白皮大蒜中大蒜素的提取

馬曉年++鄒艷麗++周新鳳++范多青++段海波

摘要：大蒜素是由蒜氨酸在內(nèi)源蒜酶的催化作用下反應(yīng)生成的，具有多種重要生理功能。以白皮大蒜為原料，采用有機(jī)溶劑提取法提取白皮大蒜中的大蒜素并且采用分光光度法測定大蒜提取液中的大蒜素含量，通過單因素試驗(yàn)分別分析了乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取溫度、提取時(shí)間以及料液比對(duì)白皮大蒜中大蒜素提取率的影響。結(jié)果表明，最佳提取條件為乙醇的體積分?jǐn)?shù)60%、提取溫度50 ℃、提取時(shí)間2 h、料液比為1∶4（g/mL）。在上述的最優(yōu)條件下大蒜素的提取率可達(dá)0.62 mg/g。該結(jié)論可以為大蒜素工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的根據(jù)。

關(guān)鍵詞：白皮大蒜；大蒜素；提?。惶崛÷?；單因素

中圖分類號(hào)：TQ914.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2017）16-3130-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.16.033

The Extraction of Allicin in Garlic

MA Xiao-nian1，ZOU Yan-li2，ZHOU Xin-feng2，F(xiàn)AN Duo-qing3，DUAN Hai-bo3

（1.Kunming Center for Disease Control and Prevention，Kunming 650228，China；

2.Chuxiong Normal University，Chuxiong 675000，Yunnan，China；

3.Yunnan Tobacco Industry Co.，Ltd. Technology Center， Kunming 650231，China）

Abstract： Allicin is composed of alliin in endogenous garlic enzyme catalysis reaction，with a variety of important physiological functions. By using white garlic as raw material by organic solvent extraction of white garlic allicin and the spectrophotometric determination of allicin content in garlic extract，by using the method of single factor experiment，respectively analysis of ethanol volume fraction，extraction temperature，extraction time and ratio of material to liquid on the white garlic allicin in extraction rate. Through experiments，the results showed that the optimal extraction conditions were the volume fraction of ethanol 60%，the extraction temperature 50 ℃，the extraction time 2 h，the solid-liquid ratio 1∶4 g/mL. The extraction rate of 0.62 mg/g in the best condition of the allicin under. The conclusion can provide some according to the industrial production of allicin.

Key words： white garlic； allicin； extract； extraction rate； single factor

大蒜，又稱為蒜頭，是百合科蔥屬植物。其中含有大蒜素、蛋白質(zhì)、脂類等多種營養(yǎng)成分[1-3]。有濃烈的蒜辣氣，味辛辣。有刺激性氣味，可食用或供調(diào)味，亦可入藥。地下鱗莖分瓣，按皮色不同分為紫皮種和白皮種。大蒜素，又稱為大蒜油，是從大蒜球莖中分離的一種物質(zhì)，而且具有強(qiáng)烈的味道。大蒜素的化學(xué)名叫二烯丙基硫代亞磺酸酯，它的分子式為C6H12S20。根據(jù)查閱文獻(xiàn)可知，在新鮮的蒜頭中是不含有大蒜素，而是含有它的前體——蒜氨酸[4]，它是以穩(wěn)定、無臭的形式存在于大蒜中的，當(dāng)把大蒜搗碎之后，蒜氨酸就在一種內(nèi)源蒜酶的催化作用下反應(yīng)生成了大蒜素，這時(shí)大蒜才會(huì)產(chǎn)生令人不愉快的氣味[5]。而在一個(gè)完整的細(xì)胞中，蒜氨酸存在于細(xì)胞質(zhì)當(dāng)中，而蒜氨酸酶存在于液泡當(dāng)中[6]，當(dāng)把大蒜搗碎后二者接觸就使蒜氨酸發(fā)生反應(yīng)生成大蒜素。大蒜素具有抗菌、抗真菌、抗原蟲、抗腫瘤、殺精、抗動(dòng)脈粥樣硬化效應(yīng)等多種保健功效[7]，而它的這些作用都是因?yàn)樗辛虼鷣喕撬狨ヮ?，而大蒜素占總硫代亞磺酸酯?0%左右[8]，因此很多國外醫(yī)學(xué)研究者已將大蒜素廣泛用于醫(yī)學(xué)研究。

