Исследование по извлеченным имбирным эфирным маслом Co2

Имбирь — это свежая ризома многолетних трав Zingiber officinale Roscoe (семейство Zingiberaceae), которая широко культивируется в центральном, юго-восточном и юго-западном китае. Как Один из China's традиционные приправы, имбирь используется в кулинарии за его уникальный аромат и острота вкус, чтобы повысить аромат, удалить рыбные запахи, и обогатить вкус продуктов питания. Имбирь также занимает место в истории традиционной китайской медицины, и был использован во многих рецептах для активации кровообращения и удаления стазиса крови для лечения гинекологических, внутренней медицины и ортопедических заболеваний в прошлом династии. Современные фармакологические исследования и клинические испытания доказали, что имбирь и его активные ингредиенты могут снизить триглицериды и холестерин, уменьшить синтез жира организма; Они также могут ингибировать агрегацию тромбоцитов, антикоагуляцию, предотвращать тромбоз, а также предотвращать образование и развитие атеросклероза [1]. Ginger'. Уникальный аромат и его целебное значение как пищи и лекарства играют все более важную роль в таких областях промышленного применения, как продовольствие, медицина и косметика.

В настоящее времяЭкстракты имбиряВ основном включают ароматические вещества (имбирь эфирное масло, имбирь олеорезин), имбирь диетические волокна, имбирь полисахариды, и имбирь протеазы. Данная статья в основном знакомит с текущим состоянием исследований имбирных экстрактов, обеспечивая теоретическую основу для комплексного использования имбиря и повышения экономической добавленной стоимости.

1 ароматические вещества

1.1 добыча имбирного эфирного масла

Имбирь эфирное масло и имбирь олеорезин в настоящее время основные экстракты аромата изучались в стране и за рубежом, и они содержат основные активные вещества в имбирь. Имбирь эфирное масло является общим термином для класса имбирь, который содержит почти не кипящие летучие вещества. Это желтая, прозрачная, жирная жидкость с сильным, характерным, ароматическим запахом имбиря, и это основной источник аромата и аромата имбиря. Традиционный метод экстракции всегда был основан на паровой дистилляции, которая проста в эксплуатации и требует небольших инвестиций. Однако недостатки заключаются в длительных сроках перегонки и низкой добыче нефти. Лю цзяньвэй и др. [2] определили, что факторами, влияющими на процесс экстракции имбирного эфирного масла, являются время дистилляции, время пропитывания имбирного порошка, температура сушки имбирного порошка и соотношение жидкости и материала, а для получения оптимальных условий процесса была использована орфогональная оптимизация имбирного эфирного масла в размере 1,6%. Другие технические средства могут повысить эффективность имбирной основной добычи нефти. Liu Hongxia et al. [3] оптимизировали условия для извлечения имбирь эфирного масла путем дистилляции, и уровень извлечения эфирного масла может достичь 1,44%. После этого микроволновая дистилляция воды использовалась для извлечения имбирного эфирного масла, что в определенной степени повысило эффективность извлечения. При той же добыче время добычи сократилось почти в 1 раз.

С развитием технологии добычи линь лицин [4] и другие использовали сверхкритическую технологию CO2 для получения высококачественного имбирного эфирного масла с коэффициентом извлечения 1,77%. Lei Hong et al. [5] оптимизировали технологические условия сверхкритической экстракции CO2 методом поверхностной реакции, используя в качестве индекса для исследования 6-gingerol, активное вещество в имбирных эфирных масел. Получены оптимальные условия извлечения имбиря эфирного масла: расход диоксида углерода 25 л · н -1, порошок имбиря с отверстием в 80 меш, добавление 92,46 мл безводного этанола, оптимальная выход 6- гингерола 3,21%.

С развитием технологии добычи уровень добычи имбирных основных масел в основном стабилизировался на уровне 2%, но эффективность добычи значительно повысилась, что имеет определенное исходное значение для снижения производственных издержек в промышленном производстве.

1.2 анализ состава имбирного эфирного масла

Состав имбирного эфирного масла, получаемого различными методами добычи и из различных источников, также будет в определенной степени различаться. Это имеет определенное направляющее значение для промышленного производства, и конкретные последствия различных имбирных основных нефтепродуктов должны учитывать метод извлечения и происхождения.

