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薰衣草与香味整理yd100-18
肖娜2008/4/27
【概述】薰衣草气息芬芳高雅,有调理神经,驱虫杀菌作用;薰过的衣服在保存期能防虫、防蛀。用薰衣草精油处理织物,其芳香、健康、驱虫气息,有望长期保存、持续透发。
薰衣草精油的化学成分,随品种和生长地的条件而不同:有的安神助睡,有的清醒神志;有的香味细腻、幽雅、圆润,有的粗糙;个别的有毒。了解源头产品的品质,便于有针对性地选用原料。
本文除介绍薰衣草品种、天然精油的化学组分、调香与调合,对香味织物的实用要求,作一些讨论。
【关键词】薰衣草 精油 香精 单离香料 合成香料 定香剂
一、薰衣草
薰衣草是唇形科(花冠形状)多年生常绿耐寒亚灌木,全世界原生种共有28种,原产于地中海沿岸、欧洲各地及大洋洲列岛,大多依靠种子繁衍,生长期10-25年。薰衣草长成二年后,即可取花制油,植株几乎没有病虫害,不用农药。现广泛栽种於:法国、英国、保加利亚、美国、澳洲、中国、印度、日本各处。人工种植与精油制作以法国南部的小镇普罗旺斯最为著名。
薰衣草全株均具芳香,植株晾干后香气不变,花朵还可做香包。放几棵干草在衣柜、书柜里,能驱虫防蛀,香味几年不散。1999年薰衣草被国际香草协会选为年度香草。
每年夏天花期,取花制油,可得0.5-3%的精油。精油市售380元/公斤上下,经过调香处理的薰衣草精油或薰香级精油,分别是1元/毫升和1.36元/毫升[1]。个别标明药用性能的薰衣草精油售价148元/10ml[2]。
不同品种的薰衣草,株、枝、叶、花的形状和颜色均有不同:
1、大面积种植的薰衣草主要有3个品种:
(1)薰衣草:又称真正薰衣草、药用薰衣草(拉丁文名称:Lavandula angustifolia:Lavandula fficinalis;Lavandula vera);主产地,法国普罗旺斯。方茎、花穗较短、红紫花、青色狭叶;芬芳幽雅且有多种药用效果[3-4]在春季压条、分根或春秋枝条扦插方法繁衍,不采用种子种植,以保基因不变。花中含精油0.5%。品质最佳,用于高级香水、香疗(舒解神经与呼吸道疾病),美容(皮肤无疤愈合)[3,5]。
(2)穗薰衣草:又称薄荷薰衣草(Lavandula latifolia),主产地:西班牙。花茎及花穗较长,蓝紫花,叶绿、宽,薄荷香,花中含油0.5-0.6%[3],气味粗重(有樟脑气味),常用作食品香料。
(3)杂薰衣草(Lavandula burnatii):是真正薰衣草和穗薰衣草的杂交品种,耐寒性强,生长茁壮, 出油量高。主产地法国普罗旺斯。淡紫色花蕾、灰绿色枝、叶,花中含精油3%,香气介乎两者之间,但无药效[6]大多用于日用化妆品、泡澡、薰香。
2、观赏性薰衣草
用作插花或花坛之用,较常见的有头状薰衣草又称法国薰衣草(Lavandula stochas)、甜薰衣草、羽叶薰衣草、齿叶薰衣草、薰衣草夫人(Lavender Lady)等。头状薰衣草含有大量的酮,毒性很高,只要吸入它的气味2-3分钟,就会感到晕眩[4];薰衣草夫人其香气能醒脑明目,使人有舒适感,驱除蚊蝇。
3、我国的‘薰衣’香草
我国汉代就有用香草薰衣的纪载,茎方,叶如麻、对生,七月中旬开花至香,焙干,研细用作化妆品、薰香、泡澡、沐浴;名‘薰草’(古称零陵香,产于今全州一带)。[7]。中国还有一种薰草,细叶、形如小麦穗,花序轴疏生白色短小绒毛,在农村被称为“麦麸草”[8]。新疆在上个世纪六十年代引进薰衣草,在海拔800米高地种植并生产精油,品名:新疆伊犁薰衣草,又名‘天山雪’[9]。生产的薰衣草油,乙酸芳樟酯和芳樟醇的总含量达73.39%,符合国际薰衣草油标准,薄荷脑含量稍高。
