姜辣素的提取工藝分析目錄TOC\o"1-3"\h\u13951姜辣素的提取工藝分析 III172331.1有機(jī)溶劑提取法 III206161.2超臨界流體萃取法 III144811.3酶輔助提取技術(shù) IV44401.4微波輔助提取技術(shù) V216461.5超聲輔助提取技術(shù) V1.1有機(jī)溶劑提取法有機(jī)溶劑提取法，即通過(guò)選用適當(dāng)溶劑，它是工業(yè)生產(chǎn)上經(jīng)常使用的一種方法。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，為了提高姜辣素的得率，需要對(duì)溶劑進(jìn)行優(yōu)化。目前，常用溶劑為乙醇，乙酸乙酯和甲醇，還常常用水代替溶劑，但是，鑒于姜辣素溶解性及提取成本問(wèn)題，多數(shù)將以乙醇為溶劑進(jìn)行姜辣素的提取。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外對(duì)姜辣素的研究主要集中在制備高純度的姜黃色素方面。傅秀娟等用該法從干姜中提取姜辣素，姜辣素的率4.79%。費(fèi)曉燕用有機(jī)溶劑提取法提取姜辣素的率2.14%。姜辣素在食品、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。鐘華青等用回流提取法對(duì)姜渣進(jìn)行了姜辣素提取，經(jīng)測(cè)定姜辣素的率1.53%。本文提出了一種新的姜揮發(fā)油的提取方法——超聲波輔助超聲提取法。有機(jī)溶劑提取法操作簡(jiǎn)單、提取設(shè)備簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉，適用于工業(yè)化大批量生產(chǎn)模式。1.2超臨界流體萃取法超臨界流體萃取法（SupercriticalFluidExtraction,SFE）被認(rèn)為是一種新型的、更環(huán)保的萃取方法，見(jiàn)圖1，某些活性成分可由天然植物用此法分離。它具有高效節(jié)能的特點(diǎn)，因此成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)之一。SFE多采用臨界狀態(tài)下流體的特性，通過(guò)對(duì)流速，溫度的變化、以壓力，萃取時(shí)間為參數(shù)實(shí)現(xiàn)有效成分分離，這些參數(shù)對(duì)SFE的效率也有一定影響。超臨界二氧化碳由于其自身獨(dú)特的物理化學(xué)特性使它成為一種很好地提取物質(zhì)的技術(shù)。CO2用作常用萃取劑無(wú)毒無(wú)害，且萃取后溶劑易于分離，經(jīng)過(guò)處理的基質(zhì)上基本沒(méi)有留下任何痕跡，較低的萃取溫度有利于將產(chǎn)物的熱降解降到最低限度。因此，近年來(lái)受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，并成為一種重要的研究手段。SFE法比其他方法更迅速，更有效，操作較為方便，且對(duì)周圍環(huán)境較為友好。本文綜述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于超臨界二氧化碳萃取技術(shù)及其在食品領(lǐng)域中應(yīng)用研究的現(xiàn)狀，并展望其發(fā)展趨勢(shì)。馮青云等人采用超臨界CO2萃取法，姜醇平均萃取率1.20%。陳耕夫等用氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)超臨界CO2萃取法從干姜中提取姜辣素進(jìn)行了檢測(cè)，鑒定出27種化合物。在此基礎(chǔ)上，他們將這兩種不同的提取物分別添加到牛乳中以考察其抗氧化作用。Justo等對(duì)超臨界提取所得生姜提取物及迷迭香提取物進(jìn)行抗氧化性能評(píng)價(jià)，并采用HPLC,GC-MS進(jìn)行分析、酚類化合物的含量及抗氧化活性表征了提取物的性質(zhì)，上述結(jié)果說(shuō)明所得提取物為化學(xué)、用于食品和制藥行業(yè)的潛在合成抗氧化劑替代品。