姜精油的提取及應用

技術(shù)裝備姜精油的提取及應用劉尚軍李霞鄧玲(南陽(yáng)理工學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院,河南南陽(yáng)473004)摘要:本文以千姜粉為原料、70%乙醇為提取劑,采用微波輔助萃取技術(shù)提取粗姜精油。以提取率為指標,研究了料液比、浸提時(shí)間、破碎度、微波處理時(shí)間等因素對提取效果的影響,并初步優(yōu)化了提取的工藝條件:料液比1:4,浸提時(shí)間3h,破碎度40目,微波處理時(shí)間3mi,在此條件下姜精油的提取率可達18.5%‰。釆用烘箱儲存試驗法對姜精油的抗氧化作用進(jìn)行了硏究,試驗結果表明姜精油有明顯的抗氧化性能,可以有效地延緩豬油氧化。釆用瓊脂平板擴散法硏究了姜精油對大腸杄菌、枯草芽孢杄菌和釀酒酵母的抑菌性能,結果表明姜精油對三種微生物均具有抑菌效果關(guān)鍵詞:姜精油;微波處理;抗氧化;抑菌姜( Zingiber Officinale Rosc),又稱(chēng)生姜乙醇(95%):食用級;川姜、白姜、均姜、干姜,是姜科屬植物。姜中除硫代硫酸鈉、碘化鉀、重鉻酸鉀、三氯甲烷含有姜烯、姜酚等主要生理活性物質(zhì)外,還含有蛋冰乙酸均為分析純;白質(zhì)、多糖、維生素和多種微量元素,集營(yíng)養、調大腸杄菌、枯草芽孢桿菌、釀酒酵母均由我院味、保健于一身,是很常用的藥食兼用植物。姜微生物實(shí)驗室提供精油是生姜的一種重要的提取物,含有姜中的絕大1.2主要儀器設備多數成分,其應用比生姜廣泛、便捷。目前,姜精粉碎機:XPC-150型,上海寶藍實(shí)驗儀器制造油提取常用的方法主要有傳統的水汽蒸餾法、壓榨有限公司;法,這些方法操作復雜且生產(chǎn)率比較低。還采用電子天平:FA1004型,上海良平儀器儀表有限CO2超臨界萃取技術(shù)、分子蒸餾技術(shù)來(lái)提取姜精公司;油,但是這些方法對設備和成本要求很高,大規模隔水式電熱恒溫培養箱:PYX-DHS-50X65-S應用不現實(shí)。溶劑浸提法工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低型,上海躍進(jìn)醫療器械廠(chǎng)容易推廣,仍是目前工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的方法。凈化工作臺:SW一CJ-1CU型,蘇州凈化設備本文以乙醇為提取劑,采用微波輔助萃取技術(shù)提取有限公司;粗姜精油,并對姜精油的抗氧化性和抑菌性進(jìn)行了立式壓力蒸氣滅菌器:LDZX-50FSB型,上海相關(guān)研究。申安醫療器械廠(chǎng);1材料與方法微波反應儀:ⅩH-MC-1型,北京祥鵠科技發(fā)1.1材料展有限公司鮮姜:市售;1.3方法豬油:雙匯食品有限公司;1.3.1姜精油提取工藝流程鮮姜→凊洗→切片、干燥→粉碎→過(guò)篩→浸提作者簡(jiǎn)介:劉尚軍(1977.5-),男,碩士,河南南陽(yáng)理工學(xué)院專(zhuān)職教師;研究方向:食品的調味調香與保鮮·微波處理→濃Vu++中國煤化工NMHG農產(chǎn)品加工業(yè)414技術(shù)裝備1.3.2粗姜精油提取率的測定姜精油提取率的各因素中,因素主次順序為D>A>提取率=姜油質(zhì)量C>B,即微波處理時(shí)間>料液比>提取時(shí)間>破碎干姜粉質(zhì)量×100%度。提取條件的優(yōu)化結果為A2C1B2D3,即料液比為1.3.3姜精油提取條件的確定提取時(shí)間為3h,破碎度為40日、微波處理時(shí)在預試驗的基礎上選取料液比(A)、破碎度間為3min(B)、提取時(shí)間(C)、微波處理時(shí)間(D)為正以A2B2CD3組合(即料液比1:4、提取時(shí)間交試驗的因素,各因素選取相應的水平,以粗精油3h、破碎度40目、微波處理時(shí)間為3min)做驗證試提取率為指標硏究干姜乙醇浸提工藝,采用正交表驗,試驗結果為姜精油提取率等于18.5%。此數值大L(3)安排試驗,因素水平設計如表1。