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八角茴香油

发布日期:2018/5/2 17:05:46

【背景及概况】[1][2][3]

八角茴香为木兰科八角属植物八角的成熟果实,别名大茴香、大料、五香八角,性温、味辛;以其干燥的成熟果实入药,有温中理气、健胃止呕、温阳散寒、祛风、祛痰、镇痛之效,可治疗呕吐、腹胀、沛气等病症。在我国是“药食同源”的经济作物,主要分布于广东、广西等省。日本所产的莽草与八角茴香果实外形相似。世界上生产针对禽流感的特效药-达菲的原材料就是从八角茴香中提取出来的莽草酸。

八角茴香油是从八角茴香的果实或枝叶中提取出来的一种成分较复杂的天然香料油,一般为无色或淡黄色挥发性油状液体,具有较好的抑菌、升高白细胞、镇痛、杀虫活性和抗自由基氧化作用。八角茴香油具大茴香辛香香气,有温中、健胃的功效,可抑制胃肠道的过激螺动,促进胃液分泌而帮助消化。在食品工业、酿造工业、饮料业、日用化妆品和制药行业中均有广泛的用途。临床上作为芳香健胃剂,医药上用于芳香调味等,又因其具有较强的抑制皮肤癖菌作用,在临床上又用于治疗常见致病性念珠菌。八角茴香油也是良好的天然香料和食品调料,在亚洲国家,如中国、印度等国家的饭菜中经常用于调味、去腥的作用,欧洲对八角茴香油的兴趣也表现出逐渐增加的趋势。八角茴香油也是一种天然的食品添加剂,具有良好的清除自由基的作用,在注重天然、营养、健康的饮食理念的今天,具有广阔的发展前景和应用研究意义。

【特性】[1]

八角茴香油是从八角茴香的新鲜枝叶或成熟果实中提取得到的无色至淡黄色的澄清液体,有与八角茴香类似的芳香气味,味辛甜。冷藏时常发生浑独或析出片状结晶,加温后又澄清。微溶于水,易溶于乙醇、乙魅和氯仿。相对密度在25℃时应为0.975-0.988,凝点应不低于15℃。旋光度为-2°-+1°,折光率应为1.553-1.560。八角茴香油含量会因八角茴香的产地及提取部位不同而有所差别,八角茴香油中含5-8%的芳香油、22%的脂肪油以及部分蛋白质树脂等成分。八角茴香果实中提取出来的茴香油的商品名为小茴香油,也叫甜小茴香油。八角茴香油中的主要成分为茴香脑即八角茴香脑,约占80-90%,中文名称为对丙炼基茴香酸、升白宁、升血宁和茴香稀,有反式茴香油脑和顺式茴香脑的区别,还有茴香醚、茴香基甲酮、茴香酸、菔稀、梓檬稀、芳樟醇、龙脑等。茴香脑、草蒿脑和茴香酸是八角茴香油的特征风味成分。茴香脑是无色至淡黄色液体低温时凝固,为白色结晶,比重D15为0.980-0.994,折射率n20为1.553-1.558。

【药理作用】[1][2]

1.抗氧化作用

八角茴香油是一种天然的自由基清除剂,具有良好的抗氧化活性。八角茴香的挥发性油具有良好的抗氧化活性,而且得出利用乙醇水作溶剂提取出来的八角茴香油的抗氧化活性是最高的。

2. 抑菌作用

八角茴香油的抑菌作用研究的较多,并对其抑菌机理有一定的探讨和分析。采用平板扩散法和滤纸片扩散法对八角茴香油进行抑菌测试,发现用乙醇作为溶剂提取的茴香油对一些常见制病菌,如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草芽抱杆菌均有较强的抑制作用,同时对汉逊式酵母菌及黑曲霉均有较好的抑菌活性。茴香油对临床常见致病性念珠菌有程度相似的抗菌作用,研究表明八角茴香油与氟康唑联用对念珠菌表现出协同相加的作用,而且八角茴香油对于唑类不敏感的克柔念珠菌和光滑念珠菌也有程度相似的抗菌作用。对于皮肤癣菌而言,八角茴香油在体外对其有较强的抑制作用。八角茴香精油有较强的抗真菌活性,可能与化学组成中茴香脑的存在有关。