Pei Yaping [6] использовала газовую хроматографию-массовую спектрометрию (GC-MS) для сравнения и анализа летучих компонентов цингера шаньдун рхубарб эфирного масла, добываемого путем сверхкритической экстракции CO2 (SFE) и дистилляции водяного пара (SD). Сверхкритическая добыча CO2 из эфирного масла рубарбного имбиря выявила 126 летучих компонентов; В ходе дистилляции водяного пара было извлечено эфирное масло рубарбного имбиря, однако было обнаружено 107 летучих компонентов. Два эфирных масла содержат одни и те же 80 ингредиентов, но в разных пропорциях.

Гао лян цзян является лекарственной травой, используемой как для продуктов питания и лекарств, и он имеет высокое содержание летучего масла. Основной район произрастания — сювен (провинция гуандун). Для расширения посевных площадей был выбран хайнань с аналогичными климатическими условиями. Чжай хунгли и др. [7] изучали различия в составе летучей нефти двух растущих оснований. Волатильная нефть Hainan-grown Gao Liang Jiang содержит 8,23% α-terpineol, в то время как содержание β-pinene и camphene может достигать более 10%. Содержание грау-терпинела в летучем масле галангала, добытом в сювене, составляет всего 1,67%, а содержание грау-пинина и камфене составляет лишь 0,13%, но содержание грау-джуниперола выше, на 6,83%.

Основные компоненты летучей нефти hainan производства галангал очень отличаются от тех, xuwenal производства галангал, что может служить ориентиром для его использования в качестве лекарства и специи.

1.3 экстракция имбирного олеорезина

Имбирный олеорезин содержит нелетучие жирные компоненты, которые не встречаются в имбирном эфирном масле, и он сохраняет характерный острый и горький запах имбиря. Он в основном извлекается из ризома имбиря с использованием органического растворителя для получения относительно вязкой жидкости, которая является темно-янтарным до темно-коричневого цвета. После того, как стоять, будет гранулированный осадок. Зингерон-это основное острое вещество в нем. Это общий термин для связанных с рыжеволосом пряных веществ гингерола, шогаола и цингерона. Традиционный метод извлечения имбирного олеорезина в основном предполагает извлечение органических растворителей, таких как этанол, ацетон и нефтяной эфир. С развитием технологий добычи появляются новые технологии и методы, такие как сверхкритическая добыча CO2 и двухводяная фаза добычи. В связи с различным происхождением сырья и методов извлечения, состав и содержание имбирного олеорезина может значительно варьироваться.

Чжоу линго [8] и другие провели эксперименты по экстракции имбирного олеорезина с использованием двухфазной системы растворителей. При использовании метода "β-cyclodextrin" или "β-cyclodextrin" в сочетании с карбонатом натрия или столовой солью, смешиваемой с рыжевым соком и водой, может быть создана двухфазная система растворителей с четкими фазами. Целевой компонент в имбирном олеорезине, шогаоле, распределяется в нижней фазе, и коэффициент извлечения может достигать более 70%.

Оптимальными технологическими условиями для экстракции этанола являются: температура экстракции 60 градусов, время экстракции 5 часов, отношение массы 1:10, размер частиц 40 сеток и степень вакуума - 0,07 мпа. Химический состав имбирного олеореза, получаемого с помощью этанола при различных температурах, практически одинаков. По мере повышения температуры экстракции в имбирном олеоресине обнаруживается больше химических компонентов [9].

Использование ультразвукового экстракта этанола, основанного на традиционной экстракции органических растворителей, может значительно улучшить экстракцию имбирного олеорезина, который может достигать 5,29% [10]. Некоторые эксперименты также предварительно обработан имбирный порошок ферменты, чтобы сделать физиологически активные вещества в имбирный олеорезин легче высвободить. Сверхкритическая технология CO2 может также использоваться для экстракции имбирного олеорезина [11]. По сравнению с методом рефлюкса с использованием этанола было установлено, что сверхкритическая технология CO2 значительно превосходит экстракцию этанола, однако существуют определенные различия в добываемых компонентах.

Благодаря технологическим исследованиям и разработкам и технологической интеграции были разработаны и интегрированы основные технологии извлечения и преобразования имбирного олеоресина, что позволило сформировать высокоэффективную и стандартизированную техническую спецификацию для извлечения имбирного олеоресина. Используя лайвю джинджер в качестве сырья и через интегрированный процесс экстракции, урожайность сушеного джингера может достигать 20%, скорость экстракции имбирного олеорезина может достигать более 97%, а остаток растворителя может достигать необнаруживаемого уровня [12].

1.4 анализ состава имбирного олеорезина

Фингерпринтинг — это техника, которая родилась с развитием современной аналитической технологии для изучения сложных материальных систем в целом. Эта модель основана на различных спектроскопических, спектрометрических, хроматографических и других методах и имеет характеристики анализа характерных отпечатков пальцев и макроскопического анализа.

