生姜挥发油研究进展
第##卷第1期2019年1月中国调味品China Condiment专论综述生姜挥发油研究进展张青1!,李静&,刘佳&,蒲旭峰2!(1.成都中医药大学药学院,成都611130&.成都市食品药品检验研究院,成都610045)摘要:生姜作为传统的药食两用植物,被广泛应用于医药、食品、美容、香料等行业。
现代研究表明生姜的主要成分是挥发油类、姜辣素类和二苯基庚烷类,而挥发油成分是生姜特殊香气的物质基础,同时也是评判生姜品质和风味的主要化学指标之一。
通过查阅近10年关于生姜挥发油研究的国内外文献,对生姜挥发油的提取分析技术、化学成分及活性研究进行综述,以期为生姜的进一步研究和应用开发提供参考借鉴。
关键词:生姜;挥发油;化学成分;香味;生物活性中图分类号:T S264.9 文献标志码:A d o i:10. 3969%. is s n. 1000-9973. 2019. 01. 043文章编号$000-9973(2019)01-0186-05Research Progress on Volatile Oil of GingerZ H A N G Q i n g1,,L I J i n g1,L I U J ia1,P U X u-f e n g z*(1.C o lle g e o f P h a r m a c y,C h e n g d u U n i v e r s i t y o f T r a d i t i o n a l C h in e s e M e d i c i n e,C h e n g d u611130,C h i n a;2. C h e n g d u I n s t i t u t e f o r F o o d a n dD r u g C o n t r o l,C h e n g d u610045,C h in a)A b s t r a c t:G i n g e r,a s a t r a d i t i o n a l m e d ic a l a n d e d ib le p l a n t,is w i d e l y u s e d i n m e d i c i n e,f o o s p ic e s a n d o t h e r i n d u s t r i e s.M o d e r n r e s e a r c h s h o w s t h a t t h e m a in c o m p o n e n t s o f g in g e r a r e v o l a t il eo i l s,g in g e r o ls a n d d ip h e n y l h e p t a n e,a n d t h e v o l a t i l e o i l c o m p o n e n t is t h e m a t e r i a l b a s is f o r th e s p e c ia la r o m a o f g in g e r,a n d i t is a ls o o n e o f th e m a in c h e m ic a l in d ic a to r s f o r ju d g in g th e q u a lit y a n d f la v o r o f g in g e r.T h is p a p e r r e v ie w s th e e x t r a c t io n a n d a n a ly s is te c h n iq u e s,c h e m ic a l c o m p o s itio n a n d a c t i v i t y r e s e a r c h o fg in g e r v o l a t i l e o i l b y r e v ie w i n g t h e l i t e r a t u r e o n g in g e r v o l a t i l e o i l in t h ep r o v id e r e f e r e n c e f o r f u r t h e r r e s e a r c h,a p p l i c a t i o n a n d d e v e lo p m e n t o f g in g e r.K e y w o r d s:g i n g e r; v o l a t i l e o i l; c h e m ic a l c o m p o s i t i o n;f r a g r a n c e;b i o l o g i c a l a c t i v i t y生姜是姜科多年生草本植物姜(c//i«>z a Z e Rose.)的新鲜根茎,属药食两用传统经济农作物,香气特异,味辛辣,在我国栽种历史悠久[1]。
性微温,味辛,归肺、脾、胃经,具有发散风寒、温中止呕、温肺止咳等功效。
自古以来,均认为生姜香味重者为佳,可见生姜的特殊香气是评判其质量的主要指标,而生姜特殊香味的物质基础主要来自挥发油成分。
生姜中挥发油总含量在0. 25%〜3. 0+,在食物加工过程中能起到增味、去腥、添香、护色、清口等作用,能促进消化液分泌,进食欲,同时也有良好的抗菌、抗氧化、抗肿瘤、抑制中枢神经系统兴奋等[2’ 3]药理活性。
随着对生姜研究的逐渐深人,生姜产业得到大力发展,其挥发油成分被广泛应用于医药、食品、香料和化妆品等行业。
笔者通过查阅近10年关于生姜挥发油研究的国内外文献,对生姜挥发油的提取技术、成分分析方法、化学成分及活性研究进行综述,以期为生姜的进一步研究和应用开发提供参考借鉴。
1提取技术生姜挥发油又称生姜油,是其主要的香味物质。
近年来,众多国内外学者为充分提取生姜油做了许多研究工作,并取得了很多建设性成果。
笔者查阅文献,发现目前生姜油的提取技术主要分为传统提取和现代技术提取,传统提取包括:水蒸气蒸馏法、压榨法、溶剂提取法;现代技术提取包括:C〇2超临界流体提取法、微波提取法、超声提取法、亚临界水萃取法及新兴技术收稿日期$018 — 08 — 09 !通讯作者基金项目:国家科技重大专项课题(2018Z X09721004-009-002)作者简介:张青(995 —)女,硕士,研究方向:中药制剂质量评价;蒲旭峰(1963 —)男,博士生导师,研究方向:中药品质和安全性评价。
一丄S b一186第##卷第1期2019年1月中国调味品China Condiment专论综述辅助水蒸气蒸馏法(如酶法辅助水蒸气蒸馏法、闪式辅 助水蒸气蒸馏法、微波辅助水蒸气蒸馏法、超声协同水蒸气蒸馏法等)。
&i传统提取方法i.i.i水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法是一种最常用的植物性天然香料连续动态提取方法,成本低而产量大,设备及操作都比较简单。
传统生姜油提取多采用此法,将生姜药材浸泡之后用水蒸气蒸馏装置蒸出挥发油,收集即得。
x ue 等[4]采用水蒸气蒸馏法从生姜中提取挥发油,共提取出27种化学成分。
该法具有简单、易操作、能避免有机溶剂污染等优点,但一般耗时较长,且得油率相对较低,同时提取温度较高,易造成生姜挥发油中不稳定的香气成分和活泼成分的损伤,会使姜油的成分、气味、风味会发生有害变化。
1.1.2压榨法压榨法是一种依靠机械动力提取精油的传统方式,利用机械压榨机依靠旋转的螺旋体的推进作用,压 缩样材,将细胞中的精、油压榨出来,再经一系列除杂工序,即可得到精油。
钟凌云等']将生姜压榨捣成汁,研究生姜油对胃肠运动功能的影响,结果发现生姜油有促进胃肠运动的作用。
压榨法简便易行,成本低,但 在提取过程中可能会发生乳化作用而导致油水分离困难,影响提取效率。
1.1.3溶剂提取法溶剂提取法是依借相似相溶原理,利用生姜挥发油与其他组分在特定溶剂中溶解度的差异,实现组分分离,从而提取出挥发油部分。
