸提法时利用溶剂(酒精、乙醚、丙酮等)将植物中的精油成分溶解出来，形成精油溶液，后通过蒸发或者其他方式去除溶剂得到樟树精油的提取方式。该提取方式提取效率高，提取范围广、可控性好、对一些具有高敏感性的成分也有很好的适用性。但是在提取中容易造成溶剂残留，影响精油的纯度和质量，也需要消耗更多的能源用于溶剂的回收和重复利用，溶液浸提法需要较为复杂的设备和操作步骤，增加了生产成本和操作难度。

伍平香[6]在使用传统热回流提取樟树叶中木脂素实验中发现，乙醇浓度、液料比、回流次数和提取温度都会影响木脂素的提取率，通过响应面法优化樟树叶中木脂素的热回流提取工艺，得到最佳工艺条件为：提取温度70 ℃，乙醇浓度87%，液料比11∶1，回流3次，木脂素提取率为43.39 mg/g。

1.3 微波提取法

微波提取法是指利用微波能，使细胞内温度升高，细胞壁和细胞膜由于液态水汽化产生的压力而形成许多细小的洞，细胞外的溶剂进入细胞内，溶解并稀释细胞内的物质，达到提取目的的一种方法。与传统的溶剂萃取相比，微波萃取法可以加速热传导和物质迁移，提高提取效率，缩短提取时间。但是设备和操作相对复杂，可能对精油的化学成分产生一定程度的影响。

周海旭[7]在研究利用乙醇提取樟树叶中易挥发的多酚类物质发现，樟树多酚含量与料液比成正相关，但是当料液比达到1∶40时继续提高料液比提取率则略有降低；与温度成正相关，当温度达到60 ℃后，再提升温度，由于接近乙醇的沸点，导致提取率降低；与时间成正相关，6 min的时候提取物中多酚含量最多，时间过长则会导致多酚的分解；随着乙醇浓度的增加也城乡先增多后减小最后缓慢增加的状况，当乙醇浓度为60%时提取量最大。并通过正交实验得出樟多酚微波提取的最佳工艺为：料液比1∶60、乙醇溶液80%，在80 ℃提取60 min。

1.4 超声波提取法

利用超声波的机械振动作用促进植物材料中有效成分提取的方法。通过产生高频的声波震动，使液体中的溶剂产生微小的气泡破裂，从而增加植物材料与溶剂之间的接触面积，促进成分的释放和溶解。超声波在植物提取领域得到了广泛的利用，利用超声波，可以增加溶剂和植物的接触面积和渗透性，加速成分的扩散和转移。此外，超声波还可以破坏细胞壁，促进成分的释放。然而超声波的频率和功率也需要根据实际情况进行优化，不适当的超声波条件可能导致材料的过度加热和氧化，从而对目标成分产生不良影响。超声波提取法对设备和操作条件要求也比较高。

张峰[8]在使用超声工艺对龙脑樟去油樟叶多酚提取的实验中发现超声功率为360 W，频率为45 kHz时，时间为30 min左右，超声温度为70 ℃，时为超声波法辅助提取多酚的最优化工艺条件。超声功率过大会使空化泡量增大，传质效率下降；频率过高引起其他杂质的溶出；时间过长造成多酚类物质氧化、溶剂挥发和其他化学反应；温度过高会对多酚类物质造成破坏。冉晓敏[9]对比双水相法、超声波耦合双水想法、微波提取法和常规提取法对樟树叶多酚的提取实验中发现，超声波耦合双水相多酚得率最高，超声波的功率对樟树提取液中多酚浓度的影响很大，并在250 W左右的时候达到极值，并得到超声波耦合双水相提取樟树多酚优化工艺的最优条件为：料液比1∶39，超声功率255 W，浸提温度20.9 ℃，浸提时长96 min的条件下，樟树多酚得率能达到3.30%。

