專利名稱：一種生姜提取物的油劑萃取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從天然藥用植物中提取有效物質(zhì)的方法，特別是一種生姜提取物的油劑萃取方法。
背景技術(shù)：
生姜為姜科植物zingiber offcinale Rose的鮮根莖，是我國重要的經(jīng)濟農(nóng)作物，不僅可作為天然的香辛料，而且具有多種獨特而顯著的生物活性和醫(yī)療保健作用，是一種傳統(tǒng)的中藥，在我國有廣泛的種植，即便是寒冷的北方地區(qū)也有種植，但生姜每年都有病害發(fā)生，尤其是姜瘟病，危害甚大，造成低品質(zhì)、低產(chǎn)量，使農(nóng)民利益受到嚴重損失。多年來，在如何解決姜瘟病的問題上采用了許多措施，但均未根除，因此，尋求一條病姜、爛姜、變質(zhì)姜的綜合利用的途徑，將給農(nóng)民帶來顯著的經(jīng)濟效益。許多資料表明，生姜具有多種醫(yī)用價值，但直接使用生姜，確有許多無法解決的問題，如供應(yīng)不方便、過于辛辣、服用困難、質(zhì)量不好控制、劑量不好掌握等，因此提取姜的有效成分，分別應(yīng)用，便顯得特別重要。據(jù)有關(guān)資料記載，生姜中主要具有天然活性和天然風(fēng)味的成分為姜油和姜辣素兩大類物質(zhì)。姜油為油狀液體，由姜醇(zingiberrol)、莰烯(camphene)、α-姜烯(α-zingiberene)、β-水芹烯(β-phellandrene)、γ-依蘭油烯(γ-munrolene)、檸檬醛(eitral)等數(shù)十種成分組成。姜辣素是生姜中呈多種藥理作用的主要成分，姜辣素(gingerol)由姜烯酚(N-shogaol)和姜酚(N-gingerol)等系列酚類衍生物組成。姜油和姜辣素是藥用價值最高的二部分，目前所謂的提取也主要指的這二部分。姜油和姜辣素的化學(xué)性質(zhì)均不穩(wěn)定，在生姜原料貯存、深加工、提取過程中，容易發(fā)生氧化、水解、揮散及分解等反應(yīng)，難以保持原有的天然活性和風(fēng)味，而且兩類活性成分的理化性質(zhì)不同，如姜油類的分子極性較小，具有揮發(fā)性，姜辣素類分子極性相對較大，不具揮發(fā)性，它們的化學(xué)性質(zhì)都不穩(wěn)定，因此，同時提取姜油和姜辣素具有一定的困難，影響了生姜的深加工開發(fā)利用。目前單純提取姜油的方法較多，如水蒸汽蒸餾法、滲濾法、浸漬法、煎煮法、冷榨法，對于單純的提取姜辣素則有的使用醇回流提取法，以上這些方法的不足之處在于不能同時提取姜油、姜辣素、姜氨基酸與維生素及微量元素類，如冷榨法，能提取高質(zhì)量的姜油，但不能提取姜辣素；煎煮法會使姜油完全損失掉；蒸餾法只能提取姜油。因此，這不僅影響了生姜的綜合開發(fā)利用，也影響了姜油和姜辣素的生產(chǎn)成本。目前國內(nèi)公認的最好的提取方法是超臨界CO2萃取法，可同時從生姜中提取姜油和姜辣素，其提取的質(zhì)量也較高，但明顯的不足在于一是設(shè)備投資大，如一套500L法國進口設(shè)備需1億元人民幣，加大了生產(chǎn)成本；二是操作復(fù)雜，一般要先切姜片，再冷凍干燥，粉碎后方可進行萃取，不適合生姜規(guī)模化工業(yè)提?。蝗怯捎贑O2的極性與姜辣素有所差異，故對姜辣素萃取能力相對較差，萃取率較低；四是不能采用爛姜、病姜、變質(zhì)姜加工提取，未解決病姜、爛姜、變質(zhì)姜的綜合利用，未充分降低生產(chǎn)成本和促進姜農(nóng)的種植效益；五是未提取姜氨基酸與維生素以及微量元素類提取物，使生產(chǎn)成本進一步降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種設(shè)備簡單、投資少、容易操作、能同時萃取姜油和姜辣素及其他有效提取物，且不僅能對好姜進行萃取，也能對病姜、爛姜、變質(zhì)姜萃取，從而最大限度的降低生產(chǎn)成本，促進姜農(nóng)的種植效益的一種生姜提取物的油劑萃取方法。