于正交試驗中的所有指標值,說(shuō)明上述條件組合為表1姜精油提取條件的正交試驗因素水平表精油的最佳提取條件。水平A(gm)B(目)C(h)D(min)22姜精油的抗氧化效果2豬油在高溫下被快速氧化,反應初期生成物為過(guò)氧化物,且過(guò)氧化物的l:3多少與油脂被氧化的程度正相關(guān)。由于姜精油中含有一些還原性成分,加入到1.3.4過(guò)氧化值的測定油脂中以后與環(huán)境中的氧化劑(如氧氣)反應使油碘量法。脂的氧化程度減弱或者延緩,從而表現出抗氧化性1.3.5姜精油的抗氧化試驗表2溶劑浸提法提取干姜精油的正交試驗結果表采用烘箱儲存試驗法( Schaal試驗號干姜精油提取率(%)Oventest)l:烘箱儲存溫度為13.5570℃,油樣在此高溫度加速氧化,123期間定期測定油樣的過(guò)氧化值,以17.27過(guò)氧化值的高低來(lái)衡量姜精油抗氧211.51化的效果。本試驗取姜精油0.125g17.38加入到20g豬油中,同時(shí)做姜精油的空白對照試驗2.351.3.6姜精油的抑菌試驗KI42.3440.6227,4用濾紙片法測定姜精油的抑41.4034.241,78菌作用,以抑菌固直徑的大小來(lái)衡K,24392350407量姜精油抑菌作用的效果。14.Il15.419.12結果與分析13.80l3.932.1姜精油提取條件的確定k9.15姜精油提取條件的正交試驗結R6.242446.45果如表2所示。由表2可知,在影響優(yōu)水平A2C中國煤化工CNMHG42農戶(hù)技術(shù)裝備能。如圖3結論1所示3.1姜精油的提取加姜油兩種豬油用乙醇提取姜精油的優(yōu)化條件為:料液比1:4,▲一不加姜油在儲存提取時(shí)間3h,破碎度40目,微波處理時(shí)間為3min,此的過(guò)程中條件下姜精油的提取率達18.50%。雖然都3.2抗氧化性存在過(guò)氧姜精油有明顯的抗氧化性能,將其添加到豬油多。儲存c8化值升高中可以明顯減緩豬油被氧化的程度的現象,3.3抑菌性圖1姜精油抗氧化效果但添加姜精油有一定的抑菌性能,對不同種微生物的了姜精油的豬油的過(guò)氧化值升高的速度遠低于對照抑菌效果也不相同。在所硏究的三種微生物中,抑豬油(沒(méi)有添加姜精油)的。儲存8天后,前者的菌效果的顯著(zhù)性順序為:枯草芽孢桿菌>大腸桿菌>過(guò)氧化值僅為0.47g/100g,而后者的過(guò)氧化值高達酵母菌。1.14g/100g,為前者的2.5倍左右。這說(shuō)明了添加了參考文獻姜精油的豬油被氧化的程度遠遠小于未添加姜精油[l]王春霞,劉杰.比較生姜與干姜的藥的豬油被氧化的程度,從而證明姜精油有明顯的抗理活性[J.中華醫學(xué)寫(xiě)作雜志,2003,10(8)氧化性能。769-7702.3姜精油的抑菌性能[2]熊華,馬力,皮智梅.采用有機溶劑法提姜精油對不同的菌種的抑菌效果有所不同,如取生姜有效成分叮].釀酒,2006,33(4):86-87表3所示。姜精油對枯草芽孢杄菌的抑菌效果是最3JJohn P Bartley and Philomena好的,抑菌圈非常明顯,其抑菌圈的平均直徑約為Foley. Supercritical fluid extraction of22.48mm;對大腸桿菌的抑菌效果次之,抑菌圈明Australian-Grownginger(Zingiber offici顯,其抑菌圈的平均直徑約為18.42mm;對酵母菌nale Roscoe)[J].J. Sci. FoodAgric, 1994(22)的抑菌效果最小,抑菌圈不明顯,其抑菌圈的平均365-371直徑只有15.90mm。[4]《中國人民共和國國家標準:食品表3抑菌圈的直徑(m)衛生檢驗方法》[M]北京:中國標準出版平行試驗枯草芽孢桿菌大腸桿菌酵母菌18.505]譚書(shū)明.生姜油對豬油的抗氧化效22.50l8.20果研究[J.山地農業(yè)生物學(xué)報,2006,25(4):l8.40322-326[6]陳燕,周希貴,李淑燕等.生姜油樹(shù)18.4脂的抗菌性硏究[J.食品與發(fā)酵工業(yè),2001,平均值27(4):30-34中國煤化工CNMHG農產(chǎn)品加工業(yè)43