提取生姜挥发油常用的溶剂石油醚、乙醇、乙醚、氯仿、丙酮等。
石油醚提取生姜油的提取率可达# 3+,且所得生姜油具有纯正的生姜风味。
该方法操作简单,但提取率不高,提取不 完全,而且有溶剂残留且会沉淀变色,影响挥发油的品质和安全。
1. 2现代提取方法1. 2. 1超临界流体提取法超临界流体提取是利用超临界状态下的流体作为萃取溶剂,从样品中萃取出挥发油的新型分离技术,最 常用的超临界流体是二氧化碳(C02)。
超临界流体30-002萃取生姜挥发油,出油率可达# 27+。
超临界流体提取条件温和,设备封闭,能避免生姜香味成分的破坏和损失,在提取挥发油成分时具有一定的优势[6]。
1. 2. 2微波提取法微波提取是指使用适当的溶剂在微波反应器中从样品中提取各种化学成分的技术。
微波是指频率在300 M H z〜300 G H z的电磁波,利用电磁场的作用使固体或半固体物质中的某些有机物成分与基体有效地分离,并能保持分析对象的原本化合物状态。
利用M A E从生姜中提取挥发油类成分能避免高温破坏、有机溶剂污染等问题,受到众多学者的青睐7。
1.2.3超声波萃取法超声波萃取是利用超声波辐射压强产生的强烈的多级效应,增大样品分子运动频率和速度,增加溶剂穿透力,加速目标成分进人溶剂,促进提取的进行。
生姜 体积较大,含大量粗纤维,不能实现细胞壁完全破坏,增加挥发油的提取难度,高速效能的超声提取能很好地解决这些问题,提高生姜挥发油提取率,同时提取时间短,工艺简单,能耗低,有效成分破坏少、经济安全']。
1.2.#亚临界水萃取法亚临界流体提取是以亚临界状态的流体为溶媒,从天然产物中提取目标组分的一种新技术,具有提取效率高、易于分离、非热加工、节能、成本低等优点。
常 大伟等']分别利用亚临界萃取技术和水蒸气蒸馏技术提取生姜挥发油,并比较了提取物的成分种类和含量差异,前者出油率为3. 14+,较后者出油率高,且亚临界流体萃取得到的挥发油主要成分&-姜黄烯和姜烯含量分别为16. 39+及27. 59+,实验结果表明亚临界萃取技术的萃取效率较水蒸气蒸馏的高,萃取的生姜油感官品质、特征成分纯度均优于水蒸气蒸馏法,表明 亚临界流体萃取能够有效提高萃取率和产品质量,具 有广泛的应用前景。
1. 2. 5其他为提高生姜挥发油的提取效率,研究者们做了诸多努力,将新型现代技术与传统提取技术相结合,大大 提高了生姜挥发油的提取率,实现了生姜挥发油的充分提取。
如酶法辅助水蒸气蒸馏提取,利用生物酶的酶解作用,破环植物细胞壁,使有效成分最大限度地溶出,提高收率。
不同产地生姜挥发油化学成分的GC_MS研究
126
0. 039
-
112
0. 036
-
136
0. 26
-
154
2. 760
1. 04
168
0. 073
0. 14
154
0. 068
-
154
0. 041
-
152
0. 150
0. 21
154
0. 062
-
154
-
0. 35
154
1. 289
3. 08
154
0. 227
0. 27
150
0. 095
-
138
取生姜适量, 切成 4~ 5m m 厚的薄片, 切碎, 置挥发油
提取装置中, 加水适量, 加热回流提取 5h, 分离出挥发油, 取 少量无水 Na2 SO4 干燥后得棕黄色挥发油。两产地生姜挥
发油的提取结果见表 1。 表 1 两产地生姜挥发油
产地
质量( g)
挥发油性状
得率( % )
广西
568. 0
棕黄色
2-甲氧基- 1, 7, 7-三甲 基二环[ 2. 2. 1] 庚烷 ( 2-m et hoxy-1, 7, 7-t rimeth ylb icyclo[ 2. 2. 1] hept an e)
分子式
C10H 16 C10H 16 C10H 16 C10H 16 C10H 16 C10H 16 C 8H 16 O C10H 16 C10H 16 C 8H 16 O C10H 16 C10H 16 C10H 16 C10H 16 C10H 16 C10H 16 C10H 18O C10H 16
C10H 18O
22
响应面法优化生姜挥发油的提取工艺研究
响应面法优化生姜挥发油的提取工艺研究【摘要】本研究旨在通过响应面法优化生姜挥发油的提取工艺,提高提取效率和品质。
首先介绍了生姜挥发油的提取方法,然后探讨了响应面法在生姜挥发油提取中的应用。
实验设计部分详细描述了实验方案,结果分析展示了不同因素对生姜挥发油提取率的影响。
讨论部分分析了结果,并提出了优化建议。
结论部分总结了生姜挥发油提取工艺的优化效果,展望了未来研究方向。
本研究可为生姜挥发油的生产提供重要参考,有助于提高生姜挥发油提取效率和品质,为相关行业的发展提供有益支持。
【关键词】生姜挥发油,响应面法,提取工艺,研究背景,研究目的,研究意义,生姜挥发油提取方法,实验设计,结果分析,讨论,优化,展望未来研究。
1. 引言1.1 研究背景生姜(Zingiber officinale Roscoe)是一种重要的香料和药用植物,具有丰富的挥发油成分,其中主要成分为姜油萜。
生姜挥发油具有广泛的药用价值,包括抗菌、抗炎、抗氧化等功效,被广泛应用于食品、药品和化妆品等领域。
传统的生姜挥发油提取工艺包括蒸馏法、溶剂提取法等,但存在工艺复杂、提取效率低等问题。
寻求一种更高效、更环保的生姜挥发油提取工艺具有重要意义。
响应面法是一种统计学方法,可以帮助优化多因素条件下的实验过程。
在生物提取工艺优化中,响应面法已被广泛应用。
通过对不同因素和水平的变化进行实验设计和数据分析,可以找到最优的工艺条件,提高生姜挥发油的提取效率和品质。
本研究旨在运用响应面法优化生姜挥发油的提取工艺,提高提取效率和品质,为生姜挥发油的生产应用提供科学依据和技术支持。
1.2 研究目的本研究旨在通过响应面法优化生姜挥发油的提取工艺,以提高提取效率和挥发油的品质。
具体目的包括:1. 确定最佳的生姜挥发油提取方法,包括提取剂的种类、提取时间、提取温度等参数的最佳组合,以提高挥发油的产率和品质。
2. 探讨响应面法在生姜挥发油提取中的应用,通过建立数学模型预测挥发油产率,并验证模型的可靠性和准确性。
生姜油提取实验报告
1. 了解生姜的化学成分及其在生活中的应用。
2. 掌握生姜油的提取方法,提高实验操作技能。
3. 比较不同溶剂对生姜油提取率的影响。
二、实验原理生姜油是从生姜中提取的一种挥发性油脂,主要成分包括姜烯、姜酮等,具有独特的香味和多种药理作用,如抗氧化、抗炎、促进胃肠蠕动等。
生姜油提取通常采用水蒸气蒸馏法,该法利用水蒸气将生姜中的挥发性成分携带出来,再通过冷凝分离出生姜油。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:新鲜生姜、无水硫酸钠、无水乙醇、蒸馏水、碘量瓶等。
2. 实验仪器:挥发油提取器、电子天平、烧杯、冷凝管、温度计、电热套等。
四、实验步骤1. 准备新鲜生姜,清洗干净,晾干水分。
2. 将生姜切碎,放入挥发油提取器中。
3. 加入适量无水乙醇作为溶剂,调整提取器温度,控制水蒸气蒸馏过程。
4. 收集蒸馏出的液体,用无水硫酸钠干燥。
5. 过滤干燥后的液体,得到生姜油。
6. 比较不同溶剂(如无水乙醇、蒸馏水)对生姜油提取率的影响。
五、实验结果与分析1. 生姜油提取成功,颜色为淡黄色,具有生姜特有的香气。
2. 通过比较不同溶剂对生姜油提取率的影响,发现无水乙醇作为溶剂时,提取率最高。
3. 生姜油中主要成分为姜烯、姜酮等,具有抗氧化、抗炎、促进胃肠蠕动等多种药理作用。
1. 生姜油提取过程中,水蒸气蒸馏的温度和溶剂的选择对提取率有较大影响。
实验结果表明,无水乙醇作为溶剂时,提取率最高,可能与无水乙醇具有较高的沸点和较好的溶解性有关。
2. 生姜油中主要成分为姜烯、姜酮等,这些成分具有多种药理作用,在食品、医药、化妆品等领域具有广泛的应用前景。
