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香茅油

发布日期:2018/5/10 15:24:41

【背景及概况】[1][2][3]

香茅是禾本科(Gramineae) 香茅属(Cymbopogon) 草本植物。其全株具有柠檬的香味,可提取香茅油,可用于食品或制造化妆品、香水和香皂香料等,具有绿色保健、养生、护肤等作用。香茅草主要有两个品种:爪哇香茅草,学名(Cymbopogon winterianus)Jowitt;主要产于印尼、斯里兰卡、危地马拉、海地及中国的台湾、海南岛。斯里兰卡香茅草学名Cymbopogon navbus Rendel。主要在斯里兰卡种 植。禾本科香茅属,多年生草本。割取香茅草的上部,用鲜草或干草经水蒸气蒸馏法制取精油,得油率0.4%~1.2%。世界年产5000多吨中国占总产量的一半。我国的香茅属植物主要有九个品种,按其含精油成分分为六个类型,I:香茅油类型,II:枫茅油类型,III:臭草油类 型,IV:玫瑰香草或姜草油类型,V:野香茅油类型,VI:青香茅油类 型。类型I:香茅油类型,以香草醛和香叶醇为主成分;类型II:枫茅油,以柠檬醛为主要成分;类型III:臭草油,以辣味薄荷酮为主要成分;类型 IV:玫瑰香草或姜草油,以香叶醇和乙酸香叶醇为主成分;类型V:野香茅油,以甲基丁香酚为主成分;类型VI:青香茅油类型,主成分为葛缕酮及薄荷酮。香茅油类型有西双版纳亚香茅油,云南大理香茅油等。不同地区的香茅油所含的有效成分和含量是不同的,作为中药的疗效也就不同。由于提取的方法不同,提取物的成分也就不同,作为药物的疗效也就不同。

香茅油又称香草油或雄刈萱油,是一种精油,可由香茅的全草经蒸气蒸馏而得。香茅油作为天然香辛料,既能赋予食品独的滋味和气味又能具有抑菌保鲜作用,把其开发为新型的天然食品添加剂具有很大的潜力。但香茅油的抑菌机理尚有待进一步研究,香茅油与其他保鲜剂或保鲜技术(真空包装、气调包装、辐照等)协同效应尚需进一步明确和证实。

【成分】[3][4]

含香茅醛(爪哇型达35-45%;锡兰型达5-16%)、香叶醇(爪哇型达85%;锡兰型达60%),尚有香茅醇、柠檬醛、丁子香酚、香兰素、丁子香萜、丁二 酮、苯甲醛、甲基庚烯酮、杜松子萜、异戊醛、香叶酸及其酯等。GC-MS 分析表明,香茅油主要化学成分为橙花醛和香叶醛,其含量分别为 35.064%、47.562%,总量达82. 626%,并且不含月桂烯,具体如下:

【特性】[1]

淡黄色至棕黄色液体。相对密度0.880~0.890,折射率1.466~1.473,旋光度-5°~0°。斯里兰卡香茅油也是淡黄色至棕黄色液体。相对密度0.894~0.910、折射率1.479~1.487,旋光度 -22°~12°。

【生产工艺】[4][5]

目前,香茅油的提取方法以水蒸气蒸馏法为主,由于该方法温度高,容易使一些热敏性成分分解,并且能耗较高,温度难以控制,导致出油率低。超临界CO2流体萃取技术是一种集提取、分离、浓缩于一体的新技术,具有操作温度低、无毒害、专一性强、效率高和操作简单等优点,能保证有效成分及提取物的稳定性和安全性,同时对环境无污染。因而,超临界CO2萃取技术已广泛应用于食品、医药及化妆品等领域。

香茅油的超临界流体萃取步骤如下:取香茅药材,低温干燥后粉碎,过20目筛。准确称取200g药材粉末于萃取釜中,对冷凝器中CO2进行降温,同时对萃取釜和分离釜进行加热,待系统达到设定的温度后,对系统进行加压,达到设定的压力后调节CO2流量至30 kg/h,开始进行循环萃取,保持恒温恒压,达到规定时间后,从分离釜1、2出料口收集香茅油。最终确定最佳工艺条件为:萃取压力为15 MPa,萃取温度为45℃,萃取时间为90 min。经过重复性实验验证,此工艺条件稳定可行。按最佳工艺条件,超临界流体萃取香茅油平均得率为2.25%,香茅油性状为灰绿色黏稠液体。采用水蒸气蒸馏法,香茅油的平均得率为1%,颜色红色。超临界萃取法较水蒸气蒸馏法制备香茅油的得率要明显高一倍。水蒸气蒸馏法在制备香茅油过程中,香茅油的颜色逐渐变化,由最初无色变为最终红色,表明在蒸馏过程中,香茅油的化学组分有所变化。另外,两种方法制备化合物颜色有差异,表明所含化学组分有些不同,化学成分的差异还有待进一步研究。

