作者：中國科普博覽

來源：知乎

著作權歸作者所有。商業轉載請聯系作者獲得授權，非商業轉載請注明出處。

說到精油，估計女生們（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。埃及豔後克麗奧佩德拉以“香油”護膚，曾耗費巨資以“香膏花園”的植物來制作“香油”，她最喜歡在談判時擦上茉莉香膏，“香油”和茉莉香膏指的就是精油。

伊麗莎白·泰勒版的《埃及豔後》劇照

不過，植物為什麼要産生精油？精油都含有哪些化學成分？精油究竟是怎麼從植物材料裡提煉出來的？

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、根或果實中的一類次生代謝産物，常溫下多為易揮發的芳香油狀液體，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，會随着植物品種、産地、生境、生長期等産生較大差異。

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境，使得這裡成為玫瑰精油的優良産地 （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。這些各具獨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成分，則需要用到氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS），以正構烷烴混合物為标準，計算并比較保留指數，就能從數據庫中得知化合物的結構了。

有趣的是，雖然各種精油的化學組成差異顯著，但是由于合成路徑類似，很多化學成分在多種植物精油裡都能找到，例如常見的蒎烯，檸檬烯，乙酸龍腦酯，松油烯，側柏烯等。而精油之所以具有殺菌抗炎、鎮靜催眠、淡化瘢痕等功效，也是因為含有這些具有生物活性的化學成分。

部分精油常見成分化學式結構圖，從左到右分别為：蒎烯，檸檬烯，側柏烯 ，乙酸龍腦酯，γ-松油烯（圖片來源：作者提供）

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，易于揮發。也正是因為這個原因，精油一般都儲存在密封的不透光容器裡，每次使用完畢後也要盡快旋緊蓋子，并盡量減少開啟的次數。

精油易于揮發，所以通常保存在不透光的瓶子裡 （圖片來源：Pixabay）

精油除了可以應用于日常生活之外，還有其他的開發利用價值。例如，有些植物精油有殺蟲、除草的功效，可以開發為生物農藥。由于精油是植物産生的天然成分，在自然界中可以被微生物降解，避免了化學農藥污染環境的問題，因此非常契合可持續發展的需求。

植物為啥産生精油？為了美白還是祛痘？

那麼，植物為什麼要産生精油呢？小夥伴們可千萬不要自作多情，植物産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，人家當然是從自身的利益出發啦。

比如，有些植物如花卉類産生精油的目的是為了吸引昆蟲進行授粉；而松柏科植物産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、刺蒼耳等能産生含有抑制其它植物生長的化學成分，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，它們就隻好絞盡腦汁，在産生具有各種生物活性的次生代謝産物上下文章了，而精油不過是它們合成的一種具有特定生理生态學功能的次生代謝産物而已。

提煉精油和蒸饅頭在此刻居然驚人地相似……

雖然植物産生精油并不是為人類服務的，但是人類既然發現了這麼好的寶貝，怎麼肯輕易放過呢。

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。

大規模提取植物精油的裝置 （圖片來源：作者提供）

其實，提煉精油的設備一點都不複雜，原理也非常簡單。大家都見過蒸饅頭的場景吧？提煉精油的設備就是配備了冷凝系統的蒸饅頭的大鍋。

在實驗室中進行小規模提煉時，我們會把切成段的植物材料放到圓底燒瓶裡，加水沒過材料，然後用電熱套加熱，待水沸騰之後保持微沸2-4個小時。這時候，植物材料中的揮發性成分會随着水蒸氣被蒸騰出來。圓底燒瓶口連接着揮發油收集器和冷凝管，蒸騰出來的水蒸氣上行遇冷凝結，在收集器中滴落并得到收集。

此時，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，還含有複雜的多種植株水溶性化合物，我們叫它“純露”。

實驗室小規模提煉精油的設備 （圖片來源：作者提供）

精油的提取率并不高，一般在百分之零點幾至百分之幾之間。因為微生物在精油中不能生長，所以其保質期很長，号稱可保質一百年。根據精油中化學成分的不同，提煉出來的精油可能呈現無色、淺黃、金黃、淡綠、天藍、紫色及烏黑等顔色。

不同顔色的精油，含有不同的化學成分 （圖片來源：pixabay）

是的，你沒看錯，這世界上的确有黑色的精油，我們實驗室（中國科學院新疆生态與地理研究所生物資源與生物地理重點實驗室植物化學室）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，這個字讀作YU，與“愈”同音，也常被叫作天藍烴。）及其衍生物。不過，植物本身并不含有薁及其衍生物，薁是以植物體内的無色母菊素（matricin）為前體在蒸餾過程中發生脫羧反應而形成的。

在有些植物精油裡面，薁或者其衍生物的含量較低，這時候精油就呈現出美麗的天藍色，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顔值擔當，還具有抗炎和粘膜修複的功能，可應用于藥品、化妝品、日用品等。

如何以正确的姿勢在家提取精油？

那麼小夥伴們在家裡能不能自己提煉精油呢？當然是可以的啦，前提是你得心靈手巧。

下面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~）：

首先我們要在廚房裡找一個加熱的容器，可以是水壺或者高壓鍋（去除高壓閥門），再找一段塑料軟管，能找到耐高溫的矽膠管就更好。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（可以是一個大泉水瓶），再找一個容器（比如大鍋）裝滿涼水用作冷凝器，就可以開始了。

在水壺或者鍋裡加入你想蒸餾的植物材料，比如院子裡采的薄荷，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。将軟管浸入裝滿涼水的大鍋裡，出口連接到收集瓶，這樣精油成分随着水蒸氣蒸騰出來，經過涼水後冷凝，到了收集瓶裡分為上下兩層，上層就是你自己提煉的精油，而下層就是純露啦。精油因為自身具有抑菌作用，可以長期保存，而純露建議半年内用完。

（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，用玫瑰精油來個涼拌菊苣，用香噴噴的薰衣草精油來炒個蒜薹臘肉，是不是聽着口水都快流下來了呢？

實際情況是，雖然同樣是脂溶性化學物質，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成，分子量較大，不能通過水蒸氣蒸餾法産生，而是通過壓榨法生産的。而精油是由萜類等揮發性的小分子化合物構成的，因此無法食用哦，如果你強行加到炒菜鍋裡，随着溫度的升高，精油會逐漸揮發殆盡，你隻能望鍋興歎啦！

結語

近年來精油的使用越來越普及，連老母親們都知道泡腳的時候滴上幾滴薰衣草精油舒緩疲勞了。

以前提起薰衣草，人們想到的是法國的普羅旺斯；而經過幾十年的發展，目前我國的新疆伊犁州霍城縣已成為著名的“中國薰衣草之鄉”。由于霍城與普羅旺斯地處同一緯度，氣候條件和土壤環境相似，非常适宜薰衣草的生長，其薰衣草産量占全國90%以上。

每年的六月中旬，霍城會迎來熱鬧的薰衣草節，整個縣城成為紫色的花海，空氣裡彌漫着香甜的氣息。天山吹雪萬裡紫，塞外芳菲勝江南。小夥伴們可以趁機來新疆旅遊，還可以采撷幾束新鮮的薰衣草自己提煉精油和純露呢！

新疆伊犁的薰衣草（攝影：席瑞山）

作者：邵華（中國科學院新疆生态與地理研究所）

出品：科學大院

科學大院是由博覽運營的中科院官方科普微信公衆号，歡迎訂閱（ID： kexuedayuan）~