3. 生姜油提取过程中,要注意控制实验条件,避免过度加热或溶剂挥发,以确保提取效果。
七、结论1. 通过本实验,掌握了生姜油的提取方法,提高了实验操作技能。
2. 不同溶剂对生姜油提取率有较大影响,无水乙醇作为溶剂时,提取率最高。
3. 生姜油具有多种药理作用,在食品、医药、化妆品等领域具有广泛的应用前景。
水蒸气蒸馏法提取生姜中挥发油的工艺研究
文章编号:1673-887X(2023)02-0027-03水蒸气蒸馏法提取生姜中挥发油的工艺研究张冬梅1,袁婷2(1.定西市安定区农产品质量安全检测中心,甘肃定西743000;2.甘肃省产品质量监督检验研究院,甘肃兰州730050)摘要研究采用水蒸气蒸馏法提取生姜挥发油,通过L4(23)正交实验,研究投放量、提取时间、粒度对生姜挥发油提取得率的影响,得到生姜挥发油的最佳工艺。
在生姜挥发油的提取过程中,投放量是影响生姜挥发油提取得率的最主要因素,其次是提取时间,最后是粒度。
正交实验表明,由本实验条件所得到的生姜挥发油的最佳提取工艺为投放量100g,提取时间为4h,粒度为6mm,优选所得工艺稳定可行。
关键词生姜;挥发油;正交设计;提取工艺中图分类号S632.5文献标志码A doi:10.3969/j.issn.1673-887X.2023.02.008 Study on the Extraction Technology of Volatile Oil from Ginger by Steam DistillationZhang Dongmei1,Yuan Ting2(1.Anding District Agricultural Product Quality and Safety Testing Center,Dingxi743000,Gansu,China;2.Gansu Institute of Product Quality Supervision and Inspection,Lanzhou730050,Gansu,China)Abstract:The effects of dosage,extraction time and particle size on the extraction rate of volatile oil from ginger were studied by or‐thogonal experiment of L4(23),and the optimum process of volatile oil from ginger was obtained.In the extraction process of ginger volatile oil,the amount of application is the most important factor affecting the extraction rate of ginger volatile oil,followed by ex‐traction time and finally particle size.The orthogonal experiment showed that the optimal extraction process of ginger volatile oil was100g,4h extration and6mm particle size,and the optimized process was stable and feasible.Key words:ginger,volatile oil,orthogonal design,extraction technology生姜为姜科植物姜的根茎,可药食两用,其特有的“姜辣素”能刺激胃肠黏膜,有效治疗吃寒凉食物过多而引起的腹胀、腹痛、腹泻、呕吐等。
生姜油提取实验报告
生姜油提取实验报告1. 实验目的本实验的目的是通过提取生姜中的挥发油来了解其成分及其应用。
2. 实验原理生姜油是由生姜中的挥发性成分组成的提取物,具有广泛的应用价值。
其提取方法一般采用蒸馏或溶剂提取的方式。
本实验采用溶剂提取法。
首先将生姜切成细片,然后加入有机溶剂(如乙醚、石油醚等)进行浸泡,待一定时间后,通过分离漏斗将溶剂和生姜分离。
之后,蒸馏溶剂以除去其中的溶剂,得到提取物。
3. 实验步骤1. 将生姜切成细片,并洗净。
2. 取一个容器,加入切好的生姜片。
3. 加入适量的有机溶剂,将生姜片完全浸泡。
4. 盖上容器,静置一段时间,使溶剂与生姜充分接触。
5. 准备一个分离漏斗,将容器内的溶剂过滤到分离漏斗中。
6. 等待一段时间,让溶剂与水分离。
7. 打开分离漏斗的活塞,将水从底部排出,保留上层的溶剂。
8. 将溶剂转移至蒸馏瓶中。
9. 使用蒸馏设备进行蒸馏,以除去溶剂。
10. 得到生姜油。
4. 实验结果与分析经过上述步骤,我们成功地提取到了生姜油。
我们可以通过观察生姜油的颜色和气味来判断提取是否成功,并可以对提取物进行进一步分析。
生姜油的颜色一般为淡黄色或淡黄绿色,具有独特的辛辣气味。
这是由于生姜油中含有大量的姜烯、姜酮等成分所致。
这些成分不仅赋予了生姜油特殊的香味,还具有抗氧化、抗炎、促进胃肠蠕动等多种药理作用,能够帮助消化、缓解胃肠道不适等。
5. 实验总结通过本次实验,我们成功地提取到了生姜油,并对其颜色、气味等进行了初步观察和分析。
生姜油作为一种重要的天然植物提取物,具有多种应用价值。
我们在实验中了解到了其主要成分及其药理作用,对于进一步研究与应用提供了基础。
然而,本实验中仅仅是一种简单的提取方法,还有许多其他方法可以用来提取生姜油,并对其进行更深入的研究。
因此,在后续的研究中,我们可以探索其他提取方法,并对提取物进行进一步的分析和测试,以更好地开发生姜油的潜力。
参考文献(如有使用参考文献,请列举在此处)。
响应面法优化生姜挥发油的提取工艺研究
响应面法优化生姜挥发油的提取工艺研究1. 引言1.1 研究背景生姜(Zingiber officinale Roscoe)是一种重要的药用和调味植物,其挥发油具有广泛的药用和食用价值。
生姜挥发油主要成分包括生姜烯、姜烯、姜酚和姜辣酚等多种活性成分,具有抗氧化、抗菌、抗炎和抗肿瘤等生理活性。
生姜挥发油在医药、食品和化妆品等领域有着广泛的应用。
目前,生姜挥发油的提取工艺主要包括蒸馏法、超声波法和微波辅助提取等方法,但存在提取效率低、成本高等问题。
研究如何优化生姜挥发油的提取工艺,提高提取效率和品质,具有重要的理论和应用价值。
1.2 研究目的本研究的主要目的是利用响应面法优化生姜挥发油的提取工艺,以提高生姜挥发油的提取效率和品质。
当前,生姜挥发油在医药、食品和化妆品等领域具有广泛的应用价值,但其提取工艺存在一定的局限性,如提取效率低、工艺复杂等问题。
通过本研究,旨在寻找一种更加高效、简便的生姜挥发油提取工艺,以满足不同领域对生姜挥发油的需求。
具体目标包括:1. 优化生姜挥发油提取工艺,提高提取效率;2. 确定提取过程中影响挥发油品质的关键因素;3. 探索响应面法在生姜挥发油提取中的实际应用效果;4. 提出改进现有生姜挥发油提取工艺的建议,为生姜挥发油的生产和应用提供技术支持。
通过实验研究,我们希望能够为生姜挥发油的提取工艺优化提供科学依据和技术支持,推动生姜挥发油的生产与应用水平的提升。
1.3 意义通过响应面法优化生姜挥发油的提取工艺,可以充分利用实验设计和数据分析等方法,寻找最佳的提取工艺参数组合,实现提取效率的最大化。
这也可以为生姜挥发油的工业生产提供参考依据,降低生产成本,提高生产效率,促进相关产品的研发与推广。
优化生姜挥发油的提取工艺还有助于挖掘生姜的药用价值,拓展生姜在医药、保健品等领域的应用。
对生姜的深加工和价值利用也将推动相关产业的发展,促进经济增长和资源利用的可持续性。