附图一:法国普罗旺斯种植的三种薰衣草图片
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真正薰衣草[10] |
穗状薰衣草[10] |
醒目薰衣草[10] |
附图二:中国、法国的薰衣草,和观赏性薰衣草(薰衣草夫人)
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新疆伊犁薰衣草[11] |
头状薰衣草[12] |
薰衣草夫人[13] |
二、薰衣草的芳香韵味
表一、三种薰衣草的不同香韵[14]
薰衣 草油 |
花香,清韵。清香带甜的花香,有清爽之感,香透发,整个香气尚持久。 |
穗薰 衣草 |
花香,清韵。清香带凉,是一种带有龙脑、樟脑和桉叶素的樟凉药草气息较显的薰衣草香气。凉气掩清,少甜气,有干木样的底香。香气较粗烈,也较留长。有力、稳定、透发和新鲜。 |
杂薰 衣草 |
花香,清韵。清香带甜的薰衣草香气,和薰衣草香气基本接近而少花香。有新鲜莰烯,桉叶样头香而无明显樟脑气,比穗薰衣草油为好。但一般的杂薰衣草油品种因含酯量较低而萜香重,香气显得淡弱而不持久;又有桉叶、龙脑、樟脑气息,凉气掩盖清甜,因此较薰衣草油为差。 |
注 |
1\薰衣草油的主要成分是乙酸芳樟酯,这个化合物对人来说是起镇静作用的;穗薰衣草油的主要成分是桉叶油素和樟脑,这两个化合物对人来说都是起清醒、兴奋作用的;杂薰衣草油不适合作“镇静”或“提神”用剂。2\由于薰衣草油留香时间不长,配制成各种日化香精需要加入适量的“定香剂”。 |
三、薰衣草油的组分
1、
精油提炼
薰衣草分别采用水蒸气蒸馏;苯、石油醚、丙烷、丁烷、乙醇溶剂浸出;临界二氧化碳萃取等方法制取精油。水蒸汽蒸馏法是将薰衣草切碎装罐,通入水蒸汽,在0.5-2个大气压条件下蒸4小时左右,将沸点为150-300℃的精油大部蒸出。浸出或萃取法成本较高,但得率高、且所得精油的留香时间相对较长。品种和种植条件不同的薰衣草,精油组分不一。[15-16]
2、精油组分
表二中薰衣草油,都为蒸馏法样品;每个样品的分析数据,均取两个文献值的上下限(取一位小数);
表二、四种薰衣草油的成分[17-20]
品种 |
真真薰衣草 |
穗薰衣草 |
杂薰衣草 |
伊犁薰衣草 |
乙酸芳樟酯 |
30-60 |
2 |
22-37 |
15.2-35.7 |
芳樟醇 |
40-30 |
32-40 |
30-35 |
32-37.6 |
乙酸薰衣草酯 |
合计~3% |
合计~1% |
1.5-1.9 |
4.1-16.1 |
薰衣草醇 |
0.6-1.5 |
4.25 |
||
1,8-桉叶油素 |
1.5 |
20-56.2 |
3-10 |
0.27 |
樟脑 |
很少 |
12-25 |
5-9 |
0.25 |
其他组分** |
【醇】香叶醇,香茅醇; 【酯】丁、癸、戊酸的芳樟酯和香叶酯,乙酸龙脑酯,乙酸香叶酯,辛酸香叶酯,己酸芳樟脂,丙酸芳樟脂,丁内脂,戊内脂; 【酮】乙基甲酮,甲基戊酮; 【其他】香豆素,7-甲基香豆素 |
【烯】莰烯,蒎烯及倍萜烯 【醇】松油醇,香叶醇, 【其他】龙脑, |
