大蒜素的提取及其应用

水蒸气蒸馏法具有 设备 简单、成 本低、稳 定性 好等 特点, 是 最常用的方法之 一。但是因 发酵 和蒸 馏温度 相对 较高, 蒜 氨酸 酶的活性下降, 大 蒜素 有损 失, 使 出油 率较低, 而 且所 得的 大蒜 油有一股熟味, 不够 清新。
112 溶剂萃取法
大蒜油微溶于水, 易溶于乙醇、苯、乙 醚等有机 溶剂, 利用这 一性质可以用有机溶剂将大蒜油 浸提出来。该 法得到 的大蒜油 与水蒸气蒸馏获得的大蒜油没有 明显的区别。 有机溶 剂的选择 是关键, 要求 该 溶剂 对大 蒜 油的 溶解 性 好, 浸提 结 束后 易 于分 离, 沸点差异显著, 不含其它不良气 味和溶剂 残留。溶 剂法的一 般流程为: 大蒜去 皮 y 洗 净 y 捣碎 y 酶解 y 溶剂萃 取 y 蒸馏分 离 y 回收溶剂 y 大蒜油。
2009年 37卷第 6期
Hale Waihona Puke 广州化工# 65#大蒜素的提取及其应用
孙翠玲, 于大胜
(莱芜职业技术学院信息工程系, 山东 莱芜 271100)
摘 要: 综述了大蒜素的提 取方法, 介 绍了水蒸气蒸馏法、溶剂萃取 法、超临 界 CO2 萃取 法、真空微 波辅助萃取法等, 并对各种
方法的优缺点进行了 比较。同 时, 对大蒜素在医疗保健、食品保鲜及饲料添加剂中的应用进行了简要介绍。
大蒜素 ( A llim in) 又称 大蒜油, 是 从大蒜 球茎 中分 离出的 一 种化合物, 具有强 烈的辛 辣刺 激味。大 蒜素是 大蒜 的主 要活 性 成分, 具有抗菌消炎、降血 压、降血 脂、抑制 血小 板聚 集、减少 冠 状动脉硬化、抑制体内 N - 亚 硝胺 合成, 防 癌治 癌、抗病 毒等 多 种功效。大蒜素可用于医药, 对呼吸 道、消 化道、脑膜炎、肠 道疾 病, 有效率达 80% - 95% ; 还可用于兽药、农药和食 品添加剂等。 近年来, 大蒜素在养殖业中已被开发 利用, 饲料中大 蒜素可 作为 杀菌剂、杀虫剂等。研究发现, 这些 功能和大 蒜中的 含硫氨 基酸 及其分解后形成 的一 系列含 硫化 合物有 关, 目前 对大蒜 素的 提 取和应用已成为大蒜 研究的热点。
大蒜素能阻止亚硝 胺在 体内 的化学 合成, 阻 止癌 细胞 在体 内扩散, 所以具有防 癌作用。
大蒜素还具有保健 功能, 大 蒜素在 体外 的抗 氧化 活性 优于 人参; 在体内 (对肝脏 ) 抑制过 氧歧 化酶的 活性 也高于 人参。大 蒜素能减缓人体衰老。
此外, 大蒜素还 可应用 于化 妆品 中, 可以 制得 对美 容、保健 有良好效果的化妆品, 具有营养皮肤、增白、抗皱、防晒等功能。
关键词: 大蒜素; 提 取; 应用
The Extraction and U tilization of A llim in
SUN Cu i- ling, YU Da - sheng ( L aiwu Vocat iona l and T echn ica l Collage, Shandong L aiw u 271100, China)
Abstract: T he ex traction m ethods and its application o f allim in, and the advantage and d isadvantage of a ll abstract ion m ethods w ere introduced. T he m a in ex tracting m ethods w ere steam d istillation, so lvent extraction, super critical CO2 ex traction and vacuum m icrow ave- assisted extraction. A t the sam e t im e, the application o f a llim in on the health care, food preservat ion and feed additive w ere m entioned.