开展响应面法优化生姜挥发油的提取工艺研究,具有重要的理论和应用价值,对促进相关产业的发展和生姜资源的合理利用具有积极的意义。
高良姜挥发油的研究进展
2020年05月高良姜挥发油的研究进展李湘怡董广川杨丹李梦妍张子玉符兰虹黄艳*(海南医学院药学院,海南海口571199)摘要:高良姜是药食两用的中药材,用于治疗脘腹冷痛、胃寒呕吐、嗳气吞酸等。
高良姜中具有较高含量的挥发油,查阅相关文献,对高良姜挥发油的提取方法、化学成分、药理活性等进行综述,为进一步开发利用高良姜挥发油提供理论依据。
关键词:高良姜;挥发油;提取方法;化学成分;药理活性0引言高良姜为姜科植物高良姜Alpinia officinarum Hance 的干燥根茎,主产于广东、海南、广西和云南等地区,临床常用于治疗脘腹冷痛、胃寒呕吐、嗳气吞酸等[1-2]。
高良姜挥发油含量较高,能够辅助药物的透皮吸收。
本文对高良姜挥发油的提取方法、化学成分及药理活性等进行综述,为进一步开发利用高良姜挥发油提供理论依据。
1高良姜挥发油的提取方法高良姜挥发油的提取方法主要包括水蒸气蒸馏法、超临界CO 2萃取法、有机溶剂萃取法、超声提取法以及微波提取法等。
1.1水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法[3]是国内中药企业常用的提取挥发油的方法之一,此法所需仪器设备简单、操作简便,提取的挥发油颜色较浅、杂质少,但提取时间长、提取率低、易乳化分散,长时间加热会导致一些热敏性物质发生变性,此类问题严重影响了中药制药产业的发展[4-5]。
邹俊波等[6]对水蒸气蒸馏法提取高良姜挥发油类成分提取动力学研究,结果显示水蒸气蒸馏法提取高良姜挥发油受挥发性成分自身理化性质的影响,部分成分特异性地在水部分、油部分体系分布,水中特有成分增加了主要成分在水部分中的含量,可能是导致挥发油提取过程收率降低、易产生“乳化”现象的重要原因。
1.2超临界CO 2萃取法超临界CO 2萃取法是目前提取高良姜最有效的方法,此法优点为操作温度低、系统密闭、选择分离效果好、提取时间短、提取率高、无有机溶剂残留等特点,但此法对设备要求高,成本较高。
莫峥嵘等[7]探讨海南高良姜挥发油的超临界CO 2萃取工艺,结果显示在萃取压力为35MPa ,萃取温度为60℃,萃取时间为1.5h 时高良姜挥发油出油率为6.46%,而利用水蒸气蒸馏法出油率仅0.72%。
响应面法优化生姜挥发油的提取工艺研究
响应面法优化生姜挥发油的提取工艺研究随着人们对生活质量的日益追求,天然植物提取物在医药、化妆品、食品等广泛领域得到了越来越广泛的应用。
其中,生姜挥发油具有丰富的生物活性成分,如姜辣素、姜黄素、生姜醇等,具有良好的抗氧化、抗炎、抗微生物、抗癌等多种功效。
因此,生姜挥发油的提取和纯化已成为热点研究领域。
传统的生姜挥发油提取方法包括水蒸气蒸馏、溶剂提取、微波辅助提取等。
然而传统方法存在提取效率低、成本高、环境污染等问题。
为了提高生姜挥发油的提取效率以及优化提取工艺,响应面法优化技术被广泛应用于生姜挥发油提取工艺研究中。
响应面法是一种通过建立回归模型,选取影响因素并采取一定的试验设计方法寻找最优条件的统计学方法。
原理是在给定的实验设计条件下,对变量之间的关系进行分析和推断,从中找到提高输出响应值的最优方案。
响应面法不仅可以提高试验效率,还能够对一组影响因素进行量化分析、预测结果并提高提取效率。
以生姜挥发油的提取为例,为了确定影响生姜挥发油提取的关键因素及其优化条件,采用响应面法进行研究。
首先,在D-optimal试验设计的基础上,进行水蒸气蒸馏生姜挥发油的提取实验。
其次,根据试验数据进行回归分析,得到关键影响因素及其响应面方程。
最后,根据响应面方程进行优化设计,确定最优工艺条件并进行验证实验。
研究结果表明,在生姜挥发油提取过程中,关键影响因素包括蒸馏时间、运行速度和新鲜生姜质量。
其中,蒸馏时间和新鲜生姜质量对生姜挥发油提取量的影响最为显著,而运行速度的影响次之。
根据响应面分析得到的响应面方程为:Y=38.868 + 4.602X1-0.597X2 + 0.183X3 - 0.031X12 - 0.002X22 - 0.004X32 ,最优操作条件为:蒸馏时间为120min,运行速度为4mL/min,新鲜生姜质量为40g 时,顺利实现最优提取效果。
综上可见,响应面法是优化生姜挥发油提取工艺的有效方法之一。
天然调味香料姜黄挥发油的研究进展
天然调味香料姜黄挥发油的研究进展李晋杰,姜子涛∗,李荣(天津商业大学生物技术与食品科学学院,天津市食品生物技术重点实验室,天津㊀300134)摘要:姜黄是一种具有较高食用和药用价值的天然调味香料,其挥发油富含姜黄酮㊁姜黄烯等㊂综述了姜黄挥发油的化学成分㊁提取方法㊁生物活性,并对其应用前景进行了展望㊂关键词:姜黄挥发油;化学成分;提取方法;生物活性中图分类号:TS264.3㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀doi :10.3969/j .issn.1000-9973.2014.11.002文章编号:1000-9973(2014)11-0005-05Research Pro g ress of Natural S p ice Turmeric Volati le Oi lLI Jin -j ie ,JIANG Zi-tao ∗,LI Ron g (Tian j in Ke y Laborator y of Food Biotechnolo gy ,Colle g e of Biotechnolo gy and FoodScience ,Tian j in Universit y of Commerce ,Tian j in 300134,China )Abstract :Turmeric is a natural s p ice which has hi g h edible and medicinal value.Its volatile oil is richin turmerone ,curcumene and so on.The chemical com p osition ,extraction methods and biolo g ical activit y of turmeric volatile oil are reviewed in this p a p er ,and the a pp lication p ros p ects of turmeric volatile oil are summarized.Ke y words :turmeric volatile oil ;chemical com p osition ;extraction methods ;biolo g ical activit y㊀㊀姜黄(Curcuma lon g a L.)