大蒜油提取的比较研究

一 《食品工业科技》 Science and Technology of Food Industry Vo1 20，No．5．1999 2 3 大蒜油提取的比较研究 陈 雄 乔 马 丽 - — 一 ， ～ ～ (湖北工学院生物工程系，武汉 430068) + ¨ ● ● ● ⋯ ⋯ ⋯ I● 一 ● ● j● ● I。● ● I⋯ ● ● ● ● 一 ● ● ● 一 I● ● ● ● I一 ● I● 摘 要 利用正交实验探i¨ r水蒸汽蕉铆及溶利犟取两种万法提取太蒜油的生产工艺．并对两种太蒜油产品进 { r比较分析。 关键词 犬蒜油 提戢 有机硫化物 Abstract In this paper·the ext racting conditions ot garlic oi[with steam distil[ation and solvent extraction were investigated by using the orthogona[design And the tw。kinds of garlic oi L were compared and analysed Key words garlic oi[1extraction~organic su[phur compounds + ¨ ⋯ I + ⋯ ～ ● I● ● I● ● ⋯ ⋯ ● ● J● ● I— I～ I 一 一 ． ． 1 + I_． + ●-⋯ ⋯ + I～ ●_． 一 ●1●～ 大蒜油乃蒜中有效成分之精华．它集蒜的多种功 能于一身。大蒜油具有大蒜独特的香辣味．据报道人 蒜油的绝对闽值为 0．7gg．／kg．识别阀值为 31~g／kg． 出现新鲜捣碎大蒜气味时的浓度为 20,ug／kg ．在国 外广泛应用于软饮料、冰潢淋、糖果、调味料、烘烤食 品和肉势 ；目前如何提高大蒜油的产率及生产高质 量的大蒜油是人们最为关心的问题。本文利用水蒸汽 蒸馏和溶剂提取两种方法对大蒜油的提取工艺进行 了探讨，并对两种产品进行了分析。 1 材料与方法 1．1 材料与仪器 自皮大蒜(天津产)．正己烷．无水硫酸钠．硅胶 G，香草醛，硫代硫酸钠，碘化钾，淀粉；TQ l家庭多 用切碎机，ZFQ旋转薄膜蒸发器，PHS 73AX酸度 计，TG328A分析天平．微样进样器，水蒸汽蒸馏装 琵，岛津气相色谱仪。 1．2 大蒜油的提取工艺流程 a．水蒸汽蒸馏提取大蒜油 大蒜一击皮一洗净一捣碎一酶解一水蒸汽蒸馏一油水分 离一蒜油 b．溶 剂法提取 大蒜 油 干法提取 大蒜一击皮一霹洗一 阴干一捣碎一回流抽提 一除抽提荆一精制一蒜油 1 3 大蒜油的比较研究 1．3．1 枷理性质的测定 比重：重量法；折光率：折 光仪法。 1．3．2 有机硫化物的含量的测定 根据 GB8862 88，《脱水大蒜挥发性有机硫化合物的测定方法》，用 银量法滴定硝酸介质中的油水混合物，根据硝酸银溶 液的消耗量计算挥发性有机硫化合物的含量，平行实 验三次，取平均值 ． 1．3．3 薄层层析分析 制板：倾注法：吸附剂：硅胶 · 1 6· ( ；欣开：上行展开方式；展开剂：正己烷 ：乙酸乙酯 一 l0：l；显色：用喷雾器直接喷雾显色；显色剂：1 香草醛浓硫酸溶液(乙醇 ：浓硫酸=1：4)。 1 3 4 气相色谱分析 分离条件如下： 岛津GC 9A}积分仪 C—R2AX；FID器； 毛细管柱：固定相聚乙二醇(PEG)20M．桂长 5gM． 内径 0．2ram；进样温度：250C，检测温度 250C；柱 温：初始温度 i00 C、升温速度 2C／min，一阶温度 140C、恒温 15rain；二阶升温速度 2 C．／rain、最终温 度 200 C．恒温 10min；载气：氮气 60ml／min，桂前压 0．16MPa；其它：氢气 50ml／min，空气 500ml／min；进 样量：1．5ul；定性：通过与已定性过的气相色谱比较； 定量：通过积分仪进行面积归一化 2 结果与分析 2．