作者：邵華（作者單位：中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所）

本文來自科普博覽大家族科學(xué)大院（ID:kexuedayuan）

說到精油，估計(jì)女生們（和有女朋友的男生們）都不會陌生。

精油香薰（圖片來源：pixabay）

精油的提煉可以追溯到古埃及。埃及艷后克麗奧佩德拉以“香油”護(hù)膚，曾耗費(fèi)巨資以“香膏花園”的植物來制作“香油”，她最喜歡在談判時(shí)擦上茉莉香膏，“香油”和茉莉香膏指的就是精油。

伊麗莎白·泰勒版的《埃及艷后》劇照

不過，植物為什么要產(chǎn)生精油？精油都含有哪些化學(xué)成分？精油究竟是怎么從植物材料里提煉出來的？大院er今天帶大家探尋下精油背后的秘密~

滿大街的精油廣告，精油究竟是啥成分？

精油，英文名稱叫essential oil，是存在于植物不同部位如花、葉、莖、根或果實(shí)中的一類次生代謝產(chǎn)物，常溫下多為易揮發(fā)的芳香油狀液體，主要由萜烯類、醇類、酚類、醛類、酯類、酮類等化合物構(gòu)成。每種植物精油中含有的化合物成分，少則十幾種，多則上百種，而且每種成分的含量并不固定，會隨著植物品種、產(chǎn)地、生境、生長期等產(chǎn)生較大差異。

其中，名氣最大的薰衣草精油的主要成分是芳樟醇和乙酸芳樟酯↓↓：

薰衣草精油，香氣源于芳樟醇和乙酸芳樟酯（圖片來源：Veer圖庫）

而人見人愛的玫瑰精油則含有較多的香茅醇、香葉醇等↓↓：

保加利亞卡贊勒克玫瑰谷，極佳的地理位置和氣候環(huán)境，使得這里成為玫瑰精油的優(yōu)良產(chǎn)地（圖片來源：CCTV9）

這些化合物也是精油的重要香氣成分。而精油常有的清涼氣味多是由其含有的龍腦、乙酸龍腦酯、桉葉素等化合物散發(fā)的。如果精油中樟腦的含量過高，則會影響精油氣味，降低精油品質(zhì)。這些各具獨(dú)特氣息和功效的精油成分以不同的比例搭配在一起，就形成了每種精油獨(dú)特的具有辨識度的芳香氣味。

如果想了解某種精油中究竟含有哪些化學(xué)成分，則需要用到氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS），以正構(gòu)烷烴混合物為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算并比較保留指數(shù)，就能從數(shù)據(jù)庫中得知化合物的結(jié)構(gòu)了。

有趣的是，雖然各種精油的化學(xué)組成差異顯著，但是由于合成路徑類似，很多化學(xué)成分在多種植物精油里都能找到，例如常見的蒎烯，檸檬烯，乙酸龍腦酯，松油烯，側(cè)柏烯等。而精油之所以具有殺菌抗炎、鎮(zhèn)靜催眠、淡化瘢痕等功效，也是因?yàn)楹羞@些具有生物活性的化學(xué)成分。

（圖片來源：作者提供）

△部分精油常見成分化學(xué)式結(jié)構(gòu)圖，從左到右分別為：蒎烯，檸檬烯，側(cè)柏烯，乙酸龍腦酯，γ-松油烯

精油中大部分化合物都是分子量在幾十到幾百之間的小分子物質(zhì)，易于揮發(fā)。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，精油一般都儲存在密封的不透光容器里，每次使用完畢后也要盡快旋緊蓋子，并盡量減少開啟的次數(shù)。

精油易于揮發(fā)，所以通常保存在不透光的瓶子里（圖片來源：Pixabay）

精油除了可以應(yīng)用于日常生活之外，還有其他的開發(fā)利用價(jià)值。例如，有些植物精油有殺蟲、除草的功效，可以開發(fā)為生物農(nóng)藥。由于精油是植物產(chǎn)生的天然成分，在自然界中可以被微生物降解，避免了化學(xué)農(nóng)藥污染環(huán)境的問題，因此非常契合可持續(xù)發(fā)展的需求。

植物為啥產(chǎn)生精油？為了美白還是祛痘？

那么，植物為什么要產(chǎn)生精油呢？小伙伴們可千萬不要自作多情，植物產(chǎn)生精油絕對不是為了提供給人類使用，給咱們美白祛痘啥的，人家當(dāng)然是從自身的利益出發(fā)啦。

比如，有些植物如花卉類產(chǎn)生精油的目的是為了吸引昆蟲進(jìn)行授粉；而松柏科植物產(chǎn)生精油是為了趨避害蟲和抑制病原菌生長；還有的植物如菊科的意大利蒼耳、刺蒼耳等能產(chǎn)生含有抑制其它植物生長的化學(xué)成分，它們暗戳戳地把這些化合物釋放到空氣中，傳遞給臨近的植物，使鄰居們生長不佳，這樣自己就可以多享用一些光照、養(yǎng)分之類的寶貴資源了，這就是所謂的化感作用，英文是allelopathy，是多種外來植物必備的入侵法寶之一。

所以你看，由于植物不能像動物那樣變換自己的位置，它們就只好絞盡腦汁，在產(chǎn)生具有各種生物活性的次生代謝產(chǎn)物上下文章了，而精油不過是它們合成的一種具有特定生理生態(tài)學(xué)功能的次生代謝產(chǎn)物而已。

提煉精油和蒸饅頭在此刻居然驚人地相似……

雖然植物產(chǎn)生精油并不是為人類服務(wù)的，但是人類既然發(fā)現(xiàn)了這么好的寶貝，怎么肯輕易放過呢。

人類很久以前就開始利用植物精油，提取方法包括水蒸氣蒸餾法、化學(xué)溶劑萃取法、超臨界流體萃取法等，以水蒸氣蒸餾法最為常見，我們在市場上見到的薰衣草精油、羅馬甘菊精油、玫瑰精油等都是用這種方法提煉的。

