腌制佛手過程中揮發油的收集方法研究

嚴贊開,劉敏鑾,林爍冰

(韓山師范學院 化學與環境工程學院, 廣東 潮州 521041)

佛手(Bergarmot)，學名(CitrusmedicaL.), 又名九爪木、五指橘、佛手柑，是蕓香科(Rataceal) 柑桔屬植物香櫞的變種, 為常綠小喬木[1]。佛手果實在成熟時各心皮分離，形成細長彎曲的果瓣，果形奇特, 狀如五指，因而得其名。我國佛手的主要栽培地區有廣東、福建、四川、云南和浙江等地，其中浙江金華佛手最為著名。廣東、廣西的藥用佛手稱為“廣佛手”，以肇慶高要地區較多且質量為優，廣東佛手有生長快、果形大、品質好、產量高的特點[2]。

佛手果、皮、葉均含有芳香油，是重要的高檔香料植物。在國外佛手揮發油作為一種名貴的香料油, 已被廣泛應用于食品和化妝品中。佛手揮發油化學成分有幾十種, 其中檸檬烯和γ-萜品烯為主要成分，兩者相對含量合計超過 60%[3]。其中檸檬烯具有行氣平喘、祛痰鎮咳和抗菌作用，具有較高的藥用價值[4]。佛手揮發油的提取方法主要有：冷榨法、水蒸氣蒸餾法、有機溶劑回流法、同步蒸餾萃取法(SDE)等方法[5，6 ]。在潮汕地區，佛手加工主要用于制作涼果，在腌制過程中，佛手揮發油未經利用直接揮發在空氣中，不僅造成資源的浪費，而且還污染了環境。本項目按傳統的佛手腌制工藝，分別采用溶劑吸收、活性炭和吸油棉吸附法收集佛手揮發油，比較三者之間收集效果的差異，為應用于生產實際提供了科學依據。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

氯化鈉(NaCl)、環己烷等為A.R級, 活性炭粉(200目)：以上試劑均購自潮州市化學試劑公司；佛手鮮品：采自廣東濟公保健食品有限公司種植基地；吸油棉(方達品牌)：經1688.com網上采購。

FA2004N電子天平 上海精密科學儀器有限公司；101-1A電熱恒溫鼓風干燥箱 上海滬粵明科學儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 溶劑吸附法

將新鮮佛手切成1 cm×1 cm×1 cm小塊，稱取100 g佛手裝入錐形瓶中，再加入25 g氯化鈉和100 mL蒸餾水，瓶口蓋上帶導氣管的橡皮塞。移取10 mL環己烷至U型管中，U型管的兩口裝上橡皮塞，其中之一帶有插入溶劑中的玻璃導管。再將錐形瓶的導氣管與U型管的導氣管相互連接起來。

1.2.1.1 單次吸附實驗

設6組平行實驗，收集的時間分別為5，10，15，20，25，30 天。吸收液回收溶劑后，在80 ℃下干燥，至殘留物質量不減少，稱量。

1.2.1.2 多次吸附實驗

實驗采用溶劑每吸收5天后，更換同等量的新溶劑，連續收集6次共30天, 將每次吸收液回收溶劑后，在80 ℃下干燥，至殘留物質量不減少，稱量。

1.2.2 活性炭吸附法

將新鮮佛手切成1 cm×1 cm×1 cm小塊，分別稱取100 g佛手裝入錐形瓶中，再加入25 g氯化鈉和100 mL蒸餾水，瓶口蓋上帶導氣管的橡皮塞。向玻璃試管中分別裝入0.3，0.6，0.9 g的吸附炭，管口裝上帶有導氣管的橡皮塞。將錐形瓶導氣管與試管導氣管相互連接。10 天后取出活性炭，加入10 mL環己烷密封浸泡，24 h后，過濾。濾液回收溶劑后，在80 ℃下干燥，至殘留物質量不減少，稱量。

1.2.3 吸油棉吸附法

新鮮佛手切成1 cm×1 cm×1 cm小塊，分別稱取1000 g佛手裝入3 L玻璃器皿中，再加入250 g氯化鈉和1000 mL蒸餾水，在水上蓋上50×50 cm2的吸油棉，器皿口用保鮮膜密封。設2組實驗：第1組為4個腌制池，考察吸收時間分別為5，10天的2個池、5天的2個池和10天的2個池；第2組為1個腌制池，每隔5天更換1次吸油棉，連續3次。取出的吸油棉，用120 mL環己烷提取1次，回收溶劑后，在80 ℃下干燥，至殘留物質量不減少，稱量。