1 水蒸汽蒸馏提取大蒜油 2．1．1 正交试验 正交试验选择I一(3 )正交。以酶解温度，酶解 时 ．酶解pH值，料液比，蒸馏时间为五因素。各因 素水平如表1所示。正交试验表如表 2所示。为了确 定各因素对大蒜油提取效果的影响程度．对表 2中的 产率进行方差分析和显著性检验，其结果见表 3。 表 】 正交试验因素水平表 2．1．2 I艺因素分析 酶解法水蒸汽蒸馏提取大蒜油的影响因素中A、 C、E影响显著，B、D有一定影响。 酶解温度：温度是为了提高蒜酶的活性，温度低， 维普资讯 http://www.cqvip.com 《食品工业科技》 Science and Technology of Food Industry Vo1．20．No 5，1999 酶的活性小，产品转化时间长，温度太高，偏离酶活性 最适期，产品产率叉降低。正交试验显示，酶的最适温 度为 35C。 表 2 正交试验表 A 0．o07961 2 B 0 005517 2 C o．010539 2 D O o06053 2 E 0．0085∞ 2 误差 0．0015227 4 0．003981 8 74 Fn目s(2，4)一8．94 ★ 0—005059 6．08 Fn (2t 4)=4—32 (★ ) 0．005270 11 57 Fn 95(2，4)=5．94 ★ 0．003027 6 65 Fn 9n(2，4)=4．32 (★ ) 0—004252 9 40 F“ B(2，4)一5—94 ★ 0．000911 酶解时间：酶饵时间短，一部分蒜苷酸难以及时 酶解形成蒜素，产率降低；酶解时间长，蒜素及一些有 机硫化物容易挥发或转化成副产物，影响产品的产率 及质量。此外，酶解时间与酶解温度有关，温度低，酶 饵时间长。本文酶解时间采用4h。 酶解pH值：偏酸或偏碱都会使蒜油的产率明显 下降，同时，偏酸或偏碱蒜油中各成分的含量也不一 样 正交试验显示蒜酶在 pH值为 6．5时活性最 高。 料液比；料液比对大蒜油的提取有一定的影响。 料液比小，大蒜油难以随水蒸汽蒸发出来，影响产率； 料液比太大，会增加能耗。本试验采用 1：4．5的料液 比。 蒸馏时间：蒸馏时间随加料量及蒸发速度而定。 一 般而言，蒸馏时间长，产油量会增加。但时间太长， 能耗大，且馏出液中会产生少量的二氧化硫。如果酸 度缓慢增加，就会影响大蒜油的质量。本试验采用蒸 馏时间为50rain。 正交试验显示的最佳提取条件为：酶解温度 35 c，酶解时间 4h，酶解pH值 6．5，料液比1：4．5， 蒸馏时间为50min。提取率为 0．295 。而直接水蒸 汽蒸馏(料液比l 4．5，蒸馏时间为50rain)其提取率 仅为0．142 ，可见采用酶解后水蒸汽蒸馏能明显提 高产率。 2．2 溶剂法提取大蒜油 2．2．1 正交试验 正交试验采用L。( )正交表，以提取温度(A)， 料液比(B)，提取时间(c)为三因素，做三三水平正交试 验。正交试验因素水平设置如表 4所示。正交试验如 表5所示。方差分析如表 6所示。 表 4 正交试验因素水平设置表 表 6 正交试验方差分析表 辜薹平方和自由度均方和 F值 临界值 显著性 2．2．2 I艺因素分析 溶剂法提取大蒜油的影响因素有温度、料液比和 时间。其中温度影响高度显著，料液比影响显著，时间 的影响并不显著。 温度：一般而言，在溶剂沸点(正 己烷沸点为 68 C)附近，产率最高，但对于大蒜油的提取并不是最 高。在沸点以上，随温度升高，提取率仍呈上升趋势， 这是由于大蒜中含有较多的水分，温度高有利于溶剂 分子渗透到细胞内部，从而提高产率，但温度太高(倒 如大于 90C)，溶剂沸腾太剧烈，给提取带来困难，正 交试验显示最佳提取温度为 86 C。 料液比：以溶剂完全湿润大蒜泥为原则，确 最 少溶剂用量。随料液比的增加，提取产率增加，但当料 液比增加到一定的比例时，产率增加幅度明显变缓， 同时为了尽量减少溶剂用量和降低去除溶剂的能耗， 应以尽量小的料液比为原则。