生姜深加工工藝及經(jīng)濟(jì)附加值的分析

董 琳

(陜西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，西安 710038)

1 生姜功能研究現(xiàn)狀

生姜(ZingiberofficinaleRosc.)隸屬姜科多年生植物，分布廣泛，它地下部分的根莖可食用[1]。生姜起源于東南亞地區(qū)，之后傳入我國，深受人民喜愛，在我國很多地區(qū)被栽培。我國最出名的生姜品種有云南曲靖小黃姜、江西興國姜、廣東密輪細(xì)肉姜、山東安丘緬姜、山東萊蕪片姜、遵義大白姜[2,3]。當(dāng)今，我國是生產(chǎn)生姜的主要國家之一，也是較大的生姜加工出口國。2019年全球生姜產(chǎn)品出口量大約為1000噸，我國生姜產(chǎn)品出口量為680噸，占全球的60%以上[4]。

生姜中含有多種人體必需的物質(zhì)，例如：維生素、纖維素、蛋白質(zhì)和脂肪等；除此之外，生姜中還含有抗氧化、降血糖等物質(zhì)，例如：姜黃酮、姜揮發(fā)油、姜辣素和生姜多糖等[5]。目前，很多學(xué)者已經(jīng)加入到對生姜藥理性質(zhì)的研究。

生姜作為一種傳統(tǒng)的烹飪食物和香料，在我國歷史悠久，它也被中國的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為具有祛除人體風(fēng)寒的功效[6-8]。最新的研究結(jié)果表明，生姜中的多種生物活性物質(zhì)具有抗菌、抗氧化、降低血糖等諸多功效[9]，也可用于預(yù)防、治療中老年人疾病和保健品的開發(fā)[10]。除我國以外，很多種植生姜的國家也將生姜作為一種傳統(tǒng)的藥物廣泛使用。

2 生姜加工利用現(xiàn)狀

生姜擁有很多別名，常見的有因地辛、蜜炙姜。生姜最主要的藥用功效是祛除風(fēng)寒、溫肺化痰，它在《神農(nóng)本草經(jīng)》、《傷寒雜病論》兩書中的藥用功效已經(jīng)被記載。我國衛(wèi)生部也確定了生姜作為食藥兼用的植物，它可以在醫(yī)藥、食品加工、美容等領(lǐng)域廣泛運(yùn)用[11，12]。

2.1 生姜的初加工

2.1.1 傳統(tǒng)生姜產(chǎn)品

目前，生姜的初加工產(chǎn)品主要是利用生姜的姜辣味，將各種初加工產(chǎn)品作為食品調(diào)味劑使用，沒有充分地運(yùn)用生姜中的各種營養(yǎng)物質(zhì)。我國生姜初加工產(chǎn)品中常見的有糖醋生姜片、五味姜、腌制生姜、醬制生姜、姜絲、脫水姜片、干姜片、咸酸味姜等[13,14]。

2.1.2 生姜飲料

生姜具有獨(dú)特的姜辣風(fēng)味，同時(shí)也擁有保健功能，利用其功能與特性，添加在各類飲料中，作為保健飲料，也能吸引消費(fèi)者的眼球?，F(xiàn)在已經(jīng)被開發(fā)出來的生姜類飲料有生姜汁飲料、生姜果蔬果茶飲料、生姜果蔬汁復(fù)合飲料、生姜乳品復(fù)合飲料以及生姜保健飲品和酒類的復(fù)合飲料[15]。

2.2 生姜的精深加工

生姜的精深加工方法是指生姜采用現(xiàn)代提取工藝，獲得生姜活性物質(zhì)方法。研究人員發(fā)現(xiàn)生姜中的提取物在我國食品工業(yè)中被廣泛用作食品的調(diào)味劑、護(hù)色劑、抗氧化劑、防腐劑、保鮮劑、嫩化劑、凝乳劑、澄清劑等[16]。目前，生姜的精深加工方法主要有3種：超臨界水氣化合物蒸餾法、超臨界流體化合物萃取法、壓榨加工法[17]。提純得到的生姜有效成分主要有三類：揮發(fā)性甘油，這類物質(zhì)以復(fù)合甘油為主；姜辣素，成分復(fù)雜，主要由姜烯酚、姜酚、姜酮、姜二酮、姜二醇等化合物質(zhì)混合而成；二苯基庚烷，以非線性和環(huán)狀的對二苯基類化合物質(zhì)為主。