有机溶剂浸提法 的优 点是 出油率 比水 蒸气 蒸馏 法稍 高, 且 省去蒸气发 生 设备。 缺点 是: 由 于使 用 有机 溶 剂, 成 本相 对 较 高; 其他可溶性物质的含量偏高; 要注意控制溶剂残留量。
113 超临界 CO2 萃取法
超临界流体萃 取技 术, 是一 种新 型的 萃取 分离 技术。该 技 术是利用流体在临界 点处温度和压力的微 小变化会 引起流 体的 溶解能力有很大 变化 的基础 上, 利用 流体在 高压 低温对 大部 分 物质具有较大的溶解 能力的性质, 提 取原料中的 有效成 分, 然后 在较低的压力 下进行 分离, 从 而实现 混合 物的 分离 或提 纯。该 技术因具有 高效 节 能、工艺 简 单、安全 可 靠等 优点 而 应用 于 化 工、食品和医药等部门, 而食品 、医药工 艺中常以 无毒、价格 便宜 的 CO2 作为萃取剂。超临界 CO2 萃 取大蒜 油一般 流程 为: 大 蒜 去皮 y 洗净 y 捣碎 y 装填萃取柱 y 密封 y 超临界萃 取 y 降 压 y 大蒜油。
李瑜 [ 3] 等以乙醇为溶剂, 研究了 溶剂法提 取大蒜油的 工艺, 确定的醇提最 佳 工艺 条 件为: 30e 酶 解 11 m in, 乙 醇浸 提 时间 110 h, 浸提温度 24e , V (乙醇 ): m ( 大蒜 ) = 4 mL: 1 g, 大蒜油提 取率可达 751 03% 。陈彬 [ 4] 等研 究了用 乙醚 萃取法 提取 大蒜中 的有机硫化物, 采 用正 交试验 法考 察了操 作条 件对 提取物 得率
真空微波提取技 术是 微波 技术和 真空 技术 有机 的结 合, 兼 备了微波加热 快、均匀及 真空 条件下 低温 提取 的优 点。真空 微 波提取与传统微波提 取的主要差别是真空 微波提取 将萃取 罐内 的空气抽去, 使罐保持无氧或少氧的 状态, 以避免提 取液与 空气 中的氧发生氧化作用 。另一方 面, 由于 罐内的大 气压较 低, 在较 低温度就能达到溶剂 的沸点, 所以提 取温度较传 统微波 提取低, 避免了高温对热敏性 物质的损坏。
212 大蒜素在食品保鲜中的应用
大蒜素对多种细菌、真 菌、病毒 均具 有杀 灭和 抑制 作用, 被 称为 / 天然广 谱植 物杀菌 素 0。冯 德明 [ 12] 等人 将大 蒜素酒 精提 取液应用于豆制品保鲜得到良好效果。
K ey w ord s: allim in; ex tract ion; applicat ion
大蒜 ( A llium sa tivum L )为单叶子植物 百合科葱 属植物 蒜的 鳞茎, 在我国已有 2000 多 年的种 植历 史, 我国是 世界 上生产 大 蒜的主要国家之一, 目前 我国大 蒜种植 面积约 占世 界的 40% 50% , 山东金乡 、苍山、河 南中牟、江苏 徐州等 地已成 为我国 重要 的大蒜出 口 基 地, 年出 口 大 蒜 约 25 万 吨。 大 蒜 营养 丰 富, 每 100g 克新鲜大蒜中含: 蛋白质 41 4g、脂肪 012g、碳水化合物 23g、 钙 5mg、铁 01 4m g、硫胺 素 01 24mg、核 黄素 0103m g、烟酸 019mg、 维生素 C 3m g、粗纤 维 017g、大蒜油 01 2g, 还含 有 30多种挥 发性 含硫化合物。
超临界 CO2 萃取法的优点是操作温度低, 产品 质量好, 提取 收率高。缺点是设备一次性投 资较大, 装卸料都采用间歇式。