为姜科(Zin g iberaceae )姜黄属植物[1]㊂原产于亚洲南部(印度或印度尼西亚等地),在我国主要分布于台湾㊁福建㊁广东㊁广西㊁云南㊁四川㊁贵州㊁浙江等省区㊂姜黄的干燥根茎常用作食品调味料,是制备咖喱粉的主要原料之一,通常占咖喱粉的24%左右[2]㊂姜黄含有多种化学成分,具有抗氧化㊁抗肿瘤㊁抑菌等多种生理活性[3,4],广泛应用于食品与医药行业㊂我国医学认为姜黄具有破气行血㊁通经止痛的功效[5]㊂姜黄主要包括挥发油和姜黄素类化合物两大类成分,目前国内外对姜黄素类化合物的研究较多[6],对挥发油的研究报道并不多㊂本文综述了姜黄挥发油的理化性质和化学成分㊁提取方法㊁生物活性,并对其应用前景进行展望,为姜黄的进一步开发利用提供参考依据和理论前提㊂1㊀姜黄挥发油的理化性质和化学成分1.1㊀理化性质姜黄挥发油为黄-橙黄色液体,具有特殊的香味㊂姜黄挥发油的物理化学参数随温度变化而发生变化,见表1[7]㊂表1㊀姜黄挥发油在不同温度下的物理化学参数Table 1Ph y sical and chemical p arameters of turmeric volatile oil at different tem p eratures温度(ħ)浊度(NTU )粘度(mPa ㊃s )p H相对密度表面张力(N /cm )折光率208.218.23 4.8270.960834.66 1.469440 6.534.655.0610.960834.101.467760 4.343.114.9350.960832.96 1.4656㊀㊀由表1可知,姜黄挥发油的浊度值比较小,浊度随温度的上升而下降,其原因可能是温度升高后,增大了部分难溶物质的溶解度,导致其浊度下降㊂粘度随温度的变化所表现出的规律和浊度一样,即随着温度的升高粘度下降,这是由于分子间作用力的影响,温度升高后分子间的作用力会降低,从而导致粘度下降㊂当收稿日期:2014-06-12㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀∗通讯作者基金项目:天津市高校科技发展基金计划项目资助(20110608)作者简介:李晋杰(1990-),男,硕士,研究方向:食品添加剂㊂5温度在20~60ħ时姜黄挥发油的p H 值在4.827~5.061,呈现弱酸性,而其相对密度并没有随温度变化而发生变化㊂表面张力和折光率表现出和浊度与粘度一样的规律,都是随温度的升高而下降㊂1.2㊀姜黄挥发油的化学成分姜黄挥发油主要存在于姜黄的块茎㊁叶子和花中,化学成分复杂㊂国内外均有对姜黄挥发油化学成分的研究报道,但姜黄挥发油含量高低及成分差异与生长环境㊁气候条件等因素有密切关系,如温度㊁光照㊁湿度㊁土壤㊁施肥和管理等㊂即使同一产地的姜黄挥发油由于植株年龄㊁生长发育期㊁采摘季节㊁采摘时间及提取挥发油的方法及部位的不同,化学成分也有很大差别㊂根据文献报道,姜黄挥发油的主要成分为单萜类㊁倍半萜类化合物及其衍生物㊂到目前为止,已经从姜黄中分离并鉴定出约120多种萜烯类化合物[8]㊂其中含量较高的化合物有芳姜黄酮㊁α-姜黄酮㊁β-姜黄酮㊁α-姜黄烯㊁α-姜烯㊁β-倍半水芹烯等,这几种化合物的分子结构见图1[9-13]㊂β-倍半水芹烯α-姜黄酮β-姜黄酮α-姜烯芳姜黄酮α-姜黄烯HH HHOOO 图1㊀几种倍半萜类化合物的分子结构Fi g .1The molecular structures of several kinds of ses q uiter p enoids㊀㊀黄惠芳等通过在不同温度下分子蒸馏姜黄精油,并将其成分进行GC -MS 分析,发现在不同分子蒸馏温度条件下获得的姜黄精油的成分及含量基本一致,这说明温度对姜黄精油的影响不大㊂所得姜黄精油主要成分由大到小依次为:姜黄酮(含芳姜黄酮)㊁姜黄新酮㊁α-姜烯㊁β-倍半水芹烯㊁α-姜黄烯㊁β-石竹烯㊁β-没药烯等㊂刘红星等[14]通过使用两种不同的方法提取姜黄挥发油,发现不同的提取方法会对姜黄挥发油的组分及含量造成变化㊂汤敏燕等[15]通过GC -MS -DS 对江西姜黄挥发油进行系统分析,发现挥发油中含量较高的为:柠檬烯(11.5%)㊁樟脑(6.2%)㊁莪术酮(8.1%)㊁莪术醇(又称姜黄醇,(8.4%)㊁莪术二酮(10.7%)㊁莪术烯醇(5.1%)㊂廖超林[16]发现泰国姜黄挥发油主要化学组成为酮类化合物㊂这说明不同地区生长的姜黄其挥发油存在着较大差异,见表2㊂几种倍半萜类化合物的分子结构见图1㊂表2㊀不同产地的姜黄挥发油主要成分相对含量Table 2Main in g redients and relative content of turmericvolatile oil in different re g ions化合物名称(>0.1%)产地中国∗∗马来西亚[17]柬埔寨[18]韩国[19]巴西[20]印度∗∗[21-23]α-姜黄烯α-Curcumene 7.2~26.0――8.7―0.3姜烯Zin g iberene 22.1― 2.3― 1.00.2~2.3β-没药烯β-Bisabolene 4~5.4―― 1.1――β-倍半水芹烯β-Ses q ui p hel -landrene 0.3~15.2― 4.1 4.7 2.41~1.8联异丙基苯Dicumene 0.2~1.2―――――α-没药醇α-Bisabolol 1.5~2.2―――――二-表-雪松烯Di -e p i -Cedrene 1.0~1.4―――――芳姜黄酮Ar -Turmerone 8.2~25.8―19.5 6.333.20.3~5.4α-姜黄酮α-Turmerone 2.0~11.3―20.135.623.5 1.3~44.1β-姜黄酮β-Turmerone 0.8~8.9―17.6―22.70.5~18.5莪术烯醇Curcumenol 1.5~3.2―――――α-氧基没药烯α-Oxobisabolene 1.3~3.5―――――α-蒎烯α-Pinene ― 2.5――0.60.4β-蒎烯β-Pinene ―14.6―――0.1~6.3月桂烯M y rcene ―46.5――――对伞花烃p -C y mene ―0.1――― 1.2~25.4柠檬烯Limonene ―0.3―――0.2β-水芹烯β-Phellandrene ―0.3――――(E )-β-罗勒烯(E )-β-Ocimene ― 2.0――――紫苏烯Perillene ― 4.2――――沉香醇Linalool―――――2.16续㊀表化合物名称(>0.1%)产地中国∗∗马来西亚[17]柬埔寨[18]韩国[19]巴西[20]印度∗∗[21-23] 1,8-桉叶素1,8-Cineole―0.2――0.7 1.9~18.1(E)-β-石竹烯(E)-β-Car y o p h y llene―2.2―――0.9γ-龙涎酮γ-Bic y clohomo-farnesal―2.3――――芳姜黄烯Ar-Curcumene―― 2.3― 2.60.5吉马酮Germacrone―――19.0――反式β-榄烯酮Trans-β-Eleme-none―――5.7――姜黄新酮Curlone――― 5.5――㊀㊀注: - 为含量小于1.0%; ∗∗ 为同一产地的几种姜黄挥发油的测定结果㊂2㊀姜黄挥发油的提取方法姜黄挥发油的传统提取方法有水蒸气蒸馏法和溶剂提取法,近些年也有采用索氏提取㊁超声波辅助提取㊁超临界CO2萃取法㊁分子蒸馏技术或两种方法相结合来进行提取㊂2.1㊀水蒸气蒸馏法水蒸气蒸馏法是提取姜黄挥发油最常用的方法,这种方法设备简单㊁成本较低㊁操作方便㊁处理量大,但是挥发油的香气成分会有不同程度的损失㊂具体方法是:将姜黄洗净并烘干㊁粉碎以后按照一定的料液比加入适量的水,浸泡后蒸馏提取[24]㊂陈福北等[25]通过对比研究发现:水蒸气蒸馏法所得到的姜黄挥发油颜色要比其它提取方法的好,并且气味相对较柔和㊂GC-MS分析发现:不同提取方法得到的姜黄挥发油其化学成分及含量随加工方法的不同而有所变化㊂盛蓉等[26]通过单因素法,确定出姜黄挥发油提取工艺条件为:粉碎过一号筛,料液比为1ʒ8,蒸馏提取7h,其提取率可达到姜黄所含挥发油总量的78%㊂李瑞敏等[27]比较了水蒸气蒸馏法㊁超临界CO2萃取法㊁超声波辅助法和索氏回流法四种方法所获得的姜黄挥发油的物化性质及成分分析,发现水蒸气蒸馏法姜黄挥发油的得率最低㊂另外,刘江等[28]采用响应面法对姜黄挥发油提取工艺进行了优化,使姜黄挥发油得率达到了3.64%㊂2.2㊀超临界CO2萃取法超临界CO2萃取法具有无污染㊁萃取选择性强㊁操作温度低等优点,非常适用于姜黄挥发油的提取㊂同时该方法也弥补了水蒸气蒸馏和溶剂提取存在的缺陷,避免了低沸点精油的损失以及高温对热敏性物质的破坏,能够迅速萃取出高沸点的难挥发性物质,使得到的姜黄油的香气更加纯正[29]㊂李湘洲等采用超临界CO2萃取与微波联用的方法提取姜黄挥发油,最佳条件下(提取温度为45ħ,料液比为1ʒ11,溶剂体积分数为80%,提取时间2min)姜黄油的得率可达到8.95%㊂Be