姜精油的提取及应用

技术装备姜精油的提取及应用刘尚军李霞邓玲(南阳理工学院生物与化学工程学院,河南南阳473004)摘要:本文以千姜粉为原料、70%乙醇为提取剂,采用微波辅助萃取技术提取粗姜精油。以提取率为指标,研究了料液比、浸提时间、破碎度、微波处理时间等因素对提取效果的影响,并初步优化了提取的工艺条件:料液比1:4,浸提时间3h,破碎度40目,微波处理时间3mi,在此条件下姜精油的提取率可达18.5%‰。釆用烘箱储存试验法对姜精油的抗氧化作用进行了硏究,试验结果表明姜精油有明显的抗氧化性能,可以有效地延缓猪油氧化。釆用琼脂平板扩散法硏究了姜精油对大肠杄菌、枯草芽孢杄菌和酿酒酵母的抑菌性能,结果表明姜精油对三种微生物均具有抑菌效果关键词:姜精油;微波处理;抗氧化;抑菌姜( Zingiber Officinale Rosc),又称生姜乙醇(95%):食用级;川姜、白姜、均姜、干姜,是姜科属植物。姜中除硫代硫酸钠、碘化钾、重铬酸钾、三氯甲烷含有姜烯、姜酚等主要生理活性物质外,还含有蛋冰乙酸均为分析纯;白质、多糖、维生素和多种微量元素,集营养、调大肠杄菌、枯草芽孢杆菌、酿酒酵母均由我院味、保健于一身,是很常用的药食兼用植物。姜微生物实验室提供精油是生姜的一种重要的提取物,含有姜中的绝大1.2主要仪器设备多数成分,其应用比生姜广泛、便捷。目前,姜精粉碎机:XPC-150型,上海宝蓝实验仪器制造油提取常用的方法主要有传统的水汽蒸馏法、压榨有限公司;法,这些方法操作复杂且生产率比较低。还采用电子天平:FA1004型,上海良平仪器仪表有限CO2超临界萃取技术、分子蒸馏技术来提取姜精公司;油,但是这些方法对设备和成本要求很高,大规模隔水式电热恒温培养箱:PYX-DHS-50X65-S应用不现实。溶剂浸提法工艺简单、生产成本低型,上海跃进医疗器械厂容易推广,仍是目前工业生产中广泛使用的方法。净化工作台:SW一CJ-1CU型,苏州净化设备本文以乙醇为提取剂,采用微波辅助萃取技术提取有限公司;粗姜精油,并对姜精油的抗氧化性和抑菌性进行了立式压力蒸气灭菌器:LDZX-50FSB型,上海相关研究。申安医疗器械厂;1材料与方法微波反应仪:ⅩH-MC-1型,北京祥鹄科技发1.1材料展有限公司鲜姜:市售;1.3方法猪油:双汇食品有限公司;1.3.1姜精油提取工艺流程鲜姜→凊洗→切片、干燥→粉碎→过筛→浸提作者简介:刘尚军(1977.5-),男,硕士,河南南阳理工学院专职教师;研究方向:食品的调味调香与保鲜·微波处理→浓Vu++中国煤化工NMHG农产品加工业414技术装备1.3.2粗姜精油提取率的测定姜精油提取率的各因素中,因素主次顺序为D>A>提取率=姜油质量C>B,即微波处理时间>料液比>提取时间>破碎干姜粉质量×100%度。提取条件的优化结果为A2C1B2D3,即料液比为1.3.3姜精油提取条件的确定提取时间为3h,破碎度为40日、微波处理时在预试验的基础上选取料液比(A)、破碎度间为3min(B)、提取时间(C)、微波处理时间(D)为正以A2B2CD3组合(即料液比1:4、提取时间交试验的因素,各因素选取相应的水平,以粗精油3h、破碎度40目、微波处理时间为3min)做验证试提取率为指标硏究干姜乙醇浸提工艺,采用正交表验,试验结果为姜精油提取率等于18.5%。此数值大L(3)安排试验,因素水平设计如表1。于正交试验中的所有指标值,说明上述条件组合为表1姜精油提取条件的正交试验因素水平表精油的最佳提取条件。水平A(gm)B(目)C(h)D(min)22姜精油的抗氧化效果2猪油在高温下被快速氧化,反应初期生成物为过氧化物,且过氧化物的l:3多少与油脂被氧化的程度正相关。