水蒸汽蒸餾法提取產生姜精油的生產工藝研究

摘 要：目的：確立生姜精油的提取工藝。 原理：利用生姜精油的揮發性和水不溶性，采用水蒸氣蒸餾法將生姜精油蒸餾出來，經過冷卻、油水分離后，即得。

關鍵詞：以水蒸氣蒸餾法提取生姜精油；方法可靠；簡便；易行

中圖分類號：TP2文獻標識碼：A文章編號：1672-3198（2007）12-0284-01

20世紀以后，中國不僅是生姜的主產國之一，也漸成為生姜的主要出口國之一，平均年產生姜超過15．2萬噸，年出口量約6．7萬噸，占世界總出口量的40％。但生姜的貯藏較難，易腐爛變質，因此每到收獲季節，產區生姜損失很大。迄今為止，生姜的貿易主體仍是干姜，生姜食用多作普通調味料，在我國一直以原姜或姜粉為主，利用率極低。

由于天然香料精油及其衍生物的嗅感和感官特性是合成香料，加上人們出于對合成香料安全性的顧慮而產生的對天然香料的偏愛，使得天然香料仍能維持其鞏固的市場地位，尤其是在食用香料香精方面。由于人們對各種新香型的追求，開發新的香料品種成為必然。近年來，有許多將生物技術用于開發天然香料品種的報導，要經過許多環節，克服許多難以克服的因素，如香氣的優劣、經濟的合理性、資源的保障等，才能成為一個有生命力的新品種。天然香料的主要加工技術為水蒸汽蒸餾法 水蒸汽蒸餾法是利用精油成分與水形成二相共沸物，以略低于水的沸點的溫度將精油從原料中提取出來。適合于水蒸汽蒸餾法的原料最多，大多數原料的枝、葉、根、莖、皮、籽及部分花均可采用此法，如肉桂、柏木、八角、薄荷、薰衣草、柑桔類果皮、山蒼籽、菖蒲等。蒸餾過程中香成分易分解的香料原料不適用此法。水蒸餾汽餾技術近年來有了較大的發展，新的技術主要有水擴散水蒸汽蒸餾器、渦輪式快速蒸餾器、連續蒸餾器及南京野生植物研究所研制開發的加壓串聯蒸餾設備和能應用在田間的TX-A型小型移動式蒸餾設備等。浸提法即萃取法，是利用揮發性溶劑將原料中有效香成分適合于頭香部分，香成分含量低的原料和揮發性較小的品種及不揮發的香味成分的提取，浸提萃取技術近年來已突破了原來的固定式或轉鼓式萃取設備，開發出浮濾式浸提器、連續式浸提設備等新式浸提設備。近年來液體CO2及其超臨界流體萃取技術是一個發展很快的浸提工藝，具有浸提得率高、選擇性好、提取溫度低使頭香保留完全、適用于熱敏性香料、沒有溶劑殘留等優點。目前，我國對天然香料產業化涉及的新技術新工藝研究薄弱，推廣力度更是不足。要使我國天然香料產業有一個大的發展，就必須在天然香料新技術、新工藝的研究方面有一個大的突破。同時，生產天然香料的廠家眾多，但總體技術水平不高，一方面是因為缺乏人才，另一方面是缺乏資金。國家給于適當的資金扶持，用于香料廠的技術改造，支持企業采用新工藝。同時加強科技術人員培訓，加強工廠與科研單位結合，增強企業發展后勁，爭取在盡可能短的時期內提高工廠的技術水平。

近年來，隨著人們自身保健意識的增強，日益強調食品原料及添加劑的天然性與健康性，使得人們再度關注生姜這一藥食兼用的食品資源，并以科學手段考察它在保健，預防、治療慢性疾病方面的功效。

因此，加強生姜精油等精深加工產品的研究開發，可以充分利用生姜的有效成分，提高其利用價值，推動我國食品調味料和相關的食品加工業朝著深加工、方便化、天然健康的方向發展，與國際接軌。透過現代生化及藥理技術發現的生姜精油中特定功效成分，不僅為傳統中醫學治療實踐提供了理論依據，更為寶貴的傳統中藥走向世界市場打開了大門。這些都賦予了生姜利用新的內容與意義，并將為生姜資源的利用開辟無限廣闊的前景。 

1 生姜精油產品的開發應用

生姜精油香氣溫辛，甜而濃厚，又具有一定的生理活性功能，可作為化妝品香料、食品香料及藥材。因此，生姜精油產品在食品和化妝品工業中應用前景十分廣闊。 

食品領域生姜精油口味溫熱，香辛，有令人愉悅的芳香，不辛辣。其主要用于食品領域的飲料、無醇清涼飲料、焙烤食品、特殊甜酒及姜啤酒、姜酒等酒類的加香、調味，是天然的食品香料；也是卷煙用香精的常用原料。 