為達到以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該一種生姜提取物的油劑萃取方法，首先對姜進行去雜清洗作為姜原料，其特征在于它由以下步驟實現(xiàn)(1)破碎；(2)過濾去姜渣制得生姜汁；(3)將生姜汁中的淀粉進行分離，制得姜淀粉和脫淀粉姜汁姜淀粉可單獨包裝，成為分離出的有效產(chǎn)品，脫淀粉姜汁作為下一步提取的原料；(4)對脫淀粉姜汁加入萃取油劑密封混合加溫萃取萃取油劑為植物油，其萃取時間以使萃取液清晰的分為姜油與姜辣素混合液層、氨基酸與維生素混合液層、微量元素類混合液層為準；(5)將分層的姜油與姜辣素混合液層、氨基酸與維生素混合液層、微量元素類混合液層提取分離，分別裝入專用罐氨基酸與維生素混合液及微量元素類混合液單獨分裝，作為產(chǎn)品，姜油與姜辣素混合液裝入密封的專用罐，作為下一步提取的原料；(6)分離姜油和姜辣素對姜油與姜辣素混合液單獨裝入密封的專用罐后，再通過壓榨提取姜油，作為姜油產(chǎn)品，并分離出姜辣素，分離出的姜辣素，再用純凈水洗滌去除姜辣素中的殘存姜油和氨基酸；(7)制取姜辣素粉對分離出的姜辣素經(jīng)低溫真空干燥成粉狀，裝瓶為產(chǎn)品。所述的植物油是下列之一或其二種的組合姜油、花生油、香油、豆油、菜籽油、棕櫚油、棉籽油、玉米油、葵花油，這些植物油均能從市場上購買到，植物油的添加比例為1000kg姜原料添加2至3kg；所述的植物油優(yōu)選為姜油，采用姜油作萃取油劑，可省去姜油和萃取油劑分離的工序，使操作更為簡便，試驗表明，植物油對姜油和姜辣素的分子具有良好的親和作用，并能產(chǎn)生萃取物料分層的性質(zhì)，另外，采用花生油作為萃取油劑也比較好，因為花生油在低溫下很容易與姜油分離，其操作也比較簡便；在破碎步驟中，所述的破碎為低速破碎，可采用不銹鋼球磨機，轉(zhuǎn)速為30-80轉(zhuǎn)/分，破碎細度為100目，這樣可減少姜油的損失；在過濾去姜渣制取生姜汁的步驟中，所述的過濾可采用定型榨油機，在常溫下，壓力為5-8kg，進行壓濾制取，此法比真空、離心、過濾姜油損耗?。辉趯⑸械牡矸圻M行分離制得姜淀粉和脫淀粉姜汁的步驟中，是用過濾去姜渣制取生姜汁步驟中制取的生姜汁，經(jīng)1-3小時自然沉降，分離出姜淀粉，同時制取脫淀粉姜汁，這種沉降不能加熱，常溫沉降，防止變成糊狀，干擾萃?。辉趯γ摰矸劢尤胼腿∮蛣┟芊饣旌霞訙剌腿〉牟襟E中，當(dāng)脫淀粉姜汁加入萃取設(shè)備后，需按比例加入植物油萃取油劑，密封混合30-40分鐘，使其充分混合，再加溫至30-100℃，萃取0.5-4小時，使萃取設(shè)備內(nèi)的萃取液清晰的可看出姜油與姜辣素混合液層、氨基酸與維生素混合液層、微量元素類混合液層時可終止，也可經(jīng)取樣檢驗，要求萃取率為95-98％時可終止，若未達到萃取率為95-98％的標準，繼續(xù)增加0.5小時的萃取時間，使萃取設(shè)備內(nèi)的萃取液清晰的可看出姜油與姜辣素混合液層、氨基酸與維生素混合液層、微量元素類混合液層時終止；在分離姜油和姜辣素的步驟中，對用純凈水洗滌去除姜辣素中的殘存姜油和氨基酸的洗滌液存儲，返回對脫淀粉姜汁加入萃取油劑密封混合加溫萃取步驟中，以減少姜油及氨基酸的損失；在制取姜辣素粉步驟中，對姜辣素在40-50℃的溫度下，經(jīng)真空干燥成黃灰色粉狀提取物，再裝瓶成為產(chǎn)品；一般而言姜油與姜辣素的理論值占原料生姜總量的0.55％，萃取率為95-98％；氨基酸與維生素的理論值占原料總量的69.45％，其中含有天門氡氨酸、甘氨酸、絲氨酸、谷氨酸等和維生素B、C；微量元素類混合液層含有鈣、鋅、鐵、鎂、鎳等；在去雜清洗姜的步驟中，要去除泥沙，并將好姜與爛姜、瘟姜、變質(zhì)姜分類，分別加工萃取，用好姜萃取時，對氨基酸與維生素混合液和微量元素類混合液經(jīng)消毒后，分別包裝，可做食品調(diào)料或食品添加劑；用變質(zhì)姜、爛姜、瘟姜萃取時，對氨基酸與維生素混合液和微量元素類混合液經(jīng)100℃高溫消毒殺菌后生產(chǎn)生姜專用肥。