2024.0471澳洲檀香精油工艺提取及其成分分析的研究.pdf
檀香精油在全球香料工业中占据重要地位，印度檀香（Santalum album L.）提取的精油品质佳但昂贵，且受生长周期与贸易限制。近年市场为寻求替代品，澳洲檀香（Santalum spicatum）作为其近缘物种，因产量高、价格低，替代约50%檀香木市场份额，但其精油提取传统方式存在局限，工艺与成分特性待优化，且人们对于澳洲檀香精油的生物活性知之甚少。超临界CO2提取法绿色环保、安全高效，适用于低温提取热敏性成分及保留香气物质，契合高品质檀香精油市场需求增长态势。
1. 超临界提取法适用于澳檀精油萃取，优化后的超临界法工艺提取条件为：萃取压力25 MPa、萃取温度75 ℃、萃取时间4 h，得油率达到2.23%；
2. 运用GC-MS结合解卷积技术比较分析超临界提取法和水蒸气蒸馏法精油成分，共鉴定出33种成分，其中醇类特征成分种类最多；
3. 澳檀精油具备潜在的抗氧化生物活性，其中超临界提取精油清除自由基能力优于水蒸馏提取的精油。上述研究结果弥补了现有研究短板，可为澳檀精油绿色化生产及高值化应用提供参考。
1.2 精油提取方法
1.2.1 超临界CO2提取法（Supercritical CO2 Fluid Extraction, SFE）
取1 kg混合均匀的澳檀样品于超临界萃取设备中，在单因素试验的基础上，采用正交试验优化萃取压力、萃取温度、萃取时间等因素条件，以精油得油率为考察值，并确定最优提取方法。1.2.2 水蒸气蒸馏法（Steam Distillation, SD）
1.3 分析样品处理及GC-MS检测方法
2.1 超临界CO2提取法正交试验优化
在单因素试验基础上，选择萃取压力（A）、萃取温度（B）、萃取时间（C）作为超临界CO2提取法影响因素，进行三因素三水平正交试验（表1），以精油得油率为考察指标并导入到“正交设计助手II V3.1”软件中，采用直观分析方式考察超临界提取方法的最佳提取条件。
2.2 不同提取方法的比较
2.2.1 精油得油率结果
SFE法按1.2.1和2.1中给出的最优提取条件进行操作，SD法按1.2.2中条件进行提取，不同提取方法精油得油率结果见表3。
2.2.2 精油的GC-MS分析
采用GC-MS法分析不同提取方法所得澳檀精油的总离子流色谱图如图1所示，图1中标注编号为1～33的色谱峰对应的化合物情况如表4所示，具体成分鉴定结果见表4、5。
2.2.3 香气特性分析及其应用
从香气特性上分析，SFE法和SD法精油整体上都呈现木香味，但SD法精油香味较为清幽，而SFE法精油香味较之柔和、醇厚，这可能与其各自化合物类别占比差别有关。醇类物质一般在嗅觉上呈现青草香或甜香气息，并能够突出其清新飘逸的香气感受，SD法精油中醇类含量较SFE法精油高出约10%，因而SD法木香味呈现清幽感受；大部分的酯类物质具有果香味气息，能修饰和协调整体香气，而SFE法中酯类物质相对含量较SD法高出约10%，一定程度上也佐证了其木香味较为柔和、醇厚的原因。檀香精油常用于高档香水、香氛、化妆品等日用型产品的定香剂，调香时加入上述不同木香味精油，将有助于改善和提高原有产品嗅觉体验和使用感受，这对于后续拓展和开发不同木香型日用品方面具有一定应用价值和市场前景。2.3 抗氧化活性测定
由图2可知，两种提取法获得的澳檀精油对DPPH自由基的清除能力虽整体较弱，且均低于对照品Trolox清除数值，但是随着样品质量浓度的增加，两种澳檀精油的DPPH自由基清除率在一定浓度范围内呈现上升趋势，其中SFE法澳檀精油自由基清除率略高于SD法澳檀精油，其清除率数据最高为82.58%，将数据进一步导入到GraphPad Prism软件进一步拟合计算得到SFE法澳檀精油的IC50值为0.11 g/mL，这些都表明超临界萃取法可能是一种更适用于澳檀精油提取的方法。
本研究采用正交试验对超临界CO2提取澳檀精油的工艺条件进行优化，得到的最优工艺条件为萃取压力25 MPa、萃取温度75 ℃、萃取时间4 h，在此条件下澳檀精油的得油率为2.23%；在这些条件共同作用下，超临界流体能够在较低温度条件下高效地从澳檀木料中提取精油，降低原有成分热降解现象的发生，能有效保持精油原有的天然木质香调。同时，本研究进一步比对了超临界CO2提取法和水蒸气蒸馏法两种提取方式精油成分的异同情况，共鉴定出33种成分，其中香榧醇、Z-α-檀香醇、反式,反式-金合欢醇、α-红没药醇、Z-β-檀香醇、澳白檀醇、反式-α-香柠檬醇、β-红没药醇等醇类特征成分相对含量较高、种类占比最多。在抗氧化模型实验中，澳檀精油虽对DPPH自由基清除能力较弱，但仍具备潜在的抗氧化生物活性，其中超临界提取的澳檀精油清除自由基能力优于水蒸馏提取的澳檀精油，提示超临界提取法是一种更适用于澳檀香气物质的萃取技术。本研究结果可为澳檀的高效提取及其精深加工利用提供了理论支持和技术参考，有望推动其在香料工业中的进一步应用。