В настоящее время анализ состава имбирного олеорезина в основном направлен на создание основы масс-спектрометрического анализа. Состав имбирного олеорезина анализируется с использованием твердофазной технологии микроэкстракции (SPME) в сочетании с газовой хроматографией-масс-спектрометрией. Создание карты отпечатков пальцев имбирного олеорезина может обеспечить более простой, быстрый и эффективный метод оценки качества, дать новые идеи по импрессионному качеству имбирного олеорезина, обеспечить основу для контроля качества и идентификации сырья, а также обеспечить надежную гарантию качества и применения имбирного олеорезина [13].

2. Имбирный протеаз (имбирный протеаз)

Имбирный протеаз считается еще одним членом семьи папайнов и имеет определенную гомологию в структуре и свойствах с растительными протеазами, такими как папайн и бромелен. Основными методами извлечения имбирного протеазы являются метод органического растворителя, метод соли в сочетании с органическим растворителем, метод таннина и метод ультра-фильтрации. Метод таннина не является широко распространенным, поскольку таннин токсичен. Метод выпадения осадков в основном используется для подготовки имбирного протеазы в качестве порошка ацетона при выпадении ацетона, и он используется в качестве фермента для дальнейшей сепарации и очистки. Свежий имбирь разрезается на куски, добавляется фосфатный буферный раствор pH 6,5, смесь однородна, буферный раствор разбавляется, добавляется и перемешивается хлористый натрий, смесь фильтруется, остатки извлекаются буферным раствором, фильтрация собирается, фильтруется через мембрану микропористого фильтра, а затем ультра фильтруется [14].

3 имбирных полисахарида

Имбирные полисахаридыВ основном относятся к пищевому волокну, который может быть извлечен из имбиря и полисахаридов с определенными физиологическими функциями.

3.1 экстракция пищевого волокна

Диетическое волокно является одним из семи основных питательных веществ для человеческого организма. Он не может поглощаться или поглощаться кишечником и не производит энергию, но он тесно связан с питанием человека. Диетическое волокно можно разделить на две основные категории: растворимое диетическое волокно (SDF) и нерастворимое диетическое волокно (IDF). Основными методами экстракции пищевого волокна являются энзиматический, щелочный, ультразвуковой, мембранной сепарации, ферментация, эмульсификационный энзиматический гидролиз. Энзиматический метод прост в эксплуатации, экономит энергию и является экологически чистым. Песня Rongzhen [15] et al. использовали ферментативный метод для экстракции растворимого пищевого волокна из имбиря, оптимизировали условия процесса экстракции растворимого пищевого волокна из имбиря растительным протеазом: количество растительного протеазы составило 6%, ферментативная температура была 55 °C, а ферментативное время было 5 ч. В это время скорость экстракции растворимого пищевого волокна составила 13,24%.

3.2 экстракция имбирных полисахаридов

Исследования показали, что основными методами экстракции имбирных полисахаридов являются экстракция горячей воды, микроволновая экстракция, ультразвуковая экстракция и синергетическая экстракция с использованием различных методов экстракции. Ляо денгвей и др. [16] определили оптимальные технологические условия для извлечения горячей воды имбирных полисахаридов, выход которых составляет (11,74-0,23)%.

Ван юн и др. [17] использовали сложный фермент (целлюлазу, пектиназу, папин и граву-амилазу) для извлечения имбирных полисахаридов. Установленное соотношение комплексного фермента составило 1,5%, 1,0%, 2,0% и 2,5% соответственно для целлюлазы, пектиназы, папайна и грава-амилазы, а коэффициент экстракции полисакшарида может достигать 22. - 18 процентов. Ван йинь и др. [18] изучали метод экстракции имбирных полисахаридов с помощью микроволн и оптимизировали оптимальные условия процесса с использованием метода поверхностной реакции с коэффициентом экстракции 18,93%. В настоящее время в китае относительно больше исследований по ультразвуковой экстракции имбирных полисахаридов. Xia Shulin et al. [19] использовали имбирный порошок в качестве сырья для изучения ультразвуковой экстракции имбирных полисахаридов, а также ортогональные методы испытания для оптимизации оптимального процесса экстракции с коэффициентом экстракции 11,32%. Различные методы извлечения имеют определенные преимущества. Инновационные технические методы, основанные на экспериментальных методах оптимизации, могут заложить основу для будущего промышленного производства имбирных полисахаридов.

