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研究生:魏宇晨
研究生(外文):Yu-ChenWei
論文名稱:以非離子型界面活性劑萃取檸檬皮精油之研究
論文名稱(外文):Study on Extraction of Essential Oils of Lemon Peel with Mixed Nonionic Surfactants
指導教授:陳炳宏陳炳宏引用關係
指導教授(外文):Bing-Hung Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:化學工程學系碩博士班
學門:工程學門
學類:化學工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:72
中文關鍵詞:檸檬精油非離子型界面活性劑微乳液萃取
外文關鍵詞:lemonessential oilsnon-ionic surfactantsmicroemulsionextraction
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檸檬清新的芳香,來自果皮的油胞皮層內的化學物質-精油,其中約90%為單萜烯類,主要成分為強烈柳橙香氣的檸檬烯(d-Limonene),其次為具松樹油味的β-蒎烯(β-Pinene)以及具柑橘香氣的γ-松油烯(γ-Terpinene)。隨著社會發展,人們對於食、衣、住、行的選擇趨向有機、天然的產品。檸檬香味的產品充斥在食物、飲料、美妝及清潔用品中,然而,利用純植物提煉的檸檬香味添加劑卻不多見。檸檬在臺灣近十年的平均年產量約為1.8萬公噸,若能有簡單而且安全的萃取方法,可以提高人們或是農民對廢棄檸檬果皮再利用的意願,其增加的產值將使檸檬的生產有更大的經濟效益。
本實驗嘗試利用非離子型界面活性劑萃取檸檬精油。調配具生物相容性並且適合於萃取以及包覆檸檬精油的配方,期能簡化使用有機溶劑或是冷壓後再進行純化的萃取程序。並且希望此萃取液能以微乳液型態保存,穩定的乳液使其在發展應用上將更不受限制。
實驗結果顯示,使用PE 61/PE 64比例1:9、PE 62/PE 64比例1:9以及Span 20/PE 64比例1:14三種配方可以穩定包覆檸檬精油並且達到萃取的效果,使用8 wt%的界面活性劑水溶液萃取12小時,每克檸檬皮中分別可以萃取到4.54、4.05及4.57毫克的油。而在比較以去離子水、8 wt%的界面活性劑水溶液、乙醇、環己烷以及正己烷萃取檸檬精油的效果後發現,乙醇效果最佳,其次即為界面活性劑水溶液,約為環己烷和正己烷的1.6倍,可見界面活性劑在萃取中有一定的成效。而在萃取液的保存上,單純加入防腐劑以及0.22 μm的過濾頭過濾之萃取液可以有很好的保存效果。
The fresh aroma of lemon comes from chemicals secreted in the peel glands – the essential oils. About 90% of the lemon essential oils are monoterpenes, in which the main ingredients are d-limonene, β-pinene, and γ-terpinene. With increasing eco-awareness, the natural and organic products gain their priority in the choice of consumers. Annual production of lemon in Taiwan reaches about 18,000 tons. However, the use of essential oil directly extracted from fresh lemon as flavor additives is rarely seen. If there is a simpler extraction method to extract essential oils from squeezed lemon peel, it would increase the output value of lemon produce and encourage more lemon cultivation in Taiwan.
This study attempts to use non-ionic surfactants to extract lemon oil, namely to find optimal microemulsion formulations which are biocompatible and suitable for the extraction of lemon essential oils. The microemulsion extraction process could overpower traditional extraction methods, such as in less energy consumption and no usage of volatile organic solvents. Our results showed that formulations of PE 61/PE 64 (ratio: 1/9), PE 62/PE 64 (ratio: 1/9) and Span 20/PE 64 (ratio: 1/9) can satisfactorily extract lemon essential oils from the peel. One could obtain 4.54, 4.05 and 4.57 mg oil/g peel with an extraction process using 8 wt% mixed surfactant solution for 12 hours. In general, the extraction capability of surfactant solution is slightly inferior to that of ethanol, but better than those of deionized water, n-hexane, and cyclohexane. Moreover, the extract can be well preserved with proper addition of preservatives, e.g. 0.2 wt% methylparaben, and filtration with 0.22 μm disposable filters.
摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
表目錄 VII
圖目錄 VIII
第1章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究目的 2
第2章 文獻回顧 3
2.1 天然的植物精油 3
2.1.1 精油的來源 4
2.1.2 檸檬精油 5
2.1.3 精油的提取 10
2.2 乳化背景理論 13
2.2.1 乳化的原理 13
2.2.2 乳化的種類 14
2.2.3 乳化方法 14
2.2.4 界面活性劑(乳化劑)介紹 15
2.3 界面活性劑的篩選 22
第3章 實驗 24
3.1 實驗流程 24
3.2 藥品檸檬及檸檬精油 25
3.2.1 界面活性劑 26
3.2.2 防腐劑 29
3.2.3 其它萃取用溶劑 29
3.3 實驗儀器 30
3.4 實驗方法 31
3.4.1 檸檬精油主成分分析及檢量線製作 31
3.4.2 混合界面活性劑配方的探討 32
3.4.3 檸檬前處理及萃取方法 34
3.4.4 乳液的保存及穩定性研究 35
第4章 結果與討論 39
4.1 檸檬精油主成分分析及檢量線製作 39
4.2 混合界面活性劑配方的探討 43
4.3 混合界面活性劑配方對檸檬精油溶解度及穩定度測試 45
4.4 改變萃取變因對萃取量的影響 51
4.4.1 混合界面活性劑配方以及萃取時間對萃取量的影響 51
4.4.2 萃取溫度對於精油萃取量的影響 56
4.4.3 混合界面活性劑的濃度對於萃取的影響 57
4.4.4 檸檬皮重量比例對於萃取的影響 58
4.4.5 不同溶劑對檸檬精油萃取效果的影響 59
4.5 穩定度測試 60
4.5.1 不同保存方法對於檸檬精油萃取液之穩定性分析 60
4.5.2 萃取液的粒徑測試 62
4.5.3 螢光顯微鏡觀察微生物生長情形 64
第5章 結論 67
參考文獻 69

ASTM. D2024-09. Standard Test Method for Cloud Point of Nonionic Surfactants: American Society for Testing and Materials; 2009.
Baret, J.C.; Kleinschmidt, F.; Harrak, A.E.; Griffiths, A.D. Kinetic aspects of emulsion stabilization by surfactants: a microfluidic analysis. Langmuir. 2009;25(11):6088-6093.
Becher, P. Encyclopedia of emulsion technology, Vol. 4: CRC Press; 1996.
Braunschweig, R.V.; 溫佑君. 精油圖鑑: 城邦文化事業股份有限公司; 2003.
Burt, S.A.; Reinders, R.D. Antibacterial activity of selected plant essential oils against Escherichia coli O157:H7. Letters in Applied Microbiology. 2003;36(3):162-167.
Cassel, E.; Frizzo, C.D.; Vanderlinde, R.; Atti-Serafini, L.; Lorenzo, D.; Dellacassa, E. Extraction of Baccharis Oil by Supercritical CO2. Industrial & Engineering Chemistry Research 2000;39:4803-4805.
Chautmal, R.C.; Patil, T.J. Influence of myo-inositol on thermodynamics of clouding behavior of non-ionic surfactant Tween-40. Oriental Journal of Chemistry. 2011;27(2):691-695.
Cimanga, K.; Kambu, K.; Tona, L.; Apers, S.; De Bruyne, T.; Hermans, N.; Totté, J.; Pieters, L.; Vlietinck, A.J. Correlation between chemical composition and antibacterial activity of essential oils of some aromatic medicinal plants growing in the Democratic Republic of Congo. Journal of Ethnopharmacology. 2002;79(2):213-220.
Delaquis, P.J.; Stanich, K.; Girard, B.; Mazza, G. Antimicrobial activity of individual and mixed fractions of dill, cilantro, coriander and eucalyptus essential oils. International Journal of Food Microbiology. 2002;74(1–2):101-109.
Di Vaio, C.; Graziani, G.; Gaspari, A.; Scaglione, G.; Nocerino, S.; Ritieni, A. Essential oils content and antioxidant properties of peel ethanol extract in 18 lemon cultivars. Scientia Horticulturae. 2010;126(1):50-55.
Fanun, M. Properties of microemulsions with mixed nonionic surfactants and citrus oil. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2011;382(1-3):226-231.
Han, Y.; Jia, X.; Liu, X.; Duan, T.; Chen, H. DLLME Combined with GC–MS for the Determination of Methylparaben, Ethylparaben, Propylparaben and Butylparaben in Beverage Samples. Chromatographia. 2010;72:351-355.
Kamal, G.M.; Anwar, F.; Hussain, A.I.; Sarri, N.; Ashraf, M.Y. Yield and chemical composition of Citrus essential oils as affected by drying pretreatment of peels. International Food Research Journal. 2011;18(4):1275-1282.
Lim, T.-Y.; Li, J.-L.; Chen, B.-H. Solubilization of Selected Free Fatty Acids in Palm Oil by Biodegradable Ethoxylated Surfactants. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2005;53(11):4476-4483.
Myers, D. Surfaces, interfaces, and colloids: principles and applications: Wiley-VCH; 1999.
Myers, D. Surfactant science and technology. 3rd ed; Surfactant science series: John Wiley & Sons; 2005.
Nerio, L.S.; Olivero-Verbel, J.; Stashenko, E. Repellent activity of essential oils: A review. Bioresource Technology. 2010;101(1):372-378.