2 結果與討論

2.1 收集時間與溶劑吸收效率的關系

按照1.2.1.1的方法，6個不同時間收集的揮發油的量見表1。

表1 單次收集時間與提取率的關系

由表1可知，用等量的吸收劑，平行收集揮發油，開始隨吸附時間延長，吸收量的趨勢是逐漸增大的；但增加幅度逐漸變小，20天后吸收量變化不大，吸附趨于飽和狀態。表1中提取率為每1 kg佛手收集的揮發油數(單位mg)。

同時按照1.2.1.2的方法，反復更換新鮮溶劑，每次收集的揮發油數據見表2。

表2 重復單次收集與提取率的關系

由表2可知，每次更換新溶劑，均可收集一定量的揮發油，說明佛手腌制過程中揮發油是緩慢釋放的，經6次吸收后，累積收集揮發油為930 mg/kg。這種方法吸收30天，較單次吸收30天的效率(334 mg/kg, 見表1)高出近3倍，但使用的溶劑量為單次量的6倍。

2.2 活性炭用量與吸附效率的關系

按1.2.2節的實驗方法，采用活性炭粉為吸附劑，3種不同用量活性炭的實驗結果見表3。

表3 活性炭用量與吸收效率的關系

由表3可知，活性炭的用量變化對揮發油的吸收效率影響不明顯，說明100 g佛手果用0.3 g的活性炭吸收已經足夠了。

2.3 吸油棉的吸收效率

按1.2.3節的實驗方法，第一組實驗結果見表4。

表4 單次吸收時間與吸收效率的關系

由表4可知，吸油棉對揮發油的吸收，5天與10 天的基本上差不多，說明吸油棉吸收5 天就達到峰值，5天吸附達飽和狀態，應更換一次吸油棉。

另一組實驗采用5天更換1次吸收棉的辦法，連續吸收3次，實驗數據見表5。

表5 吸收次數與吸收效率的關系

由表5可知，第3次吸收值出現下降，說明揮發油的產生量在下降，可視為佛手腌制過程中，揮發油的逸出量10天后出現下降。經3次吸附，累積吸附效率為880 mg/kg。

3 結論

通過本文研究，討論了3種不同的收集方法，得出的結論如下：

采用有機溶劑環己烷作為吸收劑，按溶劑與佛手比為1∶10 (mL/g)收集佛手揮發油，單次吸收效率開始隨時間增長而增加，至20天后吸收趨于飽和，隨時間變化收率變化不明顯；采用每隔5天更新1次新鮮溶劑，6次都有較好的吸收，說明佛手腌制過程中逸出揮發油是一個緩慢過程。30天分6次吸收的累積吸收效率為930 mg/kg，較30天單次吸收效率334 mg/kg高出約3倍，但多次吸收所需溶劑用量較大，是單次用量的6倍，回收量能耗大，且溶劑揮發易造成成本升高。

活性炭作為吸收劑吸附佛手揮發油，用0.3～0.9 g的活性炭(活性炭與佛手比為3～9 (g/kg))吸附，盡管活性炭的用量不同，但吸收效率相差不太，說明1 kg佛手用3 g活性炭可滿足吸附要求。與溶劑吸收法相比，活性炭吸附的效率比溶劑的低。

采用吸油棉吸收佛手揮發油，吸收效率單次約為330 mg/kg，采用3次吸附的效率約為880 mg/kg，與溶劑法6次吸收的效率差不多。

因此，從本文研究可以得出如下結論：佛手在腌制過程中，用溶劑吸收法和吸油棉吸附法收集的效率較高；但溶劑吸收要求設備氣密性要好，以減少溶劑揮發而造成的成本升高、環境污染等問題，而吸油棉吸附法則操作簡便、易行，是一種實用可行的方法。

[1]金曉玲.佛手揮發油的研究進展[J].香料香精化妝品,2002,70(2):20-23.

[2]張爵玉,蔣林,王琴.廣佛手的研究現狀及進展[J].中國調味品,2008,33(3):34-37.

[3]丘振文,何建雄,唐洪梅,等.佛手揮發油特征化學成分群GC-MS研究[J].現代生物醫學進展,2010(22):4363-4365.

[4]王俊華,符紅.廣佛手揮發油化學成分的GC-MS分析[J].中藥材,1999,22(10):516-517.

[5]趙興杰,籍保平,趙磊,等.佛手揮發油不同提取方法的比較研究[J].食品科學,2007,28(4):167-168.

[6]王曉杰,馬越,楊國偉,等.水蒸氣蒸餾法提取佛手揮發油的工藝研究[J].食品科技,2009,34(3):86-88.