2.2.1 姜精油

姜精油是一種具有流動性的揮發(fā)精油，主要通過新鮮生姜經(jīng)過大量水汽高溫蒸餾提取工藝獲得[18]，姜精油呈透明、淺黃色。生姜精油具有殺菌、消炎、抗菌、抗癌、抗口腔潰瘍等藥用功能，同時(shí)還具有特殊芳香味，在食品、醫(yī)藥、化妝品等領(lǐng)域被廣泛地用作各種增香劑的原料使用[19]。

2.2.2 姜辣素

姜辣素又被稱為姜油樹脂，難溶于水，在室溫條件下顏色為琥珀色。姜辣素的化學(xué)成分穩(wěn)定。姜辣素又因?yàn)榫哂信c生姜相似的辛辣味，被廣泛用作各香料的添加劑和食品的調(diào)味料[20,21]。其中姜酚類物質(zhì)還能與含有腥味的肉類食品相互作用，在烹飪和加工食品時(shí)作為調(diào)味劑，祛除食品的異味。

3 生姜的各類深加工產(chǎn)品提取工藝

3.1 姜油的提取工藝

姜油的提取方法分別是水蒸氣蒸餾法、溶劑直接提取法、壓榨法[22]。根據(jù)姜油樹脂與姜精油兩種物質(zhì)的分子質(zhì)量與其他物質(zhì)的分子質(zhì)量的區(qū)別，分離獲得姜油樹脂與姜精油的混合物姜油。

水蒸氣蒸餾法：傳統(tǒng)的水蒸氣精油蒸餾的方法是從生姜中直接提取揮發(fā)性成分精油的最常用方法，該蒸餾方法為利用分壓的化學(xué)定律，將難溶于油或水的易揮發(fā)成分進(jìn)行蒸餾。

提取工藝：將生姜放入鍋中加熱、搗碎，然后往鍋中通入水蒸氣，1 h，降低溫度，蒸餾，獲得姜油。

優(yōu)缺點(diǎn)：姜油的得率為2%左右，此方法的優(yōu)點(diǎn)是投資少、操作簡單；缺點(diǎn)是生姜產(chǎn)油率低，蒸餾需要的時(shí)間較長，無法直接獲得姜辣素等非穩(wěn)定的揮發(fā)性精油組分[23]。

溶劑直接提取法：常用的提取方法，將生姜直接放入有機(jī)溶劑中進(jìn)行提取，根據(jù)溶質(zhì)與溶劑沸點(diǎn)的不同，將溶劑與溶質(zhì)進(jìn)行分離，從而獲得姜油樹脂。

提取工藝：將生姜切片，放入有機(jī)溶劑中，浸泡20 min，蒸餾，分離獲得姜油。

優(yōu)缺點(diǎn)：方便，可以大量同時(shí)提?。坏切枰玫胶芏嘤袡C(jī)溶劑，有些有機(jī)溶劑(苯酚)具有劇毒，操作過程中存在風(fēng)險(xiǎn)[24]。

壓榨法：利用姜油壓榨機(jī)對新鮮的生姜進(jìn)行壓榨處理，獲得其中的主要成分為姜油和沉淀樹脂。

提取工藝：將生姜清洗干凈，使用壓榨機(jī)進(jìn)行壓榨，獲得姜油與水等混合物。

優(yōu)缺點(diǎn)：操作成本低，但是姜油樹脂的獲得率極低，姜油樹脂中還包含大量的淀粉、礦物元素、蛋白質(zhì)和水等多種雜質(zhì)[25]。

3.2 生姜汁提取工藝

生姜汁作為一種調(diào)味劑和保健品，在復(fù)合保健飲料中被添加，以提高產(chǎn)品的附加價(jià)值和改善食品的風(fēng)味，例如紅棗生姜復(fù)合飲料。生姜汁的提取工藝流程如下：