114 真空微波萃取法
与超临界萃取相 比, 微波萃取仪器 设备比较 简单廉 价, 适用 面广, 能大大提高提取物中大蒜素 含量, 且 溶剂损 耗较少。 利用 微波辅助技术作样品 前处理国内外已有 不少文献 报道。微 波辅 助技术处理样品的最 突出特点是反应速 度极快, 节时节 能, 产率 高, 而且环境友好。其中微波辅助提 取萃取 ( MA E) 作为一 种有 机成分提取的新 技术, 在 环境、食品、制 药等领 域中 得到 了广 泛 的应用。由于微波 提取 加热迅 速, 使提 取物瞬 间达 到很 高的 温 度, 致使一些热不稳定性物质会在高 温下分解, 所以 微波提 取不 利于提取热敏性物质 。
大蒜素能明显降低血液中的胆 固醇, 抑制血小 板聚集, 预防 和治疗 高 血 脂 症 和 血 拴 形 成 及 抗 动 脉 粥 样 硬 化 [ 9- 10] 。张 庭 廷 [ 11] 等人研究了大蒜素的 降血脂作 用及其 机理, 结果 表明大蒜 素有显著的降血脂 效应, 其机 理一 方面可 能是 促进 了脂蛋 白之 间的代谢与转化, 另 外可能是因为抑制了 肠道胆固 醇的吸 收、减 少了肝脏胆固醇的合成、促进了血清和肝脏甘油三酯的分解。
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广州化工
2009年 37卷第 6期
的影响, 确定了 影 响产 物得 率 的主 要因 素 为酶 解温 度、酶 解 时 间、酶解 pH、加水量 以及 离心 pH 值。 确定的 最佳 提取 条件为: 酶解 温 度 25e , 酶 解 时 间 为 60 m in, 酶 解 pH 值 710, 加 水 量 100mL, 离心 pH 值 312。实 验还发 现二 次萃取 可以 减少 产物 的 流失。
1 大蒜素的提取
目前, 大蒜素的提取 工艺 主要 有: 水蒸 气蒸 馏法、溶 剂萃 取 法、超临界 CO 2 萃取法、真空微波辅助萃取法等。
111 水蒸气蒸馏法
其原理是将水蒸 气通入不溶于水或难 溶于水但 具有一 定挥 发性的有机物质中 (大蒜 油具有 一定挥 发性 ) , 使 该有 机物在 低
于 100e 的温度下随水蒸气一起蒸馏出来, 再经进一 步分离获得 较纯物质。本法的一 般工 艺流程 为: 大蒜 去皮 y 洗净 y 加 水捣 碎 y 酶解 y 水蒸气蒸馏 y 油水分离 y 大蒜油 [ 1] 。
王霞 [ 5] 等研究了超临界 CO2 萃取大蒜油的工艺。在对 萃取 压力、温度、时 间、流 量单 因 素分 析 的 基础 上, 对 温 度、压 力、流 量、时间四因素进行了正交试验, 确定了超 临界萃取 的最佳 工艺 参数为: 萃取温度 35e , 萃取 压力 15 M pa, 流量 30 kg /h, 萃 取时 间 21 5 h。梁永海 [6] 等通过 实验确 定的超 临界 CO2 萃 取大蒜 油 的具体工艺为: 大 蒜投 料量 400 g, 分 离 压力 10 M pa, 分 离温 度 45e , 萃取时间 4 h, 萃取温 度 45e , 萃 取压力 15 M pa, 流量 2 L / m in, 大蒜油的收率为 31 64 mg / kg。并对超临界 CO2 萃取法 与溶 剂萃取法作了对比, 发现超 临界 CO 2 萃取 的大蒜 油的 收率高 于 溶剂法, 且营养成分与风味、外 观都优于溶剂法所得的大蒜油。