提取物姜油，為淡黃色、液態(tài)；提取物姜辣素粉，為黃灰色、細粉狀、顆粒80mesh、典型氣味、濕度5percentage、重金屬10ppmmax、無農(nóng)藥殘留、菌落總數(shù)1000cfu/gmax，測定方法為Hplc測定；提取物氨基酸與維生素混合液，用好姜提取時，為杏黃色，液態(tài)，用爛姜、變質(zhì)姜、瘟姜提取時，為深棕色，液態(tài)；提取物微量元素類混合液，經(jīng)干燥后成粉狀，為淺灰色。
本發(fā)明的有益效果在于與目前常規(guī)使用的提取方法相比，此法不僅能提取姜油，還能同時提取姜辣素、氨基酸與維生素、微量元素及姜淀粉，使姜得到充分的綜合利用；與超臨界CO2萃取法相比，不僅能同時提取姜油和姜辣素，而且設(shè)備簡單、投資少、操作方便、生產(chǎn)成本低，同時還能提取出氨基酸與維生素、微量元素及姜淀粉，從而使生產(chǎn)成本大幅度降低。另外，此法更重要的優(yōu)點還在于采用瘟姜、爛姜、變質(zhì)姜進行提取，使生姜達到了全面的開發(fā)利用，不僅提高了姜綜合加工的經(jīng)濟效益，還提高了姜農(nóng)的種植效益。
具體實施例方式
實施例1姜原料采用萊蕪當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生姜，爛姜、瘟姜1000kg，首先對生姜清洗，去泥沙和雜質(zhì)，再按以下步驟生產(chǎn)(1)破碎對清洗過的姜原料，裝入不銹鋼球磨機內(nèi)進行破碎，轉(zhuǎn)速為50轉(zhuǎn)/分，破碎細度為100目；(2)過濾去姜渣制取生姜汁對破碎的姜原料裝入定型榨油機內(nèi)，其過濾網(wǎng)為120目，在室內(nèi)常溫下，壓力為5kg進行壓濾，濾去姜皮、姜纖維和未破碎細的姜塊，制得生姜汁，濾出的姜皮、姜纖維經(jīng)消毒后可制作飼料添加劑；(3)、將生姜汁中的淀粉進行分離，制得姜淀粉和脫淀粉姜汁將制得的生姜汁放入密封塑料罐內(nèi)，自然沉降3小時，得脫淀粉姜汁，分離出的姜淀粉經(jīng)消毒后作為產(chǎn)品單獨包裝，可作飼料配料，脫淀粉姜汁作為下一步的生產(chǎn)原料；(4)、對脫淀粉姜汁加入萃取油劑密封混合加溫萃取將脫淀粉姜汁加入萃取設(shè)備內(nèi)，再加入萃取油劑，采用姜油作為萃取油劑，加入3kg萃取油劑，加入萃取油劑后，在密封狀態(tài)下混合35分鐘，再加溫至50℃，萃取2小時，當(dāng)觀察到萃取液清晰分層后，停止萃取，也可通過取樣檢驗，萃取率達到95％以上，靜止半小時后即分層，在萃取設(shè)備內(nèi)，從上至下依次分為姜油與姜辣素混合液層、氨基酸與維生素混合液層、微量元素類混合液層，其中姜油與姜辣素混合液層最上層以姜油為主，最下層以姜辣素為主；(5)、將分層的姜油與姜辣素混合液層、氨基酸與維生素混合液層、微量元素類混合液層提取分離，分別裝入專用罐先對微量元素類混合液提取單獨存入專用罐內(nèi)，再對氨基酸與維生素混合液單獨提出存入相應(yīng)的專用罐內(nèi)，最后將姜油與姜辣素混合液通過提取單獨存入相應(yīng)的密封專用罐內(nèi)；(6)、分離姜油和姜辣素對密封在專用罐內(nèi)的姜油與姜辣素混合液，通過壓榨提取姜油，單獨裝瓶，即得最終產(chǎn)品，并分離出姜辣素，對分離出的姜辣素再用純凈水洗滌，去除姜辣素中的殘存姜油和氨基酸；(7)、制取姜辣素粉對分離出的姜辣素裝入干燥箱內(nèi)，經(jīng)45℃干燥，成姜辣素粉包裝，即得最終產(chǎn)品；
