大蒜有機(jī)硫化物的提取及其在食用油中的應(yīng)用研究進(jìn)展

摘 要：大蒜是一種藥食兩用植物，其根莖具有抗菌、抗氧化、抗高血壓、抗腫瘤、降血脂等功效。大蒜的功能活性主要?dú)w因于其含有的多種有機(jī)硫化物。本文對(duì)大蒜有機(jī)硫化物的提取方法進(jìn)行了綜述，分析了其在食用油中的應(yīng)用，并預(yù)測(cè)了其發(fā)展前景，為含有有機(jī)硫化物的功能性食品的開發(fā)提供了新的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：大蒜；有機(jī)硫化物；提取技術(shù)；食用油

Research Progress on Extraction of Garlic Organic Sulfide and Its Application in Edible Oil

WANG Yanzhen

（Hebi Polytechnic， Hebi 458030， China）

Abstract： Garlic is a plant that can be used as both medicine and food. Its rhizome has antibacterial， antioxidant， antihypertensive， antitumor， and lipid-lowering effects. The functional activity of garlic is mainly attributed to the various organic sulfides it contains. This paper reviews the extraction methods of garlic organic sulfides， analyzes its application in edible oil， and predicts its development prospects， providing a new development direction for the development of functional foods containing organic sulfides.

Keywords： garlic; organic sulfide; extraction technology; edible oil

大蒜是人們餐桌上常見的一種調(diào)味品，它不僅能提高菜肴的風(fēng)味，還具有重要的藥用價(jià)值。研究表明，大蒜及其深加工產(chǎn)品具有殺菌、抗氧化、抗病毒、抗腫瘤、降血脂、降血壓、提高免疫力、防治心血管疾病等作用[1-2]，被譽(yù)為“天然廣譜抗生素”。有機(jī)硫化物是大蒜的主要活性物質(zhì)，在食品、醫(yī)藥、畜牧養(yǎng)殖等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。食用油是飲食中不可或缺的調(diào)味品，它不僅提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，還具有多種健康益處，當(dāng)前功能性油脂深受消費(fèi)者的青睞。本文總結(jié)了大蒜有機(jī)硫化物的提取方法及其在食用油中的作用，為開發(fā)功能性食用油提供參考。

1 大蒜有機(jī)硫化物的概念和特點(diǎn)

大蒜有機(jī)硫化物是大蒜破碎后蒜氨酸在蒜酶的催化作用下產(chǎn)生的活性物質(zhì)，具有特殊的氣味，能溶于乙醇、苯乙烯等有機(jī)溶劑[3]。大蒜有機(jī)硫化物常被用作食品添加劑，增加食物的口感和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，同時(shí)具有保健作用。將大蒜有機(jī)硫化物應(yīng)用于肉制品的加工中，發(fā)揮其抗氧化、抗菌作用，可以延長(zhǎng)肉制品的貨架期、改善風(fēng)味。研究發(fā)現(xiàn)，使用大蒜有機(jī)硫化物可以提高動(dòng)物食欲和飼料轉(zhuǎn)化率，同時(shí)降低動(dòng)物發(fā)病率，改善動(dòng)物產(chǎn)品質(zhì)量。隨著《健康中國(guó)行動(dòng)（2019—2030年）》的深入推進(jìn)，人們的健康意識(shí)顯著增強(qiáng)，功能性食品市場(chǎng)進(jìn)一步擴(kuò)大，大蒜有機(jī)硫化物相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用前景廣闊。

2 大蒜有機(jī)硫化物的提取方法及影響因素

2.1 大蒜有機(jī)硫化物提取方法

2.1.1 水蒸氣蒸餾法

水蒸氣蒸餾法是在大蒜漿體中通入高溫水蒸氣，在100 ℃以下使大蒜有機(jī)硫化物蒸餾出來，然后經(jīng)過進(jìn)一步的萃取分離獲得相對(duì)較純的物質(zhì)[4]。該方法雖然操作簡(jiǎn)單、成本較低，但是蒸餾溫度較高，降低了萃取物中的蒜氨酸酶活性，導(dǎo)致大蒜有機(jī)硫化物的提取率較低，而且過高的溫度使得一些熱不穩(wěn)定的有機(jī)硫化物分解，在一定程度上影響了大蒜的原有風(fēng)味。因此，在萃取大蒜有機(jī)硫化物時(shí)，水蒸氣蒸餾法已經(jīng)逐漸被許多實(shí)驗(yàn)室淘汰[5]。

2.1.2 溶劑萃取法

溶劑萃取法是利用有機(jī)物相似相溶的原理進(jìn)行萃取。大蒜有機(jī)硫化物易溶于乙醇、苯乙烯等有機(jī)溶劑，考慮到萃取劑易殘留，一般以乙醇為萃取劑，將大蒜中的有機(jī)硫化物溶解到乙醇中，再通過蒸發(fā)乙醇得到提取產(chǎn)物。與水蒸氣蒸餾法相比，溶劑萃取法保留了大蒜獨(dú)特的風(fēng)味，且無須加壓或高溫處理，由于設(shè)備投資低、容易操作、提取效率高等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用。潘璨等[6]選用乙醇為溶劑提取大蒜油，研究不同工藝條件下的大蒜油品質(zhì)，以其芳香成分保留程度為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)比考察了乙醇濃度、料液比、提取時(shí)間及提取溫度4個(gè)因素對(duì)大蒜油品質(zhì)的影響。

