全 文 ：杜香精油利用与生产二艺研究 抽 2 . 1. 日 6
杜香精油利用与生产工艺研究
(黑龙江省科学院自然资源所 )
林克荀 宿伯杰
细叶杜香 L ed u mP al u` t r eL 。 S ub sp . d e e u mb e ns( A it o n)H ul t e n. 是杜鹃花科
杜香属常绿小灌木 , 在我省大兴安岭地区落叶松林和落叶松桦树混交林下广为分布 , 资
源十分丰富 。
关于杜香精油的化学成分 , 苏联 、 芬兰 、 日本等国曾做过研究报导【1一 s] , 但未见
作为香料的具体利用文献 。 为了开发我省的杜香资源 , 在杜香精油的利用方面做了一些
探讨 。 1 9 8 2年我们提取出杜香精油 , 并经当年的 “ 黑龙江天然香料评香会 ” 评香鉴定 , 认
为杜香具有特殊的符萝醛香气 , 可用于 日用化妆方面 。 经初步试用 , 发现除可作香料
外 , 还具有皮腆杀茵作用 , 对皮肤搔痒和脚气等有一定疗效 , 证实了文献中所记载的皮
肤杀茵作用 。 国内厂家将其用于香皂 、 药皂 、 头油和脚气香水中 。 所制药 皂在护发止痒
方面 优于硫磺皂 、 脚气香水试销很受欢迎 。
为了实现杜香精油的工业化生产 , 我们对杜香精油的化学成分 , 植物原料的最佳采
集期 , 精油生产工艺等进行了研究 。
一 、 杜香精油的性状和化学成分
外观 棕黄色油状液体 d 0 . 8 9 7 0
N n 1
.
4 7 7 6一 1 . 魂8 9 3 酸价 2 . 9
皂化价 5 2 . 2 溶解性 与乙醇等有机溶剂任意混溶
化学成分的定性分析是用气一质联用仪进行的 。 条件如下 :
仪器型号 : JM S一 D 3 0 0 G C / M S 联用仪 , P E G不锈钢毛细管柱 ` s m x 0 . s m m , 汽化
室温度 25 。℃ , 住温 : 7。 (l 。分钟 ) 一 2 0 ℃ 程序升温 , 升温速 度 . 4℃ /分 , 进 样 t
0
.
5卜l , 载气 H e , 电子轰击 ( E L ) 离子化能量 7 o e V , 离子化 电 流 3 0 0卜A , 离 子 源 温
度 . 1 8 0℃ 。
共分离出 ” 个净, 经 与际准图普 { 9一 10 } 核对 , 初步鉴定出 17 个成分 ( 表 1 , 图
1 )
二 、 杜香植株不同发育期含油率观测
这项工作的 目的是确定植物中含油较高的季节 , 选择最佳利用期 , 为工业化生产提
供经济的植物除料 。
方法 : 选定杜香样地 5 0 x 5 0M , 在植物的各生长发育期采集一 年 生 的 带 叶 嫩 枝
r甘 8 6年 第 2期 自 然 资 源 研 究
表 1 已鉴定的杜香油化学成分
l
峰 号… 成 分 …峰 ” …- 成 分 - }峰 号
一旅烯 a 一 pi ne ne
,J内0OUg自,土,二.上,曰
n甘9énono
鼓 烯 C a m p h e n e
日·旅烯 日一 p i n e n e
桧烯 S a b i n e n e
月桂烯 M y r e e n e
a 一菲兰烯 a 一 p h e l l a n d r e n e
1
一
m e t h y l
一
4 i s o p r o p y l
一 二,
e了e l o h e x a d i e n e
芋 烯 l i m o n e n e
罗勒烯 O c i n e n e
l 1
1 2
丫一菇品烯 丫 一 t e r p i n e n e
对 ·缴花少圣 p · c y m e n e
异松油烯 T e r p i n o l e n e
菇品 一 4 · 醇 t e r p i n e n ` 4 一 0 1
桃金娘醛 M y r t e n a l
枯榨醛 (漪萝醛 ) C u m i n i e
a l d e h y d e
杜松油烯 C a d i n e : e
对 一 异丙基苯酚 P 一 i s o p r o p h y l
P h e n o l
抽勿
叮口
O 拍 幼 , 功 . 劝 Hl ,.