由于姜精油中含有一些还原性成分,加入到1.3.4过氧化值的测定油脂中以后与环境中的氧化剂(如氧气)反应使油碘量法。脂的氧化程度减弱或者延缓,从而表现出抗氧化性1.3.5姜精油的抗氧化试验表2溶剂浸提法提取干姜精油的正交试验结果表采用烘箱储存试验法( Schaal试验号干姜精油提取率(%)Oventest)l:烘箱储存温度为13.5570℃,油样在此高温度加速氧化,123期间定期测定油样的过氧化值,以17.27过氧化值的高低来衡量姜精油抗氧211.51化的效果。本试验取姜精油0.125g17.38加入到20g猪油中,同时做姜精油的空白对照试验2.351.3.6姜精油的抑菌试验KI42.3440.6227,4用滤纸片法测定姜精油的抑41.4034.241,78菌作用,以抑菌固直径的大小来衡K,24392350407量姜精油抑菌作用的效果。14.Il15.419.12结果与分析13.80l3.932.1姜精油提取条件的确定k9.15姜精油提取条件的正交试验结R6.242446.45果如表2所示。由表2可知,在影响优水平A2C中国煤化工CNMHG42农户技术装备能。如图3结论1所示3.1姜精油的提取加姜油两种猪油用乙醇提取姜精油的优化条件为:料液比1:4,▲一不加姜油在储存提取时间3h,破碎度40目,微波处理时间为3min,此的过程中条件下姜精油的提取率达18.50%。虽然都3.2抗氧化性存在过氧姜精油有明显的抗氧化性能,将其添加到猪油多。储存c8化值升高中可以明显减缓猪油被氧化的程度的现象,3.3抑菌性图1姜精油抗氧化效果但添加姜精油有一定的抑菌性能,对不同种微生物的了姜精油的猪油的过氧化值升高的速度远低于对照抑菌效果也不相同。在所硏究的三种微生物中,抑猪油(没有添加姜精油)的。储存8天后,前者的菌效果的显著性顺序为:枯草芽孢杆菌>大肠杆菌>过氧化值仅为0.47g/100g,而后者的过氧化值高达酵母菌。1.14g/100g,为前者的2.5倍左右。这说明了添加了参考文献姜精油的豬油被氧化的程度远远小于未添加姜精油[l]王春霞,刘杰.比较生姜与干姜的药的猪油被氧化的程度,从而证明姜精油有明显的抗理活性[J.中华医学写作杂志,2003,10(8)氧化性能。769-7702.3姜精油的抑菌性能[2]熊华,马力,皮智梅.采用有机溶剂法提姜精油对不同的菌种的抑菌效果有所不同,如取生姜有效成分叮].酿酒,2006,33(4):86-87表3所示。姜精油对枯草芽孢杄菌的抑菌效果是最3JJohn P Bartley and Philomena好的,抑菌圈非常明显,其抑菌圈的平均直径约为Foley. Supercritical fluid extraction of22.48mm;对大肠杆菌的抑菌效果次之,抑菌圈明Australian-Grownginger(Zingiber offici显,其抑菌圈的平均直径约为18.42mm;对酵母菌nale Roscoe)[J].J. Sci. FoodAgric, 1994(22)的抑菌效果最小,抑菌圈不明显,其抑菌圈的平均365-371直径只有15.90mm。[4]《中国人民共和国国家标准:食品表3抑菌圈的直径(m)卫生检验方法》[M]北京:中国标准出版平行试验枯草芽孢杆菌大肠杆菌酵母菌18.505]谭书明.生姜油对猪油的抗氧化效22.50l8.20果研究[J.山地农业生物学报,2006,25(4):l8.40322-326[6]陈燕,周希贵,李淑燕等.生姜油树18.4脂的抗菌性硏究[J.食品与发酵工业,2001,平均值27(4):30-34中国煤化工CNMHG农产品加工业43