1.5 亚临界提取法

亚临界提取法一般是利用低于标准临界点的温度和压力进行提取技术，是从植物材料中提取活性成分或精油的一种高效且温和的方法。相比传统的高温高压提取方法，亚临界提取法能在低于植物材料的破裂点的条件下进行，减少成分的被破坏和氧化，能够有效提高提取效率，相比于传统的溶剂提取方法，所需溶剂量相对较少，有助于减少成本和对环境的不利影响，并且亚临界提取法有助于保留植物的原始香味、色泽和营养成分。

亚临界提取法对专业设备、专业技术和操作者的技能要求比较高，相对于传统的提取方法，亚临界提取设备的成本比较高，对中小型规模生产者会造成一定的负担，目前亚临界提取法更多的是小样品的实验，还没有很好的应用于工业化生产中。

胡珊等[10]在研究丙烷、四氟乙烷、正丁烷、正丁烷与乙醇混合物溶剂对樟树叶精油的萃取实验中发现正丁烷与乙醇混合溶液精油得率最高为3.67%，四种溶剂提取物均以醇类和烯烃类化合物为主，醇类含量为63.68～83.14之间，烯烃类含量在9.77～29.46之间，正丁烷和乙醇混合溶液提取的精油中烯烃类物质种类明显减少，醇类物质特别是叶绿醇、龙脑含量显著提高。四种提取物，除正丁烷提取的樟树叶精油对青枯病菌表现中度抑菌，其余三种都表现为高度抑菌；对胡萝卜软腐果胶杆菌正丁烷和丙烷表现为中度抑菌，其余两种表现为高度抑菌。

周海旭等[11]在利用响应面法优化樟树叶精油的亚临界萃取技术研究中发现：利用正丁烷为萃取溶剂时的最佳工艺条件是萃取温度为40 ℃，解析温度为65 ℃，萃取30 min，樟树叶精油的得率达到最大3.54%，对比水蒸气蒸馏法更加省时、高效。萃取物中含有14种烯烃、8中醇类、1种脂类、3种萘、2种酮类、2种酸、12种烷烃，对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌都有不同程度的抑制作用。

除了这些传统和现代的提取方法，还有一些新的技术不断涌现，例如超临界流体(如二氧化碳)提取、萃取树脂法等。这些提取方法的选择取决于樟树材料、精油产量和精油品质等因素。需要注意的是，无论采用何种提取方法，都需要确保良好的实验室规范和安全操作，以确保精油的纯净度和品质。

2 影响樟树精油提取的相关因素研究

在樟树精油的提取过程中，除不同的提取方式、如蒸馏、溶剂提取或者超声波，不同的提取条件，如时间、提取温度、溶剂的选择等提取等会影响樟树精油的提取效果。樟树的不同部位，如树干、树干、树枝和树叶也会对精油的提取造成影响。同时樟树分布在我国江西、福建、浙江、贵州、四川、安徽、上海等多个地区，地区差异也会导致樟树精油的成分差异，因此除了要探讨樟树精油的提取方式，还需要注意其他影响樟树精油提取的相关因素。

2.1 樟树不同部位的选择

樟树的不同部位由于组织结构和化学成分的差异，对樟树精油的提取也有着显著的影响。

孟中磊等[12]在对广西香樟、福建芳樟和江西龙脑樟、湖南龙脑樟枝、叶精油的提取中发现两种香樟样品叶的出油率分别为1.20%和1.87%，枝对的出油率分别为0.27%和0.64%；福建香樟叶和枝的出油率分别为1.48%和0.50%；江西龙脑樟叶和枝的出油率分别为2.40%和0.58%；湖南龙脑樟叶和枝的出油率分别为1.20%和0.61%，两者的出油率都比较高，而且叶的出油率均高于枝。