图 i 杜香精油再现离子色谱图
kI g
, 放入 10 立升圆底烧瓶中 , 在油浴上水浸蒸馏 , 精油用芳香油提取器收集。 蒸 馏 五
小时 (装置见图 2) 测定情况列于 (表 2) 中 。 实验证明杜香植株的含油量从花期到结
果期 (七一九月 ) 含油量较高 (0 . 9一 1 . 0% ) , 该时期利用最为经济 。 这个结论与苏联
的 P 、 H . E cb 二 p a m o e b等人的实验〔1川结果基本一致 , 最高含油是呈现在果实成熟期 ,
在生产中可适当放宽 。
杜香精油利用与生产丁艺研究 冷 2 .1口 86
表 2杜香植株不同生长期含油量测定 .
采集日` 日 /月 ’ 生 长 · 卜一赢一漂一希芬一
6/ 6{
花蕾与花塑 … 。一 … 。一’ “ 6… 花 _ _ 翌 { ` · 。 1 。 · 9。
2` 8…晋花 翌 … ` .。 , 1 。 · , ,` 6“
{
果 前 期 { `
· ` 2
}
’ · 0
所取原料为新鲜的带叶嫩枝。
V /W另为油液体积与原料重量之 比。
W I W男为油液重量与原料重最之比 。
三 、 杜香精油蒸馏工艺实验
1
。 杜香精油不同蒸馏时间出油率实验
实验室提取试验如二项中介绍的方法进行 。 对新鲜原料在蒸馏中不同时间段的出油
情况做了测试 。 结果列于 (表 3) , 这样有理由认为在常压蒸馏 2小时即可取得植株中
含油的 90 %以上 , 过长时间的蒸馏是不经济的 。
2
。 杜香精油小罐提取实验
原料 : 1 9 8 2年 6月末一7月初大兴安岭呼中采集的带叶嫩枝 (新鲜 ) ; 。
表 3 各蒸馏时何段出油情况
时 间 段 出油量 ( m l) 占总出油盘的比率 ( % )
3 0分
3 0一 1 2 0分
12 0一 1 50分
1 5 0一 18 0分
5 6
.
6
设备 : 0 . 3 m ’ 水蒸气蒸馏罐一个
冷凝器一个 ( 9 0 x 1 5 x s s . s e m )
油水分离器一个 ( 10 升玻璃底口瓶 )
流程图 :
. 6 8 1年 第 2 明 自 然 资 派 研 究
·鑫气
史水侄
扒功
移水分舟肠
操作 : 将约公斤杜香带叶嫩枝置于罐中的筛板上 , 适当压实 , 用螺栓将罐盖紧固 ,
连结蒸气和冷却水管路 , 通冷却水 , 罐内通蒸气 (压力在 o . s k g c/ m . 左右 ) , 通 蒸气
1
。
5 ,]、时后停气 , 停冷却水 ; 分离油液 。 (蒸馏 1 . 5小时基本完全 、 原料无芳香味 ) 得油
情况如 (表 4) 。 ’
表 4 小罐水蒸气蒸馏杜香精油情况
投料批数 }怠投料量 ( k g ) 精油得量 ( m l) 平 均 收 率
V / W% W / W%
3 7 5 3
, 5 0 0 0
.
