2009年1月18日 星期日

[AROMA]談台灣的香茅油

資料來源:科學月刊,發行日期:1973、11,期號:0047,作者:羅美汴\通訊處:新竹市經濟部聯合工業研究所

談台灣的香茅油
最近,臺灣省政府主席謝東閔先生曾談到如何從臺彎的香茅油製造高級香料,香水工業的構想,使我想起臺灣平均年產兩千多噸,佔世界總產量70%的香茅油,全部以低廉的價格外銷國外,用以製造高級香料。假使我們能由香茅油中精製出高級香料,以高出香茅油幾倍的價格出售給外國,不但能替國家爭取更多的外匯,而且可使農民增加不少的收入。


談到臺灣的香茅油,應該提到民國二年的時候,有一位叫岩本(Kiyshi Iwamoto)的日本人,從爪哇移植了一批香茅草,在臺灣北部苗栗地區種植成功。到了民國三十九年,臺灣的香茅油產量已達三百六十噸,以後產量逐年增加。民國四十年,原來獨佔世界市場的爪哇香茅油,卻因印尼獨立,荷蘭人撤出印尼,使香茅油工業失去有效的經營,結果產量低落。臺灣在此良好的機會下,取印尼而代之,變成出產香茅油的王國,獨佔世界市場至今。民國五十三年是臺灣香茅油的黃金時期,年產達三千六百噸,此後因外銷減少,生產成本增加,平均每年維持兩千噸左右。

根據五十六年的統計,當年香茅油外銷日本佔77%,印度15%,美國2%,印尼2%,其他如西班牙、義大利等國也購買一些。日本購入此廉價之香茅油,製造高級之薄荷腦外銷世界各地;印度提煉香茅醇和玫瑰醇,滲入其本國的香料,製得高級香水。

最初香茅草的種植區域是在苗栗附近,49年以後漸發展至臺中地區,59年在本省南部,主要如臺東地區也開始種植,而今該地產量佔全省總產量的50%。因為臺東地區之發展較臺灣北部以及西部緩慢,人工便宜,廉價之香茅油,很適合於在此地區發展。香茅草很少種植在平地,因為平地種稻之收益較高,大部分香茅油是種植在600到3000呎高的丘陵地帶。由於地價便宜,種植香茅草還很合算。整個臺灣的香茅農約五萬到六萬戶,每戶平均經營半甲到五甲之香茅園,每年2-3月種植,經過六個月的生長就可收成。最好的收成率是兩年根的香茅草,每甲有90公斤的收成。以後逐年降低,差不多六年後就要剷除草根,重新種植,否則收成率太低不合算。每年第一次收成在5-6月之季節,此季收成佔全年50%之產量,油的收成率高,品質也算普通。第二次收成期在9-10月間,佔全年40%之產量,油的收成率略低,但品質較夏季為佳。第三次在1-2月間,佔10%之全年產量,油的品質和收率都很差,假如當年的油價低的話,這一季就免收了。平常香茅草收割後,接著開始除草,讓香茅草根迅速生長,假如油價好的時候,就施以大量的肥料,否則施肥也免了。
製造香茅油有兩種設備,一種是新式的蒸氣分餾設備,另一種是老式的直接蒸煮設備。目前在苗栗附近地區約有50家擁有此種新式設備,使用煤或天然氣為燃料,以高溫之水蒸氣通入香茅草之鍋爐中;溢出之蒸氣經過收集冷卻後,香茅油從水中分離而得。蒸氣鍋爐之廢熱可乾燥香茅草,減少熱的損失。每次蒸氣分餾的時間為2-3小時。假如當時之油價好的話,為了增加收油率,可延長分餾時間;但是油的品質卻降低,因為大量的高分子化合物被蒸出,滲入油中。老式的直接蒸煮設備約有二千到三千家,其設備和蒸饅頭的蒸籠相似,以乾燥的香茅草取代蒸籠中之饅頭。收集由蒸籠出來的蒸氣,經冷卻後香茅油由水中分離而得。

一般來說,經曬乾之草其收油率為2-3%,假若新鮮的草,未經曬乾而直接蒸餾,所得之收油率僅1%,因此在夏季收成其收油率高,產量佔全年一半之原因也在此。

香茅油之組成,大部是醇類之化合物,而且每個成分之化學結構也很相似,用傳統的化學分析法分析各成分極為困難,幸而近代科學儀器的進步,解決很多分析天然化合物各成分的難題。高效率的質譜儀連接氣體層析儀,以及核磁共振儀等分離和確認香茅油的成分,得16種化合物。由於近代科學儀器不斷的進步,將來可能有更多的極為微量的成分被發現出來,所以下列所示的香茅油成分或許不是完整的。

0.terpene hydrocarbons (松烯化合物)0.1%
1.limonene(檸檬精)         3.1%
2.2-etgtl-6-netgtl-5-heptenal    0.35%
3.p-methan              0.7%
4.citronellal(香茅醛)        38.5%
5.C15H24               1.0%
6.isopulegol              5.2% 
7.elemene               2.6%
8.citronellol acetate(香茅基乙酯)  1.9%     
9.bisabolene              0.2%
10.citronellol(香茅醇)       17%
11.unidentified(不明)         0.2%
12.geraniol(香草醇)         20%
13.unidentified(不明)         0.15%
14.a-ekebol               3.5%
15.citronellic acid           4.2%
16.isotorreyol              1.7%

精煉香茅油的過程中分四段分餾(fraction);第一段是檸檬精和其他松烯化合物(terpene hydrocarbon)。第二段是香茅油之主要成分,具有檸檬和玫瑰混合香味之香茅醛,主要是做為合成香料之中間物。第三段是香茅醇和玫瑰醇,為肥皂工業的主要原料。第四段為高沸點之化合物,被使用在昆蟲驅逐劑和香料之穩定劑。

在商業上從香茅醛製得之合成香料也非常重要,例如
(1)有如玫瑰花香味的香茅醇,由香茅醛經氫化反應而得,若再經酯化,又得另一種香料叫香茅基乙酯(citronellyl acetate),是非常好的清潔劑香料。
(2)氫氧香茅醛(hydroxy citronellal)也是由香茅酯和亞硫酸氫鈉結合,在酸性觸媒下水解而得,此種具有鮮花那種清香的香料,也是非常重要的一種香料。
(3)薄荷腦(menthol)是大量的被用在牙膏、香煙以及醫藥上,是香茅醛在酸性中經環化反應,轉化到異胡薄荷腦(isopulegol),然後再經氫化後得薄荷腦。

本省的香茅油是今日化學工業中尚未被開發的寶藏。提煉香茅油的過程並不複雜困難,主要的設備是一部高效率的真空分餾塔,在低壓以及各種溫度下,把香茅油的各成分分離出來。今日臺灣的工業水準已相當高,精製香茅油在技術上已無困難,不知何因,今日的企業家們不願發展香茅油的事業。願我們大家共同努力開發我們的寶藏,使省主席謝先生的構想能實現,使臺灣變成世界上高級香料的輸出國之一。

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