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10.不同沉香精油萃取方法之比較
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10.不同沉香精油萃取方法之比較


所在宿舍:3.林口-庚勤樓
主題:5.專題製作
指導老師:李明怡
系所:保健營養系

04/02越南 沉香木 講師實地造訪 04/02沉香精油介紹 04/02沉香的應用講解 04/17微波萃取機 04/17真空冷凍乾燥機 04/17市售精油樣品 05/08實驗使用的沉香樣品 05/08盛裝並秤量樣品 05/08操作減壓濃縮機 05/25以95%酒精浸泡的沉香樣品 05/25減壓濃縮後的沉香萃取液 05/25將濃縮液以真空冷凍乾燥機凍乾 05/29以水為介質之沉香微波萃取液 05/29以95%酒精為介質之沉香萃取物 05/29未結香之沉香木樣品 05/31查詢資訊並記錄、整理 05/31查詢資訊並記錄、整理 05/31和指導老師討論成果並記錄、整理

計畫內容

1. 沉香的生產以及應用背景。
2. 學習微波萃取裝置實驗操作流程。
3. 學習以溶劑萃取精油之實驗操作流程。
4. 以微波萃取裝置萃取沉香精油。
5. 以溶劑萃取沉香精油。
6. 探討不同萃取方式所得到的沉香精油。

預期成效:

★執行前質化:成立家族社群前,僅在課堂上學習食品化學分析知識,但是無法和生活互相融合,對於常常出現於周遭之相關訊息並不了解。
★執行前量化:對於精油萃取之應用瞭解度低,而對於食品化學分析技術的檢測與操作技巧不熟練,實驗的操作上出錯機率高。
★執行後質化:經過老師指導,充分了解利用不同萃取裝置萃取精油的原理以及操作技巧,藉此增加本社群學生之食品分析專業技能,讓學習更貼近生活化產品,讓保健營養系的我們更充實相關的知識。
★執行後量化:提升學生之食品化學分析實驗操作熟悉度、以及實驗成功準確度。讓學生更了解食品分析在精油產品實務上的應用,使學生未來在就業上更具有專業知識以及市場競爭力。並可熟悉兩種不同的精油萃取技術。

家族活動日期:04/02時間:17:00~18:00

地點:分子生物實驗室(F棟3樓)
講師:蔡書憲
活動記錄:
沉香的生產以及應用背景介紹 沉香是一種昂貴的香料 沉香木是一種低海拔生長的植物,以六年生品質較佳,其本身不含有香味,是因受到物理或是真菌侵入,受傷而分泌出具有芳香類的物質以抵抗再受到傷害。 絕大多數頂級的沉香被用來收藏亦或是雕刻,而我們實驗使用的材料是以雕刻過後所剩的料角,將這些料角回收利用可以發揮其最大的價值,提高產值。 沉香木因其所分泌的物質,使它不再被真菌或微生物侵害,所以我們可以假設它本身有抗菌或者抗氧化的能力,而大多數的典籍也記載他有藥性可以製作成藥材。 目前市場上人工植菌技術使結香脂技術更趨於穩定,因此開發出適合的萃取技術更可以有效配合該技術。 以下是根據文獻資料歸納萃取的成分: 沉香木樹皮部抽出物之化學主成分無法定絕對結構,但應屬含芳香族類之高共軛化合物,有三取代雙鍵及一些三級碳的結構。沉香木木質部抽出物之化學主成分為醯胺類 (Amide) 之 N-反式-對羥基苯乙基阿魏醯胺(N-trans-feruloyltyramine),係此天然物首次在沉香木中發現。