【功能及应用】[1][6][7][8]

香茅油是重要天然香料之一。在香料上主要用于肥皂,洗涤剂中,亦应用于清洁剂,杀虫剂中。但主要用途是从香茅油中单离香茅醛和香叶醇,以进一步合成羟基香茅醛,玫瑰醇、柠檬醛、紫罗兰酮、维生素A等。

1. 抑菌剂:香茅油具有广谱抑菌作用。在细菌中香茅油对革兰氏阳性菌的抑制效果好于革兰氏阴性菌,其中对金色葡萄球菌的抑制作用最好,其次是枯草芽孢杆菌,最弱的是大肠杆菌,不同供试细菌对香茅油的敏感程度存在显著性差异;在真菌中对啤酒酵母的抑制作用最强,对根霉的抑制作用最弱,毛霉、青霉、米曲霉、黑曲霉对香茅油的敏感程度相近。细菌中香茅油对于金黄色葡萄球菌的抑制作用最强,其 MIC为0.20μL/mL;对大肠杆菌的抑制作用最弱, 其MIC 为3.12L/mL。真菌中啤酒酵母对香茅油最敏感,当浓度为 0.25μL/mL 时平板中无菌生长;其次是毛霉、青霉、米曲霉和黑曲霉,其 MIC 均是0.50μL/mL;香茅精油对根霉的抑制作用小,其MIC为1.00μL/mL。香茅油对新鲜猪肉具有良好的保鲜效果。30℃条件下,第 3d 时,猪肉的细菌总数、pH 均显示猪肉处于新鲜肉水平,第 5d 时处在次鲜肉状态;4℃条件下,第 14d 时,猪肉的细菌总数、pH 均处于新鲜肉标准范围内,第 21d 时处在次鲜肉水平。

2. 制备香皂:一种含有香茅油的香皂配方,包括以下重量份的原料,皂基30-60份、紫苏精油5-15份、椰油酸钠8-21份、棕榈酸钠9-29份、食用乙醇8-17份、香茅油2-10份、乳木果油5-15份。本发明的有益效果是:配方科学洁肤效果良好,杀菌效果明显、且对皮肤无刺激作 用的香皂。

3. 抗癌作用:香茅油提取物的主要成分是β-榄香烯,不含有波旁烯,以西双版纳亚香茅油提取的抗癌提取物,主要成分是β-榄香烯,还含有波旁烯,药理试验证实波旁烯的抑癌活性比榄香烯高,又增加了对胃癌的癌谱,榄香烯对胃癌的疗效不明显,含有波旁烯的抗癌提取物有高效的抑癌性。

【参考文献】

[1] 王大全 主编.精细化工辞典.北京:化学工业出版社.1998.第767-768页.

[2] 吴世敏,印德麟 主编.简明精细化工大辞典.沈阳:辽宁科学技术出版社.1999.

[3] 李桂珍, 梁忠云, 周丽珠, 等. 香茅油化学成分分析[J]. 安徽农业科学, 2017, 45(25): 13-14.

[4] 马世昌 主编.化工产品辞典.西安:陕西科学技术出版社.1990.第267页.主要成分。

[5] 王勇, 李海龙, 张俊清, 等. 海南香茅油超临界 CO2 萃取条件的优化和筛选[J]. 海南醫學院學報, 2010, 16(3): 282-284.

[6] 赵建芬, 董基, 郑钟云, 等. 香茅油抑菌活性及其在猪肉保鲜中的应用研究[J]. 中国食品添加剂, 2016 (2): 112-117.

[7] 马天谊.一种含有香茅油的香皂配方CN201710563280.0,申请日2017-07-12.

[8] 李德山;王喜文.一种从香茅油中提取抗癌提取物的方法及其组成和用途. CN200610129740.0,申请日2006-11-29

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