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    天然芳樟醇

[芳樟醇的衍生物] [大力发展樟科香料植物[芳樟醇化学及应用] [芳樟组培技术效益预测]  [芳樟组培苗炼苗实验报告]  [芳樟的组培养快速繁殖技术]  


    天然香料是香料工业的重要组成部分,同样来自天然植物的芳樟醇,尽管受到合成芳樟醇的冲击,但由于它的优良品质和特有香气,至今仍保持着它原有的魅力,在香料工业中扮演着重要角色,在天然香料品种中仍占有较大的比重。下面仅就芳樟醇的原料来源、生产栽培等作一简要介绍。

一、原料来源

天然芳樟醇存在于多种天然香料植物中的花、叶、蔓、干,这些植物有高大乔木,也有灌木状植物和草木。现将几种重要原料简述如下:

1墨西哥伽罗木精油

世界上最古老作为芳樟醇原料的伽罗木油,1866年开始进入市场,当时产量不详,据可查数字,1909年墨西哥出口伽罗木油为12497公斤,1942年为88824公斤。二战后,由于生产者的粗制滥造,且所采用蒸馏器简陋、落后,收油率低(0.6~1%,偶尔达2%),产品质量低下,甚至将伽罗木果实油混杂于成品油中,使商品失去信誉,产量锐减。

伽罗木为橄榄科裂榄属(Burseraceae Bursera)野生乔木或灌木,生长于墨西哥中部热带及亚热带地区。伽罗木精油取自中间木质部位,精油主要成分是芳樟醇(含60~75%)和乙酸芳樟酯(含10%以上),蒸馏得率现在可达8%以上,果实精油得率3%。与木油成分不同,含有少量右旋芳樟醇。

伽罗木生长于海拨700-800米沙质壤土,多为野生,也有人工栽培。其主要理化指标:比重0.883~0.889,折射率(201.4587~1.4612,旋光度-50~130,总醇>85%,精油带有青香的玫瑰样香气。由于含醇量较高,可作提取芳樟醇原料。

2玫瑰木精油

玫瑰木精油亦称木玫瑰精油,根据原料地域的不同,可分为开运(Cayenne)玫瑰木精油(法属几内亚)、巴西玫瑰木精油和秘鲁玫瑰木精油三种。

1)开运玫瑰木精油

精油取自樟科安尼巴木属(Aniba rosaeodora Ducke.)一种野生树木。开运玫瑰木精油是所有玫瑰木精油中质量最好的,也是提取优质芳樟醇的极好原料。总醇量(按芳樟醇计)87%,旋光度-100~-170

1889年开始由开运港输出,输出量仅20吨左右,第一次世界大战后,生产量增加至4~5倍,输出量曾达到100吨左右,占当时全世界芳樟醇原料的四分之三。

2)巴西玫瑰木精油

该精油由Aniba Rosaeodora Var.Amazonica Ducke树干采用水蒸汽蒸馏法制得。该树木生长于亚马逊河流域低畦地,树高20~30米,树干笔直,为很好的家具用材。

巴西玫瑰木精油总醇量(以芳樟醇计)为84~93%,旋光度-20~+50,存在左旋和右旋芳樟醇,香气较开运玫瑰木精油差,带有桉叶油素及樟脑样凉气。本精油也是提取优质芳樟醇极好原料。

巴西玫瑰木精油于1926年开始进入世界市场,1928年输出量为100吨左右,1930年达200吨,1955年为290.7吨,五十年代保持200~300吨输出量。以后因生产过剩,价格和原料缺乏等原因,产量急剧下降,为此,亚马逊洲政府采取产业保护措施,规定凡生产精油20公斤者,必须种植苗木一株,15年以下幼龄植株和原料按直径低于12厘米不得砍伐等措施,生产有所恢复。

3)秘鲁玫瑰木精油

生产品种与巴西玫瑰木相同,生产设备和规模类似于开运和巴西,但开运和巴西精油呈甜润,稍有木香的特征香气,而秘鲁产的质量比较粗糙,带有更浓的樟脑样头香。秘鲁玫瑰木精油旋光度-20~+60,总醇量(以芳樟醇计)>82%

秘鲁玫瑰木精油质量与开运和巴西产精油比较之所以差的原因,主要是类似原料植物掺杂,导致精油质量发生变化。

3芳油

原料植物为芳樟(Cinnamomum Camphora Var. Linaloolifera, Fujita),是香樟的一个变种,常绿阔叶树种。主要分布于我国长江以南,福建是主要产区,我国台湾和日本南部均有种植。其精油在国际市场上称为Ho oil Shiu oil

芳油为芳樟木质部分切成小片经水蒸汽蒸馏而得其芳樟油,再经分馏处理即得含芳樟醇70~80%的芳油。该芳油比重0.8626,旋光度-10086',含脑2%以上,因含有较浓樟脑样气息,质量不如伽罗木油和玫瑰木油。

台湾生产的芳油,1912年(日本占领时期)开始进入世界市场,由于芳油价格低,芳樟醇含量接近于伽罗木油和玫瑰木油,生产原料可以比较充裕供应,因此作为芳樟醇新的原料受到世界关注。

台湾在日本占领期间,采用分馏效率比较高的蒸馏塔,生产出质量不同的芳油。其中芳油A级,比重0.8627,旋光度-14022',含脑0.7%,总醇95%。芳油B级,比重0.8624,旋光度-13020',含脑1.5%,总醇90%。当时台湾芳油年产量曾达393吨。二战后,台湾芳樟油年产量最高达684吨,芳油得率按20%推算,亦有137吨产量。现在台湾芳油产量已逐年减少,据日本《香料》期刊统计,1975年,台湾输入日本芳油为21780公斤,198323580公斤,近两年还保持在3000~4000公斤公斤之间。

