王風(fēng)玲，李奕然

(山東商務(wù)職業(yè)學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264670)

姜芽生長(zhǎng)過(guò)程中姜精油含量的變化研究

王風(fēng)玲，李奕然

(山東商務(wù)職業(yè)學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264670)

采用水蒸氣蒸餾法測(cè)定姜精油含量，采用正交試驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了優(yōu)化，在優(yōu)化條件下測(cè)定姜芽生長(zhǎng)過(guò)程中姜精油含量的變化情況。最終確定實(shí)驗(yàn)優(yōu)化條件為粒度60目、料液比1∶16、蒸餾時(shí)間2 h，最佳采摘期為14～21天或姜芽長(zhǎng)度7～10 cm。

姜精油；含量；采摘期

生姜是一種重要的香辛調(diào)味料，是我國(guó)傳統(tǒng)的藥食兩用植物，主產(chǎn)于四川、山東、湖北、廣東等地，年出口量占世界總出口量的40%[1]，據(jù)研究，生姜具有抗凝血、抗氧化、抗衰老、抗腫瘤等藥理作用[2]，可用來(lái)治療頭痛、傷風(fēng)、脹氣、嘔吐、消化不良等癥狀[3]，目前開發(fā)產(chǎn)品主要有泡子姜、糖醋姜、糖姜片、染色姜芽等[4]，研究發(fā)現(xiàn)姜的香氣及風(fēng)味取決于其揮發(fā)性油姜精油，姜精油具有健身祛病、消炎、鎮(zhèn)痛、抗過(guò)敏、抑菌等作用，是生姜健胃止吐功能的有效成分[5]。

對(duì)姜的綜合利用進(jìn)行研究，在一定溫濕度和避光條件下培育姜芽，研究姜芽生長(zhǎng)過(guò)程中姜精油的含量變化情況，擬為姜的綜合利用提供參考性數(shù)據(jù)。姜精油是指隨水蒸氣蒸餾出來(lái)而又與水不相混溶的揮發(fā)性油狀成分的總稱[6]，目前測(cè)定方法有水蒸氣蒸餾法、溶劑萃取法、超臨界萃取法、酶法提取和仿生提取等方法[7]，本文采用水蒸氣蒸餾法進(jìn)行研究實(shí)驗(yàn)。

1 材料與方法

1.1 材料

生姜：山東龍口姜。

姜芽培養(yǎng)：在保溫箱內(nèi)鋪5～10 cm厚混草木灰的細(xì)沙，細(xì)沙上鋪色正、健壯、奶頭壯的姜種，噴水濕潤(rùn)細(xì)沙和姜種，再蓋上細(xì)沙，在(28±2) ℃，80%～90%濕度下使姜種萌芽(以不生根為準(zhǔn))，萌芽后取出，根據(jù)發(fā)芽情況掰開，保持一個(gè)小塊上一個(gè)芽頭，將姜芽塊排布在鋪有5～10 cm厚細(xì)沙的保溫箱中，再覆上6～7 cm厚的細(xì)沙，噴水但保持芽和細(xì)沙濕潤(rùn)不積水。用密閉倉(cāng)蓋在保溫箱上，保持姜芽生長(zhǎng)過(guò)程避光、溫度(26±2) ℃、濕度80%～90%。計(jì)時(shí)，每隔7天采摘姜芽苗，摘掉須根，洗凈姜芽上泥土備用，連續(xù)采摘5次姜芽苗。

樣品制備：將生姜樣品及姜芽苗洗凈、切片或切斷，自然風(fēng)干，粉碎機(jī)粉碎后過(guò)篩，放樣品瓶中備用。

1.2 儀器

揮發(fā)油測(cè)定儀 重慶北培特種玻璃儀器廠；粉碎機(jī)、電子天平、快速水分測(cè)定儀 深圳市速賽電子科技有限公司。

1.3 測(cè)定方法

樣品用揮發(fā)油提取器按照2010版《中國(guó)藥典》附錄XD揮發(fā)油測(cè)定法甲法測(cè)定姜精油含量[8,9]，取樣品適量(約相當(dāng)于含揮發(fā)性油0.5～1.0 mL)，加適量水與玻璃珠數(shù)粒置于燒瓶中，振搖混合后，用揮發(fā)油測(cè)定儀測(cè)定含油量，用快速水分測(cè)定儀測(cè)定水分含量。

式中：V為蒸餾出的精油量，mL；M為水分含量，%；m為樣品質(zhì)量，g。

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

以生姜粉樣品為代表，考察樣品粒度、料液比、沸騰時(shí)間對(duì)姜精油含量測(cè)定的影響，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和極差分析優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件。在優(yōu)化條件下測(cè)定不同采摘期姜芽苗中姜精油含量，并進(jìn)行方法穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化采摘期。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)條件的影響

2.1.1 樣品粒度的影響

稱取粉碎粒度分別為20，40，60，80目的樣品30 g，加入300 mL水，置于揮發(fā)油測(cè)定儀中沸騰3 h測(cè)定姜精油含量，結(jié)果見圖1。

圖1 樣品粒度對(duì)提取效果的影響

由圖1可知，粉碎力度過(guò)大過(guò)小都會(huì)影響提取結(jié)果，粒度過(guò)大，水蒸氣很難進(jìn)入粒度內(nèi)部，提取效率低；粒度過(guò)小，蒸餾過(guò)程中物料容易被水沖出燒瓶，最終選定粒度40目或60目較為合適。