能食品領域生姜精油含有生姜的香氣和味道，可作為高品質的濃縮調味料替代傳統香辛原料應用于食品加工及烹調 ；生姜精油又具有許多生物活性，有助于預防現代文明疾病，使所添加應用的食品成為“工程食品”，起到對人的營養保健作用。因此，生姜在功能食品領域的開發也大有可為，尤其是作為功能性調味料，對功能食品乃至整個食品行業有很大的意義。

生姜為姜科植物姜 (Zingiber officinale Roscoe)的根莖，是多年生草本植物。由于鮮姜貯藏方法不當等原因，造成大量浪費。若將生姜加工成姜油，則其經濟效益可以提高3倍-5倍。我國有14種姜屬植物，大都含有揮發油，揮發油中主要含有姜烯、姜醇天然倍半萜 (- ) β-倍半水芹烯、六氫姜黃素、二氫姜酚等成分。生姜廣泛地用于烹調和食品的加香，姜精油、姜抽提物、姜油樹脂等也是食品工業廣泛應用的香料。除此之外，姜也是一種傳統中藥，用于脾胃虛寒，腹痛吐瀉，吐衄崩漏，陽虛失血。早期的藥理實驗證明：生姜具有發表散寒止嘔開痰之功效，用于治療傷風感冒、咳嗽多痰、胃寒嘔吐等癥。現代科學證實生姜具有抗衰老、抗腫瘤、降血脂、促進血液循環、調解中樞神經、消炎抗菌等作用。 我國生姜栽培地域很廣，四川、貴州、廣西、廣東、山東、陜西等省區產量較高，主要品種有肉姜、火姜、雞姜等。各地所產生姜中姜揮發油和姜辣素含量及其組分有較大差異。貴州水城縣發耳產的生姜 (又稱小黃姜)，塊莖豐滿充實，同一品種形態完整、色澤一致，辣味濃，姜揮發油和姜辣素含量比較高。

2 試藥與設備

（1）小黃姜；

（2）隧道式干燥機、粉碎機、蒸鍋、冷卻器、油水分離器。

3 工藝方法

（1）原料預處理。挑選無蟲蛀，無霉爛，無發芽的鮮姜作為原料，除去根須，用刀切成4毫米-5毫米厚的姜片。

（2）烘干。置姜片于隧道式干燥機，在60℃-65℃溫度下烘姜片6小時-8小時，使鮮姜片含水量降到12%以下。也可置于竹簾上曬5天-6天。

（3）粉碎。用粉碎機將干姜片粉碎成米粒狀的姜粉，過20目篩。

（4）蒸餾、冷卻。準備好不銹鋼蒸鍋，蒸鍋中放箅子，箅子上展鋪一層紗布，將姜粉疏松地鋪在紗布上。姜粉表面與上層箅子應保留一定空間，以利水蒸氣透過。

裝好姜粉后，將蒸鍋的蒸餾管接上冷卻器，這樣就構成一套蒸餾冷卻設備裝置。蒸鍋下通上蒸汽，使蒸汽壓力保持0.12Mpa-0.13Mpa。這樣蒸汽透過姜粉，因蒸汽的高溫作用使姜粉中姜油汽化，隨水蒸氣從蒸餾管進入冷卻器，蒸汽和汽化的生姜精油在冷卻器中冷卻成油水混合物。

（5）油水分離。用油水分離器在冷卻器出口處收集油水混合物，靜置后，油水自動分離，上層為生姜精油，下層為水。使用分離器放去下層的水，即得生姜精油產品。

4 結論

（1）原料不可有腐爛、變質現象，否則影響姜油品質。

（2）一般每100公斤鮮姜片制成干姜片12.5公斤。

（3）姜粉不能太粗，太粗影響出油；也不能太細，太細水蒸氣不易透過。

（4）注意保持冷卻器的進出口高度差，進口要高，出口要低。

（4）這樣方法得油率一般為100公斤姜粉可提取生姜精油3公斤-4公斤。

參考文獻

［1］張宏志，管正學，王建立.貴州生姜精油化學成分研究［J］. 貴州農業科學，2001，(04).

［2］張宏，閻吉昌，張宏桂，吳廣宣，周端文.生姜揮發油的提取及其化學成分的氣相色譜-質譜分析［J］. 分析化學， 1996，(03).

［3］王林，閻東海，陳建玉.姜提取技術及其研究進展［J］.中國中醫藥信息雜志， 2006，(11).