大蒜素的提取方法主要有4種，即水蒸氣蒸餾法、有機(jī)溶劑提取法、超臨界萃取法和空微波萃取法[9，10]。水蒸氣蒸餾法雖然設(shè)備簡單，操作也很簡單，但是提取出來的大蒜素的提取率很低。超臨界萃取法雖然提取率高、質(zhì)量好，但是成本高、設(shè)備比較復(fù)雜、操作不易。真空微波萃取法雖然設(shè)備簡單、提取率高，但是由于微波提取加熱很快，使大蒜素很快就達(dá)到了很高的溫度，致使大蒜素分解。有機(jī)溶劑提取法設(shè)備簡單、操作簡單、生產(chǎn)成本低、提取率高。本研究采用有機(jī)溶劑提取法提取白皮大蒜中的大蒜素，并從乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取溫度、提取時(shí)間、料液比方面考察，以得到大蒜素提取率最高的提取條件。以便為大蒜素工業(yè)化生產(chǎn)提供一定的依據(jù)。endprint

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選用722型光柵分光光度計(jì)（山東高密分析儀器廠）；電子天平（奧豪斯儀器有限公司）。白皮大蒜，購買于楚雄市和瑞祥農(nóng)貿(mào)市場。另購買無水乙醇、5，5-二硫二硝基苯甲酸、L-半胱氨酸、高錳酸鉀、硫酸。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 大蒜素的提取及定性檢驗(yàn) 稱取一定質(zhì)量的搗碎的大蒜于40 ℃下加熱30 min[11]后，加入一定量的乙醇溶液，控制一定的溫度和時(shí)間進(jìn)行大蒜素的提取，提取完成后，經(jīng)抽濾，然后將濾液轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶，并加入相應(yīng)體積分?jǐn)?shù)的乙醇定容至刻度，然后測定大蒜素的含量。取大蒜提取液2 mL于試管中，加入2滴0.5%的高錳酸鉀溶液及1滴5%的硫酸溶液，搖動(dòng)試管，如果溶液顏色消失即含有大蒜素。

1.2.2 提取液中大蒜素含量的測定[12] 取0.01 mol/L的半胱氨酸溶液1 mL于50 mL容量瓶中，加水至刻度。取稀釋50倍的半胱氨酸溶液9 mL于小燒杯中，然后再加入0.002 mol/L的5，5-二硫二硝基苯甲酸溶液2 mL，在25 ℃下保溫15 min后在412 nm波長下測定其吸光度A1（以蒸餾水作參比）。取定容至100 mL的大蒜素溶液1 mL于50 mL容量瓶中加入相應(yīng)體積分?jǐn)?shù)的乙醇至刻度。取稀釋50倍的半胱氨酸溶液9 mL于小燒杯中，加入1 mL經(jīng)稀釋的大蒜素溶液，搖勻，在25 ℃下保溫15 min后取出加入0.002 mol/L的5，5-二硫二硝基苯甲酸溶液1 mL，在25 ℃下繼續(xù)保溫15 min后在412 nm波長下以蒸餾水作參比，測定其吸光度值A(chǔ)2。依據(jù)朗伯比爾定律計(jì)算出大蒜素的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)大蒜素提取率的影響

稱取搗碎的大蒜5份，每份20 g，40 ℃下加熱30 min后，分別向5份式樣中加入體積分?jǐn)?shù)為40%、50%、60%、70%、80%的乙醇溶液60 mL于30 ℃下提取1 h，提取完成后過濾，濾液用相應(yīng)乙醇體積分?jǐn)?shù)定容至100 mL，測定溶液中的大蒜素含量，平行試驗(yàn)3次，并計(jì)算大蒜素的提取率。

由圖1可知，當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%以下時(shí)，大蒜素提取率隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大而增大，乙醇體積分?jǐn)?shù)為60%時(shí)，大蒜素提取率最大，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)進(jìn)一步的升高，大蒜提取液中大蒜素提取率逐漸減小。因此，采用體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇溶液為提取劑可以獲得較好的效果。

2.2 提取溫度對(duì)大蒜素提取率的影響

稱取搗碎的大蒜5份，每份20 g，40 ℃下加熱30 min后，分別向5份式樣中加入60%乙醇60 mL于30、40、50、60、70 ℃下提取1 h，提取完成后過濾，濾液用相應(yīng)體積分?jǐn)?shù)乙醇定容至100 mL，測定溶液中的大蒜素含量，平行試驗(yàn)3次，并計(jì)算大蒜素的提取率。

由圖2可知，在提取溫度低于50 ℃時(shí)，隨著提取溫度的升高，大蒜素提取率逐步提高，提取溫度為50 ℃時(shí)，大蒜素提取率最大。隨著提取溫度進(jìn)一步升高，大蒜提取液中大蒜素提取率逐漸減小。因此，在50 ℃時(shí)提取可獲得較好的效果。

