生姜加工產(chǎn)品應(yīng)用研究現(xiàn)狀與前景展望

周陸紅，李 萌，韓太利，孫繼峰，譚金霞

（濰坊市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，山東 濰坊 261071）

生姜是一種藥食同源作物，又名地辛、百辣云。其性喜溫，具有發(fā)汗解表、化痰止咳等功效，民間也一直存在“冬吃蘿卜夏吃姜”的說(shuō)法。生姜的栽培歷史悠久，多種植于中國(guó)、印度、日本和朝鮮等亞洲國(guó)家，部分種植于非洲及南美洲部分地區(qū)。中國(guó)是目前世界上生姜栽培面積最大且生產(chǎn)總量最多的國(guó)家，在中國(guó)南北地區(qū)均有生姜種植，且地方品種資源豐富多樣。據(jù)統(tǒng)計(jì)，生姜種植面積較大的省份有山東、四川、廣西、福建和湖南等[1]。圖1是2000—2018年中國(guó)生姜種植面積的變化情況[2]，除2007—2008年和2011—2013年外，生姜種植面積整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。生姜種植面積的增加可能會(huì)導(dǎo)致一定程度的產(chǎn)品滯銷，甚至由于貯存不當(dāng)造成腐爛變質(zhì)；因此，可以將其加工成生姜制品，在保留其營(yíng)養(yǎng)保健成分的同時(shí)改善產(chǎn)品口感，使其更易于被人們接受，還可以擴(kuò)大銷路、適當(dāng)延長(zhǎng)保質(zhì)期，從而提高產(chǎn)品附加值。

中國(guó)也是生姜的主要出口國(guó)之一，但產(chǎn)品大多是普通保鮮生姜，導(dǎo)致近幾年我國(guó)對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家的生姜出口份額大幅下降[3]；因此，將生姜應(yīng)用于功能性和深加工產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，既可以減少原材料腐爛變質(zhì)，也可以提高產(chǎn)品附加值，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。本文對(duì)生姜加工產(chǎn)品和加工副產(chǎn)物的利用研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)，以期為生姜加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展和實(shí)際生產(chǎn)提供參考。

1 生姜的營(yíng)養(yǎng)及藥用價(jià)值研究

生姜含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，除含有蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、多糖、維生素和微量元素等，還含有姜精油、姜辣素和生姜多糖等活性物質(zhì)[4]。每100 g新鮮生姜中干物質(zhì)含量為13.2～15.0 g，粗蛋白為7.9～10.0 g，總脂類為5.7～14.5 g，可溶性總糖為2.0～5.3 g，纖維素為5.2～6.0 g，淀粉為5.8～8.9 g[5]。

生姜是藥食同源作物，其藥理作用的研究主要集中在活性成分上。目前已有研究表明，生姜及其相關(guān)的生物活性化合物具有潛在的抗癌特性。Lv等[6]發(fā)現(xiàn)6-姜酚可影響小鼠和人肺癌細(xì)胞的增殖，并從中純化和鑒定了主要代謝物；Lee等[7]研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)腸癌細(xì)胞在6-姜酚作用下會(huì)發(fā)生凋亡，通過(guò)抑制細(xì)胞周期蛋白D1的表達(dá)和誘導(dǎo)NAG-1和G1細(xì)胞的周期阻滯，從而抑制細(xì)胞增殖；另外，生姜的活性成分對(duì)于乳腺癌、宮頸癌、鼻咽癌和視網(wǎng)膜細(xì)胞瘤等多種細(xì)胞均有抑制作用[8-10]。生姜對(duì)于治療肥胖或超重癥狀也有一定作用，對(duì)80名肥胖健康女性分為補(bǔ)充生姜粉組和對(duì)照組，進(jìn)行12周的雙盲隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，結(jié)果表明試驗(yàn)組女性的體質(zhì)量、體質(zhì)量指數(shù)、腰圍和臀圍都有明顯下降，且其體內(nèi)成分等方面并無(wú)明顯變化[11]。生姜精油可以通過(guò)抑制細(xì)菌生物膜的形成，減少麥角甾醇的生物合成和阻止病毒附著及內(nèi)在化，從而達(dá)到抗菌的效果[12]。生姜中的有效成分還可清除氧離子自由基，緩解氨基多糖解聚反應(yīng)，達(dá)到抗炎、抗氧化效果[13]。此外，生姜還可起到健胃止吐、抗血栓形成、消炎鎮(zhèn)痛、保肝利膽和緩解神經(jīng)性疾病等功效。

2 生姜加工產(chǎn)品研究現(xiàn)狀

2.1 生姜飲品加工的研究

圖1 2000—2018年全國(guó)生姜種植面積變化

隨著生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)于高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的產(chǎn)品需求量日益增長(zhǎng)。生姜飲品的研發(fā)既保留了生姜獨(dú)特的風(fēng)味，還保留了生姜的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值，主要可分為生姜固體飲料、生姜汁飲料、生姜乳飲料和生姜酒等。