生姜提汁工藝原料準(zhǔn)備：首先挑選品質(zhì)較好的生姜，去皮，放置于65 ℃的恒溫烘箱中，烘干，切成小姜塊備用。

工藝制作流程：取30 g的干姜塊，添加200 g的蒸餾水，打成姜漿，置于50 ℃恒溫的熱水浴室中加熱，1 h，取出后使用高溫進(jìn)行抽濾，獲得姜汁，將姜汁放置于各種飲料中制成姜汁類飲料[26]。

3.3 辣姜素的提取工藝

取0.15 g新鮮生姜研成粉末，放入蒸餾水中，在蒸餾水中加入少量的鹽酸；蒸餾并多次提取；獲得蒸餾液體后，加入少量的無水醋酸；50 ℃水浴鍋放置30 min；離心機(jī)6000 r/min離心5 min，獲得上清液，過濾，得到辣姜素[27]。

4 生姜加工產(chǎn)品附加值分析

生姜作為一種天然的物質(zhì)一直被廣泛運(yùn)用，它被添加在各種天然食品中。不僅增加食品的風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值，而且增加了這些食品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。蜜香暖姜系列風(fēng)味飲料的銷售價(jià)格達(dá)到10元/350 mL，相比于紅茶、綠茶各類風(fēng)味飲料的價(jià)格高出很多。普通的新鮮生姜銷售價(jià)格為2～10元/kg不等，將這些新鮮生姜制作成生姜茶后銷售價(jià)格大約為30元/kg，不僅大大提高了生姜的附加值，同時(shí)也增加了生姜在人們視野中出現(xiàn)的幾率，增加了生姜對人們的影響[28]。除了此系列生姜飲料以外，還有各種各樣的新鮮生姜系列產(chǎn)品。

隨著生姜深加工產(chǎn)品的研究人員增多，越來越多的生姜深加工產(chǎn)品被開發(fā)出來，生姜的附加值也將被大大開發(fā)出來[29]，生姜系列產(chǎn)品將成為未來火熱的產(chǎn)品。

5 小結(jié)

我國生姜的加工和生產(chǎn)方法目前仍然處于落后階段，生產(chǎn)加工設(shè)備簡陋，生產(chǎn)技術(shù)落后，大部分的生姜生產(chǎn)工藝還停留在原始階段，在傳統(tǒng)的生姜打漿、磨細(xì)、榨汁和蒸煮的生產(chǎn)技術(shù)和工藝操作過程中，生姜中有效營養(yǎng)成分被嚴(yán)重地破壞，嚴(yán)重地影響了生姜本身的營養(yǎng)價(jià)值。

為了徹底解決生姜加工過程中存在的嚴(yán)重問題，我國的生姜研究者已經(jīng)開始引進(jìn)西方的超微膠囊粉碎工藝和超臨界流體萃取法對生姜進(jìn)行加工，從而獲得高品質(zhì)的生姜深加工產(chǎn)品，這些先進(jìn)技術(shù)在一定程度上改善了我國生姜深加工產(chǎn)品的質(zhì)量。

6 展望

隨著人們的物質(zhì)和生活水平不斷提高，人們越來越重視食品的保健價(jià)值和功能；加之我國古代傳統(tǒng)的中醫(yī)理論認(rèn)為生姜具有清熱散寒、化痰止吐、健胃和益氣安神的保健功效；致使生姜深加工產(chǎn)品遇到了前所未有的機(jī)遇[30,31]。

過去5年內(nèi)，由于對食品和醫(yī)療藥物的需要使我國生姜產(chǎn)量迅速增加，同時(shí)對生姜化學(xué)成分及營養(yǎng)保健價(jià)值的研究也逐步深入[32]，結(jié)果表明生姜對人體的營養(yǎng)保健作用是其他的保健品無法替代的。因此，生姜具有廣闊的競爭力和市場前景。