Pintore, G.; Usai, M.; Bradesi, P.; Juliano, C.; Boatto, G.; Tomi, F.; Chessa, M.; Cerri, R.; asanova, J. Chemical composition and antimicrobial activity of Rosmarinus officinalis L. oils from Sardinia and Corsica. Flavour and Fragrance Journal. 2002;17:15-19.
Rahate, A.R.; Nagarkar, J.M. Emulsification of vegetable oils using a blend of nonionic surfactants for cosmetic applications. Journal of Dispersion Science and Technology. 2007;28(7):1077-1080.
Rao, J.; McClements, D.J. Food-grade microemulsions, nanoemulsions and emulsions: Fabrication from sucrose monopalmitate & lemon oil. Food Hydrocolloids. 2011;25(6):1413-1423.
Rosen, M.J. Sufactants and interfacial phenomena. 2nd ed; Surfactant science series: Wiley-VCH; 2004.
Rubingh, D.N.; Holland, P.M. Cationic Surfactants – Physical Chemistry; Surfactant science series: Marcel Dekker; 1991.
Sikkema, J.; Bont, J.A.D.; Poolman, B. Mechanisms of membrane toxicity of hydrocarbons. Microbiology and Molecular Biology Reviews. 1995;59(2):201-222.
Silva, J.; Abebe, W.; Sousa, S.M.; Duarte, V.G.; Machado, M.I.L.; Matos, F.J.A. Analgesic and anti-inflammatory effects of essential oils of Eucalyptus. Journal of Ethnopharmacology. 2003;89(2–3):277-283.
Soontravanich, S.; Walsh, S.; Scamehorn, J.F.; Harwell, J.H.; Sabatini, D.A. Interaction Between an Anionic and an Amphoteric Surfactant. Part II: Precipitation. Journal of Surfactants and Detergents. 2009;12:145-154.
Stokes, R.J.; Evans, D.F. Fundamentals of Interfacial Engineering. Wiley-VCH; 1996.
Tadros, T.F. Applied Surfactants-Principles and Applications; Surfactant science series: Wiley-VCH; 2005.
Tadros, T.F. Emulsion science and technology: John Wiley & Sons; 2009.
Thanaboripat, D.; Mongkontanawut, N.; Suvathi, Y.; Ruangrattanamatee, V. Inhibition of aflatoxin production and growth of Aspergillus flavus by citronella oil. KMITL Science and Technology Journal. 2004;4(1).
刈米孝夫. 界面活性劑的原理與應用. 第三版. 王鳳英翻譯: 高立圖書有限公司; 1989.
本草精油實驗室. 本草精油生活書: 野人文化股份有限公司; 2006.
行政院農委會. 安全農業入口網: 行政院農委會; 2012. http://agsafe.coa.gov.tw/health_index.php
行政院農委會. 農業統計年報(99年). 行政院農委會; 2012. http://www.coa.gov.tw/view.php?catid=23771
行政院衛生署食品藥物管理局. 化粧品防腐劑成分使用基準總表. 食品藥物管理局, editor: 行政院衛生署食品藥物管理局; 2009. http://www.fda.gov.tw/itemize.aspx?itemize_sn=377&pages=4&site_content_sn=292
行政院衛生署食品藥物管理局. 食品添加物使用範圍及限量暨規格標準. 2012. http://www.fda.gov.tw/people_laws_list.aspx?classifysn=62
易光輝; 王曉芬; 李依倩. 精油化學基礎與實務應用: 華杏出版股份有限公司; 2008.
陳吉村. 文旦精油之萃取與利用. 花蓮區農業專訊. 2003;42:2-5.
陳福安. 花草的精靈. 科學發展. 2012;469:4-5.
黃健政; 張譽穎; 黃英旭; 李欣格; 陳心怡. 乳化劑性質與超音波乳化對台灣數種柑橘類果皮精油製備成O/W 乳化物特性與抑菌作用的影響. 行政院國家科學委員會; 2005.
農糧署作物生產組種苗管理科. 檸檬及萊姆品種試驗檢定方法. 行政院農業委員會農糧署; 2011. http://www.afa.gov.tw/laws_index.asp?CatID=929
廖信昌. 柑橘精油應用於環衛害蟲之防除. 農業世界. 1998;178:60-64.
趙承琛. 界面科學基礎. 第12版: 復文書局; 1993.
蔡榮哲. 柑橘類果皮加工利用. 台灣柑橘產業發展研討會專刊. 2005:249-257.
謝博銓. 天然精油的抽提工藝. 科學發展. 2012b;469:10-13.
謝博銓. 花草精靈-精油的奧秘. 科學發展. 2012a;469:6-9.
羅仁廷. 以混合界面活性劑系統當作疏水性藥物之藥物輸送載體之研究: 國立成功大學; 2007.

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