龙脑(樟醇;冰片)2-2.9 顺、反罗勒烯2-5 丁酸己酯0.4-0.6 【烯】甲位蒎烯,莰烯,苧烯, 【醇】紫苏醇,甲位松油醇,橙花醇,己醇,辛醇,香叶醇, 【酯】乙酸橙花酯,乙酸香叶酯,乙酸松油酯,甲酸芳樟酯,丁酸芳樟酯, 【酮】乙基戊基甲酮, 【醛】莳萝醛,糠醛,脂肪族醛 【其他】芳樟醚,丁香酚,香豆素, |
龙脑(樟醇;冰片)1.1 顺式罗勒烯0.66 反式罗勒烯1.19 薄荷脑*4.5 4-松油醇0.49 ———————— 【烯】莰烯, 1-辛烯-3-醇,β-月桂烯,柠檬烯, 【醇】香叶醇, 桔醇, α-没药醇,喇叭茶醇, 【酯】辛烯-1-醇醋酸酯,乙酸龙脑酯,异丁酸乙醇酯,橙花醇乙酸酯,乙酸龙牛儿酯, 【其他】α-檀香萜,香豆素,棕榈酸,三十四烷等. |
资料来源 |
[17][18] |
[17][18] |
[17][18] |
[19][20] |
【注】*薄荷脑:文献中原名是,4-甲基-1-(1-异丙基)-3-环己烯-1-醇(编者)。**其他组分:多数资料不计量
3、 薰衣草精油质量标准,ISO标准(附表)与国标说明。
表三、ISO产品标准
ISO 3515-2002 |
||
常态 |
浅黄色流动液体 |
|
香味 |
特征性的新鲜花香,类似植物开花部分的香气 |
|
比重 |
0.878-0.892 |
|
酯值 |
90-160(相当于含酯量为31.5-56%,以乙酸芳樟酯表示) |
|
化 学 组 分 含 量 |
化学名称 |
限量 |
苧烯 |
≤1.0 |
|
1,8-桉叶素 |
≤3.0 |
|
β-水芹烯
|
≤1.0 |
|
反式-β-别罗勒烯 |
0.5-6.0 |
|
顺式-β-别罗勒烯 |
1.0-10.0 |
|
3-辛酮 |
≤3.0 |
|
樟脑 |
≤1.5 |
|
芳樟醇 |
20-43 |
|
乙酸芳樟酯 |
25-47 |
|
4-松油醇 |
≤8.0 |
|
乙酸薰衣草酯 |
≤8.0 |
|
薰衣草醇 |
≤3.0 |
|
α-松油醇 |
≤2.0 |
4、关于标准的注释
现行薰衣草油质量标准,有以下几个问题:
(1)ISO标准中1,8-桉叶素指标是≤3.0,显然不适用于对穗薰衣草油(>20)的考核。
(2)ISO组分含量指标要求,‘酯值’是定数,组分含量,可变动范围大于100%;有上限要求的物质,允许为零。显然没有考虑到薰衣草油药用效果的存在。
(3)GB/T 12653-1990国标,祗考核樟脑指标≤0.5%,其他组分不考核;现行指标A将樟脑指标限量放宽到≤1.5。所加附录B,内容与ISO相同。国标看重樟脑指标,是因为樟脑气息过于强烈,含量过多时会损害薰衣草的韵味,而不适于配制高级香精。
四、薰衣草精油组分的性质
1、 组分的性质(以ISO标准中有考核指标的组分为主)如下:
表四、薰衣草组分化学性质[21-35]
名称 |
学名 |
分子式与分子量 |
性状 |
资料来源 |
苧烯 (双戊烯) |
1-甲基4-异丙烯基环已烯-1, |
C10H16 136.24 |
有似柠檬或甜橙香气的无色液体;沸点175.5-176.5℃)能与醇、醚相混溶,不溶于水,对皮肤有刺激性。 |
[21] [22] |
1,8-桉叶素(油) |
(1,3,3-三甲基氧杂二环[2,2,2]辛烷, |
C10H16O 174 |
沸点175℃持樟脑香气,用于化妆品香料,有杀菌/祛臭/镇咳,功能) 广泛应用于室内芳香剂,防虫剂. 有清醒、兴奋作用. |
[23] |
β-水芹烯 |
β-水芹烯;对孟(草头) |
C10H16 136.23 |