芳油是提取芳樟醇的重要原料。

4芳樟叶油

原料植物取自带有枝条的芳樟叶片,经水蒸汽蒸馏而得芳樟叶油。该精油在国际市场上称为Ho Lead Oil。由芳樟叶油提取的芳樟醇可与巴西玫瑰木中单离的芳樟醇媲美,无樟脑样气息,且带有芳樟醇样甜香、花香。因价格适中,又有如此的雅香气,因而芳樟叶油作为天然芳樟醇原料将占有重要地位。

日本和台湾都有栽培芳樟和从芳樟叶提取芳樟叶油的历史。日本占领台湾时期,把台湾作为芳樟基地,生产芳樟叶油,但产量不高(主要生产芳油)。二战后,日本从台湾引进芳樟种子,开始在鹿儿岛县、高知县和歌山县进引芳樟种植和生产试验。1965年种植面积252.1公顷,生产芳樟叶油18217公斤,占当时日本国内天然芳樟醇原料需要量的四分之一。七十年代后种植面积逐渐减少,所需芳樟醇已逐渐由进口原料(包括玫瑰木油、芳油等)和国内合成芳樟醇所替代。

台湾五十年代开始,重视发展芳樟叶油生产,所建基地主要采用矮林作业,每公顷定植10000株,每二年采叶一次,预定每公顷生产芳樟叶油100-150公斤,计划发展5000公顷。为保证该规划的顺利实施,还制定了有关奖励民营林政策,但在实施过程中,由于其他品系樟树混杂其间,所提取的芳樟叶油品质差,芳樟醇含量仅为65~75%,旋光度-130。由于芳樟叶油质量差,加上其他原因,诸如劳力昂贵,生产费用高,使芳樟叶油产量逐年减少。

中国大陆对叶精油主含重要单体香料芳樟醇的芳樟在七十年代末已开始大面积的种植,在福建,浙江逐渐形成基地,估计人工种植芳樟总面积已达二万市亩以上。目前生产的精油(含芳油)除满足国内需要外,还有一定数量精油进入世界贸易。但在发展基地过程中,由于芳樟品系的混杂,幼苗选优控制不严格,同台湾一样,产品质量受到影响,也给叶油的单离提纯增加了不少困难。

5其他

天然植物芳樟醇含量较高,且适宜在我国栽培的还有:

白玉兰,木兰科含笑属。(Michelia alba.Dc.)其花和鲜叶均含有芳樟醇,特别是叶油,含醇量(以芳樟醇计)70%,旋光度-110~-160,精油清香带甜。

芜荽,伞形科芜荽属。(Coriandrun sativum.L.)果实中含有右旋芳樟醇,含醇量(以芳樟醇计)>65%,旋光度+50~+130,精油似芳樟醇清香和甜木香,香味柔甜而辛,微有辣口感。在前苏联,大量的芜荽子精油已用于单离芳樟醇。

香柠檬薄荷,唇形科薄荷属。(Mentha Citrata. Ehrn),含有75%左旋芳樟醇 和乙酸芳樟酯。

此外,唇形科薰衣草属的薰衣草、杂薰衣草、穗薰衣草的花序均含有左旋芳樟醇和乙酸芳樟酯。

二、芳樟树各部分精油组成

印藤——曾就日本定植的22年生芳樟树进行全油及各部位精油定性定量分析。该树胸径25公分,树高620公分,冠幅520~540公分(见图示)。将该树划分不同部位,按各部位重量比例混合,提取精油并进行定性定量分析。

气相色谱及红外分析的芳樟树全油主要成分及含量(%

α-蒎烯                   1. 8

β-蒎烯、香叶烯               2.0

二聚戊烯(宁)                 1.8

桉叶油素                     6.5

芳樟醇                      38.4

樟脑                        24.9

α-松油醇                 2.0

黄樟油素                 21.0

 

芳樟树各部位精油得率及物理常数

试料

比重(25)

折光(20)

旋光度(20)

精油得率(%)

0.8822

1.4643

-13.3

1.45

小枝

0.8853

1.4699

-6.3

0.28

0.9036

1.4719

-0.8

0.39

粗枝

0.8989

1.4724

-0.4

0.50

干上部

0.9149

1.4728

+0.7

1.58

干下部

0.9005

1.4727

+0.9

2.48

根颈残株

0.9429

1.4820

+5.4

3.43

0.9620

1.4865

+8.8

2.50

()

1.0142

1.5067

+6.1

2.41

()

1.0180

1.5081

+6.2

 

芳樟树各部位精油成分

试料

精油成分(%)

芳樟醇

樟脑

α-松油醇

黄樟油素

其他

88.9

(84.7)

 

(0.97)

 

 

11.0

(13.3)

小枝

75.3

(62.6)

9.8

(17.9)

2.2

 

(6.6)

12.7

(12.0)

50.8

18.9

2.7

5.0

22.6

粗枝

53.6

(58.2)

21.0

(21.0)

3.1

11.2

(12.9)

11.1

(7.9)

干上部

53.0

(53.4~55.5)

20.9

(22.8)

2.0

7.3

(17.5~15.5)

19.8

(4.7~4.9)

干下部

50.2

(52.6~56.6)

24.3

(24.8~25.5)

2.0

10.1

(16.3~17.4)

13.4

(4.7)

根颈残株

37.6

(42.0)

26.2

(26.9)

1.2

24.9

(21.9)

10.1

(7.5)

27.9

(31.5)

27.4

(27.2)

2.8

30.9