正交试验确定 l：5的 料液比较好。 · 】7· 维普资讯 http://www.cqvip.com 《食品工业科技》 Science and Technology of Food Industry Vo1．20，No．5，1999 时间：提取时间越长，从理论上讲，产率越高．但 从试验中看，随着时间的延长，产率提高并不明显 同 时提取时间的延长也增加了能耗。本试验采用 2．jh 的提取时间 正交试验显示的最佳提取工艺为：温度 86 C．料 渣比1：5，时间2．5h，最高产率为0．28_9 2．3 大蒜油的比较分析 2．3．1 物理性质 从感官上分析，酶法水蒸汽蒸馏 大蒜油(以 F简称大蒜油 A)与溶剂法提取大蒜油(以 下简称大蒜油 B)没有显著差别，都为黄色挥发性油 状液体，有大蒜特有的刺激气味。比重及折光率如表 7所示，也无显著差别 表 7 大蒜油物理性质表 2．3．2 有机硫化物的含量 采用银量法测得两种大 蒜油巾有机硫化物的含量如表 8所示。 表 8 有机硫化抽测量表 从表中可见大蒜油 A的有机硫化物的含量高于 大蒜油 B的．这说明利用水蒸汽蒸馏能得到相对量 多一 的有机硫化物。 2．3．3 薄层分析 利用硅胶 G作吸附剂，正己烷 ： 己酸已酯=10：1作展开剂，0．5 的香草醛浓硫酸 溶液作显色剂。得到一组斑点，R r如表9所示。从表 中可以看出，大蒜油 A与大蒜油B相比．在组成上存 在不同。 表 9 R 值表 2．3．4 气相色谱分析 通过仿照有关文献 气相色 ·18· 谱分离条件进行色谱分析．分析结果如表 l0所示。 表 】0 大蒜油各组 分定性定量表 从表中还可以看出：大蒜油 A含有较多的二烯 丙基二硫醚(65 )和二烯丙基三硫醚(22 )，大蒜油 H与大蒜油 A的各主要组分含量存在较大的差异一 二烯丙基二硫醚与二烯雨基三硫醚的含量明显下降一 二烯丙基硫代亚磺酸酯(蒜索)的含量却很高，为 66 ，第二产物为二烯丙基三硫醚．含量为 1 6 ，而 在大蒜油A中蒜素含量为 1．1 参考文献 1 孙举胜等 苍山大蒜综合利用研究 ．山东食品 与发 酵 ，1986(11)；4 2 Gy．Te]ery Vamossy，et a1．Evatuation of odou r intensity versus concentration ol nrt~ra]gar]ic oil and so~le of its ind[一 vidua]aroiTl8 compounds．Die nahrung 1 986，30(8)：775-- 782 3 济南市轻工研究所译 ．合成食用香料手册 ．轻工业出版 社 4 夫蒜精油胶丸协作组 ．人蒜胶丸治疗高血脂症和抗血小 板聚集临床疗效观察 中医杂志，1985(2)：42～44 5 孙君社等 ．大蒜的化学与药效及利用 ．广州食品工业科 技，l 994增刊：8～】1 6 Tung His Yu，el a1．Effects of pH Adjustment and Subse— quen[Hoar Treatmen[on the Formation of volatile Corn pounds of Ga rlic．Journal of Food Science l989，54(3)：632～ 635 7 沈立占等 ．以气相层析仪嗅闻法进行蒜及葱精油挥发性 成分香气之评估 ．中国农业化学会志，1992．30(1)；14～24 8 Sun Min Kim et a1．Effect of Soybean Oil On Garlic Volatile Compounds lsolated by Distillation．J Agric．Food Chem．1995(43)．449～452 《食品工业科技》双月刊 邮发代号：2—399 全 国中文核 心期 刊 轻工 总会优秀期刊 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