3.杀虫作用

八角茴香油对赤拟谷盗虫有较强的熏蒸活性,赤拟谷盗成虫的死亡率为100%,具有良好的杀虫作用,而且能够弥补化学杀虫剂对环境造成的不友好。当茴香油的使用剂量为50mg/l,熏蒸24h,赤拟谷盗成虫的死亡率高达100%,当剂量降到时10mg/l,死亡率仍达80%。八角茴香油对害虫具有较高的生物活性,且对人畜的毒性较小,残留量小,不污染环境,可用于储粮防虫,是一种很有潜力的天然杀虫剂。

4.镇痛作用

在浓度为时效果显著,作用部位在中枢神经系统,无成瘾性且具有抗炎作用。

5.升高白细胞作用

八角茴香油中的主要成分茴香酸制成的制剂,医药上称作升白宁、升血宁,能够促进骨髓中成熟白细胞进入周围血液,具有升高白细胞的作用。临床上常应用于肿瘤病人因化疗、放疗所引起的白细胞减少症,以及其它原因所致的白细胞减少症。

6.其它作用

八角茴香油中的茴香醚具有雌激素样作用和较强的致敏作用。以体外婴儿皮肤为渗透屏障,扩散池法考察八角茴香油经皮渗透性及对布洛芬透皮吸收的影响,不同浓度八角茴香油和布洛芬对人皮肤均具有良好的渗透性,呈浓度依赖性,但八角茴香油对布洛芬未表现出促透作用,甚至抑制布洛芬经皮渗透。

【生产工艺】[1][3]

八角茴香油的提取工艺和香气性能八角茴香油传统的提取方法有水蒸气蒸馏法和有机溶剂萃取法,先进的方法是采用超临界CO2流体萃取法(SFE),CO2无毒、无味、无残留、不燃、价廉、可循环使用,整个取和分离过程在接近常温下进行,被萃取物的主要成分及特征香味成分同时被萃出,收率高、产品品质好,是绿色萃取技术。

1. 水蒸气蒸溜

水蒸气蒸懷是分离和纯化与水不相混溶的挥发性有机物常用的方法,常需要高温的条件,通常会造成一些馏分因热降解或挥发而损失。适用于具有挥发性,能随水蒸气一起蒸馏出来而不被破坏,难溶于水且在水中稳定的成分的浸提。用水蒸气作为加热源,蒸馏八角茴香果实或枝叶的粉末,在热的作用下,形成油水混合物,被水蒸气带出蒸馏器,再经冷凝,进行分离和提纯,得到八角茴香油产品。八角茴香油得率会因提取原料部位不同而有所差别,八角茴香果实中含油率较高。常用的水蒸气蒸馏提取茴香油的挥发油测定器装置如图:

2. 超临界流体萃取

相对于水蒸气蒸馏法提取八角茴香油,其操作温度较低,可以在接近室温条件下提取,有较高的分离效率,萃取和分离过程合二为一,能耗少,成本低,而且采用CO2作为溶剂,不会有溶剂的残留。超临界状态下的具有气液双重特性,其黏度、扩散系数接近于气体,密度则接近于液体,溶解能力可随压力、温度变化而改变,如果加入适当的夹带剂,能够以不同条件提取不同类的物质,从而达到分离混合组分的要求。CO2是惰性气体,萃取过程中不会发生化学反应,无味、无臭、无毒,安全性好,价格便宜,易取得纯度较高的气体,可以循环使用,降低成本。超临界萃取是最干净的八角茴香油提取方法,但昂贵的设备是制约其工厂化生产的一大原因。超临界萃取流程如图:

3. 有机溶剂萃取

以一种或两种及以上有机溶剂从八角茴香干果中提取八角茴香油的方法称作有机溶剂萃取法,乙醇、丙酮、石油醚等是常用的有机溶剂。一般是将八角茴香干果烘干粉碎,然后用有机溶剂浸泡,萃取液经过滤除杂后常压蒸馏除去有机溶剂即得八角油树脂产品,溶剂回收可以重复利用。有机溶剂的溶解性较强,能够溶解出八角茴香中的多数脂溶性成分,得到的成分较为复杂,多为八角茴香油树脂。