大規(guī)模提取植物精油的裝置（圖片來源：作者提供）

其實(shí)，提煉精油的設(shè)備一點(diǎn)都不復(fù)雜，原理也非常簡單。大家都見過蒸饅頭的場景吧？提煉精油的設(shè)備就是配備了冷凝系統(tǒng)的蒸饅頭的大鍋。

在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行小規(guī)模提煉時(shí)，我們會把切成段的植物材料放到圓底燒瓶里，加水沒過材料，然后用電熱套加熱，待水沸騰之后保持微沸2-4個(gè)小時(shí)。這時(shí)候，植物材料中的揮發(fā)性成分會隨著水蒸氣被蒸騰出來。圓底燒瓶口連接著揮發(fā)油收集器和冷凝管，蒸騰出來的水蒸氣上行遇冷凝結(jié)，在收集器中滴落并得到收集。

此時(shí)，有些成分不溶于水且比重小于水，會浮在水面上，形成我們所稱的“精油”；下層則是比重較大的水，但是又不是單純的水，其中含有少量精油成分，還含有復(fù)雜的多種植株水溶性化合物，我們叫它“純露”。

實(shí)驗(yàn)室小規(guī)模提煉精油的設(shè)備（圖片來源：作者提供）

精油的提取率并不高，一般在百分之零點(diǎn)幾至百分之幾之間。因?yàn)槲⑸镌诰椭胁荒苌L，所以其保質(zhì)期很長，號稱可保質(zhì)一百年。根據(jù)精油中化學(xué)成分的不同，提煉出來的精油可能呈現(xiàn)無色、淺黃、金黃、淡綠、天藍(lán)、紫色及烏黑等顏色。

不同顏色的精油，含有不同的化學(xué)成分（圖片來源：pixabay）

是的，你沒看錯(cuò)，這世界上的確有黑色的精油，我們實(shí)驗(yàn)室（中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所生物資源與生物地理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室植物化學(xué)室）不久前提煉的新疆特色植物中亞苦蒿的精油就是墨黑墨黑的，簡直像黑墨水呢！

揮發(fā)油提取器提煉的中亞苦蒿的黑色精油（圖片來源：作者提供）

造成黑色的原因是中亞苦蒿精油中含有較多的薁（英文名稱azulene，這個(gè)字讀作YU，與“愈”同音，也常被叫作天藍(lán)烴。）及其衍生物。不過，植物本身并不含有薁及其衍生物，薁是以植物體內(nèi)的無色母菊素（matricin）為前體在蒸餾過程中發(fā)生脫羧反應(yīng)而形成的。

在有些植物精油里面，薁或者其衍生物的含量較低，這時(shí)候精油就呈現(xiàn)出美麗的天藍(lán)色，例如洋甘菊精油、艾精油、新疆絹蒿花的精油等。薁不僅是多種精油的顏值擔(dān)當(dāng)，還具有抗炎和粘膜修復(fù)的功能，可應(yīng)用于藥品、化妝品、日用品等。

如何以正確的姿勢在家提取精油？

那么小伙伴們在家里能不能自己提煉精油呢？當(dāng)然是可以的啦，前提是你得心靈手巧。

下面大院er就為你簡述一下在家提取精油的步驟（此段也可以略過不讀，反正大部分人看了也不會真的去做~）：

首先我們要在廚房里找一個(gè)加熱的容器，可以是水壺或者高壓鍋（去除高壓閥門），再找一段塑料軟管，能找到耐高溫的硅膠管就更好。把軟管子的一端連接到水壺的出水嘴或高壓鍋的出氣口，另外一端連接到收集瓶（可以是一個(gè)大泉水瓶），再找一個(gè)容器（比如大鍋）裝滿涼水用作冷凝器，就可以開始了。

在水壺或者鍋里加入你想蒸餾的植物材料，比如院子里采的薄荷，或者購買的薰衣草花，加水淹沒，或者放在籠屜上隔水蒸也可以，加熱至沸騰。將軟管浸入裝滿涼水的大鍋里，出口連接到收集瓶，這樣精油成分隨著水蒸氣蒸騰出來，經(jīng)過涼水后冷凝，到了收集瓶里分為上下兩層，上層就是你自己提煉的精油，而下層就是純露啦。精油因?yàn)樽陨砭哂幸志饔茫梢蚤L期保存，而純露建議半年內(nèi)用完。

（溫馨提示：自用前請做好皮膚測試，以防過敏。本品僅限自用，不能出售哦~~）

來自吃貨的靈魂拷問：精油可以吃嗎？

有些吃貨一定很好奇，既然都叫“油”，那精油能不能拿來炒菜或涼拌呢？想想就很誘人啊，用玫瑰精油來個(gè)涼拌菊苣，用香噴噴的薰衣草精油來炒個(gè)蒜薹臘肉，是不是聽著口水都快流下來了呢？

實(shí)際情況是，雖然同樣是脂溶性化學(xué)物質(zhì)，由于食用油和精油的組成成分差異極大，精油是不能食用的。食用油主要由不飽和脂肪酸構(gòu)成，分子量較大，不能通過水蒸氣蒸餾法產(chǎn)生，而是通過壓榨法生產(chǎn)的。而精油是由萜類等揮發(fā)性的小分子化合物構(gòu)成的，因此無法食用哦，如果你強(qiáng)行加到炒菜鍋里，隨著溫度的升高，精油會逐漸揮發(fā)殆盡，你只能望鍋興嘆啦！