生姜固體飲料因具有便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸、沖泡簡(jiǎn)單和方便衛(wèi)生的優(yōu)點(diǎn)而受到廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)。一般多以姜粉和姜茶居多，生姜原料經(jīng)過(guò)干燥或榨汁濃縮等工藝處理即可得到，可較大程度保留生姜的營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值。表1是歸納的目前主要生姜固體飲料類型。生姜汁飲料則是主要以鮮姜汁為原材料，輔以其他配料，經(jīng)過(guò)均質(zhì)、殺菌等工藝加工而成（表2）。生姜汁飲料多與其他果蔬汁混合制成復(fù)合飲料，其口感與新鮮果汁相近，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，因而市場(chǎng)需求較大。生姜乳飲料和生姜酒是一種新型的保健飲品，可以改善乳制品和酒的口感，強(qiáng)化其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，具有口感佳、營(yíng)養(yǎng)高的特點(diǎn)，目前的主要研發(fā)產(chǎn)品見(jiàn)表3。

2.2 生姜提取物加工產(chǎn)品

生姜產(chǎn)品加工過(guò)程中一般會(huì)出現(xiàn)副產(chǎn)物，多數(shù)副產(chǎn)物中仍然含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，因此可以用于提取物深加工，實(shí)現(xiàn)共產(chǎn)物梯次利用和產(chǎn)品增值。生姜精油是存在于生姜根莖中的揮發(fā)性油狀物，是姜濃郁芳香味的來(lái)源，其沸點(diǎn)低、易溶于有機(jī)溶劑，因此一般采用水汽蒸餾、超聲萃取或其他方法提??；姜辣素是生姜辛辣味的主要來(lái)源，常用的提取方法有溶劑提取法、超聲波提取法和微波提取法等[35]。生姜蛋白酶是一種巰基蛋白水解酶類，它和菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶是應(yīng)用較多的植物蛋白酶，目前提取方法主要有沉淀法、超濾法和鹽析法等[36]。生姜提取物的主要用途有抗氧化、抑菌保鮮、去腥、提亮、嫩化肉類、澄清酒類等，其提取方法還有水汽蒸餾法、纖維素酶法及超聲波提取法等，如表4所示。

2.3 其他加工產(chǎn)品

楊君等[46]將姜汁添加進(jìn)果凍中，制成低熱量、高營(yíng)養(yǎng)的保健果凍。工藝是生姜榨汁過(guò)濾—膠凝劑煮膠—加白砂糖、檸檬酸、β-環(huán)狀糊精混合復(fù)配—過(guò)濾灌裝—?dú)⒕鋮s，其中β-環(huán)狀糊精作為包埋劑可以減輕生姜辛辣味，使果凍辛辣味口感適中。白砂糖添加量為12%，膠凝劑添加量1.2%，姜汁添加量14%，檸檬酸添加量0.062 5%，β-環(huán)狀糊精添加量0.04%時(shí)，其姜辣素含量比較高，且果凍透明度和細(xì)膩度好，感官品質(zhì)較好。另外一種研發(fā)較多的產(chǎn)品是軟姜糖，黃偉等[47]采用木糖醇代替部分蔗糖研制的鳳凰保健軟姜糖，具有熱值低、易貯存等特點(diǎn)，且兼具生姜和木糖醇的保健功能。試驗(yàn)確定的最佳軟糖工藝為：5%膠凝劑（瓊脂、明膠質(zhì)量比3∶1）＋30%木糖醇＋10%姜提取液＋30%蔗糖，最終形成的姜軟糖產(chǎn)品的咀嚼性和彈性良好，口感獨(dú)特。姜汁加入面粉中，同時(shí)輔以食鹽、谷朊粉配料，可以開(kāi)發(fā)一種具有保健功能的掛面[48]。感官評(píng)價(jià)得分表明，姜水質(zhì)量比1∶6，姜汁添加量32%，食鹽添加1.6%，谷朊粉添加3%是姜汁掛面的最佳制作工藝。姜汁保健豆腐是在豆乳中添加姜汁制成一種保健內(nèi)酯豆腐，產(chǎn)品兼具豆腐豐富的蛋白質(zhì)和姜汁營(yíng)養(yǎng)保健成分，賦予豆腐姜香味，改善豐富了內(nèi)酯豆腐原本口味[49]。當(dāng)豆乳濃度為1∶5，豆乳與姜汁比為6.0∶1.5，凝固劑添加量為0.30%時(shí)，姜汁豆腐的成型效果、質(zhì)地色澤和口感體驗(yàn)效果最佳。另外，生姜一般還可制成糖漬冰姜、醋姜、糟姜、醬姜和姜脯等產(chǎn)品[50]，目前的研究主要集中在對(duì)傳統(tǒng)工藝的改進(jìn)、提高產(chǎn)品品質(zhì)，研發(fā)綠色保健產(chǎn)品方面。例如，趙廣河等[51]研究了微波滲糖加工低糖姜脯的工藝，何英東等[52]研究了低鹽腌漬仔姜工藝，并采用果膠甲酯酶進(jìn)行保脆處理。

表1 生姜固體飲料種類

表2 生姜汁飲料種類

表3 生姜乳飲料和生姜酒

表4 生姜提取物及其主要用途

3 結(jié)語(yǔ)與展望

生姜在中國(guó)作為一種重要的經(jīng)濟(jì)作物，目前市場(chǎng)上主要是以普通鮮姜形式出售，單價(jià)較低且不易貯存，市場(chǎng)接受度不高；因此，開(kāi)發(fā)各種生姜保健功能制品，既可以延長(zhǎng)保質(zhì)期、豐富生姜產(chǎn)品種類，又可以幫助農(nóng)民增收、滿足消費(fèi)者需求。目前生姜制品的市場(chǎng)和開(kāi)發(fā)前景十分廣闊，基于生姜的功能特性，今后的研究應(yīng)向高品質(zhì)、高價(jià)值的健康功能食品方向發(fā)展。