4. 索氏提取法

索氏提取是提取八角茴香油的一种常规方法,又名沙式提取,也是从固体物质中萃取化合物的一种常用方法。用溶剂长期浸润样品而把所需要的成分浸提出来,索氏提取法耗时、效率低、溶剂用量较大,多用于实验室教学实验。索氏提取法是利用溶剂虹吸和回流的原理,使得样品物质连续不断地被纯溶剂所萃取,事先将样品粉碎,以增加样品与溶剂接触的面积,再将样品物质放在事先折叠好的滤纸套内,放置于索氏提取容器中,提取容器的下端连接盛有溶剂的圆底烧瓶,提取容器的上面部分连接回流冷凝管。圆底烧瓶下面置有加热源对其加热,使溶剂处于沸腾的状态,然后蒸气会通过提取容器的支管上升,在冷凝管中被冷凝后会再流入提取容器中,提取溶剂和样品物质发生接触进行萃取,当溶剂液面超过虹吸管的最高端时,含有样品萃取物质的溶剂会虹吸回转入烧瓶,从而萃取出部分样品物质,如此往复,使样品物质不断地被提取溶剂萃取,并且将萃取出来的物质富集于烧瓶中。这种方法适用于提取溶解度较小的物质,但当物质受热易分解和萃取剂沸点较高时,不宜釆用此法。索氏提取器如图:

5. 固相微萃取

固相微萃取是一种非溶剂型选择性萃取法。它是将纤维头浸入样品溶液中或顶空气体中一段时间,同时搅栏溶液以加速两相间达到平衡的速度,平衡后将纤维头取出插入气相色谱汽化室,热解吸涂层上吸附的物质,靠流动相将其导入色谱柱,是集萃取、浓缩、解吸于一体的新技术。有直接萃取、顶空萃取和膜保护萃取三种不同的萃取模式。

6. 其它提取方法

八角茴香油的提取除了以上几种较为常见的方法外,也有其它的一些针对茴香油提取的新设备、新方法的出现,但大多是在基本方法的基础上加以辅助的设备或仪器,以缩短提取时间和提高出油率。

【应用】[1][3]

1. 八角茴香油在食品中的应用

八角茴香油可以直接用于食品,作为加香、调味的香料使用。优质天然的八角茴香油具有特殊的香气和甜味,用途广泛,使用方便。八角茴香油具有良好的抑菌作用,因此可当作食品防腐剂使用。八角茴香油作为食品防腐剂,具有毒副作用小、保持食品天然风味等优点。

2. 八角茴香油在医药上的应用

基于八角茴香油的抑菌、镇痛、升高白细胞的作用,八角茴香油在临床上可用于抗菌消炎的药物,用以抵制真菌、细菌引起的皮肤、头发和指甲的感染,也可作为镇痛剂及治疗低白细胞症状的临床药物。八角茴香中的主要成分茴香脑、茴香酮、茴香醛等的存在使之具有行气散结,温中止痛的作用,收效快,疗效好。等研究了茴香精油对于原发痛经的治疗作用,发现八角茴香精油可作为一种安全有效的草药来治疗原发痛经。八角茴香油能够显著降低由和两种物质引起的子宫收缩,而且能降低由引起的子宫收缩频率。八角茴香油也具有抑制由引起的老鼠肝中毒,对肝损伤起着有效的保护作用。

3. 八角茴香油在日用化妆品中的应用八角茴香油经分离纯化获得茴香脑、茴香醛等单体香料物质,可以用来配制素心兰、香薇、檀香等多种类的花香型香精产品,应用于香阜、化妆品、香水、牙膏等日化产品。制作出的洗发乳剂,不仅能够治疗脂溢性皮炎,清洁头发,而且在一般剂量下对皮肤、眼睛和头发相对温和,刺激小。

【参考文献】

[1] 郭向阳. 八角茴香油化学成分, 香气性能及活性研究[D]. 浙江工业大学, 2013.

[2] 八付敏东, 李成欢. 八角茴香油的提取工艺及抗菌, 抗氧化性作用[J]. 中国医药导报, 2011, 8(34): 29-31.

[3] 易封萍, 孙海洋, 钱冬冬, 等. 八角茴香油的提取工艺和香气性能[J]. 精细化工, 2009 (7): 680-684.

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