g an等[30]通过响应面法,研究了萃取压力对总挥发油提取率的影响,发现压力为22.5MPa最佳㊂并且,随着温度的提高,挥发油的提取率降低㊂在一定范围内,提取率随着CO2流速的增大而增加㊂但Chan g等[31]的研究结果显示:最佳的提取压力为26MPa㊂在此条件下α-㊁β-和芳姜黄酮的得率为71%㊂2.3㊀分子蒸馏技术分子蒸馏是一种特殊的液液分离技术,在极高的真空条件下依据分子运动平均自由程度的差别,能使液体在远远低于其沸点的温度下将其分离,这项技术广泛应用于高沸点㊁热敏性及易氧化物质的分离,可以降低高沸点物料的分离,可以极好地保持热敏性物质的品质[32]㊂黄惠芳等在不同温度条件下采用分子蒸馏技术来提取姜黄油,具体操作:一级分离为薄膜蒸发器,起到将物料浓缩的作用;二级分离为分子蒸馏,可以将姜黄油中的重组分分离,得到高品质的精油㊂实验一级分离温度选择100ħ,真空度100~200Pa,二级分子蒸馏温度分别选取80,100,120,140ħ进行分离,真空度1~5Pa㊂通过此实验并将所得精油在GC-MS下进行分析发现:蒸馏温度在80ħ以上时姜黄的主要成分均被蒸馏出来,在实验选取的不同温度条件下,主成分的含量影响差异较小,不同温度样品间的差异主要表现在外观色泽上,因此以分子蒸馏温度选择100ħ为佳㊂金波等[33]采用超临界CO2萃取与分子蒸馏技术联用的方法对姜黄有效成分进行提取,通过正交实验对姜黄精油的提取过程中各项参数进行了优7化,优化结果:夹带剂和原料的重量比为6ʒ1,分子蒸馏温度为120ħ,分子蒸馏压力为5Pa,此方法下姜黄精油的得率可以达到5.49%㊂采用超临界CO2萃取技术与分子蒸馏技术提取姜黄中的有效成分,可以使姜黄提取物得率提高,有效成分回收率增加,最大限度地实现了姜黄的综合利用㊂2.4㊀几种提取方法的对比李瑞敏等采用水蒸气蒸馏法㊁超临界CO2萃取法㊁超声波辅助法和索氏回流法来提取姜黄精油,研究了不同提取方法对姜黄挥发油的影响㊂发现采用超临界CO2萃取法与水蒸气法所获得的姜黄挥发油中姜黄酮含量较多(分别为35.46%和29.31%),而采用超声波辅助法和索氏回流所获得的姜黄挥发油中芳姜黄酮含量较多(分别为28.94%和32.15%)㊂通过对比四种方法提取所得的得率发现,超临界法提取姜黄挥发油的得率最高,而水蒸气蒸馏法则是得率最低的㊂综合比较后认为:超临界CO2萃取法和超声辅助提取法是提取姜黄挥发油较好的方法㊂此外,通过对比发现,姜黄挥发油中化学成分可能受不同提取溶剂的影响而不同,而且不同提取方法所得的提取物成分含量存在明显差异,应该根据提取物的实际要求而选择合适的方法㊂3㊀姜黄挥发油的生物活性和应用3.1㊀抑菌活性姜黄挥发油具有比较强的抗菌活性,根据相关文献[34]显示,姜黄挥发油对大肠杆菌㊁枯草芽孢杆菌㊁青霉㊁酵母菌均有很强的抑制作用㊂胡小军等[35]研究了姜黄挥发油对几种常见细菌㊁霉菌的抑菌作用及效果,其结果表明姜黄挥发油对几种菌均有明显的抑制作用,其中对金黄色葡萄球菌的抑制作用最强,对大肠杆菌的抑制作用相对较弱㊂李文戈等[36]就姜黄挥发油对痤疮丙酸杆菌的抑制效果进行了研究,发现姜黄挥发油具有很好的抑制痤疮丙酸杆菌作用,可以为临床治疗痤疮提供一种选择㊂一些国外学者[37-39]通过研究发现姜黄挥发油可以抑制黄曲霉的生长,避免其产生黄曲霉毒素,这为临床抵抗黄曲霉毒素提供了新的研究方向㊂3.2㊀抗氧化活性自由基是人体生化反应的一种产物,是导致癌症㊁衰老㊁免疫力低下等的元凶㊂刘康莲等[40]测定了姜黄挥发油对DPPH自由基的清除率,发现其平均自由基清除率为75.16%,这说明姜黄挥发油具有较强的清除自由基能力㊂Sin g h等[41]在体外测定脂质的过氧化值时发现,从新鲜姜黄中提取的挥发油比从干燥姜黄粉中提取的挥发油具有更强的抗氧化活性,这说明干燥的姜黄粉可能在加工的过程中损失了大量的抗氧化活性㊂Sin g h等同时还指出芳姜黄酮和α-姜黄酮可能是姜黄挥发油具有抗氧化活性的主要成分㊂3.3㊀抗肿瘤活性蒋建兰等建立了姜黄挥发油的GC-MS指纹图谱,鉴定了姜黄挥发油中的20种化合物㊂通过正交投影偏最小二乘法和双变量相关分析以及抑制癌细胞活性关联分析,发现姜黄挥发油中有9种化合物对癌细胞有较大的抑制活性,例如对人宫颈癌Hela细胞的抑制率可以达到79.2%㊂另有体内动物实验研究显示[42],姜黄挥发油能明显抑制瘤株细胞的增殖和刺激小鼠脾细胞的增殖,并且在相同浓度下,姜黄挥发油对HePG2细胞的抑制作用强于HL-60细胞㊂这表明姜黄挥发油在抗癌方面具有很好的应用前景,需做更深一步的研究㊂3.4㊀其他姜黄挥发油还具有祛痰㊁止咳㊁预防哮喘发作[43]以及抗炎[44]等作用㊂4㊀姜黄挥发油的前景展望近些年,随着食品工业的迅速发展,食品添加剂在现代食品工业中表现出越来越大的作用,但是合成化学试剂及一些工业试剂在食品中的使用和滥用,给人类健康带来了巨大的威胁,因此人们追求天然食品添加剂㊂姜黄与姜相仿,容易繁殖,可以大规模种植,其挥发油具有抗氧化㊁抑菌及抗肿瘤等多种功能特性,使其在食品防腐保鲜㊁增加食品的功能特性中具有很好的应用前景㊂但是就姜黄目前的研究现状来看,成分及功能特性的研究主要集中在姜黄素部分,而对姜黄挥发油的研究比较少㊂同时,对于姜黄挥发油的功能性成分研究不透彻,不能确定其确切的作用成分及作8用机理㊂我国的姜黄资源丰富,因此结合当前世界上有关姜黄属植物的先进加工技术和研究成果,充分利用好姜黄这一天然资源具有重要意义㊂随着对姜黄挥发油及其功能性成分的深入研究,相信其会在食品中拥有广阔的应用前景㊂参考文献:[1]中华人民共和国药典委员会.中国药典:第一部[M].北京:化学工业出版社,2010.[2]林进能.天然食用香料生产与应用(第1版)[M].北京:轻工业出版社,1991:8.[3]李湘洲,张炎强,旷春桃,等.姜黄色素的生物活性和提取分离研究进展[J].中南林业科技大学学报,2009,29(3):190-194.[4]蒋建兰,丁洪涛,苏鑫,等.基于组效关系的姜黄挥发油抗肿瘤活性成分辨识研究[J].分析化学,2012,40(10):1488-1493.[5]李湘洲,张炎强,张金玲,等.超临界CO2萃取与微波法联用提取姜黄有效成分的研究[J].林业科学,2007,43(5):85-89.[6]蒋永和,袁继承,沈志滨.姜黄属植物化学成分的研究进展[J].亚太传统医药,2009,5(2):124-127.[7]曹桂萍,郭立玮.50味常用中药挥发油的理化性质研究[J].化工时刊,2009(3):23-29.[8]黄慧芳,陈跃新,梁立娟,等.不同温度条件下分子蒸馏姜黄精油收率及其成分的GC-MS分析[J].食品工业科技, 2012,33(1):265-267.[9]刘红星,陈福北,黄初升,等.从姜黄及姜黄浸膏中提取的挥发油化学成分研究[J].分析测试学报,2007,26:146-148.[10]黄惠芳,梁立娟,黎萍,等.广西几个姜黄品种姜黄油GC-MS分析[J].天然产物研究与开发,2012,24:199-202.[11]赵秀玲.姜黄的化学成分㊁药理作用及其资源开发的研究进展[J].中国调味品,2012,37(5):9-13.[12]Ja y a p rakasha G K,Ja g an Mohan Rao L,Sakariah K K. Chemistr y and biolo g ical activities of C.lon g a[J].Trends Food Sci.Tech.,2005,16(12):533-548.[13]Dhan y a R,Mishra B B,Khaleel K M.Effect of g amma irradiation on curcuminoids and volatile oils of fresh turmeric(Curcuma lon g a)[J].Radiat.Ph y s.Chem., 2011,80:1247-1249.