4. Выводы

Ginger'. Уникальный ароматический эффект, высокая питательная ценность, потенциальные выгоды для здоровья и не игнорируемая медицинская ценность превращают его в экономическую культуру с высокой стоимостью развития и использования. В настоящем документе кратко излагается ход текущих исследований по экстракту имбиря с целью обеспечения основы для всеобъемлющего использования имбиря.

Ссылки на статьи

[1] чжан чуаньвэнь, ли юньлунь. Анализ влияния имбиря на развитие кровообращения и разрешение стазиса крови [J]. Журнал чанчуньского университета традиционной китайской медицины, 2020, 36(1): 58 — 61.

[2] лю цзяньвэй, е фэй. Исследование процесса извлечения имбирного эфирного масла путем паровой дистилляции [J]. Современные сельскохозяйственные исследования, 2018(4): 15 — 18.

[3] лю хунся, дин ронглианг, тонг джинхао и др. Оптимизация процесса извлечения имбиря и сравнительный анализ компонентов [J]. Китайские приправы, 2021, 46(8): 101-104.

[4] линь лицзин, хуан сяобин, лю менцзе и др. Исследование состава эфирного масла и гидросола, извлекаемых из галангала путем экстракции сверхкритического и водяного пара [J]. Журнал тропической зоологии, 2019, 40(12): 2498-2504.

[5] лэй хон, чжоу реньцзе, вей цяониан и др. Оптимизация процесса извлечения имбирного эфирного масла путем экстракции сверхкритического диоксида углерода с использованием метода поверхностной реакции [J]. Сельскохозяйственная наука и техника (издание на английском языке), 2016, 17(9): 2178-2182.

[6] пей зевает. Анализ ароматических компонентов шаньдун да (хуан) имбирного эфирного масла [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2020, 41(3): 188 — 195.

[7] чжай хунли, ван хуэй, цзэн янбо и др. GC-MS анализ летучих нефтяных компонентов двух различных происхождения галангала [J]. Журнал тропических культур, 2013, 34(12): 2475-2478.

[8] чжоу линго, сяо лин, чжу йювэй и др. Исследование по экстракции имбирного олеорезина из имбирного путем двухводной фазы экстракции [J]. Китайские приправы, 2011, 36(2): 40-42.

[9] ван ц б. исследование по методу экстракции и технологическим параметрам имбирного масла [D]. Цзинань: шаньдунский сельскохозяйственный университет, 2012.

[10] Xia S L, Pan Y L. исследование ультразвуковой экстракции и антиоксидантных свойств имбирного олеорезина [J]. Цзянсу сельскохозяйственные науки, 2013, 41(3): 235 — 237.

[11] Wang D B, Zou Z, Chen W C, et al. Исследование по экстракции имбирного олеорезина и процессу включения в него грава-циклодекстрона [J]. Китайский фармацевтический журнал, 2015, 50(23): 2064-2067.

[12] сун цзинь, чжан сююнь, фан тао и др. Комплексные исследования нового процесса извлечения имбирного олеорезина [J]. Китайские приправы, 2019, 44(4): 172-176.

[13] лю на, хао сюэжай. Исследование ароматических компонентов и отпечатков пальцев имбирного олеорезина различного происхождения [J]. Jiangsu приправы и неосновные продукты питания, 2015(4): 4-10.

[14] фан цзиньбо, ху ю, хуан сюньвэнь и др. Изоляционные, очищающие и ферментативные свойства имбирного протеазы [J]. Пищевая и ферментационная промышленность, 2014, 40 (5): 65 — 69.

[15] сон Rongzhen, Wei Siqing, Sun Jingwen, et al. Определение состояния протеазы растений в процессе ферментативного экстракции растворимого пищевого волокна имбиря [J]. Китайская кухня, 2017, 42(10): 20-22.

[16] ляо денгвей, хуан дехун, чэн шуцзе и др. Оптимизация и анализ экстракционного метода и процесса имбирных полисахаридов [J]. Продукты питания и оборудование, 2018, 34(9): 152 — 156.

[17] ван юн, вэй сюэлян, ли шупенг и др. Комбинированная технология экстракции фермента для имбирных полисахаридов [J]. Продовольственные исследования и разработки, 2017, 38(15): 45 — 49.

[18] ван ин, цзэн ся, чжоу тянь и др. Методика поверхностного реагирования для оптимизации процесса экстракции имбирных полисахаридов в микроволновом диапазоне [J]. Исследования и разработки в области продовольствия, 2015, 36(13): 58 — 61.

[19] ся шулин, у цинсон. Экстракция имбирных полисахаридов и их антиусталостное действие [J]. Цзянсу сельскохозяйственные науки, 2014, 42(4): 240-242.