9 3 0
。
8 4
四 、 杜香精油 3米 ’ 罐常压水蒸气蒸馏试验
为了实现杜香精油工业化生产 , 我们设计了s[ 米 3 」蒸馏罐 。 罐体为风柱形立式 , 顶
端全断面开启 。 罐盖采用水封结构 , 底部气室采用伞形蒸气分配板 。 可以吊出的活动承
料板 , 能将物料一次排出 , 混合蒸气采用侧壁导出的结构 , 使罐盖启闭操作大大简化 ,
同时降低了冷凝器安装高度 。
结构说明
【附图」中示出整个流程 。 水蒸气进入进 口后 , 经两个同心放置的伞形分配板 ( 1 1 )
均匀分布 。 物料装填在有吊索 ( 3 ) 的承料板 ( 1 ) 以上空间 。 罐盖闭合时 , 落在水深
20 厘米的水封槽 ( 5 ) 内 。 水封槽上部开口经专门导管 ( 6 ) 通向冷凝器 , 保持封水高
度 , 并可将罐盖内壁冷凝下来的油收起。 冷凝器为 1 5 [米 , ]列管式卧置 。
活动承料板的两根横梁为同样规格的角钢对 折 成 的 方 管 。 板 框 上 缚 一 层 钢 板
杜香精油利用与生产工艺研究 抽 2 . 1洲 6
网和一层 0 1义 0 1毫米孔的钢丝网 。 缚上吊索之后 , 可将承料板吊起 在 罐 中 自 由 升
降 。
缸底为蒸气分配板两个伞形板间用六根圆钢焊接根连 。 二者的结合体由三根可调节
的螺杆 B 支持 , 三根圆钢 C 弹性滑动插入蒸气入口管内保持同心 。
实 验
(一 ) 杜香植株生长周期中各阶段含油量的测定
进行这个工作是为选择最佳的生产季节 , 监视蒸馏罐的提取效率 二 剪取带叶嫩枝置
瓶中 , 水浸蒸馏 5小时 , 装置如【图 2 ]
(二 ) 蒸馏罐试用情况
按如下步骤操作 : 油水分离器往水— 装料 , 从罐顶均匀散布用木棍捣压或人踏实— 水封圈充水 、 盖罐— 通冷凝水— 通蒸气蒸馏— 蒸馏毕— 断蒸气— 冷凝液欲停流时断冷凝水— 启罐盖— 起吊排料— 下一周期
原料应取用带叶嫩枝部分 , 但实际上 , 大
量生产时所用原料带有很多的老枝 , 为了使与
含油量测试用料一致 , 采用抽样检测技实际投
料量的右。%计算。
蒸馏操作蒸气源表 压 1、 。一 1 . s k g c/ m ’ ,
罐底气室表压。 . S C m水柱 , 98 ℃ 。 出气管处表
压为零 , 96 一 98 ℃ 。 从有冷凝液流出计通蒸气
2
,
0 小时 。 馏出速度 。。 23 米 . /小时 。 冷凝液温
度 7℃ 。 封水温度可达 82 ℃ 。 油水分离充分 。
水封有效 , 无漏失现象 。 溢流管作用正常 。 最
多可装料 4 50 公斤 。
讨 论
蒸馏罐全断面开启装卸料 , 并采用活动承
料板一次吊出排料 , 可 以改善劳动条件 , 缩短
生产周期 , 降低劳动强度 。
深 20 厘米的水封结构可以达到气密的目
的 。 试验中曾将气源压力提到表压 4 . 0 k ` /
1 9 8 6年 第 2期 自 然 资 源 研 究
c m
Z, 仍能正常工作 。 与此相关的是所用冷凝换热面积较大 , 使用的是大兴安岭北部地
区的地下冷水 (0 一 4℃ ) , 冷凝能力很强 。 这样冷凝液温度低达 7℃ , 油水 混 溶 度 很
低 , 加之采用断面较大 , 排水路较长的油水分离器 , 保证了油水分离的效果 。
虽然采用混合气由侧壁引出的方式 , 试验中并没有物料夹生的现象 , 没有蒸气短路
和沟流 , 这与能够均匀装料是分不开的 , 也证明了伞形蒸气分配板的效果很好 。 罐容利
用率并不低 。 通蒸气后物料软化下塌 , 在通蒸气初期还没有透上来时补充加料 , 这是其
它加料 口结构所做不到的 。 物料高度在留出排气管口 的情况下大大高于排气管 口 , 沿远
离管 口的方向物料渐高 , 装料密度渐低 。 以保证各点通气阻力相同 , 这样盖罐后蒸气透
上 , 物料下塌后恰到好处
从 〔表 61 数据来看 , 得油率按罐次顺序上升 。 这与冷凝器内表面对精油的粘 附有
关 。 取样测定原料折算率时会存在偏差的 。
对照〔表 s] 和 〔表 6」中的数据可见 , 蒸馏两小时就可得到植株含油量的绝大部分 , 过 -
长时间的蒸馏是不经济的 。 这与用实验室装置得到的结论 [表 3 ]是一致的 。
表 5 杜 香 植 株 含 油 率 测 定
时 间日 /月 l’ 毫 升 克 赢率% …, 均含油率 ”
{
,
0
.
