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微波快速萃取精油之最新專利技術
The Latest Patent Technique of Microwave Extraction In the RD Result of Essential Oil
尹華文博士
林業研究專訊 2010 Vol. 17 No6
前言：
傳統的精油萃取裝置都是將熱源由外向內以傳導、輻射、對流方式加熱，使溫度升高，除了費時外，萃取效率也較低，故將熱源改用CEM MARS微波消化/萃取/合成系統以改良費時又耗能的傳統萃取方式。微波利用低頻電磁波穿透萃取介質，使分子以2.45億次/秒的速度快速轉動，使分子間產生摩擦而生成熱能，配合專利的精油萃取裝置，具有快速、萃取效率高以及節能減碳的優勢，除此之外，此裝置亦具有操作便結、彈性作業及容易組裝拆卸的優點，並符合產業利用性、新穎性及進步性。本項研發成果已於2010年12月1日由農業委員會林業試驗所取得新型專利(編號第M393351號)，如下圖一。
微波萃取精油裝置創作及其特性：
本創新設計之萃取系統由CEM MARS微波消化/萃取/合成系統、分離式雙口直筒式萃取槽、連接管、冷卻式精餾集油管、閥式蛇型冷凝管、固定架以及低溫循環水槽等組裝完成，如下圖二。。
利用CEM MARS微波消化/萃取/合成系統直接加熱，能將分離式雙口直筒式萃取槽內的材料快速加熱，提升萃取效率。裝置內的低溫循環水槽可提供冰水，經由所配置的進水口與出水口，將油水飽和蒸氣充分冷卻。分離式雙口直筒式萃取槽配置上蓋、飽和蒸氣出口、可分離安全閥、扣環，可快速裝卸材料。閥式蛇形冷凝管之結構分為內外兩層，並配置蛇形冷凝管連接口、冷卻水入口、冷卻水出口及自動洩壓閥，冷卻效果良好並具安全性。連接管用以承接各組件，並配置光纖溫度感測線入口。冷卻式精餾集油管具有雙層結構，外層具油水冷卻管設置冷卻水之進水口及出水口，用以直接冷卻精餾集油管;內層配置飽和油水蒸氣室以充份快速冷卻。此外，並配置二迴流支管及開關，可依材料的特性，開啟所選用的迴流支管並關閉另一迴流支管，不必因為考慮精油比重較水為輕或為重而須同時準備兩支精餾集油管。當油水飽和蒸氣由弧形出口至油水冷卻管，經快速冷凝後，油水會自動分離，此時水份會迴流注入分離式雙口直筒型萃取槽。精油經充份冷卻且始終保持在低溫(約10℃)，故可萃取優質的精油。
結語：
使用所研製的「微波快速萃取精油裝置」，在不加入任何溶劑或水的情況下，以白玉蘭(Michelia alba DC.)新鮮葉子進行微波加入無水蒸餾(Water-free microwave-accelerated distillation)，透過微波快速加熱，能使植物細胞內的溫度快速上升，進而增加熱應力和局部的高壓。當內部壓力超過細胞壁膨脹的能力，細胞壁即破裂，細胞內的成分也就被萃出，藉此可提高萃取之效率。此外，本裝置以微波萃取30分鐘，即可完成傳統水蒸汽蒸餾6小時的萃取量，所萃出的葉部精油經氣相層析-質譜儀分析(Gas chromotograph-mass spectrometry)，結果如下圖三。藉由質譜特徵可以證實主要成分為未被熱解的芳樟醇(Linalool)。本新型專利的「微波快速萃取精油裝置」，可適用於檜木、檀香、樟木、土肉桂、桉樹、白千層、香水樹花、玉蘭花、香茅等各類林木及芳香植物精油之快速萃取，此嶄新技術較其他萃取方法具有簡易、高效、環保的優勢、因此有更廣泛的應用潛能。
- 林業試驗所森林化學組 Forest Chemistry Division of Taiwan Forestry Research Institute
- 林業研究專訊2010 Vol. 17 No.6, p110~p111 Forestry Research Newsletter Volume 17, Number 6, 2010, p110~p111