水蒸汽蒸餾法提取產(chǎn)生姜精油的生產(chǎn)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(fā)性和水不溶性，采用水蒸氣蒸餾法將生姜精油蒸餾出來，經(jīng)過冷卻、油水分離后，即得。

關(guān)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(biāo)識碼：A文章編號：1672-3198（2007）12-0284-01

20世紀(jì)以后，中國不僅是生姜的主產(chǎn)國之一，也漸成為生姜的主要出口國之一，平均年產(chǎn)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(zhì)，因此每到收獲季節(jié)，產(chǎn)區(qū)生姜損失很大。迄今為止，生姜的貿(mào)易主體仍是干姜，生姜食用多作普通調(diào)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(chǎn)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(fā)新的香料品種成為必然。近年來，有許多將生物技術(shù)用于開發(fā)天然香料品種的報導(dǎo)，要經(jīng)過許多環(huán)節(jié)，克服許多難以克服的因素，如香氣的優(yōu)劣、經(jīng)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(shù)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(shù)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(shù)近年來有了較大的發(fā)展，新的技術(shù)主要有水?dāng)U散水蒸汽蒸餾器、渦輪式快速蒸餾器、連續(xù)蒸餾器及南京野生植物研究所研制開發(fā)的加壓串聯(lián)蒸餾設(shè)備和能應(yīng)用在田間的TX-A型小型移動式蒸餾設(shè)備等。浸提法即萃取法，是利用揮發(fā)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(fā)性較小的品種及不揮發(fā)的香味成分的提取，浸提萃取技術(shù)近年來已突破了原來的固定式或轉(zhuǎn)鼓式萃取設(shè)備，開發(fā)出浮濾式浸提器、連續(xù)式浸提設(shè)備等新式浸提設(shè)備。近年來液體CO2及其超臨界流體萃取技術(shù)是一個發(fā)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(yōu)點。目前，我國對天然香料產(chǎn)業(yè)化涉及的新技術(shù)新工藝研究薄弱，推廣力度更是不足。要使我國天然香料產(chǎn)業(yè)有一個大的發(fā)展，就必須在天然香料新技術(shù)、新工藝的研究方面有一個大的突破。同時，生產(chǎn)天然香料的廠家眾多，但總體技術(shù)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(dāng)?shù)馁Y金扶持，用于香料廠的技術(shù)改造，支持企業(yè)采用新工藝。同時加強科技術(shù)人員培訓(xùn)，加強工廠與科研單位結(jié)合，增強企業(yè)發(fā)展后勁，爭取在盡可能短的時期內(nèi)提高工廠的技術(shù)水平。

近年來，隨著人們自身保健意識的增強，日益強調(diào)食品原料及添加劑的天然性與健康性，使得人們再度關(guān)注生姜這一藥食兼用的食品資源，并以科學(xué)手段考察它在保健，預(yù)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(chǎn)品的研究開發(fā)，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(diào)味料和相關(guān)的食品加工業(yè)朝著深加工、方便化、天然健康的方向發(fā)展，與國際接軌。透過現(xiàn)代生化及藥理技術(shù)發(fā)現(xiàn)的生姜精油中特定功效成分，不僅為傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)治療實踐提供了理論依據(jù)，更為寶貴的傳統(tǒng)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(nèi)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(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)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(chǎn)品在食品和化妝品工業(yè)中應(yīng)用前景十分廣闊。 

食品領(lǐng)域生姜精油口味溫?zé)?，香辛，有令人愉悅的芳香，不辛辣。其主要用于食品領(lǐng)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(diào)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(lǐng)域生姜精油含有生姜的香氣和味道，可作為高品質(zhì)的濃縮調(diào)味料替代傳統(tǒng)香辛原料應(yīng)用于食品加工及烹調(diào) ；生姜精油又具有許多生物活性，有助于預(yù)防現(xiàn)代文明疾病，使所添加應(yīng)用的食品成為“工程食品”，起到對人的營養(yǎng)保健作用。因此，生姜在功能食品領(lǐng)域的開發(fā)也大有可為，尤其是作為功能性調(diào)味料，對功能食品乃至整個食品行業(yè)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(dāng)?shù)仍?，造成大量浪費。若將生姜加工成姜油，則其經(jīng)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(fā)油，揮發(fā)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(diào)和食品的加香，姜精油、姜抽提物、姜油樹脂等也是食品工業(yè)廣泛應(yīng)用的香料。除此之外，姜也是一種傳統(tǒng)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(fā)表散寒止嘔開痰之功效，用于治療傷風(fēng)感冒、咳嗽多痰、胃寒嘔吐等癥。現(xiàn)代科學(xué)證實生姜具有抗衰老、抗腫瘤、降血脂、促進血液循環(huán)、調(diào)解中樞神經(jīng)、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(qū)產(chǎn)量較高，主要品種有肉姜、火姜、雞姜等。各地所產(chǎn)生姜中姜揮發(fā)油和姜辣素含量及其組分有較大差異。貴州水城縣發(fā)耳產(chǎn)的生姜 (又稱小黃姜)，塊莖豐滿充實，同一品種形態(tài)完整、色澤一致，辣味濃，姜揮發(fā)油和姜辣素含量比較高。

2 試藥與設(shè)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(yù)處理。挑選無蟲蛀，無霉?fàn)€，無發(fā)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(zhǔn)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(yīng)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(gòu)成一套蒸餾冷卻設(shè)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(chǎn)品。

4 結(jié)論

（1）原料不可有腐爛、變質(zhì)現(xiàn)象，否則影響姜油品質(zhì)。

（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(xué)，王建立.貴州生姜精油化學(xué)成分研究［J］. 貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001，(04).

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

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