生姜功能因子的分離和純化.pdf

1、姜(ZingerOfficinaleRosc)，別名生姜、白姜、均姜，屬姜科(Zingerberaceae)姜屬多年生草本植物，是一種傳統(tǒng)藥食兩用農(nóng)作物。中國是生姜的發(fā)源地及主要出產(chǎn)國之一，年出口量占世界總出口量的40％。到目前為止，生姜的消費(fèi)和食用還處在較低的加工水平上，隨著現(xiàn)代技術(shù)在食品加工中的應(yīng)用，人們對生姜成分及功效的研究越來越深入。對生姜中功能因子進(jìn)行分離和純化，充分利用生姜中有效成分，提高生姜的利用價(jià)值，有力的推動我國對生姜

2、的開發(fā)和利用朝著精深加工、功效研究、天然健康的方向發(fā)展，與國際研究接軌，促進(jìn)我國生姜種植業(yè)的發(fā)展，提高其附加值，增進(jìn)人們身體健康。不僅具有經(jīng)濟(jì)意義，也有十分重要的學(xué)術(shù)意義。 本文以甘肅產(chǎn)新鮮老姜為原料，采用特征遠(yuǎn)紅外干燥技術(shù)(SFI)、超臨界CO2流體萃取技術(shù)(SFE-CO2)、超高速離心技術(shù)、真空蒸餾分離技術(shù)、大孔樹脂吸附和洗脫技術(shù)等方法研究生姜中功能因子分離和純化工藝，并對分離和純化的成分純度進(jìn)行測定并進(jìn)行定性的分析，選擇最

3、佳的分離和純化工藝。具體結(jié)論如下： 1.超臨界CO2流體萃取(SupercriticalCO2FluidExtraction,簡寫SCFE)法能濃縮生姜作為香辛料的全部風(fēng)味精華，萃取物姜油樹脂中絕大部分功能因子生姜黃酮、姜辣素都從生姜中萃取出來。通過對萃取壓力、萃取溫度、萃取時(shí)間三因素進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)及正交實(shí)驗(yàn)，得出姜油樹脂超臨界CO2萃取的最佳工藝參數(shù)：萃取壓力30Mpa萃取溫度50℃萃取時(shí)間180min。最佳條件的姜油樹脂萃取

4、率為7.61％，高于以往文獻(xiàn)報(bào)道的最高萃取率6.03％[80]。與傳統(tǒng)的溶劑法(水，有機(jī)溶劑)提取姜精油相比，超臨界CO2流體萃取的優(yōu)點(diǎn)是：萃取效率高，姜油樹脂的萃取更完全、更徹底；操作溫度低，不會改變姜油樹脂的理化性質(zhì)；萃取時(shí)間短，萃取效率高；工藝簡單易于控制，產(chǎn)品質(zhì)量好，無溶劑殘留，CO2可循環(huán)利用。SCFE萃取工藝具有高效、綠色、節(jié)能和易于保留產(chǎn)品中天然活性成分等一系列優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是設(shè)備一次性投資較大，萃取過程無法連續(xù)操作。超臨界流

5、體能夠更好的分離和純化生姜中的功能因子；用超臨界萃取法得到干姜中姜辣素的含量為1.625％，與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑(乙醇)萃取法得到干姜中姜辣素的含量為0.837％[66]相比，萃取物姜油樹脂中姜辣素的含量提高94.15％；用超臨界萃取法得到干姜中生姜黃酮的含量為1.395％，與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑(乙醇)萃取法得到干姜中生姜黃酮的含量為0.7147％[5]相比，萃取物中生姜黃酮的含量提高95.18％。 2.姜辣素的分離和純化：生姜中的姜辣

6、素保持了生姜的特有風(fēng)味，是姜油樹脂的主要成分之一。利用大孔樹脂對姜辣素的吸附特性，選擇吸附量和洗脫率較好的大孔樹脂，從分離液中將姜辣素吸附，然后用洗脫液洗脫以達(dá)到分離純化的目的。姜辣素分離和純化工藝的最佳方案：將姜油樹脂溶于體積分?jǐn)?shù)為80％甲醇中，取其溶液上柱層析。吸附樹脂采用AB-8型大孔樹脂為填充物的柱層析法，得到姜辣素純度為56.4％高于以往文獻(xiàn)報(bào)道最高純度48.3％[3]。3.生姜黃酮分離和純化：生姜含有黃酮類物質(zhì)，是生姜中重要

7、的功能因子。對生姜黃酮的分離和純化的研究鮮有報(bào)道，特別是純度還未有相關(guān)數(shù)據(jù)。生姜黃酮作為一種功能因子存在于姜油樹脂中，生姜黃酮具有抗氧化、抗衰老、降血脂、治療心血管疾病等。利用大孔樹脂對黃酮類的吸附性，從提取液中將黃酮吸附，然后用洗脫劑洗脫，達(dá)到分離純化的目的。分離和純化生姜黃酮最佳工藝條件是：用超臨界CO2裝置提取姜油樹脂，將其按體積1：5溶于甲醇中，超速離心去除極性小的不溶物，在50℃減壓蒸餾去除甲醇，然后按體積1：5溶于50％乙醇