畢業(yè)論文題目姜辣素提取的工藝研究指導(dǎo)老師專業(yè)班級生物技術(shù)的及應(yīng)用0701姓名學(xué)號2010年5月31日摘要本文通過比較水提法、微波萃取法和超聲波提取法的提取效果確定最好的姜辣素提取方法，并對該方法的工藝進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明超聲波提取法的提取效果好；超聲波提取法的最佳工藝條件為用乙酸乙酯浸泡90MIN，然后再用超聲波提取30MIN的方法提取率高。關(guān)鍵詞姜辣素快速浸提超聲波微波萃取目錄引言11材料與方法311材料312試劑313儀器314實(shí)驗(yàn)方法3141樣品預(yù)處理3142不同提取方法4143提取工藝優(yōu)化4144標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作52結(jié)果與分析521樣品測定522不同提取方法提取效果比較623工藝優(yōu)化6231提取溶劑對提取效果的影響6232提取時(shí)間對提取效果的影響73結(jié)論84實(shí)驗(yàn)討論8參考文獻(xiàn)9引言生姜的主要生理作用11、擴(kuò)張血管，促進(jìn)血液循環(huán)，緩解關(guān)節(jié)疼痛；2、增強(qiáng)心肌收縮力，保護(hù)心臟；3、抑制膽結(jié)石，保護(hù)肝細(xì)胞；4、抑制脂質(zhì)過氧化，減少老年斑。適合人群1、需改善關(guān)節(jié)疼痛者；2、需軟化血管，保護(hù)心血管者。生姜提取物具有抑制血小板聚集、改善心血管功能，治療眩暈、嘔吐，改善胃腸道功能，增強(qiáng)免疫力，消炎之作用，還具有很強(qiáng)的抗氧化能力。最古老的提取方法是蒸餾法，也稱高溫法。近年來，許多研究表明生姜中的辣味成分具有很強(qiáng)的抗氧化活性。油脂氧化是食品變質(zhì)的主要原因之一，它能導(dǎo)致食品產(chǎn)生各種不良風(fēng)味，縮短其保質(zhì)期，不僅降低了食品的營養(yǎng)價(jià)值，還可能給人類健康帶來極大的威脅。目前，普遍通過在油脂類食品中添加抗氧化劑以有效地預(yù)防或抑制氧化反應(yīng)的發(fā)生。廣泛應(yīng)用于食品中的抗氧劑有BHA丁基羥基茴香醚2、BHT二丁基羥基甲苯和PG沒食子酸丙酯。但在崇尚天然、營養(yǎng)、回歸大自然的熱潮中，人們越來越趨向于盡可能使用天然添加劑。姜辣素作為一種新型、安全、穩(wěn)定的天然抗氧化劑越來越受到人們的青睞。文獻(xiàn)報(bào)道3姜辣素是生姜中一些具有辣味物質(zhì)的總稱，為多種物質(zhì)組成的混合物。關(guān)于姜辣素成分的研究迄今已有100多年的歷史，它具有鎮(zhèn)吐作用、溫里作用、抗菌L、抗血小板凝聚等多方面的藥理作用，這些作用與生姜的臨床療效具有相關(guān)性，是生姜的主要有效成分之一。姜辣素的主要活性成分是姜酚，但姜酚具有化學(xué)和熱不穩(wěn)定性，易氧化，受熱易發(fā)生逆羥醛縮合降解；在貯存或加工過程中，姜酚可脫水轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的姜烯酚；且姜酚分離困難，干擾測定的成分較多，這些都為姜酚的測定增加了難度，在通常情況下，姜酚和姜烯酚為黃色油狀液體，易溶于乙醚、甲醇、乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑，不溶于水和酸，微溶于堿中。姜烯酚在氫氧化鈉溶液中加熱時(shí)可以發(fā)生分解反應(yīng)，生成姜酮和一些揮發(fā)性的醛，主要為己醛和辛醛4，姜酚的測定方法有1、HPLC辣椒堿外標(biāo)法，2、滴定法等。目前，生姜，干姜的藥材及其制劑尚無任何質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。姜辣素的提取有多種方法，主要有丙酮提取法、乙酸乙酯提取法5、乙醇提取法以及超聲波法、微波萃取法等。本文主要是研究不同的提取方法提取分離姜渣中的姜辣素及姜辣素的測定。