6 3
0
.
5 0 0
。
5 7
0
。
5 9
9
.
kk,孟
, .占,土几O丹b.口尹.了/确Ot了ǎ七
表 6 3米 3 罐蒸馏杜香得油率
日 /月
间 一投料量 ( k g ) 得油量 (五g ) 出 油 率% 平均出油率%
0
。
5 0 0
.
4 0
0
。
7 8 0
。
4 8 0
。
5 2
内hù丹勺产才声户产了QU
1 0 / 6
2 10 折为 1 2 6
2 7 0 折为 1 6 2
4 2 7 折为 2 5 6 1 。 5 6 0 。 6 9
通过对杜香精油折射率的测定 [表 7 ] , 可以看到 3 [米 3」罐水蒸气蒸馏精油质量与实
验室装置得油基本相同 。
实际生产中 , 原料应控制少带无叶茎杆 , 这对保证得油率和资源恢复都有意义 。
蒸馏罐的结构和整个工艺都是合理的 。 精油质量好 , 罐处理量较大 、 可以进行实际
生产。
仕香精油利用与生产工艺研究 片 2 .19 86
表 7 杜 香 精 油 折 光 率
采 样 时 间 蒸 馏 装 置 折 光 率
193 8
.
8中旬
19 83
.
9
。
2 4
9 1 8 4
.
6
.
8
9 1 8 4
.
6
.
2 :
19 8 4
。
6
。
1 0
玻璃瓶水浸
玻璃瓶水浸
玻璃瓶水浸
玻璃瓶水浸
3〔米 1 .罐水蒸气
4 8 0 6
4 8 2 6
1
。
4 85 0
1
。
47 7 6
1
.
47 85
下 ; .~践、
}
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自
.白 .
. .口 .
. .
口口 .口
~ . . .
血翻阵卞
五 、 剪取原料后杜香植株的生长恢复和
长期工业化生产的可行性
根据长期定点发现 , 剪取带叶嫩枝以后的老茎 , 次年即可在节点萌发较多的侧枝 ,
只要在采集原料时注意不要将根系很浅的植株拔出和剪取过长的老茎 、 杜香资源是可 以
很快恢复的 。
1 . 8 6年 第 z期 自 然 资 源 研 究
一ó荡!
一宫亩口
、 、
/ (
了个’
1
.活动承料板
2
.补充水口
3
.承料板吊索
4
.水封槽溢水口
6
.水封槽
6
.溢水管延长
了 .冷凝器
8
.油水分离器
9
.拦污网
1 0
.手动葫芦
1 1
.水蒸气分配板
1 2
.混合蒸气出气管温度计 孔
均 .罐底水蒸气室温度计孔
长年生产也是可行的 , 因为仕香是常绿值物 , 一年四季都可采收 , 但大兴安岭地区
雪掩时间较长 , 为采收原料增加了困难 。 不过这却为保存原料提供了有利条件 , 在八九
月份这个含油较高的季节可大量收购贮存起来以备冬季生产用 。 只要在遮雨 , 避免阳光
直晒处晾干露水 , 保证通风 , 防止霉烂 , 待进入九月下旬进入结冰季节 , 在冰冻状态下
保鲜的问题就行解决了 。
结 论
杜香是一种含芳香油的常绿小灌木 , 在大兴安岭地区蓄量大 , 资源可以长期利用 。
杜香植株从花期到果熟期含油量较高 , 最适于采收提取杜香精油 。 经适当贮存可进行长
年生产 。
杜香精油有药香 、 茵香 、 `漪萝醛样香气和木香 , 可用于 日用调香中 , 而且已经配制
成产品试销 , 反映较好 , 随着工作的深入 , 杜香精油在日化产品 , 药用和其它工业方面
的应用前景是广阔的 。
我们自行设计的【3米 3 1常压水蒸气蒸馏装置设计独具特点 ,安装费用低 ,效率较高 ,
便于操作 , 完全适于工业化生产 。
杜香精油的工业生产可取很可观的社会效益和经济效益 。
24 杜香精油用与生产工艺研究 越2 . 1马 86
参 考
[ 1 ]H
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op 、 a二 o a.月。 :二 a及二 A: ar e。 ,
3 0 5一 3 0 8
文 献
H a y K C C C P
.