[14]刘红星,陈福北,黄初升.广西姜黄挥发油两种提取方法的比较研究[J].广西植物,2007,27(5):796-800. [15]汤敏燕,汪洪武,孙凌峰.中药姜黄挥发油化学成分研究[J].江西师范大学学报(自然科学版),2000,24(3):274-277.[16]廖超林.泰国姜黄精油(Turmeric oil)化学成分分析[J].林产化工通讯,1999,33(6):10-12.[17]Wahab I R,Bla g o j evic P D,Radulovic N S,et al.Volatiles of Curcuma man gg a Val.&Zi jp(Zin g iberaceae)from Mala y sia[J].Chem.Biodivers.,2011,8(11):2005-2014. [18]Herebian D,Choi J H,Abd El-At y A M,et al. Metabolite anal y sis in Curcuma domestica usin g various GC-MS and LC-MS se p aration and detection techni q ues [J].Biomed.Chromato g r.,2009,23(9):951-965. [19]Lee K H,Kim B S,Keum K S,et al.Essential oil of Curcuma lon g a inhibits Stre p tococcus mutans biofilm formation[J].J.Food Sci.,2011,76(9):226-230. [20]Ferreira F D,Machinski M,Kemmelmeier C,et al. Inhibitor y effect of the essential oil of Curcuma lon g a L. and curcumin on aflatoxin p roduction b y as p er g illus flavus link[J].Food Chem.,2013,136(2):789-793. [21]Raina V K,Srivastava S K,S y amsundar K V,et al. Rhizome and leaf oil com p osition of Curcuma lon g a from the lower himala y an re g ion of northern India[J].J.Es-sen.Oil Res.,2005,17(5):556-559.[22]Gar g S N,Men g i N,Patra N K,et al.Chemical examination of the leaf essential oil of Curcuma lon g a L. from the north Indian p lains[J].Flavor Fra g.J.,2002,17 (2):103-104.[23]罗方利,郭力,贝圆,等.印尼姜黄挥发油的GC-MS研究[J].成都中医药大学学报,2013,36(3):28-30. [24]Manzan ACCM,Toniolo F S,Bredow E,et al.Extraction of essential oil and p i g ments from Curcuma lon g a[L.]b y steam distillation and extraction with volatile solvents[J]. J.A g ri.Food Chem.,2003,51:6802-6807. [25]陈福北,黄初升,刘红星.干㊁生姜黄的挥发油提取及成分研究[J].食品研究与开发,2007,28(9):17-20. [26]盛蓉,谈静,宋英.姜黄提取工艺研究[J].天津药学,2005, 17(5):1-3.[27]李瑞敏,李湘洲,张胜.姜黄油的不同提取方法及其化学成分的研究[J].中南林业科技大学学报,2013,33(4):114-117.[28]刘江,樊钰虎,王泽秀,等.响应面法优化姜黄挥发油提取工艺及其化学成分研究[J].西南师范大学学报(自然科学版),2012,37(10):70-76.[29]朱廷风,廖传华,黄振仁.超临界CO2萃取技术在食品工业中的应用与研究进展[J].粮油加工与食品机械,2004(1): 68-70.[30]Be g an G,Goto M,Kodama A,et al.Res p onse surfaces of total oil y ield of turmeric(Curcuma lon g a)in su p ercritical carbon dioxide[J].Food Res.Int.,2000,33:341-345.[31]Chan g L H,Jon g T T,Huan g H S,et al.Su p ercritical carbon dioxide extraction of turmeric oil from Curcuma lon g a linn and p urification of turmerones[J].Se p.Purif. Technol.,2005,47:119-125.(下转第16页)93㊀结论在摇瓶发酵实验所确定的用酿酒酵母发酵生产谷胱甘肽的最佳条件:葡萄糖浓度20g/L,温度30ħ,装液量50mL,接种量8%,发酵时间为54h㊂在优化后的发酵条件下,生物量比原来增加11.13%,谷胱甘肽的含量比原来增加了4.21%,谷胱甘肽的产量比原来增加了15.81%㊂参考文献:[1]Penninckx M.A short review on the role of g lutathione in the res p onse of y easts to nutritional,environmental and oxidative stresses[J].Enz y me and Microbial T echnolo gy,2000, 26(9/10):737-742[2]闫慧芳,毛培胜,夏方山.植物抗氧化剂谷胱甘肽研究进展[J].草地学报,2013,21(3):428-434.[3]Hara K Y,Kiri y ama K,Ina g aki A,et al.Im p rovement ofg lutathione p roduction b y metabolic en g ineerin g the sulfate assimilation p athwa y of Saccharom y ces cerevisiae[J].A pp lied Microbiolo gy and Biotechnolo gy,2012,94(5):1313-1319.[4]Santos L O,Ale g re R M,Garcia-Die g o C,et al.Effects of ma g netic fields on biomass and g lutathione p roduction b y the y east Saccharom y ces cerevisiae[J].Process Biochemis-tr y,2010,45(8):1362-1367.[5]John P R,Sailnendra N,Ana Calca g notto,et al.Enhancedg lutathione levels in blood and buccal cells b y oral g lutathi-one su pp lementation[J].The FASEB Journal,2013(27):32.