通過不同的方法對生姜進(jìn)行快速浸提，計(jì)算得率6，從而比較各種方法提取姜辣素之間的區(qū)別，得出提取率最高的條件。1材料與方法11材料生姜12試劑乙酸乙酯AR,浙江杭州休林化工試劑廠丙酮AR,蘭溪市屹達(dá)化工試劑有限公司無水乙醇AR,安徽安特生物化學(xué)有限公司13儀器熱風(fēng)干燥箱（1012型中華人民共和國上海市儀器總廠）旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（RE52AA型上海亞榮儀器廠）微波萃取器MJL073型中國南京杰前微波設(shè)備有限公司超聲波清洗器KQ500DA型昆山市超聲儀器有限公司紫外分光光度計(jì)（UV2000型尤尼科（上海）儀器有限公司）托盤天平SPS202F型梅特勒托利多（常州）稱重設(shè)備系統(tǒng)有限公司14實(shí)驗(yàn)方法141樣品預(yù)處理1411挑選挑選優(yōu)質(zhì)的生姜，優(yōu)質(zhì)的生姜應(yīng)為完整飽滿，節(jié)疏肉厚，無須根，無損傷，無爛頂，無黑心。1412稱取用托盤天平稱取生姜1000G。1413清洗將生姜用清水洗凈，除去表面的泥垢以及污物。1414去皮將清洗好后的生姜用小刀削去表皮。1415切片將已經(jīng)去皮的生姜用小刀切成約1CM的薄片，每片姜片都要切得比較均勻。1416去除生姜中的揮發(fā)油將經(jīng)前處理的生姜，用托盤天平稱量，按固液比12，稱取生姜100G放入500ML的圓底燒瓶中加入200ML的蒸餾水，用冷凝回流裝置進(jìn)行水蒸汽回流提取，分出姜揮發(fā)油。1417烘干姜片將圓底燒瓶中的生姜片取出，瀝干水分。平攤于托盤中，盡量使生姜之間不重疊。將托盤放入干燥箱中，烘箱溫度設(shè)置約60，并隔30MIN翻動姜片，確保姜片受熱均勻，烘置用手折易斷為止。1418打碎姜片等到姜片烘干后，取出，放入室溫下冷卻。再放入榨汁機(jī)中榨約15秒使之變成粉末。每次放入榨汁機(jī)中的生姜約為筒身的1/3。1419篩選、稱取將已打碎的生姜粉末過4060目篩。用托盤天平稱取9份10G的生姜粉末。142不同提取方法1421水提法取15G姜粉用乙酸乙酯浸泡90MIN。過濾并揮發(fā)掉溶劑，得到姜辣素粗品。測得重量，然后再用20ML無水乙醇溶解，再用紫外分光光度計(jì)在280NM處測吸光度。1422超聲波提取法取15G姜粉用乙酸乙酯作為溶劑用超聲波提取30MIN，過濾并揮發(fā)掉溶劑，得到姜辣素粗品。測得重量，然后再用10ML無水乙醇溶解，再用紫外分光光度計(jì)在280NM處測吸光度。1423微波萃取法取15G姜粉用乙酸乙酯作為溶劑用微波萃取，過濾并揮發(fā)掉溶劑，得到姜辣素粗品。測得重量，然后再用20ML無水乙醇溶解，再用紫外分光光度計(jì)在280NM處測吸光度。143提取工藝優(yōu)化1431提取溶劑對提取效果的影響分別取15G姜粉用丙酮、無水乙醇、乙酸乙酯作為溶劑用超聲波提取30MIN，過濾并揮發(fā)掉溶劑，得到姜辣素粗品。測得重量，然后再用10ML無水乙醇溶解，再用紫外分光光度計(jì)在280NM處測吸光度。1432提取時(shí)間對提取效果的影響分別取15G姜粉用乙酸乙酯浸泡90MIN，然后再用超聲波提取10、15、20、25、30MIN，過濾并揮發(fā)掉溶劑，得到姜辣素粗品。測得重量，然后再用20ML無水乙醇溶解，再用紫外分光光度計(jì)在280NM處測吸光度。144標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作標(biāo)準(zhǔn)液配制香草醛標(biāo)準(zhǔn)溶液精密稱取香草醛標(biāo)準(zhǔn)品005G，用無水乙醇溶解并定容至100ML，再準(zhǔn)確吸取4ML，用無水乙醇稀釋至100ML，得20UG/ML香草醛標(biāo)準(zhǔn)溶液。精密吸取香草醛標(biāo)準(zhǔn)溶液1，2，3，4，5，6ML，分別置于10ML容量瓶中，用無水乙醇稀釋至刻度，得濃度為2，4，6，8，10，12UG/ML的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，以無水乙醇作空白，在280NM波長處，用1CM比色血測定A值。