精油能透過各種物理化學的萃取方式,從植物的葉子、花朵、果皮、種子、根部、樹皮、樹脂等部位,分離提煉而得到,大部分精油都是以蒸餾法而來,而柑橘類精油則多半以冷壓法製備而得。
精油萃取方法簡易分類
萃取方式 | 分類 | 得到產物 |
蒸餾法 | 1.水蒸氣蒸餾 2.蒸氣蒸餾 3.水與蒸氣蒸餾 | 精油、純露 |
冷壓法 | 柑橘類 | 精油、植物油 |
脂吸法 | 花朵 | Pomade |
浸漬法 | - | 浸泡油 (屬於植物油) |
溶劑萃取法 | 1.樹脂類 2.花草類 3.取凝香體做酒精萃取 | 1.香料浸膏 2.凝香體 3.原精 |
超臨界萃取法 | 二氧化碳CO2萃取 | 精油 |
蒸餾法 (Distillation)
為最常見的精油萃取方式,適合用於可耐熱且不會被破壞的植物。其中又分為三種方式:
1.水蒸餾 (Water Distillation) – 直接將植物浸泡在水中,煮沸蒸餾,此方法最常使用在萃取花類精油,避免花朵在蒸餾時聚集在一起,而使蒸氣難以通過。
2.蒸氣蒸餾 (Steam Distillation) – 在此過程中,水放置於植物下方加熱,使水蒸氣向上通過植物後,將精油萃取而出,帶有精油的水蒸氣再經過導管冷凝成液體,透過比重的差異可將其分離成油層與水層,油層即是精油,水層即是純露(或稱花水),此為最常使用的蒸餾方式。
3.水與蒸氣蒸餾 (Water and Steam Distillation):前兩種方式結合交替使用。
冷壓法 (Cold pressed) / 壓榨法 (Expression)
冷壓法則用於柑橘類精油或是基礎油,利用壓榨果皮或果肉,並在汁液中加入水,最後透過離心力的方式,將精油與果汁(水層)做分離。例如:甜橙、葡萄柚、橘子、檸檬、萊姆精油等。
值得注意的觀念是,冷壓的意思並非低溫環境下,而是相較於一般高溫萃取來說,操作溫度較低(40-60℃)。
脂吸法 (Enfleurage)
此方法是非常古老傳統的方式,已不見於市面上商品。以油脂(牛油或豬油)塗在玻璃框上,再將花瓣鋪在上方,利用油脂吸取其精華,並且不斷地更換花瓣直到油脂吸收飽和,再以酒精做萃取分離,過程需要數週以上,耗時、耗力、耗取大量成本,所以並不符合經濟價值。
以此方式所得到的產物,稱之為Pomade,可以說是非常過時的產品,台灣甚至也無統一翻譯,嚴格說起來Pomade已經不能稱之為精油,與目前的精油產品比較起來濃度低上許多;現今除了法國香水之都 – 格拉斯 (Grasse) 少數萃取廠,以脂吸法萃取供觀光客參觀以外,一般已絕跡於商業用途。
浸漬法 (Maceration) / 浸泡法 / 油泡法
將芳香植物浸泡在熱油(通常是植物油)中,使植物的油胞破裂,熱油便吸收這些釋放出來的精華,最後過濾純化即可。以浸漬法所得的油,則稱為浸泡油(Infused Oils 或 Macerated Oils) 通常歸類於植物油中,例如金盞花油、胡蘿蔔油、聖約翰草油、雷公根油、山金車油等。
溶劑萃取法(Solvent Extraction)
廣義來說溶劑萃取,除了以化學溶劑以外,例如:乙醚、己烷、甲苯、甲醛、乙醛、酒精等等,甚至包括二氧化碳(CO2)、動物油、植物油等等,利用溶劑的溶解力將植物的精華萃取而出;由於化學溶劑沸點較精油低很多,最後再利用減壓蒸餾方式 (在低壓環境下,可將溶劑沸點降低,使精油分子不被破壞) 將化學溶劑分離而出。
通常第一道溶劑萃取(通常以石油醚或己烷)後,所得到的有效物質濃度極高,去除溶劑後會得到一蠟質,此蠟質稱之為香料浸膏或是凝香體,其中包含大量蠟質、顏料色素與芳香物質。取凝香體做第二道溶劑萃取(酒精)後,所得到的產物則是原精。
超臨界萃取法 (Supercritical Fluid Extraction, SFE)
超臨界萃取法是以超臨界流體(Supercritical fluid, SCF)作為溶劑萃取,將萃取物(例如精油)從基質(芳香植物)萃取分離而出,也是屬於溶劑萃取法之一。目前常用於食品工業(例如脫脂、去除咖啡因等)、醫藥工業(維生素分離精製)與化妝品工業(即精油萃取)。
最常應用的超臨界流體,則是二氧化碳(CO2),優點無色、無味、無毒、不燃燒、對大部分物質不反應、氣體成本低;相較於常見的蒸餾與溶劑萃取方式,則有溫度低、無溶劑殘留等優點。
常見二氧化碳萃取精油有生薑、乳香、金盞花精油等,由於成分較為豐富,氣味與一般蒸餾萃取則有所不同。
參考資料:
1. Schnaubelt, K. (2002). Biology of Essential Oils. San Rafael, CA: Terra Linda Scent.
2. Guenther, E. (1982). The Essential Oils. Melbourne, Fl: Krieger Publishing.
3. Food and Agriculture Organization of the United Nations (1995). Basic Principles of Steam Distillation. Retrieved August 18, 2005, from http://www.fao.org/docrep/V5350e/V5350e13.htm.
4. Catty, S. (2001). Hydrosols: The Next Aromatherapy. Rochester, VT: Healing Arts Press.
5. Williams, D. (1996). The Chemistry of Essential Oils. Dorset, England: Micelle Press.
6. Arctander, S. (1994). Perfume and Flavor Materials of Natural Origin. Carol Stream, Illinois: Allured Publishing Corporation.
7. Guba, R. (2002). The Modern Alchemy of Carbon Dioxide Extraction. International Journal of Aromatherapy 12 (3), 120–126.
8. 陳文偉,王震宙. 超臨界萃取技術的應用研究進展. 西部糧油科技. 2003年06期.
9. 陳嵐,滿瑞林. 超臨界萃取技術及其應用研究. 現代食品科技. 2006年01期: 199–202
10. C. M. P. Sarmento; S. R. S. Ferreira; H. Hense. Supercritical fluid extraction (SFE) of rice bran oil to obtain fractions enriched with tocopherols and tocotrienols. Braz. J. Chem. Eng. vol.23 no.2 São Paulo Apr./June 2006
11. http://www.nasa.gov/vision/earth/technologies/harvestingmars_prt.htm