[6]Suzuki T,Yoko y ama A,Tsu j i T,et al.Identification and characterization of g enes involved in g lutathione p roduction in y east[J].Journal of Bioscience and Bioen g ineerin g,2011, 112(2):107-113.[7]Musatti A,Devesa V,Calata y ud M,et al.Glutathione-en-riched baker's y east:p roduction,bioaccessibilit y and intestinal trans p ort assa y s[J].Journal of A pp lied Microbiolo gy,2014,116(2):304-313.[8]Lin J,X e of Escherichia coli add/ade mutant and Saccharom y ces cerevisiae WSH2to construct a hi g hl y efficient cou p led s y stem for g lutathione p roduction[J].En-z y me and Microbial Technolo gy,2010,46(2):82-86.(上接第9页)[32]连锦花,孙果宋,雷福厚.分子蒸馏技术及其应用[J].化工技术与开发,2010,39(7):32-38.[33]金波,姜笑寒,杨承鸿.超临界二氧化碳萃取与分子蒸馏技术联用提取姜黄有效成分的研究[J].时珍国医国药, 2009,20(5):1109-1110.[34]齐莉莉,王进波.姜黄提取物的抗氧化及抗菌活性研究[J].中国调味品,2008,33(2):72-83.[35]胡小军,李凤侠.姜黄油抑菌作用的研究[J].食品研究与开发,2006,27(5):30-31.[36]李文戈,郑罡,曹煜,等.姜黄挥发油抗痤疮丙酸杆菌作用的研究[J].中国美容医学,2006,15(9):1062-1063. [37]Ferreira F D,Kemmelmeier C,Arroteia C C,et al. Inhibitor y effect of the essential oil of Curcuma lon g a L. and curcumin on aflatoxin p roduction b y as p er g illus flavus link[J].Food Chem.,2012,136:789-793. [38]Sindhu S,Chem p akam B,Leela N K,et al.Chemo p re-vention b y essential oil of turmeric leaves(Curcuma lon g a L.)on the g rowth of as p er g illus flavus and aflatoxin p roduction[J].Food Chem.Toxicol.,2011,49:1188-1192.[39]Prakash B,Sin g h P,Kedia A,et al.Efficac y of essential oil combination of Curcuma lon g a L.and Zin g iber officinale rosc.as a p ostharvest fun g itoxicant,aflatoxin inhibitor and antioxidant a g ent[J].J.Food Safet y,2012, 32(3):279-288.[40]刘康莲,聂开敏,杨再波,等.姜黄挥发油的提取工艺及抗氧化活性研究[J].安徽农业科学,2008,36(20):8643-8644.[41]Sin g h G,Ka p oor IPS,Sin g h P,et p arative stud y of chemical com p osition and antioxidant activit y of fresh and dr y rhizomes of turmeric(Curcuma lon g a L.)[J]. Food Chem.Toxicol.,2010,48:1026-1031. [42]石雪蓉,顾健,谭睿.姜黄挥发油抗肿瘤作用机制研究[J].中药药理与临床,2003,19(6):15-16.[43]李诚秀,李玲,罗俊,等.姜黄挥发油对呼吸道作用的研究[J].中国中药杂志,1998,23(10):624-625. [44]Funk J L,Fr y e J B,O y arzo J N,et al.Anti-arthritic effects and toxicit y of the essential oils of turmeric (Curcuma lon g a L.)[J].J.A g ri.Food Chem.,2010,58: 842-849.61。
生姜精油的研究新进展
文章编号:1000-9973(2004)09-0003-07生姜精油的研究新进展葛毅强1,倪元颖1,张振华2,乔旭光3,黄雪松3(1.中国农业大学食品学院,北京 100085;2.中国农业科学研究院科技管理局,北京 100081;3 山东农业大学食品学院,山东泰安 271018)摘要:生姜是我国一种历史悠久的药食兼用的香辛调味料,生姜精油是衡量生姜加工特性的重要指标,也是生姜加工产品质量的保证。
文章主要综述了生姜精油的理化性质、生姜精油的组分、生姜精油的功能作用、生姜精油提取方法及产品开发应用方面的研究进展,并提出了生姜精油研究开发的新思路。
关键词:生姜;精油;进展中图分类号:TS264 2 文献标识码:AUpdate researching progress of ginger essential oilGE Yi qiang 1,N I Yuan ying 1,ZHA NG Zhen hua 2,Q IAO Xu guang 3,HU AN G Xue song 3(1.China Agricultural U niversity,Beijing 100094,China;2.China Academy of Agriculture,Beijing 100081,China;3.Shandong Agricultural U niversit y,T ai an 271018,China)Abstract:Ginger essential oil is one of the main products from ginger deep processing,w hich has high application values and development potentials in food industry.T he composition,property,function,ex traction and applying property progress w ere summarized,and a new studying thought of g inger essen tial oil was put forward in this paper.Key words:g inger;essential oil;progress生姜(Zingiber Official Rosc.)属姜科(Zingiberaceae)姜属多年生草本宿根植物,是国际贸易中最重要的根茎类香料,也是亚洲传统的药食两用植物。