(8)、對提出的氨基酸與維生素混合液經(jīng)消毒后裝袋，可制作生姜專用肥；(9)、對提出的微量元素類混合液，經(jīng)干燥消毒后成粉狀裝袋，其應(yīng)用方法同氨基酸與維生素混合液。
實施例2姜原料采用萊蕪當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生姜，對進廠的萊蕪生姜1000kg進行清洗，洗去泥沙及雜質(zhì)，全為好姜，(即無爛斑、無病的生姜)，其生產(chǎn)步驟為(1)、破碎對清洗過的姜原料，裝入不銹鋼球磨機進行破碎轉(zhuǎn)速為78轉(zhuǎn)/分，破碎細度為100目；(2)、過濾去姜渣制取生姜汁對破碎的姜原料裝入定型榨油機內(nèi)，其過濾網(wǎng)為120目，在常溫下，壓力為8kg進行壓濾，濾去姜皮、姜纖維和未破碎細的姜塊，制得生姜汁750kg，濾出的姜皮、姜纖維可制作飼料添加劑；(3)、將生姜汁中的淀粉進行分離，制得姜淀粉和脫淀粉姜汁將制得的生姜汁750kg放入密封塑料罐內(nèi)，自然沉降2小時，得脫淀粉姜汁740kg，分離出的淀粉10kg可單獨作為產(chǎn)品包裝，作為食品、菜稀配料使用；脫淀粉姜汁作為下一步的生產(chǎn)原料；(4)、對脫淀粉姜汁加入萃取油劑密封混合加溫萃取將脫淀粉姜汁740kg加入萃取設(shè)備內(nèi)，再加入萃取油劑，采用姜油作為萃取油劑，加入2.5kg，加入萃取油劑后，在密封狀態(tài)下混合30分鐘，再加溫至50℃，萃取2小時，通過取樣檢驗，萃取率達到95％以上，靜止半小時后即分層，在萃取設(shè)備內(nèi)，從上至下依次分為姜油與姜辣素混合液層、氨基酸與維生素混合液層、微量元素類混合液層，其中姜油與姜辣素混合液層最上層以姜油為主，最下層以姜辣素為主；(5)、將分層的姜油與姜辣素混合液層、氨基酸與維生素混合液層、微量元素類混合液層提取分離，分別裝入專用罐先將微量元素類混合液提取單獨存入專用罐內(nèi)，再對氨基酸與維生素混合液單獨提取存入相應(yīng)的專用罐內(nèi)，最后對姜油與姜辣素混合液提取單獨存入密封的專用罐內(nèi)；(6)、分離姜油和姜辣素對密封在專用罐內(nèi)的姜油與姜辣素混合液，通過壓榨提取姜油為成品，單獨裝在瓶內(nèi)；分離出的姜辣素，再用純凈水洗滌，洗去姜辣素中殘存的姜油和氨基酸，洗滌用的廢液進入萃取工序內(nèi)，循環(huán)使用；(7)、制取姜辣素粉對分離出的姜辣素裝入干燥箱內(nèi)，經(jīng)40℃干燥，干燥后的姜辣素為2.9kg，裝入瓶內(nèi)為產(chǎn)品；(8)、對提出的氨基酸與維生素混合液經(jīng)消毒后裝袋提出氨基酸與維生素混液為680kg，分別裝入680個真空的密封塑料袋內(nèi)，直接作為食用或作食品添加劑；(9)、對提出的微量元素類混合液30kg，經(jīng)干燥消毒后成粉狀，裝入30個塑料袋內(nèi)，其應(yīng)用方法同氨基酸與維生素混合液。
實施例3
采用萊蕪生姜，購進1000kg病姜、爛姜、變質(zhì)姜。
生產(chǎn)步驟同實施例1制得姜油為2.3kg，姜辣素為2.8kg，經(jīng)Hplc測定，質(zhì)量指標相同。
制得氨基酸與維生素590kg，深棕色，制得的微量元素30kg，為灰白色，經(jīng)高溫殺菌消毒裝入桶內(nèi)，經(jīng)檢測，無菌，可作為生姜專用肥的原料或直接使用。
權(quán)利要求