覃子海等[13]对广西国营大桂山林场的芳樟醇型樟树研究中发现在不同月份鲜叶的含油率都明显高于枝干，叶是提取天然芳樟的主要材料。于程伟[14]在对樟树不同部位提取精油的研究中发现，不同部位水蒸气蒸馏法提取的樟树精油差异较大，得油率分别为叶1.41%、枝0.45%、种子1.72%，种子的得油率>叶子>枝。吴学文等[15]通过提取湖南产樟树根皮、嫩叶和花三个部位的精油进行对比分析，这三种精油都有较强的脂质过氧化物能力和清除自由基的能力，三种清除能力中根皮提取的精油能力最强，花提取的精油最弱。

2.2 不同地区樟树的选择

张雷[16]在对不同种源樟树叶精油的研究中发现，不同种源地樟树叶得油率存在较大差异，得油率顺序为江西省样本1.78%>湖南省样本1.04%>湖北省样本0.87%>四川省样本0.82%>福建省样本0.70%>江苏省0.67%>广东省0.19%。

张国防[17]在对福建省28个县的樟树叶片进行研究发现，不同经纬度上樟树的分布不同，芳樟随着纬度的增加分布相对频率下降，黄樟则随着维度的增加分布频率相对增加，脑樟分布均匀，杂樟分布较少。樟树叶片含油率随着维度下降明显升高，芳香醇含量随着维度下降明显上升。

2.3 不同月份樟树的选择

覃子海等[13]对樟树不同月份枝叶的芳樟精油含量和主要成分研究中发现不同月份枝、叶芳香醇含量有变化，6、7月份芳香醇含量相对较低、10月份最高(枝和叶分别为85.3%和94.4%)。不同月份的樟脑含量9月份最低，仅有0.01%，7月份最高为0.35%，其次是12月份0.31%，温度过高和过低的月份，樟脑含量较高。

胡文杰[18]对樟树三种化学型得油率不同生长期的分析发现，油樟叶得油率7月份最高，脑樟叶得油率最高的月份为5月和7月，异樟叶得油率最高的月份为9月，樟树精油中的化学成分在不同的时期是可以相互转化的，并且在不同的部位转移和积累。杨素华等[19]在对不同月份柠檬醛型樟树叶精油的变化规律研究中发现，樟树叶中柠檬醛的含量在9月达到最大值，其次是11月，在之后是7月。樟树精油的主要成分会随着时间的变化而变化，因此需要根据采摘提取的需要，综合考虑出油率，选择合适的月份进行采摘。

2.4 不同存储方式的选择

金晓芳等[20]在研究樟树叶采后放置时间和精油提取率的关系发现，樟树叶采后未放置出油率为1.17%±0.18%，放置24 h后增长为1.22%±0.13%，放置48 h后为1.27%±0.12%，放置72 h后为1.28%±0.14%，可以说明72 h内，樟树叶放置一段时间后出油率略有提升。

3 结 语

樟树中含有丰富的天然精油，具有较大的科研、医疗和商业价值，随着对樟树精油的开发与利用，对樟树精油的提取也逐渐走向精细化，从传统的水蒸气蒸馏到不同溶剂的萃取再到利用超声波技术和微波技术的提取，越来越注重提取过程中各种化学成分的构成和提取效率的提升。并且通过影响因素的探究，对不同地域、不同时间和不同保存方式的研究，进一步研究了在樟树精油提取过程中如何实现价值最大化。但是在樟树精油的提取上还可以在以下几个方面不断提升：(1)在适宜的时间进行采摘，保障提取材料的适宜，可以提升樟树的实用价值；(2)不同提取方式的综合运用，运用各种提取方式的优势将传统水蒸气蒸馏和超声波、微波等方式融合，不断提升精油获取率；(3)更有效的提取溶剂的研发，研发可循环利用、污染小、价格低廉的溶剂，推动樟树精油的大规模化生产；(4)现有的更多提取方式依然停留在小规模试验阶段，需要思考理论研究和实际生产之间的关系，不断寻找最佳优化方式。