沸点175-177℃,无色液体,有令人愉快的香气,易氧化;二烯对储粮常见害虫具有明显的杀灭和抑制作用. |
[24] |
反式-β-别罗勒烯 |
罗勒烯 |
C10H16 136.23 |
具新鲜草香。为无色液体。沸点81℃ (1.6kPa),不溶于水,溶于乙醇等有机溶剂。在室温时易氧化成黏厚的含氧聚合物。可应用于香精。 |
[25] |
顺式-β-别罗勒烯 |
||||
3-辛酮 |
乙基戊基酮 |
C8H16O 128.21 |
无色液体有苹果香味,能与醇醚相混溶,不溶于水,密度0.822,熔点-23℃, BP.167-170℃低毒,可作食品添加剂。蒸气刺激眼睛与皮肤。 |
[26] |
樟脑 |
1,7,7-三甲基双环[2,2,1]-庚酮-2 |
C10H16O 152.23 |
白色半透明晶体,熔点178-178.5℃沸点200.1℃/0.1013兆帕,令人愉快的清凉气味,防腐\解热\心脏活动的镇静剂. 有清醒、兴奋作用. |
[27] |
芳樟醇** |
3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇 |
C10H18O 154.25 |
无色透明液体,有似铃兰花香气,溶于乙醇和乙醚,稍溶于水,沸点:87-90℃/2kPa. |
[28] [29] |
乙酸芳樟酯 |
3,7-二甲基辛二烯-1,6-醇的乙酸式盐酯 |
C12H20O2 196.26 |
无色液体有似铃兰,香柠檬的香气,沸点49℃/0.0007兆帕, 有镇静作用. |
[30] |
4-松油醇(萜品醇) |
1-甲基-4-异丙基环已烯-1-醇 |
C10H18O 154.24 |
有丁香味和甜味,是αβγ三种异构体的混合物松油醇为粘稠液体,沸点213-218℃,能与醇、醚相混溶,难溶于水。[α-松油醇熔点35℃沸点219无色透明液体,略似丁香的香气,低档香料,价格便宜。γ松油醇为结晶物,熔点68-70] |
[31] |
α-松油醇 |
||||
乙酸薰衣草酯 |
5-甲基-2-(1-甲基乙烯基)-1-乙烯-1-乙酸酯 |
C12H20O2 196 |
(未搜索到确切资料) |
[32] |
薰衣草醇 |
5-甲基-2-(1-甲基乙烯基)-1-乙烯-1-醇 |
C10H18O 154 |
沸点:91-95℃/13mmHg(1.72kPa)比重0.878具有特有的薰衣草香气 |
[33] |
薄荷脑* |
1-甲基-4-异丙基环已醇 |
C10H20O 156.27 |
熔点28℃,沸点212-219,有强烈的薄荷香气和凉爽的味道 |
[34] |
龙脑* [别 名] 樟醇,冰片 |
3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇 |
C10H18O 154.24 |
有似铃兰花清香气,味辛、凉; [物理性质] (+)--龙脑: 六方形片状结晶 (石油醚), 熔点208°, 沸点212°几乎不溶于水, 溶于乙醇、乙醚、石油醚、苯、甲苯、丙酮、萘烷等。龙脑是一种常用的药物和香料,有发汗、兴奋、镇痉、驱虫和腐蚀等作用。 |
[35] |
注:*薄荷脑与龙脑二项,在ISO标准与国标中均无考核指标。
**芳樟醇,是合成香料中用途最广的,世界年用量在5万吨以上。
五、精油配制
1、 调合油
使用复配方法:不同的薰衣草精油,通过加入单离组分的办法,调配出符合统一标准的薰衣草油。外加的‘单离’组分,大多是从芳香植物精油中分馏-精馏,或将单离组分经合成加工得到的;如芳樟醇和乙酸芳樟酯等,价格:140元/kg上下。
