生姜中黃酮提取技術研究進展

皇甫陽鑫　閆慧云　高子怡

摘 要：生姜是我國資源極為豐富的一種藥食同源食品，生姜中含有黃酮類成分，具有多種功能活性，有廣闊的應用市場。本文概述生姜中黃酮提取技術研究進展，為生姜黃酮的研究、開發和利用提供參考。

關鍵詞：生姜；黃酮；提取；進展

中圖分類號：P746.2+1 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170332001

黃酮類化合物（Flavonoids）是植物在長期自然選擇過程中產生的一類次生代謝產物，普遍存在于多種植物中[1]。諸多研究表明，黃酮類化合物具有抗氧化，抗衰老，抗菌，抗炎，抗腫瘤，降血脂，降血糖，治療心腦血管疾病等多種功能活性[2]，廣泛應用于保健食品、醫藥和化妝品等領域。生姜是姜科多年生草本植物姜（Zingiber officinale Rosc.）的根莖，為藥食同源食品，我國資源極為豐富。生姜中含有黃酮[3]，研究開發生姜中黃酮具有重要的實際意義。本文概述生姜中黃酮的提取技術研究進展，為生姜黃酮的合理利用和進一步研究開發提供參考。

1 溶劑提取技術

以乙醇為提取劑從生姜中提取黃酮是生姜中黃酮最基本的提取方法。王向國[4]研究了良姜中總黃酮的乙醇浸提工藝，通過單因素和正交試驗確定的最佳提取工藝條件為：乙醇濃度50%，料液比1：20，提取溫度60℃，浸提時間1.5h。該工藝條件下，良姜黃酮得率為93.8mg/g。高紅巖[5]研究了生姜黃酮的乙醇浸提工藝，得到的最佳提取工藝為：以80%的乙醇為提取劑，提取溫度70℃， 料液比1：25，提取時間4h。該條件下，生姜黃酮提取率可達2.14%。張儒祥等[6]運用正交試驗法探討了生姜中黃酮的乙醇回流提取工藝。確定的最佳工藝條件為：85%乙醇作溶劑、料液比為1：2，在65～75℃下回流提取2h。高淑云等[7]研究了生姜黃酮的乙醇索氏提取工藝，通過響應面法優選的最佳工藝條件為：66.4%乙醇為提取劑，提取溫度96.65℃，料液比為1：39.9，提取時間為4.02h。該工藝條件下，生姜中黃酮的提取量為1.611mg/g。

2 微波輔助提取技術

微波提取技術是利用微波能快速破壞細胞壁加快活性成分溶出，從而有效提高提取速度和得率[8]。該提取技術具有快速高效、選擇性高、活性成分得率高、適用于熱不穩定物質提取等特點。郭艷華等[9]研究了微波輔助乙醇提取生姜中總黃酮。結果表明：50%乙醇為提取劑，料液比1：40（g/mL），微波功率464W、提取時間60s為最佳工藝。此條件下總黃酮得率為1.59%。劉玲玲等[10]也研究了微波輔助提取生姜中黃酮的提工藝。確定的最佳提取條件為：乙醇濃度80%，料液比1：30，微波功率640W，提取時間25s。生姜黃酮提取量為16.97mg/g。

3 超聲輔助提取技術

超聲輔助提取技術是利用超聲波產生的強烈的空化、振動等效應，造成植物細胞壁破裂，從而加速植物活性成分進入溶劑[11]。該技術具有提取時間短、節約能源、環保和提取率高等優勢。姜少娟等[12]通過正交實驗設計優化了生姜黃酮的超聲輔助提取工藝。優化的提取工藝為：80%乙醇為提取劑，料液比1：12g/mL，超聲溫度50℃，超聲時間15min。該條件下，生姜黃酮的提取率為10.421%。王娜等[13]也研究了生姜黃酮的超聲輔助提取，確定的最佳提取工藝為：90%乙醇為溶劑，超聲溫度80℃，料液比1：20、超聲波強度80Hz，提取時間50min。該工藝條件下，生姜黃酮提取量為23.331mg/g。

4 溶劑熱法提取技術

溶劑熱法提取技術是在特定的密閉反應器中，以有機溶劑或混合溶劑為提取介質，通過對體系加熱，使提取介質處于臨界或超臨界狀態表現出高活性、高傳質速率等優勢，從而促使活性成分溶出的一種提取技術。該技術具有有機溶劑用量少、提取速率快、操作簡便、綠色環保等優點[14]。郭雅翠[15]通過單因素試驗結合正交試驗的方法，研究優化了生姜總黃酮的溶劑熱法提取工藝。優化的生姜總黃酮溶劑熱法最佳工藝為：乙醇體積分數70%、生姜粒徑0.5mm、提取時間為2.0h。在此工藝條件下，生姜總黃酮最高得率為92%。

5 酶輔助提取技術

酶輔助提取技術是利用各種酶能有效降解植物細胞壁，破壞細胞壁的致密構造，減少細胞壁、細胞間質等對有效成分從胞內向外擴散的傳質阻力，促進活性成分的溶出[16]。該提取技術具有綠色環保、安全高效等優點。彭晶等[17]選用纖維素酶輔助提取大高良姜中黃酮，在單因素試驗的基礎上，采用響應面優化了大高良姜黃酮提取工藝。得到的最佳工藝條件為：纖維素酶添加量為30.0U/mL，酶解溫度56.6℃，pH 5.14，酶解時間1.71h。此工藝條件下，大高良姜總黃酮提取率為5.08%。

6 展望

我國有豐富的生姜資源，合理開發利用生姜中的黃酮類成分，有效提高生姜的科技附加值，具有重要的社會意義和經濟價值。但就目前而言，我國有關生姜中黃酮的研究還不多，且極不系統，更未實現產業化生產。因此極需從國家層面整合研究隊伍，加大研究力度，系統研究生姜黃酮的提取工藝，開發創新生姜黃酮的提取技術，實現生姜黃酮的高效提取和產業化生產，使生姜黃酮在提高人們生活品質、促進人類健康中發揮更大作用。

參考文獻

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作者簡介：皇甫陽鑫（1996-），女，忻州師范學院化學系，參與國家大學生、山西省大學生創新創業訓練計劃項目；趙二勞（1952-），男，本科，教授，從事天然產物活性成分研究。