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揮發(fā)油又稱精油、香精油或芳香油，是存在于植物體中的一類在常溫下具有揮發(fā)性、可隨水蒸氣蒸餾而與水不相混溶的油狀液體的總稱。大多數植物揮發(fā)油具有芳香氣味，是一類植物次生代謝物質，也是多種中草藥中的重要有效成分。在臨床上揮發(fā)油具有發(fā)散解表、芳香開竅、理氣止痛、袪風除濕、活血化瘀、袪寒溫里、清熱解毒、解暑袪穢及殺蟲抗菌等作用，提取分離具有較高生物活性的揮發(fā)油對醫(yī)藥和食品工業(yè)是十分重要的。

迄今為止，全世界已發(fā)現(xiàn)含有揮發(fā)油的植物約3000余種，有名錄的天然香料約500種，實際作為天然香料應用且有商品售出的約200余種，屬于近60科的植物。據不完全統(tǒng)計，我國野生與栽培的芳香植物約有56科、136屬300余種，主含揮發(fā)油的生藥很多，尤其在柏科、松科、樟科、菊科、蕓香科、傘形科、木蘭科、唇形科、桃金娘科、敗醬科、姜科、馬兜鈴科、胡椒科、馬鞭草科等植物中含量較高。此外，三白草科、毛茛科、薔薇科、瑞香科、杜鵑花科、木犀科、蘿藦科、禾本科、莎草科、天南星科等的某些植物中也含有一定的揮發(fā)油成分。

揮發(fā)油的提取方法主要有水蒸氣蒸餾法、溶劑提取法、壓榨法、超臨界液體萃取法等，本文僅就工業(yè)化生產中最常見的水蒸氣蒸餾法相關知識介紹分享如下：

一、水蒸氣蒸餾介紹

水蒸氣蒸餾法是揮發(fā)油提取的傳統(tǒng)方法，將藥材適當切碎后，加水浸泡，加熱蒸餾或通入水蒸氣蒸餾，當植物材料與水蒸氣接觸時，揮發(fā)油與水形成兩相混合物，在低于100℃的溫度下，揮發(fā)油就能與水一同被蒸出，該法是一種比較成熟的分離方法。

二、水蒸氣蒸餾原理

當水和有機物一起共熱時，整個體系的蒸氣壓力根據分壓定律，應為各組分蒸氣壓之和。即P=PA+PB，其中P為總的蒸氣壓，PA為水的蒸氣壓，PB為不溶于水的化合物的蒸氣壓。當混合物中各組分的蒸氣壓總和等于外界大氣壓時，混合物開始沸騰。而混合物的沸點比其中任何一組分的沸點都要低些。因此，常壓下應用水蒸氣蒸餾，能在低于100℃的情況下將高沸點組分與水一起蒸出來。蒸餾時混合物的沸點保持不變，直到其中一組分幾乎全部蒸出。

三、水蒸氣蒸餾特點

水蒸氣蒸餾法只適用于具有揮發(fā)性的，能隨水蒸氣蒸餾而不被破壞，與水不發(fā)生反應，且難溶或不溶于水的成分的提取。此類成分的沸點多在100℃以上，與水不相混溶或僅微溶，并在100℃左右有一定的蒸氣壓。當與水在一起加熱時，其蒸氣壓和水的蒸氣壓總和為一個大氣壓時，液體就開始沸騰，水蒸氣將揮發(fā)性物質一并帶出。例如中草藥中的揮發(fā)油，某些小分子的酚性物質如牡丹酚，可以應用本法提取。有些揮發(fā)性成分在水中的溶解度稍大些，常將蒸餾液重新蒸餾，在最先蒸餾出的部分，分出揮發(fā)油層，或在蒸餾液水層經鹽析法并用低沸點溶劑將成分提取出來。例如玫瑰油的制備多采用此法。

水蒸氣蒸餾法需要將原料加熱,不適用于化學性質不穩(wěn)定組分的提取。

四、水蒸氣蒸餾適用范圍

水蒸氣蒸餾法適合分離那些在其沸點附近容易分解的物質，也適用于從不揮發(fā)物質或樹脂狀物質中分離出所需的組分（如天然產物香精油、生物堿等）。使用此法被提純的物質必須具備以下條件：

1.不溶于水或微溶于水；

2.具有一定的揮發(fā)性；

3.在共沸溫度下與水不發(fā)生反應；

4.在100℃左右，必須具有一定的蒸氣壓，至少666.5～1333Pa（5～10mmHg），并且待分離物質與其他雜質在100℃左右時具有明顯的蒸氣壓差。

五、水蒸氣蒸餾工藝操作實例

工藝流程包括以下幾個步驟：

1.準備

將含揮發(fā)油的藥材加入提取器中，加入適量的水浸泡，關閉提取器投料口。

2.加熱

啟動加熱器，將提取器中的水加熱至沸騰，產生水蒸氣。

3.分離

水蒸氣經過藥材，將藥材中的揮發(fā)油帶走，進入普思生物專業(yè)設計的冷凝裝置進行冷卻，形成水油混合液。

4.分離水油

通過油水分離器將水和揮發(fā)油分離開來。

5.收集

將分離得到的揮發(fā)油收集起來，經過后續(xù)的處理，得到純凈的揮發(fā)油。