生姜中黃酮提取技術(shù)研究進(jìn)展

皇甫陽鑫　閆慧云　高子怡

摘 要：生姜是我國資源極為豐富的一種藥食同源食品，生姜中含有黃酮類成分，具有多種功能活性，有廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。本文概述生姜中黃酮提取技術(shù)研究進(jìn)展，為生姜黃酮的研究、開發(fā)和利用提供參考。

關(guān)鍵詞：生姜；黃酮；提?。贿M(jìn)展

中圖分類號(hào)：P746.2+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170332001

黃酮類化合物（Flavonoids）是植物在長期自然選擇過程中產(chǎn)生的一類次生代謝產(chǎn)物，普遍存在于多種植物中[1]。諸多研究表明，黃酮類化合物具有抗氧化，抗衰老，抗菌，抗炎，抗腫瘤，降血脂，降血糖，治療心腦血管疾病等多種功能活性[2]，廣泛應(yīng)用于保健食品、醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域。生姜是姜科多年生草本植物姜（Zingiber officinale Rosc.）的根莖，為藥食同源食品，我國資源極為豐富。生姜中含有黃酮[3]，研究開發(fā)生姜中黃酮具有重要的實(shí)際意義。本文概述生姜中黃酮的提取技術(shù)研究進(jìn)展，為生姜黃酮的合理利用和進(jìn)一步研究開發(fā)提供參考。

1 溶劑提取技術(shù)

以乙醇為提取劑從生姜中提取黃酮是生姜中黃酮最基本的提取方法。王向國[4]研究了良姜中總黃酮的乙醇浸提工藝，通過單因素和正交試驗(yàn)確定的最佳提取工藝條件為：乙醇濃度50%，料液比1：20，提取溫度60℃，浸提時(shí)間1.5h。該工藝條件下，良姜黃酮得率為93.8mg/g。高紅巖[5]研究了生姜黃酮的乙醇浸提工藝，得到的最佳提取工藝為：以80%的乙醇為提取劑，提取溫度70℃， 料液比1：25，提取時(shí)間4h。該條件下，生姜黃酮提取率可達(dá)2.14%。張儒祥等[6]運(yùn)用正交試驗(yàn)法探討了生姜中黃酮的乙醇回流提取工藝。確定的最佳工藝條件為：85%乙醇作溶劑、料液比為1：2，在65～75℃下回流提取2h。高淑云等[7]研究了生姜黃酮的乙醇索氏提取工藝，通過響應(yīng)面法優(yōu)選的最佳工藝條件為：66.4%乙醇為提取劑，提取溫度96.65℃，料液比為1：39.9，提取時(shí)間為4.02h。該工藝條件下，生姜中黃酮的提取量為1.611mg/g。

2 微波輔助提取技術(shù)

微波提取技術(shù)是利用微波能快速破壞細(xì)胞壁加快活性成分溶出，從而有效提高提取速度和得率[8]。該提取技術(shù)具有快速高效、選擇性高、活性成分得率高、適用于熱不穩(wěn)定物質(zhì)提取等特點(diǎn)。郭艷華等[9]研究了微波輔助乙醇提取生姜中總黃酮。結(jié)果表明：50%乙醇為提取劑，料液比1：40（g/mL），微波功率464W、提取時(shí)間60s為最佳工藝。此條件下總黃酮得率為1.59%。劉玲玲等[10]也研究了微波輔助提取生姜中黃酮的提工藝。確定的最佳提取條件為：乙醇濃度80%，料液比1：30，微波功率640W，提取時(shí)間25s。生姜黃酮提取量為16.97mg/g。

3 超聲輔助提取技術(shù)

超聲輔助提取技術(shù)是利用超聲波產(chǎn)生的強(qiáng)烈的空化、振動(dòng)等效應(yīng)，造成植物細(xì)胞壁破裂，從而加速植物活性成分進(jìn)入溶劑[11]。該技術(shù)具有提取時(shí)間短、節(jié)約能源、環(huán)保和提取率高等優(yōu)勢(shì)。姜少娟等[12]通過正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化了生姜黃酮的超聲輔助提取工藝。優(yōu)化的提取工藝為：80%乙醇為提取劑，料液比1：12g/mL，超聲溫度50℃，超聲時(shí)間15min。該條件下，生姜黃酮的提取率為10.421%。王娜等[13]也研究了生姜黃酮的超聲輔助提取，確定的最佳提取工藝為：90%乙醇為溶劑，超聲溫度80℃，料液比1：20、超聲波強(qiáng)度80Hz，提取時(shí)間50min。該工藝條件下，生姜黃酮提取量為23.331mg/g。

4 溶劑熱法提取技術(shù)

溶劑熱法提取技術(shù)是在特定的密閉反應(yīng)器中，以有機(jī)溶劑或混合溶劑為提取介質(zhì)，通過對(duì)體系加熱，使提取介質(zhì)處于臨界或超臨界狀態(tài)表現(xiàn)出高活性、高傳質(zhì)速率等優(yōu)勢(shì)，從而促使活性成分溶出的一種提取技術(shù)。該技術(shù)具有有機(jī)溶劑用量少、提取速率快、操作簡便、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)[14]。郭雅翠[15]通過單因素試驗(yàn)結(jié)合正交試驗(yàn)的方法，研究優(yōu)化了生姜總黃酮的溶劑熱法提取工藝。優(yōu)化的生姜總黃酮溶劑熱法最佳工藝為：乙醇體積分?jǐn)?shù)70%、生姜粒徑0.5mm、提取時(shí)間為2.0h。在此工藝條件下，生姜總黃酮最高得率為92%。

5 酶輔助提取技術(shù)

酶輔助提取技術(shù)是利用各種酶能有效降解植物細(xì)胞壁，破壞細(xì)胞壁的致密構(gòu)造，減少細(xì)胞壁、細(xì)胞間質(zhì)等對(duì)有效成分從胞內(nèi)向外擴(kuò)散的傳質(zhì)阻力，促進(jìn)活性成分的溶出[16]。該提取技術(shù)具有綠色環(huán)保、安全高效等優(yōu)點(diǎn)。彭晶等[17]選用纖維素酶輔助提取大高良姜中黃酮，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)面優(yōu)化了大高良姜黃酮提取工藝。得到的最佳工藝條件為：纖維素酶添加量為30.0U/mL，酶解溫度56.6℃，pH 5.14，酶解時(shí)間1.71h。此工藝條件下，大高良姜總黃酮提取率為5.08%。

6 展望

我國有豐富的生姜資源，合理開發(fā)利用生姜中的黃酮類成分，有效提高生姜的科技附加值，具有重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。但就目前而言，我國有關(guān)生姜中黃酮的研究還不多，且極不系統(tǒng)，更未實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。因此極需從國家層面整合研究隊(duì)伍，加大研究力度，系統(tǒng)研究生姜黃酮的提取工藝，開發(fā)創(chuàng)新生姜黃酮的提取技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生姜黃酮的高效提取和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，使生姜黃酮在提高人們生活品質(zhì)、促進(jìn)人類健康中發(fā)揮更大作用。

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作者簡介：皇甫陽鑫（1996-），女，忻州師范學(xué)院化學(xué)系，參與國家大學(xué)生、山西省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目；趙二勞（1952-），男，本科，教授，從事天然產(chǎn)物活性成分研究。