家族活動日期:04/17時間:11:30~12:30

地點:分子生物實驗室(F棟3樓)
講師:蔡書憲
活動記錄:
精油萃取方法及原理介紹 我們所萃取方式有兩種 微波萃取(介質為水): 微波輻射過程是高頻電磁波穿透萃取介質到達物料內部的過程。由於吸收了微波能,細胞內部的溫度將迅速上升,從而使細胞內部的壓力超過細胞壁膨脹所能承受的能力,結果細胞破裂,其內的有效成分自由流出,並在較低的溫度下溶解於萃取介質中。 微波所產生的電磁場可加速被萃取組分的分子由固體內部向固液界面擴散的速率。例如,以水作溶劑時,在微波場的作用下,水分子由高速轉動狀態轉變為激發態,這是一種高能量的不穩定狀態。此時水分子或者汽化以加強萃取組分的驅動力,或者釋放出自身多餘的能量回到基態,所釋放出的能量將傳遞給其他物質的分子,以加速其熱運動,從而縮短萃取組分的分子由固體內部擴散至固液界面的時間,結果使萃取速率提高數倍,並能降低萃取溫度,最大限度地保證萃取物的質量。 減壓濃縮(介質為正己烷、酒精): 若大氣壓力降低時,沸點也會呈現以倍數的比例降低,而真空減壓濃縮的原理就是利用物質的這個特性,使一些溶劑在較低的溫度 (低於溶劑沸點)甚至是常溫時,即沸騰蒸發成氣體,且在另一端冷凝成液態溶劑,而溶質由於沸點遠大於溶劑,因而留在熱端,當溶劑量減少但溶質量不變時,則濃度就提高(濃縮)了,旨在移除溶液中多餘的溶劑,或是溶質在高溫時容易分解,則採用此法,相當於減壓蒸餾的原理。 真空冷凍乾燥 藉由真空將物品的水分或揮發性物質昇華(固體直接變為液體)的方法抽取,使需要的樣品和溶劑分離乾燥。影響乾燥速率的主要因素為溫度與壓力。

家族活動日期:05/08時間:11:30~12:30

地點:分子生物實驗室(F棟3樓)
講師:蔡書憲
活動記錄:
微波萃取沉香實驗流程: 使用前先以200mL 95%酒精以300W洗機10分鐘,將100g沉香放在容器中,加入溫水約800mL,以400W萃取15分鐘,重複萃取5至6次,收集萃取液。 將此實驗5重複後,用減壓濃縮機將萃取液加以濃縮,濃縮至剩約100mL再以真空冷凍乾燥機將最後的水分抽乾,最後留於管壁上的白色粉末狀物質即為沉香萃取物。

家族活動日期:05/25時間:17:00~18:00

地點:分子生物實驗室(F棟3樓)
講師:蔡書憲
活動記錄:
學習以溶劑萃取精油之實驗操作流程: 將500g沉香放置容器中,加入95%酒精至淹過沉香,放置1天後用減壓濃縮機濃縮至濃稠狀,三重複後將萃取液取出,倒入些許酒精將殘留的萃取液完全取出,放入燒杯中以80℃恆溫乾燥將大部分酒精揮發,再將萃取液以真空冷凍乾燥機把剩餘的水分和酒精抽乾,最後剩下的褐色物質即為95%酒精之沉香萃取物。

家族活動日期:05/29時間:11:30~12:30

地點:分子生物實驗室(F棟3樓)
講師:李明怡
活動記錄:
探討不同萃取方式所得到的沉香精油: 以水為介質之沉香微波萃取物非常少,500g的沉香僅萃取出不到0.5g的萃取物,且萃取液也為透明無色,雖有香味但並沒有明顯結果。 以95%酒精為介質之沉香萃取物很多,500g的沉香萃取出25.75g的萃取物,萃取率高達5.15%,但是萃取出來的並不只有精油,還有其他物質,若要只取出精油則需要更進一步的萃取分離。 老師建議未來我們可以拿未結香之沉香木當控制組,進而探討成分及萃取率的差異性。

家族活動日期:05/31時間:18:00~19:00

地點:三舍5樓交誼廳
講師:李明怡
活動記錄:
實驗結果總討論 在所有實驗做完後,我們家族成員一同查看書籍、論文及網路資訊,討論兩種精油內含物的成分、差異及香味多寡,並討論未來將如何進行進一步的實驗。

家族心得-成員:連國淵

心得內容:
在魔法家族的過程中我們學到了許多的東西,嘗試著利用切割時剩下的木屑去嘗試萃取出其中的精油,出乎我們的意料,那些不起眼的木屑真的能夠萃取出精油,當初只是因為沒有想加入的社團而去找了老師學習做實驗,在這些過程中我們學習到了許多課堂中無法學習到的知識、器材、以及如何團隊相處,雖然我們幾個有時有些小摩擦,但大家依然能夠一起合作完成一件事情。在實驗玩各種不同的萃取方式後我們希望未來可以朝分析其中成分,了解其中的有效成分,進而去嘗試培養微生物,了解我們所萃取出來的成分是否對人體是有益處的來發展。對於這次參加魔法家族使我獲益良多,也希望未來有機會能夠在一次參加類似的活動。