2、 人工油[36-37]
有些天然精油很贵,如玫瑰(花)油,保加利亚产的一公斤要十几万人民币,国产的一万多元;茉莉(花)油、桂花油、玉兰花油、树兰花油等,国产的一万多元/kg;檀香油、玳玳花油、月季油等五千多元/kg;薰衣草油、依兰油、广藿香油、柠檬油、茶树油、纯种芳樟叶油、玫瑰木油、玳玳叶油、迷迭香油、留兰香油等一公斤都是几百元,同一般的香精价格差不多。出于成本考虑,采用合成香料调合香精,用多种合成香精单体拼混,与天然产品的芳香韵味极为相似,配制的薰衣草香精中,很少甚至不含一点点天然薰衣草精油的成分[36]
这样,每公斤成本不过一二百元,比天然香精的成本下降一半左右。例如:
配制薰衣草油 :[37]
纯种芳樟叶油
20
乙酰化纯种芳樟叶油 40
乙酸松油酯
10
香紫苏油
8
玫瑰醇
8
桉叶油
5
乙酸龙脑酯
5
丁香罗勒油
4
天然精油中也有很便宜的,如桉叶油、甜橙油、山苍子油、薄荷油、柏木油等一公斤不到一百元[36-37]。
六、药用性能
中草药取材于动物、植物、矿物,凡其有效成份能对人体、昆虫、致病菌产生不同生理反应的,可有选择地作为保健、治疗用药。或用作杀虫、驱虫、防蛀用药。药与非药,祗决定于所含成份,不受用途的限制。
从表四看出:真真薰衣草之所以有安神作用,就在于它的乙酸芳樟酯含量高,其驱虫防蛀是因为含有1,8-桉叶素;β-水芹烯;龙脑…。反之,穗薰衣草油的乙酸芳樟酯含量低,樟脑含量高,所以不安神,而是醒脑提神。
对于织物整理剂来说,真真薰衣草油的香疗功能,没有发挥作用的条件;通过气息能发生作用的,仅仅是:安神或提神的香气和驱虫防蛀;用作床上用品的不妨取其安神、驱虫(虱、蚤);用作夏季衣料的可选其清凉。
所用薰衣草油,可选用穗薰衣草油、杂薰衣草或伊犁薰衣草精油,用单离或合成单体调节成份后,价格可望在200-300元/kg之间。
七、留香与定香探讨
用酒精稀释精油,经调香制成香水,或加酒精再加水,调成花露水。玻璃瓶盖打开时,虽然香料的沸点大多在150-300℃之间,但香料随酒精散发,不过月数,香味尽失。相对来说,香纸、香粉、香脂、香腊以及固体香水(将香精和石腊、脂肪调在一起冷却后凝固)留香时间,一个比一个更长。
与香精留香时间有关的因素:1、香料个性;2、溶剂的易挥发性;3、与载体的亲合力;
香精在所在空间的散发浓度,与环境有关:晴天、热天散发多,阴冷、下雨天散发少。香气随风飘散,有风要比无风散发快。但是与香料的个性相比,这些影响是次要的。最突出的例子是:麝香在手帕上,滴一滴可以留香40年。[40]。
几乎所有的动物香料都是良好的定香剂,它们不仅可以使多种成分的香料协调挥发,使头香、体香、尾香减少差异,而且能延长留香时间。但是它们的香气过于强烈,会破坏薰衣草香精的芳香韵味。
水杨酸异戊酯有兰花样香气,沸点270℃,工业生产品纯度99.5%,是花香型香精常用定香剂。
另外,目前对留香时间的测定方法尚未统一,我们以为:填有样品碎片的玻璃罐,与恒温、恒湿、恒风速气流系统相接,定时循环、换气。并用气相色谱,测定‘时间-浓度’曲线,可评价留香特性。
八、织物整理用精油量探讨
在人的感觉中,嗅觉是最灵敏的,在1立升空气中含有10-7毫克紫罗兰酮或5×10-6毫克香兰素或4×10-8毫克硫醇都很容易嗅得[36,38]。食用香精在茶叶、烟酒、糕点、糖果、饮料中的建议用量大多是几个到十几个ppm [39]。
织物整理用剂,精油的使用量以多少为好?
