大蒜精油提取條件研究

慕紅梅，顧振芳，陳 斌

（蘭州資源環境職業技術學院，甘肅蘭州 730020）

我國是大蒜的主產國，目前我國大蒜種植面積約占世界的40%～50%。同時也是世界上最大的大蒜出口國，年出口各類大蒜產品約25萬t，東南亞及日本市場80%的大蒜產自我國[1]。但現在的大蒜主要是作為蔬菜類別出口，蔬菜類的物品都有一定的保質期：大蒜在陰涼通風的條件下儲存其保質期只有10d左右。由于保質期有限因而很不利于長時間保存和多地方流通?？紤]到其這一特點，將大蒜進行了深入研究。

大蒜除了作為常用的一種烹飪用的調味蔬菜生食還具有豐富藥用價值。大蒜的化學成分非常復雜，種類繁多且齊全，其中含有豐富且多樣的對人體有益的脂肪、蛋白質、微量元素、氨基酸、維生素、硫化物等。據查證每100g鮮大蒜中含蛋白質4.4g、脂肪0.2g、碳水化合物23g、粗纖維0.7g、灰分1.3g、鈣5mg、鐵0.4mg、硫胺素0.24mg、核黃素0.03mg、尼克酸0.9mg、抗壞血酸3mg，以及微量元素硒、碘、鍺和鋅等[1]。通過查閱大量文獻發現大蒜精油作為大蒜的主要成分提取物，近年來已經有很多生物學家、醫學家通過大量的科學檢測和臨床醫學實驗證實了大蒜精油的強大功效：①抑菌殺毒：大蒜對多種致病菌如葡萄球菌、鏈球菌、腦膜炎菌、大腸桿菌、傷寒桿菌、痢疾桿菌、百日咳桿菌等細菌及感冒病毒有抑制和殺滅作用；②降血脂、抗凝、預防動脈硬化、預防和治療心腦血管疾?。捍笏庵械耐榛蚧?、蒜氨酸和蒜辣素可以降低血液中的膽固醇、甘油三脂及低密度脂蛋白的含量，從而使血脂趨于正常；③降血糖，降低糖尿病的發作：通過增強葡萄糖代謝中酶的活性，改善糖代謝并影響脂肪的代謝；④保護肝臟，抑制腫瘤：通過抑制脂質過氧化物對細胞膜結構的損傷而達到保護肝臟的作用。蒜精油有阻斷或抑制化學致癌物誘發腫瘤的作用，抑制動物移植性腫瘤細胞；⑤提高機體免疫力，抗衰老：蒜精油能增強吞噬細胞的能力，清除自由基抗氧化并且增強免疫力；⑥降脂減肥：通過溶解脂肪顆粒，促進脂肪的分解，達到降脂減肥的作用[2]。

大蒜精油除了用于醫藥還可作為食品和香料，并運用于農用、飼養等用途十分廣泛?；诖笏饩蛷姶蟮墓δ苄?，就近在甘肅省張掖市民樂縣獲取通過認證的中國國家地理標志產品的紫皮大蒜為優質原料的基礎上，我們開始了實驗室提取大蒜精油的探究。

為了確定提取方式做了大量資料調研工作，如許多作者所報道，之前的工作已發現幾種較好的提取方式：水蒸氣蒸餾法、超臨界流體萃取法、有機溶劑浸提法[3]。水蒸氣蒸餾法是利用各組分揮發度的差異而實現分離；超臨界流體萃取是以熱力學相平衡為理論基礎，利用組分的溶解度及揮發性差異而實現分離提純[4]；有機溶劑浸提法則是利用萃取劑與被萃取物分子之間的溶解度差異，使得萃取組分從混合物中分開。其中水蒸氣蒸餾法產率低，色澤、風味差且溶劑殘留大；超臨界流體萃取法過程復雜、成本高[5]。因此計劃采用有機溶劑浸提法提取大蒜精油。

1 實驗與結論

1.1 試劑與儀器

試劑：大蒜，氯化鈉，乙酸乙酯，乙醇，乙醚，去離 子水。

儀器：冷凝管，分液漏斗，水浴鍋，真空泵，抽濾瓶，破 壁機。

1.2 實驗步驟

首先稱取50g剝皮大蒜、氯化鈉適量、量取50mL水于破壁機中，進行打碎操作后倒入500mL 燒杯中。再倒入200mL去離子水于燒杯中發酵數小時，將發酵液抽濾后用不同浸取劑提取。最后將上層浸取液于55℃蒸餾，得到大蒜精油。

其他實驗過程不變，僅改變萃取溶劑為乙酸乙酯、乙醚，重復上述實驗并記錄數據。

其他實驗過程不變，僅改變發酵時間為8h、10h、12h、14h、16h、18h、20h、22h、24h，重復上述實驗并記錄數據。

其他實驗過程不變，僅改變氯化鈉為11g、12g、13g、14g、15g、16g、17g、18g，重復上述實驗并記錄數據。

1.3 結果分析

1.3.1 實驗條件優化

1.3.1.1 最佳浸取劑

分別選用乙醇、乙酸乙酯、乙醚作為浸取劑，根據產出大蒜精油量選出最佳浸取劑，從表1可看出，乙酸乙酯作浸取劑得到的精油量最好。

1.3.1.2 發酵時間探索及分析

以發酵時間為橫坐標、大蒜精油提取量為縱坐標作圖，得到大蒜精油提取量受發酵時間的影響對比圖（圖1）。從圖1看出，發酵6～18h，大蒜精油的產量隨著時間的增長而明顯升高，而在發酵超過18h后大蒜精油的產量隨著時間的增長幾乎無明顯變化。因此可知最優發酵時間是18h。

圖1 大蒜精油提取量受發酵時間的影響

1.3.1.3 氯化鈉用量的探索及分析

以氯化鈉用量為橫坐標、大蒜精油的提取量為縱坐標制圖得到大蒜精油產量受氯化鈉用量的影響（圖2）。從圖2可以得出大蒜精油的產量隨著氯化鈉用量的增加基本呈正態分布，則選取峰值點所對應的氯化鈉用量最好，即氯化鈉用量占大蒜質量的30%為最優條件。

圖2 大蒜精油提取量受氯化鈉用量的影響對比圖

1.3.2 成分分析

為了進一步確定方法的有效性，使用紅外光譜儀對提取的大蒜精油進行了成分分析檢測，得到大蒜精油實驗紅外譜圖（圖3）。將大蒜精油實驗紅外譜圖和《食品化學藥典》中所記載的大蒜精油標準紅外譜圖（圖4）進行對比，發現在標準大蒜精油譜圖中的各種特征峰在大蒜精油實驗紅外譜圖中都有出現，證明提取的大蒜精油的有效成分和標準大蒜精油成分一致。

圖3 大蒜精油實驗紅外譜圖

圖4 大蒜精油標準紅外譜圖

2 結論及展望

通過探究浸取劑種類、發酵時間、氯化鈉用量等條件來研究了大蒜精油的產量，并不斷優化過程，得到最優條件是用乙酸乙酯做浸取劑、發酵18h、氯化鈉用量占大蒜質量的30%，并通過成分分析檢測證明了以探索出的條件進行大蒜精油的提取，不僅能保證產量且有效成分沒有損失。為工業提取大蒜精油的發展開辟更新、更廣闊的渠道，從而激活大蒜深加工產業、為廣大蒜農及從事大蒜精加工的企業帶來更大的經濟效益和社會效益，也為醫療上探索大蒜精油的藥用價值提供更好途徑。