1 9 4 8
.
T o M L X I
.
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〔2 ] H . fl 。 K o p 、 a 二 o 。 。袱 y p a a 二 0 6坦 e 之 x 二 、 : 。 二 . 1 9 5 0 T o M X X 。 7 3 8一 7 4 3`
[ 3 ] H
.
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.
K 二 p 、 : : 二 o a . H . A . A a K o a a . P a e T二 T e : 、 。 o e C二 p 、 e 。 1 9 5 2 . , , n s 。 3 5一 6 9
〔4 ] H . C . M o x : a 业二 o o a 。 K 。 C 。 P o 6 a 二 K o 。 X 二 二。 盛 n p o p o r 。 , 盆 C o e二二 。 e 。 。 益 1 9 7 9 。
3
.
3 2 2一 3 2 3
[ 5 ] H
。
C
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16 ] M
。
B
.
K o 二 o K o , a . T 。 fl . 6 e p e e o , e : a 。 。 X l C 1 9 5 1
。
6
.
8 0 2一 8 0 3 。
[ 7 1 M
. v o n . S e h a n t z u n d R
.
H i l t u n e n
,
S e i e n t i a P h a r m a e e u t i e a 1 9 7 1
.
3 9
.
1 3 7一
1 4 6
。
〔8 ] M . v o n S e h a n t z等 A e t a e h e m . S e a n d 1 9 7 3 . 2 7 . N o 2 . 5 5 1一
[ 9 ]
a E i g h t p e a k I n d e x o f M a s s S p e e t r a , S e e o n d E d i t i o n V o l
.
1一 3 . M a s s
S P e e t r o m e t r y D a t a e e n t e r A l d e r m a s t o n 1 9 7 4
[ 2 0 ] 5 t
e o h a ` e n . E . , A o r a h a m s s o o . 5 . , a R e g i s t r y o f M a s : S p e 。 t r a l D a t a ,
V o l
.
1一 4 。 J o h n w i l e y a n d S o n s N e w Y o r k 1 9 7 4 .
[ 2 1 ] P
.
H
.
E B e T p a m o e B
,
B
.
C
.
K a 6 a H o a
,
X H 二 , : o · 小a p , a 双 e 。 : 二 , e e : , 盆 二 y p a a 二
1 9 7 8 1 0
。
7 1一 7 9 .
_ 注 : 杜香植物资源利用课题由朱有昌副研究员提出 , 靳北彪 、 贺荣俊等同志参加部
分试验 , 在此一并致谢 。
(上接 2 6页 )
⑥ 举例 : A I : 里鱼 ` 3、 表示宜农 、 二等 、 一级 , 限制因素为 a 、 ’ 限制程度为 (评级
中的 ) 2级 , 图斑总编号为 3 。
参 考 文 献
【1 ] `子洲县水利水保局 : 《子洲县杜家沟岔水土保持通流测验站设计任务书》 。
【2〕刘 )6L 汉 : 《关于黄土高原土地资源合理利用问题 》 《自然资源研究 》 1 9 8 2年 2期 。
加】刘撤汉 : 《关于我国土地资源分区 、 分类和分等的研究》 , 陕西师大学报 , 1 9 8 3
年 , 第一期 。
【4] 李英进 : 《遵化县土地资源评价》 、 《自然资源研究文集》 (第一集 ) 。
〔5 ] 黄自立 : 《黄土高原丘陵沟壑区土地类型及其适宜性评价— 以米脂县粱亦状丘陵沟壑区为例 》 , 《自然资源研究文集》 (第一集 )
工6 ] 戴 旭 : 《关于土地资源评价的几个问题》 、 《自然资源》 1 9 8 2年第 4期 。