全 文 ：超临界 CO2萃取芫荽根茎中精油工艺研究
李百慧, 叶 飞, 常桂英
（吉林农业科技学院，吉林 132101）
摘 要：采用超临界 CO2萃取的方法，对新鲜芫荽根茎部进行精油萃取，通过单因素试验与正交试
验，得到了萃取压力，萃取温度，流体流量及萃取时间对芫荽精油萃取率的影响。研究结果为：芫荽精油
萃取的最佳工艺为：萃取压力为 25 MPa，萃取温度为 37℃，CO2流量为 33 L/ h，萃取时间为 2.5 h，该条
件下萃取率可达到 0.5023%。
关键词：芫荽；根茎；精油；超临界流体萃取；工艺
中图分类号: TS224 文献标识码：A 文章编号：1005- 4650（2009）11- 0001- 02
收稿日期：2009- 10- 15
芫萎,学名为 Coriandrum sativum L，是一种常见的蔬菜,
又名香菜、胡要、香要等,伞形科 1、2年生草本植物。芫萎食
用部位为嫩叶,但其全株有特殊的香味,且香味浓郁,是重要
的香辛菜之一,既可做菜食用,又可做香料和药用[1]。虽然芫
荽在生活中应用广泛，但对于其精油的研究尚少，陆占国等
对芫荽精油进行功能研究，结果显示香菜精油具有很强的清
除 NaNO2和 DPPH自由基能力，以及一定的抑菌能力[2,3]。
超临界二氧化碳流体萃取具有无毒、无溶剂残留污染、
产品纯度高等优点，被广泛应用于食品工业，中草药有效成
分提取，和日用化学品等多个领域[4- 7]。考虑到在生产中对芫
荽的利用主要是将其加工成脱水蔬菜，因而使用部位集中在
叶，本次研究采用超临界二氧化碳萃取的方法对芫荽根茎部
进行了精油提取工艺研究, 通过单因素试验得到了萃取压
力、萃取温度及二氧化碳流量对芫荽精油萃取率的影响程度
与影响趋势，利用正交试验得出芫荽精油萃取的最佳工艺。
1 材料与方法
1.1 材料
供试芫荽，购于吉林果蔬市场。AL- 204型电子天平（梅
特勒 - 托利多仪器有限公司）,HA121- 50- 01型超临界 CO2
萃取装置（江苏南通华安超临界萃取有限公司）。二氧化碳
（吉林市九站二氧化碳有限公司）：W(CO2)≥99.9%。
1.2 方法
将新鲜芫荽洗净，去除叶及细茎部分，留根与主茎，沥干
后剪碎，称取 150 g投入萃取罐中。选取流程为：CO2→萃取
釜→分离Ⅰ→分离Ⅱ→收集器。
将分离Ⅰ和分离Ⅱ的温度分别控制在 55℃和 45℃;分
离Ⅰ压力控制在 8MPa,分离Ⅱ压力控制在 6MPa。待萃取压
力，萃取温度和萃取流量达到设定值以后开始进行萃取。
2 结果与分析
2.1 单因素试验
2.1.1 流体流量对萃取率的影响
固定萃取温度为 35℃、超临界二氧化碳的压力为 20
MPa、萃取时间 2 h,改变萃取流量,考察流量对芫荽油树脂萃
取率的影响, 二氧化碳流量对萃取率的影响如图 1，可以看
出：流量达到 35 L/h时，流量的提高对于萃取率的增加并无
较大影响，考虑经济因素与设备维护，将最佳流量定为 35
L/h。
2.1.2 萃取压力对萃取率的影响
在萃取温度为 35℃，CO2流量为 35 L/h及萃取时间为 2
h的条件下,于不同萃取压力下进行萃取。萃取压力对萃取率
的影响如（表 1），由（表 1）可知：在一定范围内,流体密度随
压力增大而增大,溶解能力明显提高；当压力提高到一定程
度后曲线有明显下降趋势。所以,萃取压力选择 25MPa较适
宜。
2.1.3 温度对萃取率的影响
当萃取温度提高，分子扩散系数增大时，流体粘度下降，
从而使传质效率增高。另一方面，由于温度增高使流体密度
减少，结果表明，温度对萃取率的影响与压力有关[8]。本次试
验中温度对萃取率的影响如图 3，可以看出，当温度达到
35℃时，温度的升高对于萃取率贡献逐渐下降，40℃以后，温
度的升高使萃取率明显下降，因此最佳温度选择 35℃。
2.1.4 时间对萃取率的影响
如（表 2）所示，可以看出：萃取开始时,萃取率随时间的增
加而增加,2.5 h后萃取率的增加速率明显减小, 考虑到实际
操作中各种工艺及经济因素, 本试验选择 2.5 h为最佳的萃
取时间。
第 16卷第 11期
2009年 11月
现代农业科学
Modern Agricultural Sciences
Vol.16 No.11
Nov.2009
2.2 正交试验工艺优化
2.2.1 正交试验设计
根据以上单因素实验所得的最佳条件，设计 4因素 3水
平正交实验,考察萃取压力(A)、萃取温度(B)、CO2流量(C)、萃
取时间（D）对芫荽精油萃取率的影响,各因素水平设计见（表
1）。
表 1 正交试验因素水平
2.2.2 正交试验结果与分析
试验结果如表 2所示：
表 2 芫荽精油萃取正交试验结果
可以看出，4 个因素的极差分别为 0.054，0.114，0.010，
0.013,表明 4因素对萃取率的影响次序为：萃取温度 >萃取
压力 >萃取时间 >流体流量，其中，萃取温度对萃取率的影
响最为明显，萃取压力次之，而萃取时间和流量对萃取率的
作用相当且影响较小，且两因素影响力较为相近。
依据最佳水平组合的选取原则，即主要因素选取最好的
水平，其余因素可综合工艺成本等具体条件来选取[9]，考虑各
种工艺条件与经济因素，确定超临界 CO2流体萃取芫荽精
油的最佳工艺为：A2B3C1D2,即萃取压力为 25 MPa，萃取温
度为 37℃，CO2流量为 33 L/h，萃取时间为 2.5 h。在该工艺
条件下，平行萃取 3次，芫荽精油油的平均得率为 0.5023%，
高于正交试验中的任意一组。
3 结论
综合单因素与正交试验结果，得到新鲜芫荽根茎精油萃
取的最佳工艺为：萃取压力为 25MPa，萃取温度为 37℃，CO2
流量为 33 L/h，萃取时间为 2.5 h。在最佳工艺条件下的精油
萃取率达到 0.5023%。由于目前市面上精油产品较少，应用
途径较为单一，对于芫荽精油的功能及应用途径还有待进一
步研究。
参考文献
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试验
水平
试验因素
A
萃取压力
MPa
B
萃取温度
℃
C
流体流量
L/h
D
萃取时间
h
1
2
3
23
25
27
33
35
37
33
35
37
2
2.5
3
序号 A B C D 得率 /%
1
2
3
4
5
6
7
8
9
K1
K2
1
1
1
2
2
2
3
3
3
0.395
0.4233
1
2
3
1
2
3
1
2
3
0.343
0.407
1
2
3
2
3
1
3
1
2
0.398
0.408
1
2
3
3
1
2
2
3
1
0.394
0.406
0.3233
0.4088
0.4543
0.3839
0.4283
0.4878
0.3225
0.3835
0.4303
2 现 代 农 业 科 学 2009年