在此基礎(chǔ)上提出了以姜辣素為原料制備抗氧化添加劑的方法。超臨界CO2萃取法具有高效的效率，提取時(shí)間雖然很快，但是費(fèi)用很高，僅供實(shí)驗(yàn)探索研究，沒(méi)有帶來(lái)真正的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。圖1超臨界CO2萃取裝置示意圖1.3酶輔助提取技術(shù)酶輔助提取，就是利用酶類所具有的特殊特性，損害植物細(xì)胞壁，再輔之以溶劑提取法等，對(duì)其生物活性成分進(jìn)行進(jìn)一步的提取。由于其在生產(chǎn)效率方面具有很大優(yōu)勢(shì)，目前已成為提取天然產(chǎn)物中有效成分最有效方法之一。國(guó)內(nèi)學(xué)者用纖維素酶協(xié)助姜辣素的提取，姜辣素得率1.85%，對(duì)使用α－淀粉酶，粘膠酶和纖維素酶進(jìn)行了研究、蛋白酶，果膠酶萃取姜辣素，還討論了各酶對(duì)姜辣素水平的影響，用乙醇對(duì)酶預(yù)處理生姜進(jìn)行萃取，它姜辣素得率高達(dá)6.20%。本文還討論了不同種類的酶在酶輔助提取中的作用及其應(yīng)用前景。酶輔助提取技術(shù)等，不但使提取過(guò)程更綠色環(huán)保，而采用聯(lián)用萃取技術(shù)，則能克服以酶為基礎(chǔ)的提取所存在的幾個(gè)重大缺陷，如萃取時(shí)間長(zhǎng)，溶劑使用不當(dāng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，酶處理能夠提高姜辣素的收率。采用酶輔助提取和溶劑提取相結(jié)合的方法，提取迅速，生物利用度較高，故適于天然化合物萃取。1.4微波輔助提取技術(shù)微波輔助提取與酶輔助是相同的，在機(jī)械性能的幫助下，促進(jìn)溶劑加速滲透細(xì)胞壁，能對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行快速萃取。目前微波輔助萃取已被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥及環(huán)境檢測(cè)領(lǐng)域，但在天然藥物研究中的應(yīng)用較少。劉成梅等用微波輔助萃取法對(duì)姜辣素進(jìn)行了提取，并且對(duì)提取條件進(jìn)行了優(yōu)化，使生姜姜辣素的率達(dá)0.78%。在此基礎(chǔ)上，研究超聲波、微波、乙醇對(duì)姜辣素的量的影響。微波輔助提取可以加速萃取步驟，降低溶劑消耗，節(jié)約了分析時(shí)間，有效提取可降解化合物，阻止活性化合物被氧化，熱降解，予以溶劑提取法，能完善傳質(zhì)機(jī)理，減少溶劑消耗。1.5超聲輔助提取技術(shù)超聲輔助提取就是在超聲波輔助下，對(duì)植物細(xì)胞壁進(jìn)行損傷，對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物的萃取速度也相同，超聲輔助提取技術(shù)就是可以強(qiáng)化萃取過(guò)程中傳質(zhì)機(jī)理。超聲作為一種能量形式可用于各種物質(zhì)的高效分離與富集。已知利用超聲引起的空化可引起液體循環(huán)電流，湍流等物理效應(yīng)，這些物理效應(yīng)將使傳質(zhì)速率明顯增大，在固液萃取的若干工藝中，超聲波能有效地提高產(chǎn)率及傳質(zhì)速率。超聲處理還可改善萃取物的穩(wěn)定性和溶解性以及降低提取物的表面張力。超聲誘導(dǎo)空化現(xiàn)象損傷葉片組織及細(xì)胞壁，能夠提高固體材料滲透性，由此，強(qiáng)化溶劑分子可以向內(nèi)部區(qū)域滲透，由此提取天然植物中有效成分。超聲誘導(dǎo)酶解產(chǎn)物的分離是一種高效的分離手段。一些研究采用超聲輔助的方法提取姜辣素，并對(duì)其影響因素進(jìn)行了優(yōu)選提取，縮短姜辣素的萃取時(shí)間。探索了超聲輔助醇基深度共熔溶劑（DES）合成的方法，將多個(gè)DES按同等條件同時(shí)進(jìn)行綜合，再以制得的DES為研究對(duì)象，繼續(xù)應(yīng)用超聲輔助技術(shù)進(jìn)行研究，以姜粉為原料