2.3 提取時(shí)間對(duì)大蒜素提取率的影響

稱取搗碎的大蒜5份，每份20 g，40 ℃下加熱30 min后，分別向5份式樣中加入60%乙醇60 mL，50 ℃下提取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h，提取完成后過濾，濾液用相應(yīng)乙醇體積分?jǐn)?shù)定容至100 mL，測定溶液中的大蒜素含量，平行試驗(yàn)3次，并計(jì)算大蒜素的提取率。

由圖3可知，當(dāng)提取時(shí)間小于2.0 h時(shí)，隨著提取時(shí)間的延長，大蒜素提取率也逐漸增大。在提取時(shí)間為2.0 h時(shí)，大蒜素提取率最高。當(dāng)提取時(shí)間大于2.0 h后，由于乙醇的揮發(fā)，隨著提取時(shí)間的增加，大蒜提取液中大蒜素提取率反而下降。因此，在提取時(shí)間為2.0 h時(shí)可獲得較好的效果。

2.4 料液比對(duì)大蒜素提取率的影響

稱取搗碎的大蒜5份，每份20 g，40 ℃下加熱30 min后按料液比（g/mL，下同）分別為1∶2、1∶3、 1∶4、1∶5、1∶6加入60%乙醇，50 ℃下提取2 h，提取完成后過濾，濾液用相應(yīng)體積分?jǐn)?shù)乙醇定容至100 mL，測定溶液中的大蒜素含量，并計(jì)算大蒜素的提取率。

由圖4可知，當(dāng)溶液在料液比>1∶4時(shí)，隨著溶劑的增加大蒜提取液中大蒜素提取率增加，料液比為1∶4時(shí)大蒜素提取率最高，當(dāng)料液比<1∶4時(shí)，隨著料溶劑的增加大蒜素提取率逐漸減小。因而料液比為1∶4時(shí)可以獲得較好效果。

3 小結(jié)

本研究利用有機(jī)溶劑提取法從大蒜中提取大蒜素，通過改變乙醇體積分?jǐn)?shù)、提取溫度、提取時(shí)間、料液比4個(gè)單因素，考察了有機(jī)溶劑提取法各因素對(duì)大蒜中大蒜素提取率的影響，通過試驗(yàn)確定最優(yōu)提取條件為乙醇體積分?jǐn)?shù)60%、提取溫度50 ℃、提取時(shí)間2 h、料液比為1∶4，此最佳條件下大蒜素提取率為0.62 mg/g。

參考文獻(xiàn)：

[1] 閆淼淼，許 真，徐 蟬，等.大蒜功能成分研究進(jìn)展[J].食品科學(xué)，2010，31（5）：312-318.

[2] 蘇美瓊，楊柏崇，成密紅，等.大蒜的功效及綜合利用研究進(jìn)展[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2003，12（4）：151-156.

[3] 趙風(fēng)嶺，陸明旦，于 慧，等.大蒜的保健作用及大蒜素的提取[J].山東輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1997，11（1）：68-70.

[4] 楊俊峰.大蒜素研究進(jìn)展[J].廣州化工，2011，39（1）：32-34.

[5] 何榮海，馬海樂.大蒜有效成分的提取研究進(jìn)展[J].食品科技，2004（10）：40-42.

[6] 梁 斌，楊 銳.大蒜油的提取方法及其研究進(jìn)展[J].固原師專學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，23（3）：28-30.

[7] 胡玉熙，陳 曦，劉清飛，等.大蒜素藥理作用研究的最新進(jìn)展[J].藥學(xué)進(jìn)展，2007，31（11）：481-485.

[8] 李 瑜，許時(shí)嬰.分光光度法測定大蒜提取物中硫代亞磺酸酯[J].食品與機(jī)械，2004，20（3）：51-53.

[9] 王家埔，于克學(xué)，高翠希.大蒜油提取與應(yīng)用研究現(xiàn)狀[J].保鮮與加工，2002，2（4）：11-12.

[10] 晁芳芳，李 森.大蒜油不同加工工藝的比較[J].西北糧油科技，2003（4）：47-48.

[11] 王 偉，古麗娜孜，李瑾瑜，等.賽買提大蒜中大蒜素的提取工藝研究[J].中國調(diào)味品，2009，34（9）：90-92.

[12] 熊 偉.紫皮大蒜素的提取工藝研究[D].南昌：南昌大學(xué)，2006.endprint