การกลั่นและการสกัดน้ำมันหอมระเหย

การกลั่นเป็นวิธีการดั้งเดิมในการสกัดน้ำมันหอมระเหย (essential oils) จากพืชที่มีกลิ่นหอม ในการกลั่นด้วยน้ำ (hydrodistillation) และการกลั่นด้วยไอน้ำ (steam distillation) น้ำหรือไอน้ำจะทำหน้าที่พาสารระเหยออกจากวัสดุพืช ไอระเหยจะถูกควบแน่น และน้ำมันที่ไม่รวมตัวกับน้ำจะแยกตัวออกจากสารกลั่นที่เป็นน้ำ วิธีการนี้ใช้ประโยชน์จากการระเหยง่ายของส่วนประกอบน้ำมันหอมระเหย และยังคงเป็นวิธีหลักในอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตน้ำมันหอมระเหยที่ใช้ในเภสัชกรรม สารแต่งกลิ่นรส และน้ำหอม

Definition

การกลั่นน้ำมันหอมระเหยคือการแยกส่วนประกอบพืชที่ระเหยง่ายโดยการทำให้ระเหยไปพร้อมกับน้ำหรือไอน้ำ แล้วควบแน่นไอระเหย หลังจากนั้นน้ำมันหอมระเหยที่ไม่รวมตัวกับน้ำจะถูกแยกออกจากเฟสน้ำ

Scope

บทความนี้ครอบคลุมหลักการของการกลั่นร่วมของสารระเหยกับน้ำหรือไอน้ำ รูปแบบหลักของการกลั่น และการเปรียบเทียบการกลั่นกับวิธีการใหม่ๆ ที่ใช้ตัวช่วยและตัวทำละลายในการสกัดน้ำมันหอมระเหย บทความนี้เป็นข้อมูลอ้างอิงทางระเบียบวิธีวิจัย และไม่มีสูตรการเตรียมยา คำแนะนำในการให้ยา หรือคำแนะนำในการรักษา

Core questions

• น้ำและไอน้ำพาสารระเหยออกจากเมทริกซ์พืชได้อย่างไร?
• อะไรคือความแตกต่างระหว่างการกลั่นด้วยน้ำ การกลั่นด้วยน้ำและไอน้ำ และการกลั่นด้วยไอน้ำโดยตรง?
• อุณหภูมิและเวลามีผลต่อผลผลิตน้ำมันและความเสี่ยงของการเสื่อมสภาพของส่วนประกอบที่ไวต่อความร้อนอย่างไร?
• การกลั่นเปรียบเทียบกับการสกัดน้ำมันหอมระเหยด้วยไมโครเวฟและของไหลวิกฤตยิ่งยวดอย่างไร?

Key concepts

• น้ำมันหอมระเหย (essential oils)
• การกลั่นด้วยน้ำ (hydrodistillation) และการกลั่นด้วยไอน้ำ (steam distillation)
• การกลั่นร่วมกับไอน้ำ
• การควบแน่นและการแยกเฟส
• การเสื่อมสภาพจากความร้อนของส่วนประกอบที่ไม่เสถียร
• การกลั่นด้วยไมโครเวฟ
• ผลผลิตน้ำมันหอมระเหย

Mechanisms

ส่วนประกอบของน้ำมันหอมระเหยเป็นสารระเหยง่ายและส่วนใหญ่ไม่รวมตัวกับน้ำ ดังนั้นเมื่อวัสดุพืชถูกให้ความร้อนด้วยน้ำหรือสัมผัสกับไอน้ำ ส่วนประกอบที่ระเหยง่ายจะระเหยไปพร้อมกับไอน้ำที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเดือดของแต่ละส่วนประกอบ ไอระเหยที่รวมกันจะถูกควบแน่น และน้ำมันที่ไม่รวมตัวกับน้ำจะแยกตัวออกจากสารกลั่นที่เป็นน้ำ (Azmir et al., 2013) ผลผลิตและองค์ประกอบของน้ำมันขึ้นอยู่กับรูปแบบการให้ความร้อน อุณหภูมิ และเวลาในการกลั่น เนื่องจากการให้ความร้อนนานเกินไปหรือมากเกินไปอาจทำให้ส่วนประกอบที่ไม่เสถียรเกิดการไฮโดรไลซิสหรือออกซิเดชัน และเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของน้ำมันได้ (Mohamadi et al., 2013) รูปแบบต่างๆ แตกต่างกันไปในวิธีการใช้น้ำและความร้อน: การกลั่นด้วยน้ำจะแช่วัสดุในน้ำเดือด ในขณะที่การกลั่นด้วยไอน้ำจะส่งไอน้ำผ่านชั้นวัสดุ วิธีการที่ใช้ตัวช่วย เช่น การกลั่นด้วยไมโครเวฟ มีจุดมุ่งหมายเพื่อลดเวลาและพลังงานที่ใช้ในขณะที่ยังคงรักษาคุณสมบัติของสารระเหยไว้ (Mohamadi et al., 2013; Azmir et al., 2013)