2.1.3 超臨界技術(shù)

超臨界技術(shù)是以超臨界流體（通常為超臨界CO2）為萃取溶劑，在超臨界狀態(tài)下與待萃取的蒜泥接觸，有選擇性地依次將極性大小、沸點(diǎn)高低和相對(duì)分子質(zhì)量大小不同的成分萃取出來[5]。超臨界提取技術(shù)具有低溫、提取率高、成分不易降解、無溶劑殘留、新鮮大蒜風(fēng)味保留程度高等優(yōu)點(diǎn)，然而其設(shè)備復(fù)雜、投資高、操作條件苛刻。

2.1.4 微波輔助提取技術(shù)

微波輔助提取技術(shù)是利用微波使分子振動(dòng)和摩擦產(chǎn)生熱量，加速溶劑中有機(jī)硫化物的遷移和擴(kuò)散，從而提高提取效率。與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑提取相比，微波輔助提取技術(shù)具有加熱均勻、反應(yīng)速度快、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)。劉靜等[7]采用單因素試驗(yàn)研究微波輔助酶法提取大蒜油工藝，獲得蒜油的最佳工藝參數(shù)為微波溫度35 ℃、pH值6.5、微波時(shí)間60 min、外加酶激活劑磷酸吡哆醛濃度2 mmol·L-1，該條件下大蒜油提取率高達(dá)0.40%。微波輔助提取技術(shù)可以有效提高大蒜有機(jī)硫化物的提取率，并保持其生物活性和藥理作用。

2.1.5 超聲波輔助提取技術(shù)

超聲波輔助提取技術(shù)是利用超聲波的空化作用、機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)，加速細(xì)胞內(nèi)有效物質(zhì)的釋放、擴(kuò)散和溶解。超聲波輔助提取技術(shù)操作工藝便捷、提取效率較高、提取時(shí)間短、無衍生物污染。詹盛文等[8]采用超聲波輔助95%的乙醇萃取大蒜素，考察了酶解溫度、酶解時(shí)間、超聲功率和超聲溫度

4個(gè)因素對(duì)大蒜素提取率的影響。結(jié)果表明在35 ℃酶解31 min、超聲功率50 W、超聲溫度29 ℃的條件下，大蒜有機(jī)硫化物的提取量為3.018 mg·g-1，顯著提高了大蒜中有機(jī)硫化物的提取率，同時(shí)降低了對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，符合現(xiàn)代綠色化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。

2.2 大蒜有機(jī)硫化物提取過程中的影響因素

大蒜有機(jī)硫化物提取過程中的影響因素包括原料選取、提取方法和溫度條件等。不同種類和品質(zhì)的大蒜有機(jī)硫化物含量和種類不同，白皮蒜比較常見，產(chǎn)量高，蒜辣味淡，但蒜油含量較低；紫皮獨(dú)頭蒜產(chǎn)量低，蒜辣味濃，但蒜油含量高。大蒜品種、提取方法和條件均會(huì)影響有機(jī)硫化物的提取效果[9]。大蒜中的有機(jī)硫化物具有一定的揮發(fā)性，可能在提取過程中損失。因此，在提取過程中需要控制好溫度和時(shí)間，以減少有機(jī)硫化物的揮發(fā)損失。例如，在超聲波輔助提取中，可以通過調(diào)節(jié)超聲波功率、提取溫度、提取時(shí)間等參數(shù)來優(yōu)化提取效果；在微波輔助提取中，合理選擇微波功率和輻射時(shí)間也能提高提取效率。因此，深入研究大蒜有機(jī)硫化物提取過程中的關(guān)鍵因素對(duì)于提高提取效率和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3 大蒜有機(jī)硫化物在調(diào)味食用油中的作用

隨著人們健康意識(shí)的不斷增強(qiáng)，含有功能性成分及微量元素的食用油備受消費(fèi)者青睞，但其抗氧化性較差，需添加抗氧化劑以延長(zhǎng)保質(zhì)期。由于傳統(tǒng)的化學(xué)合成抗氧化劑存在潛在健康風(fēng)險(xiǎn)，研究者傾向于使用天然抗氧化劑，如從植物中提取的生育酚、多酚類等。在此情況下，利用大蒜有機(jī)硫化物萃取物替代化學(xué)抗氧化劑用于食用油生產(chǎn)受到了關(guān)注。