145樣品測定求得回歸方程為A007041C001173N6；R209999。精密吸取樣品供試液4ML，置于25RNL容量瓶中，用無水乙醇稀釋至刻度，搖勻。以無水乙醇為空白，在280NM波長處，用1CM比色皿測量吸收度A值，代人香草醛回歸方程求出相應(yīng)濃度C，按下述公式計(jì)算樣品中姜辣素類化合物的含量10026WV姜式中2001香草醛換算姜辣素的系數(shù)8C測定的A值在回歸方程中求出的香草醛濃度，G/MLV1測定樣品液總體積，MLV0樣品提取液總體積，MLV2測定時(shí)吸取的樣品供試液體積，MLW樣品重，G106將G換算成G2結(jié)果與分析21不同提取方法提取效果比較表21不同提取方法提取效果比較粗品重/G得率/姜辣素/水提0128013超聲052133101微波028067065從表21可以看出，用超聲波處理的姜粉所得到的姜辣素的含量最高,但是水提法的得率最高，即含雜質(zhì)最多。22工藝優(yōu)化221提取溶劑對提取效果的影響表22不同容劑對姜辣素提取效果的影響粗品重/G得率/稀釋10倍的吸光值濃度/UG/ML姜辣素/丙酮提取004267020831207052無水乙醇提取005333027140155067乙酸乙酯提取002345041460464101提取溶劑對提取效果的影響丙酮提取無水乙醇提取乙酸乙酯提取丙酮提取無水乙醇提取乙酸乙酯提取0051152253354005115225335得率/姜辣素/圖21不同容劑對姜辣素提取效果的影響從以上圖21中可以看出，用不同的溶劑都經(jīng)過超聲波30MIN提取姜辣素的結(jié)果是不相同的，其中乙酸乙酯效果最好，其次是無水乙醇，最后是丙酮。而得率是乙酸乙酯提取得到的最高，其次是無水乙醇，最后是丙酮。222提取時(shí)間對提取效果的影響表23超聲波時(shí)間的不同對提取效果的影響乙酸乙酯浸泡/MIN超聲波/MIN粗品重/G得率/稀釋10倍的吸光值濃度/UG/ML姜辣素/90100021330186280830479015003202063092305290200032031546404077902500320477694121169030004267052676371127提取時(shí)間對提取效果的影響13322226704705207711612700511522530123456得率/姜辣素/圖22超聲波時(shí)間的不同對提取效果的影響從以上圖22中可以看出，用乙酸乙酯浸泡90MIN，然后再用超聲波提取10、15、20、25、30MIN是超聲波的時(shí)間越長姜辣素的百分含量和得率就都是越高。3結(jié)論與其他方法相比用乙酸乙酯浸泡90MIN，然后再用超聲波提取30MIN的方法提取的結(jié)果比較好。4實(shí)驗(yàn)討論本試驗(yàn)表明超聲波的提取效果最好，但是在試驗(yàn)中得到的姜辣素雜質(zhì)太多，是姜辣素研究中存在的主要問題。目前采用的制備及分離方法所得到的是多種組分組成的混合物，最好的也只能做到分離出同系物，至于單一組分的成功分離，至今尚未見報(bào)道。鑒于生姜有多種藥效功能，利用現(xiàn)代先進(jìn)的分離技術(shù)來解決姜辣素的分離和分析問題將具有廣闊的理論與實(shí)用價(jià)值，進(jìn)一步研究開發(fā)的經(jīng)濟(jì)與社會效益都將是十分顯著的。參考文獻(xiàn)1姜子濤,李榮姜辣素化學(xué)及其研究進(jìn)展J食品研究與開發(fā),1998,191792黃雪松,王建華,路福餒姜酚的分離提取和鑒定J山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1998,2945115133張雪紅,李華昌姜辣素的研究進(jìn)展J中國礦冶,2003,12496984陳燕,蔡同一,付力等用改進(jìn)的高效液相色譜法HPLC測定姜中姜辣素J,食品科學(xué),2000,22460635陳燕,倪元穎,蔡同一生姜提取物精油與油樹脂的研究進(jìn)展J食品科學(xué),2000,21868