生姜中揮發(fā)性物質(zhì)提取的研究進(jìn)展

□ 楊 琴 楊夢微 吳文桃 江西農(nóng)業(yè)工程職業(yè)學(xué)院

生姜為姜科姜屬植物的塊根莖，作為食物，有鮮姜、老姜之分。生姜是眾多食品加工生產(chǎn)過程中不可缺少的香辛調(diào)味料，也是我國資源極為豐富的一種藥食同源食品，其含有多種化學(xué)成分。研究表明生姜中的揮發(fā)性物質(zhì)能賦予食品特殊的香辛味，改善食品風(fēng)味，而且被證實具有抗氧化、抗菌、抗炎、抗癌和抗病毒等多種生理活性[1]。其生理活性與生姜中的揮發(fā)性物質(zhì)有很大關(guān)系。此次研究主要以最近幾年針對生姜當(dāng)中含有的揮發(fā)性物質(zhì)的提取研究為分析對象，對其加以深入探究和說明。

1 針對生姜當(dāng)中包含揮發(fā)性物質(zhì)的說明

生姜中存在超過百種物質(zhì)，以揮發(fā)油、姜辣素以及二苯基庚烷為主。此外，其中還含有多種碳水化合物、氨基酸、礦物質(zhì)與維生素等[2]。生姜中的揮發(fā)性物質(zhì)主要是生姜精油和姜辣素。

生姜精油是一種從生姜根莖中提取出來的，淺黃色透明的揮發(fā)性液體[3]，具有濃郁的芳香性，在食品藥品領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。目前，已發(fā)現(xiàn)生姜精油中有超過70 種成分，主要可分為倍半萜烯類、氧化倍半萜烯、單萜烯和氧化單萜烯類[4—5]。

姜辣素主要存在于新鮮姜中，屬于一種辛辣味十分顯著的化合物，涵蓋姜酚與姜酮、姜醇等眾多不同類別的辣味物質(zhì)。

二苯基庚烷是一類具有抗氧化活性的物質(zhì)，其中含有1，7—二取代苯基，屬于一種具有母體結(jié)構(gòu)的化合物，涵蓋了線性與環(huán)狀二苯基庚烷類化合物等。

通常情況下，生姜內(nèi)的黃酮類化合物含量是非常高的，其不但抗氧化性較強，而且能夠?qū)ψ杂苫M(jìn)行清除，以達(dá)到降糖降脂以及抵抗衰老的效果[6]。

2 生姜中揮發(fā)性物質(zhì)的提取方法

當(dāng)前提取生姜中揮發(fā)性物質(zhì)的方式涵蓋下述類型：比如，水蒸氣蒸餾法和溶劑浸提法，當(dāng)然，超臨界CO2萃取法與壓榨法的應(yīng)用效果也是十分顯著的。

2.1 水蒸氣蒸餾法

水蒸汽蒸餾法是《中國藥典》中記載的且實驗室最常用的方法，運用此種方式的過程中，首先，對生姜或干姜進(jìn)行粉碎處理，然后添加水進(jìn)行浸泡，在常壓、加壓下，安裝相應(yīng)的冷凝器裝置后煮沸，進(jìn)而使揮發(fā)油蒸發(fā)，完成提取，具有簡單、易操作、避免有機溶劑污染等優(yōu)點，主要可獲得揮發(fā)性較大的精油，揮發(fā)性極小的姜油中含有較多的水蒸汽，為此，使用水汽蒸餾法僅可以完成對姜內(nèi)一部分姜油的提取任務(wù)，相應(yīng)得率在1.5%～2.5%的范圍之內(nèi)。

2.2 溶劑浸提法

溶劑浸提法包括直接溶劑浸泡法和索氏提取法，前者是將固態(tài)生姜直接浸泡在溶劑中，使姜中所含有效成分按一定的規(guī)律（如費克定律），逐漸溶解于溶劑中而被“浸泡”出來；后者則是利用溶劑加熱回流及虹吸原理，使固態(tài)生姜中的有效成分能夠連續(xù)多次被溶劑萃取。浸提的姜油樹脂所含化學(xué)成分與選用的溶劑關(guān)系很大，提取時大多用極性強的溶劑，如乙醚、乙醇、丙酮等，其中用乙醇連續(xù)索氏提取可獲得姜的總含油量[6]。該法主要用于姜油樹脂的提取。

2.3 超臨界CO2 萃取法

超臨界流體萃取是利用CO2在超臨界狀態(tài)下對待分離混合物中的物質(zhì)進(jìn)行萃取分離，能同時獲得揮發(fā)性和非揮發(fā)性姜油。該方法獲得的揮發(fā)性油類成分更豐富，同時能減少生姜中不穩(wěn)定成分的分解，其生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率優(yōu)于傳統(tǒng)的水蒸氣蒸餾。超臨界CO2萃取方法效率高、能耗小、天然無污染，符合綠色生產(chǎn)的大趨勢，是當(dāng)前大力推廣并廣泛應(yīng)用的提取天然精油的現(xiàn)代工藝技術(shù)。

2.4 壓榨法

所謂壓榨法，是一種可以維持相關(guān)藥材香氣的揮發(fā)油提取方式，不但具有悠久的發(fā)展歷史，而且十分簡單。我國著名學(xué)者文紅梅等在其研究的過程中[7]，主要通過液相色譜法與氣相色譜法相結(jié)合的方式，對用水蒸氣蒸餾法和壓榨法提取的生姜汁加以分析，進(jìn)而驗證利用壓榨法制備的生姜汁內(nèi)是否包含揮發(fā)油。應(yīng)用此方法不僅提高了實際操作便利性，而且使揮發(fā)性組分得以保留，能耗較低，造成的污染也較小，對含油量較高的新鮮藥材揮發(fā)油的制備是非常適用的。

3 結(jié)語

綜上所述，對于生姜當(dāng)中的揮發(fā)性物質(zhì)而言，其屬于生姜不可或缺的構(gòu)成部分之一，現(xiàn)階段采用的提取方法技術(shù)十分成熟，并且能夠確定其的化學(xué)組成。可通過現(xiàn)代分離技術(shù)和食品加工新技術(shù)，逐步提高深加工產(chǎn)量和質(zhì)量，其應(yīng)用前景將更廣闊。