大蒜中有機(jī)硫化物主要以硫代硫醚、二硫化物和硫醇等形式存在，其中烯丙基氫原子對(duì)其抗氧化活性起著重要作用，將大蒜油添加到調(diào)味油中時(shí)，大蒜中的有機(jī)硫化物能夠與食用油中的一些游離基相互作用，增強(qiáng)食用油的抗氧化能力，減緩其氧化過程，延長(zhǎng)保質(zhì)期。大蒜有機(jī)硫化物還可以與食用油中的氧化產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)，形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，從而減少有害物質(zhì)的生成。進(jìn)一步研究大蒜有機(jī)硫化物與不同類型食用油的相互作用機(jī)制，優(yōu)化添加劑的濃度和添加時(shí)間，有助于開發(fā)更多適用于實(shí)際生產(chǎn)的抗氧化保鮮技術(shù)，為食用油工業(yè)的發(fā)展提供更多的支持。

4 大蒜有機(jī)硫化物在食用油中的添加方法

大蒜有機(jī)硫化物對(duì)食用油具有一定的抗氧化穩(wěn)定作用，可以將保健功能和抗氧化功能融為一體，是有潛力的食用油脂天然抗氧化劑候選者。大蒜有機(jī)硫化物不穩(wěn)定，因此添加大蒜有機(jī)硫化物需要有合適的添加方式。①在食用油中直接添加大蒜有機(jī)硫化物，控制添加量，能顯著增強(qiáng)食用油的抗氧化性。徐豐圓[10]在一定溫度和壓力條件下將大蒜有機(jī)硫化物溶解于山茶油中，增強(qiáng)了山茶油的抗氧化能力，延長(zhǎng)了其保質(zhì)期。②微膠囊是常見的大蒜油加工形式，可以有效地將大蒜有機(jī)硫化物包裹在微小的膠囊中，掩蓋大蒜油強(qiáng)烈的辛辣刺激味，防止其與食用油直接接觸而導(dǎo)致氧化變質(zhì)，且儲(chǔ)存時(shí)間較長(zhǎng)、穩(wěn)定性好。此外，微膠囊技術(shù)還可以控制大蒜有機(jī)硫化物添加量，提高食用油的口感和品質(zhì)。③通過高功率超聲乳化法可將大蒜有機(jī)硫化物制備成一定粒徑的納米乳液，這種乳液熱穩(wěn)定性好，便于儲(chǔ)存，且具有良好的抗菌效果[11]。

5 大蒜有機(jī)硫化物在食用油中的應(yīng)用發(fā)展

從市場(chǎng)銷售的情況來看，消費(fèi)者對(duì)于功能性食用油的需求逐年增加。添加大蒜有機(jī)硫化物的食用油營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，具有抗氧化、抗腫瘤、提高免疫力等多種功效。隨著消費(fèi)者對(duì)于天然、綠色食品的需求增加，大蒜有機(jī)硫化物在食用油中的應(yīng)用將得到更廣泛的認(rèn)可和推廣。通過巧妙地將大蒜有機(jī)硫化物與不同種類的食用油相結(jié)合，可以生產(chǎn)出口感獨(dú)特、口味豐富的創(chuàng)新油品，滿足消費(fèi)者的多樣化需求。其獨(dú)特的調(diào)味特性和多種生物活性賦予了食用油產(chǎn)品更多的可能性，為產(chǎn)品的創(chuàng)新和發(fā)展提供了新的思路和機(jī)遇。然而，大蒜有機(jī)硫化物在食用油中的應(yīng)用還存在一些問題，如如何創(chuàng)新產(chǎn)品形式在生產(chǎn)過程中保持大蒜有機(jī)硫化物的穩(wěn)定性和生物活性，如何確保添加劑的安全性和合規(guī)性等。

關(guān)于大蒜有機(jī)硫化物在食用油中的應(yīng)用，未來可以著重在以下幾個(gè)方面展開：①深入探究大蒜有機(jī)硫化物在食用油中的穩(wěn)定性及產(chǎn)品形式；②研究大蒜有機(jī)硫化物與食用油中其他成分的相互作用，以及這種相互作用對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)和保健功效的影響；③探討大蒜有機(jī)硫化物在食用油中的添加量對(duì)產(chǎn)品特性的影響，以及不同添加量下的最佳搭配比例；④考慮結(jié)合不同的加工工藝，探索大蒜有機(jī)硫化物的釋放規(guī)律，以提高產(chǎn)品的功能及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

6 結(jié)語

大蒜中含有豐富的有機(jī)硫化物，具有抗氧化、抗菌和抗炎、抗腫瘤作用，對(duì)心血管健康和免疫系統(tǒng)大有益處。大蒜有機(jī)硫化物作為一種天然的添加劑，在食用油中的應(yīng)用備受關(guān)注。將大蒜有機(jī)硫化物以添加劑的形式與食用油相結(jié)合，有望開發(fā)出功能豐富、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，適合現(xiàn)代健康理念的食用油產(chǎn)品。將大蒜有機(jī)硫化物應(yīng)用于食用油中，不僅可以減少人工添加的化學(xué)防腐劑，還可以提高食用油的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)成分，提高產(chǎn)品的品質(zhì)。

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