Clinical relevance

การกลั่นเป็นกระบวนการที่ให้น้ำมันหอมระเหยที่ใช้ในการเตรียมยา สารแต่งกลิ่นรส และน้ำหอม รวมถึงใช้เป็นสารอ้างอิงในการวิเคราะห์ ดังนั้นการทำความเข้าใจกระบวนการนี้จึงช่วยในการประเมินเชิงวิพากษ์ว่าน้ำมันดังกล่าวผลิตและมีคุณสมบัติอย่างไร นี่คือบริบททางระเบียบวิธีวิจัยเชิงพรรณนา ไม่ใช่แนวทางปฏิบัติทางคลินิก และไม่ได้หมายถึงคำแนะนำในการใช้ ปริมาณ หรือข้อบ่งใช้ใดๆ และน้ำมันหอมระเหยมีข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัยของตนเองซึ่งอยู่นอกเหนือขอบเขตของบทความอ้างอิงนี้

Evidence & guidelines

ตำรับยาได้กำหนดขั้นตอนการกลั่นและวิธีการวิเคราะห์ปริมาณน้ำมันหอมระเหย และวรรณกรรมทางระเบียบวิธีวิจัยได้เปรียบเทียบการกลั่นแบบดั้งเดิมกับรูปแบบที่ใช้ตัวช่วยในด้านผลผลิต เวลา และคุณภาพน้ำมัน (Azmir et al., 2013; Mohamadi et al., 2013) บทความนี้สรุปวรรณกรรมดังกล่าวในระดับอ้างอิง และไม่ใช่แนวทางกำกับดูแลหรือแนวทางปฏิบัติทางคลินิก

History

การกลั่นน้ำหอมและน้ำมันมีประวัติศาสตร์อันยาวนานในเภสัชกรรมและน้ำหอม โดยมีการปรับปรุงอุปกรณ์และวิธีการปฏิบัติมาตลอดช่วงยุคกลางและต้นยุคสมัยใหม่ การกลั่นด้วยไอน้ำและการกลั่นด้วยน้ำได้รับการจัดระบบให้เป็นวิธีมาตรฐานในการผลิตน้ำมันหอมระเหย และยังคงเป็นหลักสำคัญในอุตสาหกรรม ซึ่งปัจจุบันเสริมด้วยเทคนิคที่ใช้ตัวช่วย (Sticher, 2008; Azmir et al., 2013)

Seminal works

• azmir-2013
• sticher-2008

Frequently asked questions

ทำไมน้ําหอมระเหยจึงสามารถกลั่นได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเดือดของมัน?

เนื่องจากส่วนประกอบของน้ำมันหอมระเหยส่วนใหญ่ไม่รวมตัวกับน้ำ จึงเกิดการกลั่นร่วมกับไอน้ำ: สารผสมจะเดือดเมื่อความดันไอรวมถึงความดันบรรยากาศ ซึ่งเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเดือดของส่วนประกอบน้ำมันเพียงอย่างเดียว

ความแตกต่างระหว่างการกลั่นด้วยน้ำและการกลั่นด้วยไอน้ำคืออะไร?

ในการกลั่นด้วยน้ำ วัสดุพืชจะถูกแช่ในน้ำเดือด ในขณะที่การกลั่นด้วยไอน้ำจะส่งไอน้ำผ่านวัสดุ การกลั่นด้วยไอน้ำสามารถให้ความร้อนที่อ่อนโยนกว่า และมักเป็นที่นิยมสำหรับส่วนประกอบที่ระเหยง่ายที่ไวต่อความร้อน