1.一種生姜提取物的油劑萃取方法，首先對姜進行去雜清洗作為姜原料，其特征在于它由以下步驟生產(chǎn)(1)破碎；(2)過濾去姜渣制取生姜汁；(3)將生姜汁中的淀粉進行分離，制得姜淀粉和脫淀粉姜汁；(4)對脫淀粉姜汁加入萃取油劑密封混合加溫萃取萃取油劑為植物油，其萃取時間以使萃取液清晰的分為姜油與姜辣素混合液層、氨基酸與維生素混合液層、微量元素類混合液層為準；(5)將分層的姜油與姜辣素混合液層、氨基酸與維生素混合液層、微量元素類混合液層提取分離，分別裝入專用罐；(6)分離姜油和姜辣素對姜油與姜辣素混合液單獨裝入密封的專用罐后，再通過壓榨提取姜油，并分離出姜辣素，分離出的姜辣素再用純凈水洗滌去除姜辣素中的殘存姜油和氨基酸；(7)制取姜辣素粉對分離出的姜辣素經(jīng)低溫真空干燥成粉狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生姜提取物的油劑萃取方法，其特征在于所述的植物油是下列之一或其二種的組合姜油、花生油、香油、豆油、菜籽油、棕櫚油、棉籽油、玉米油、葵花油，植物油的添加比例為1000kg姜原料添加2至3kg；所述的植物油優(yōu)選為姜油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生姜提取物的油劑萃取方法，其特征在于在破碎步驟中，所述的破碎為低速破碎，可采用不銹鋼球磨機，轉(zhuǎn)速為30-80轉(zhuǎn)/分，破碎細度為100目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生姜提取物的油劑萃取方法，其特征在于在過濾去姜渣制取生姜汁的步驟中，所述的過濾可采用定型榨油機，在常溫下，壓力為5-8kg，進行壓濾制取。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生姜提取物的油劑萃取方法，其特征在于在將生姜汁中的淀粉進行分離制得姜淀粉和脫淀粉姜汁的步驟中，是用過濾去姜渣制取生姜汁步驟中制取的生姜汁，經(jīng)1-3小時自然沉降，分離出姜淀粉，同時制取脫淀粉姜汁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生姜提取物的油劑萃取方法，其特征在于在對脫淀粉姜汁加入萃取油劑密封混合加溫萃取的步驟中，當(dāng)脫淀粉姜汁加入萃取設(shè)備后，需按比例加入植物油萃取油劑，密封混合30-40分鐘，再加溫至30-100℃，萃取0.5-4小時，使萃取設(shè)備內(nèi)的萃取液清晰的可看出姜油與姜辣素混合液層、氨基酸與維生素混合液層、微量元素類混合液層時可終止。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生姜提取物的油劑萃取方法，其特征在于在分離姜油和姜辣素的步驟中，對用純凈水洗滌去除姜辣素中的殘存姜油和氨基酸的洗滌液存儲，返回對脫淀粉姜汁加入萃取油劑密封混合加溫萃取步驟中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生姜提取物的油劑萃取方法，其特征在于在制取姜辣素粉步驟中，對姜辣素在40-50℃的溫度下，經(jīng)真空干燥成黃灰色粉狀提取物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生姜提取物的油劑萃取方法，它包括以下步驟(1)破碎；(2)制得生姜汁；(3)制得姜淀粉和脫淀粉姜汁；(4)萃取；(5)分離姜油和姜辣素，通過以上步驟提取姜淀粉、姜油、姜辣素、氨基酸、微量元素等。該方法，可一次提取多種有效成分，使姜得到充分的綜合利用；與超臨界CO
文檔編號A23L1/221GK1981864SQ20061004406
公開日2007年6月20日 申請日期2006年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月11日
發(fā)明者亓振翠, 徐希玉, 段崇濤, 喬蓬勃, 曹洪武, 馬廷維 申請人:馬廷維