2.1.2 料液比的影響

將樣品粉碎過(guò)40目篩網(wǎng)，料液比分別為1∶10，1∶12，1∶14，1∶16，1∶18，置于揮發(fā)油測(cè)定儀中沸騰3 h測(cè)定姜精油含量，結(jié)果見圖2。

圖2 料液比對(duì)提取效果的影響

由圖2可知，隨著料液比的增加，提取效率提高，但是液體加入過(guò)多，物料在沸騰過(guò)程中易沖出燒瓶，最終選定料液比1∶16較為合適。

2.1.3 沸騰時(shí)間的影響

將樣品粉碎過(guò)40目篩，1∶16料液比，置于揮發(fā)油測(cè)定儀中沸騰1，2，3，4，5，6 h測(cè)定姜精油含量，結(jié)果見圖3。

圖3 沸騰時(shí)間對(duì)提取效果的影響

由圖3可知，隨著沸騰時(shí)間的延長(zhǎng)，提取效果逐漸增加，但是4 h后提取效果增加不明顯，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，選擇沸騰時(shí)間4 h較為合適。

2.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與極差分析

對(duì)于姜精油測(cè)定條件采用正交試驗(yàn)與極差分析進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明：料液比極差最大，影響最明顯；沸騰時(shí)間極差最小，影響也最??；樣品粒度影響介于兩者之間。由于沸騰時(shí)間影響較小，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，由正交試驗(yàn)確定的最佳提取條件為：粒度60目、料液比1∶16、蒸餾時(shí)間2 h。

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果見表1。

表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與極差分析

2.3 不同采摘期下樣品中姜精油含量

根據(jù)正交試驗(yàn)優(yōu)化條件，在粒度60目、料液比1∶16、蒸餾時(shí)間2 h條件下，測(cè)定不同采摘期下姜芽樣品中的姜精油含量，結(jié)果見圖4。

圖4 不同采摘期姜精油含量的變化

由圖4可知，姜精油含量先略有升高，但隨著生長(zhǎng)期延長(zhǎng)，姜精油含量下降，21天后下降明顯，根據(jù)姜精油含量的變化情況，最終選擇采摘期為14～21天，或者長(zhǎng)度約為7～10 cm。

2.4 測(cè)定方法穩(wěn)定性試驗(yàn)

取14天姜芽樣品6份，在粒度60目、料液比1∶16、蒸餾時(shí)間2 h條件下測(cè)定姜精油含量，結(jié)果見表2。

表2 姜精油含量 %

由表2可知，本方法穩(wěn)定性好。

3 結(jié)論

本文對(duì)培養(yǎng)姜芽進(jìn)行采摘，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中利用正交試驗(yàn)對(duì)水蒸氣蒸餾測(cè)定姜精油含量條件進(jìn)行優(yōu)化，確定最佳條件，并在此條件下研究不同采摘期姜芽姜精油含量的變化。最終確定優(yōu)化條件為粒度60目、料液比1∶16、蒸餾時(shí)間2 h，最佳采摘期為14～21天或姜芽長(zhǎng)度7～10 cm。

[1]孫宏春，王文亮，李海雷，等.生姜在食品加工中的開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)，2008(1)：34-36.

[2]李樂(lè).姜辣素抗氧化性能研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2004.

[3]駱海林.生姜功效成分的提取分離及組分研究[D].合肥：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

[4]朱風(fēng)濤，馬超，吳茂玉，等.生姜功能成分的提取及其應(yīng)用[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2010(1):67-69.

[5]孫亞青.姜精油的提取、分析及純化研究[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2004.

[6]王麗.母姜與子姜化學(xué)成分分析及其抗氧化活性研究[D].泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[7]賈雁高.生姜精油中姜烯成分的分離純化[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2010.

[8]林茂.生姜有效成分的分離提取技術(shù)及組成研究[D].重慶：西南大學(xué)，2007.

[9]邱琴，張國(guó)英，劉辛欣，等.超臨界流體萃取法與水蒸氣蒸餾法提取干姜片揮發(fā)油化學(xué)成分的比較[J].上海中醫(yī)藥雜志，2005，39(3):55-57.

Study on the Change of Ginger Essential Oil Content in Ginger Bud Growth Process

WANG Feng-ling, LI Yi-ran

(Shandong Business Institute, Yantai 264670, China)

In this paper, the ginger essential oil content is determined by steam distillation method. The experimental conditions are optimized by orthogonal experiment. Under the optimal conditions, the change of ginger essential oil content in the ginger bud growth process is determined. Ultimately, the optimal experimental conditions are determined as particle size of 60 mesh, material-liquid ratio of 1∶16 and distillation time of 2 h. The best harvest period is 14～21 days or ginger bud length of 7～10 cm.

ginger essential oil; content; harvest period

2017-01-16

山東省高等學(xué)?？萍加?jì)劃項(xiàng)目(J14LE60)

王風(fēng)玲(1963-)，女，山東青州人，教授，主要從事糧油食品副產(chǎn)品方面的研究； 李奕然(1989-)，女，山東煙臺(tái)人，講師，碩士，主要從事食品營(yíng)養(yǎng)方面的研究。

TS202.1

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.06.010

1000-9973(2017)06-0051-03