精油微胶囊:若按囊芯占50%,乳液含固量占30%,织物整理液中微胶囊乳液含10%,轧液率70%计算,整理后,织物上的精油含量大致是1%上下,也就是104ppm,是‘可嗅出’基数的几十万倍,也是食品加香量的1000倍。假设:加香食品的留香时间能保持一天的话,在缓慢释放条件下,香味织物上的留香时间,可望达到几年。
九、提高耐洗性的思考
织物需要洗涤,是正常的事;经常洗涤、多次洗晒。这一关,对香味处理来说,最不好过。
在制作香精微胶囊中不用酒精;选用固体香精类似用料;采用缓释、耐洗的微胶囊制作方法;这些都有助于提高香味整理的使用效果和留香时间。
微胶囊,开放性的:香气散发较快,耐洗性差;完全封闭的,难以起到透香、驱虫、防蛀作用;半透膜性质的:可以透香,但能防止水与干洗剂浸入;但是, 这个问题至今尚有待于解决。
参考文献
[1]聪慧网/商铺(http://zhaoxuejian12.b2b.hc360.com/shop/businwindow)
[2]伊帕尔汗薰衣草油——艾百味特产网(www.ibaiwei.com)
[3]
“香草之后” 听美容专家刘正讲“薰衣草”中华特产(http://tczx.csn.com.cn/tczx3.jsp?id=91930)
[4]花之恋(http://www.bouslove.com/bouslove/HTML/pr_kn/selave.html)
[5]薰衣草精油—去痘印镇定抗忧郁改善失眠(http://www.xici.net/b831938/d57628984.htm)
[6]薰衣草精油--去痘印镇定抗忧郁改善失眠(http://www.xici.net/b831938/d57628984.htm)
[7]本草纲目上卷;901-902
[8] 薰衣草(http://www.hoodong.com/wiki/%E8%96%B0%E8%A1%A3%E8%8D%89)
[9]芳香药用植物-薰衣草天山雪资源网(http://www.tsxue.com/article/13/2007/455.html)
[10]“香草之后”
听美容专家刘正讲“薰衣草”(图)中华特产(http://tczx.csn.com.cn/tczx3.jsp?id=91930)
[11]芳香药用植物-薰衣草,天山雪资源网(http://www.tsxue.com/article/13/2007/455.html
[12]薰衣草,百美图片资源网/百美植物图片/(www.GG88.com)
[13]薰衣草《薰衣草植物》2005-8-12
[14]薰衣草油芳香堂(www.fangxiangtang.com/show_detail.asp?id=192)
[15]《基本香料学》[日本]印藤元一著];
[16]化工商品学-香料
[17]精细化学品词典[日]精细化学品辞典编委会编,禹茂章等译;27-44;
[18]芳香堂(http://www.on7.cn);
[19]薰衣草挥发油化学成分的GC-MS分析,解成喜,王强,崔晓明(http://www.lab127.com/showtopic-23734.html)
[20]薰衣草的挥发组分(http://www.chrom-china.com/qikan/manage/wenzhang/20040722.pdf表1)
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[22]化学试剂目录手册,北京化学试剂公司编No.13018
[23]精细化学品辞典,[日] 精细化学品辞典编辑委员会编;27-14
[25]化工引擎/化工词典(http://www.chemyq.com/xz/xz5/40669gtjlo.htm)
[26]中国食品百科全书(http://www.foodbk.com/)
[27]香料化学,[苏]N.H勃拉图斯著,刘树文译;286
[28]香料化学,[苏]N.H勃拉图斯著,刘树文译;36-37
[29]化学试剂目录手册,北京化学试剂公司编:No.14527
[30]香料化学,[苏]N.H勃拉图斯著,刘树文译;99
[31]化学试剂目录手册,北京化学试剂公司编:No.17143
[32]薰衣草的挥发组分薰衣草挥发油化学成分的GC-MS分析,作者:解成喜,王强,崔晓明(http://www.lab127.com/showtopic-23734.html)
[33][精细化学品辞典,[日] 精细化学品辞典编辑委员会编27-43
[34]香料化学,[苏]N.H勃拉图斯著,刘树文译;53-58
[35]化学试剂目录手册,北京化学试剂公司编;No.14527,
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[37]纯种芳樟叶油与芳樟叶酊[香水伊人(http://www.mdxh.com.cn/old/czfzyy.htm)
[38]《芳香油化学》黄有識编著
[39]中国食品百科全书(http://www.foodbk.com/)
[40]水之魅,伊影编著