Page 159 - 《精细化工》2022年第12期

第 12 期 马守肖，等: 过热水蒸气提取杉木精油及组成分析 ·2525·

烯相对含量随提取温度的升高而上升。当水蒸气温 化，如图 5a 所示。当提取温度为 130 ℃时，依兰油
度>220 ℃时，α-柏木烯、β-柏木烯相对含量数明显 烯、β-瑟林烯、α-芹子烯相对含量分别为 0.76%、
上升，柏木醇相对含量明显下降。柏木醇和柏木烯 0.79%、1.33%。当过热水蒸气温度含量 280 ℃时，
相对含量产生差异的原因主要是高温下柏木醇发生 相对含量分别升高至 1.00%、1.17%、2.20%。当温
了 Wagner-Meerwein Rearrangement 反应。 度>220 ℃时，物质相对含量上升明显，说明升高温
图 4 为柏木醇脱水反应示意图。 度有利于提高这几种化合物的相对含量。如图 5b 所

示，当温度>190 ℃后，乙酸柏木酯、木香醇、红没
药醇等具有强烈的木香、雪松气息和岩兰草样香气，
随着温度的升高，这些化合物相对含量下降。这些
物质相对含量的减少可能会降低精油药理作用以及
降低气味中的木香。
部分化合物相对含量和提取温度无关，但在特

定温度具有较高的相对含量，如榄香醇在 280 ℃时
图 4 柏木醇脱水反应式 相对含量是其他提取温度的 1.3~4.3 倍。所以，可以
Fig. 4 Dehydration reaction of cupressol
考虑高温提取精油后，分离精制榄香醇单体香料。
如图 4 所示，柏木醇在高温下脱水生成柏木烯， 西柏烯、香紫苏醇在 190 ℃提取的精油中有较高的
由于木材在过热水蒸气中会发生部分热解反应，释 相对含量。因此，可以有针对性地选择合适的温度，
放出酸性物质，产生木醋液。在高热和具有酸性条 来提高某些化合物的相对含量。
件下，导致柏木醇发生质子化脱水反应，形成的碳 2.3 香气评价
正离子再发生脱氢得到柏木烯。提取温度越高，柏 测试者随机进入实验室，测试时，每隔 10 min
木醇脱水越容易，精油中柏木烯相对含量数增加越 在通风处放松休息 1 次，以免造成嗅觉混乱或迟钝。
明显。 根据测试者给每项气味打分后，求得平均值如图 6
所示。

图 6 杉木精油的气味评价图
Fig. 6 Odor evaluation chart of Chinese fir essential oil

由图 6 可知，杉木精油的木香和树脂香的气味
强度随着温度的升高而降低，因为提取温度过高会
使沸点低的化合物含量减少（龙脑、罗汉柏木烯等），
这类物质是主要致香成分，随着这些物质含量的减
少，导致精油的木香和树脂香减少。而焦甜香产生

的主要原因是木材热解产生的糖类物质，故低温时
图 5 部分成分随温度变化图 提取的精油焦甜味不足，高温焦甜味明显。清凉感
Fig. 5 Variation diagrams of some components with 主要来自醇类物质含量的增加，温度越高，低沸点
temperature
物质越少，醇类物质种类越多，清凉感气味越明显。
除柏木烯、柏木醇外，依兰油烯、β-瑟林烯、α- 随着温度的升高，木材发生部分热解，产生酸类物
芹子烯等化合物也随过热水蒸气温度升高呈线性变 质 [20] ，导致酸味及刺激感也随之增加。