家族心得-成員:朱婕沂

心得內容:
  在本次計畫中,讓我們學習到了微波萃取機的使用方法,並在實驗過程中了解微波萃取機的萃取過程與操作方法。   並了解到沉香內部的香精精華在不同的萃取方法所萃取出的味道濃部皆有所不同。   沉香木在外表下看似與普通的樹木無太大的差別,但她卻有著高昂的價格堪稱比黃金還貴得稱號,在實驗中親自試聞了萃取出的沉香味,真的是很特殊的香味,再對照資料考察了一下相關資訊,發現沉香貴是有它昂貴的理由的。   希望下次的實驗可以進階成沉香香精對人體有何功效,並進一步了解沉香的細微成分。

家族心得-成員:范孟豪

心得內容:
這次的魔法家族活動讓我獲益良多,在活動的過程中學習了不同的萃取方法,並且學習了有關沉香的知識,知道了沉香是因樹木受傷會分泌一種特殊的油脂來保護自己,而那個油脂成分就是沉香,我們嘗試去用一般廠商所鋸剩下的木屑來萃取精油,而實驗的結果也令我們很滿意,成功萃取出了其中的精油。一開始使用了水來萃取,但萃取率太低,所以改成正己烷萃取,因為正己烷的氣味不好聞,所以便改用酒精萃取,其萃取率及氣味都較為合適。未來我們希望能夠進一步地分析其中成分,也很感謝有這次活動的機會使我們能夠有足夠的金費來進行自己有興趣的實驗。

家族心得-成員:徐佳祺

心得內容:
經過本次魔法家族的活動讓我了解,萃取方式的不同所得到的解果也會有所不同,即使是同意批出產的沉香經過不同的溶劑萃取方法,萃取出的沉香精華也會呈現出不同的形式,像是以水萃取得出來的方式就是呈現一種透明水狀,而以酒精萃取出的則是以深棕色稠狀萃出,並在沉香的香味上也有著不同的濃度區別,以水萃出的沉香位較為淡薄,而以酒精萃出的的香味較為濃厚,本次活動中經由這些結果讓我們進一步了解沉香香味由來及沉香精華所在的經典,希望可以藉由下一次魔法家族的活動了解沉香精華內所含成分及可用於何處之實驗。感謝魔法家族活動組之贊助。

家族心得-成員:賈鎮澤

心得內容:
這次的魔法家族活動給予我們自由發揮想法去實際做出自己所想研究的題目,要是沒有這次的活動,自己也不會這麼深入地去了解沉香的相關知識,最初自己一直以為沉香是一種樹種,後來在實驗討論的過程才知道了,原來沉香是樹木被傷害時所啟動的保衛機制,而這些有效成分變被我們稱之為沉香。因為一般的沉香價格都十分昂貴,所以我們便想嘗試著去利用切割過程中掉落的沉香木屑來萃取其有效成分,使沉香的木屑也能夠有效地去利用,而我們實驗後也成功地將沉香精油萃取出來,要不是有魔法家族這個活動,使我們有充足的金費來完成自己有興趣的實驗,十分感謝這個活動。

家族心得-成員:張佳心

心得內容:
進入長庚後課堂上常會學到不同的化學物質,但都不知道到底是什麼,藉由魔法家族的機會,使我能在進入長庚的一年級下學期就跟著老師和學長姐們進行實驗,真的令我感到非常開心,在過程中也學習到了許多知識,像我原本不曉得沉香是什麼,以為只是種像檀香一樣的木頭,但經過老師的講解我才了解到沉香並不是指沉香木,而是因受傷而分泌保護層的那部分,挖取下來後才叫做沉香,而我也以為精油的萃取僅有蒸餾法,但查詢文獻資料後才之後,除了蒸餾還有許許多多不同的做法能夠萃取不同的精油,如果可以希望未來我們能將我們萃取的精油純化,並做更多的實驗,真的非常感謝魔法家族活動給我們的機會。

 
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