一种利用超高压联合超声波技术提取姜辣素的方法

技术领域

本发明涉及姜辣素提取的技术领域，尤其是一种利用超高压联合超声波技术提取姜辣素的方法。

背景技术

生姜不但是我们生活中常用的调味品，同时它还是一味重要的中药材。有健胃消食、开胃止吐、止咳化痰、发汗解表、驱散寒邪、解毒抑菌的功效。而姜辣素是一种存在于姜中的酚类物质，是生姜中最主要的活性成分。现已有很多研究表明姜辣素具有促进血液循环、抗炎、镇痛，降血脂、抗动脉粥状硬化、改善关节疼痛的作用，同时姜辣素还是很强的抗氧化剂，可抑制体内过氧化脂质的生成。

传统处理生姜的方式为溶剂浸提法、水蒸气蒸馏法、压榨法等，用这些传统的处理方式无法有效的保留生姜的营养成分，所提取的姜辣素提取率低。

现有姜辣素的提取方式复杂，提取难度大，提取时间长，提取得率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用超高压联合超声波技术提取姜辣素的方法，旨在解决现有技术中的姜辣素提取难度大，提取纯度低的问题。

本发明是这样实现的，一种利用超高压联合超声波技术提取姜辣素的方法，包括以下步骤：

(1)将新鲜的生姜进行干燥处理，干燥后进行粉碎，粉碎后过筛得到生姜粉末，按照每克生姜粉末加入料液比为1:20的浓度为1.25％的氢氧化钠溶液，混合均匀后装入高压袋内，密封后备用；

(2)将步骤(1)中装有混合料的高压袋施加100-500MPa的压力进行浸提，升压速度为50MPa/s，升压完毕后保压1-5min，然后卸除压力，卸压速度为100MPa/s，卸压完毕后再重复上述加压、保压和卸压操作1-3次；

(3)将经过步骤(2)处理后的混合料置入超声波提取釜中进行超声提取，超声提取后进行离心操作，然后取上清液，备用；

(4)边搅拌边向步骤(3)中制得的上清液中加入质量浓度为95％的乙醇，直至上清液中乙醇的质量浓度达到70％，静置醇沉2h，去除上层乙醇后置于浓缩器中在50℃减压浓缩，得到浓缩液，经冷冻干燥后即得到姜辣素。

进一步地，在步骤(1)中，所述干燥处理的温度为60℃。

进一步地，在步骤(1)中，所述粉碎后过筛得到生姜粉末具体为：粉碎后过60目筛得到生姜粉末。

进一步地，在步骤(3)中，所述置入超声波提取釜中进行超声提取具体为：置入超声波提取釜，在超声波频率为20kHz、超声波功率为200-1000W的条件下超声提取20-50分钟。

进一步地，在步骤(3)中，所述超声提取后进行离心操作具体为：在3000r/min的离心速度下离心10分钟。

与现有技术相比，本发明提供了一种从生姜中提取姜辣素的方法，具体的说是一种超高压联合超声波技术提取姜辣素的方法，通过超高压力使内外压力差变化导致细胞结构破裂，溶剂进入植物细胞内部，卸压后溶剂可带着有效成分溢出，实现植物有效成分的高效提取，再利用超声波空化作用，可以使目标组分更易从被提取物中游离出来，缩短提取时间，提高得率，克服了常规技术提取率相对较低、提取纯度低等缺点。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

一种利用超高压联合超声波技术提取姜辣素的方法，包括以下步骤：

(1)将新鲜的生姜进行干燥处理，干燥后进行粉碎，粉碎后过筛得到生姜粉末，按照每克生姜粉末加入料液比为1:20的浓度为1.25％的氢氧化钠溶液，混合均匀后装入高压袋内，密封后备用；

(2)将步骤(1)中装有混合料的高压袋施加100-500MPa的压力进行浸提，升压速度为50MPa/s，升压完毕后保压1-5min，然后卸除压力，卸压速度为100MPa/s，卸压完毕后再重复上述加压、保压和卸压操作1-3次；

(3)将经过步骤(2)处理后的混合料置入超声波提取釜中进行超声波提取，超声提取后进行离心操作，然后取上清液，备用；

(4)边搅拌边向步骤(3)中制得的上清液中加入质量浓度为95％的乙醇，直至上清液中乙醇的质量浓度达到70％，静置醇沉2h，去除上层乙醇后置于浓缩器中在50℃减压浓缩，得到浓缩液，经冷冻干燥后即得到姜辣素。

实施例1

精确称取10g烘干后粉碎的生姜5份，分别准确加入料液比为1:20、浓度为1.25％的氢氧化钠提取液，置入高压袋密封，分别施加100、200、300、400、500MPa的压力进行提取，升压速度为50MPa/s，升压完毕后保压2min，然后卸除压力，卸压速度为100MPa/s，总共加压2次；然后进行超声波提取，超声波功率400W，超声提取时间30min，超声提取结束后取上清液，边搅拌边加入质量浓度为95％的乙醇，直至上清液中乙醇的质量浓度达到70％左右，静置醇沉2h，去除上层乙醇后置于浓缩器中在50℃减压浓缩，得到浓缩液，经冷冻干燥后即得到姜辣素，测量并计算各试样所得的姜辣素得率如下表所示。

实施例2

精确称取10g烘干后粉碎的生姜5份，分别准确加入料液比为1:20、浓度为1.25％的氢氧化钠提取液，置入高压袋密封，加压500MPa，升压速度为50MPa/s，升压完毕后保压，保压时间分别为1、2、3、4、5min，然后卸除压力，卸压速度为100MPa/s，总共加压2次；然后进行超声波提取，超声波功率400W，超声提取时间30min，超声提取结束后取上清液，边搅拌边加入质量浓度为95％的乙醇，直至上清液中乙醇的质量浓度达到70％左右，静置醇沉2h，去除上层乙醇后置于浓缩器中在50℃减压浓缩，得到浓缩液，经冷冻干燥后即得到姜辣素，测量并计算各试样所得的姜辣素得率如下表所示。

实施例3

精确称取10g烘干后粉碎的生姜3份，分别准确加入料液比为1:20、浓度为1.25％的氢氧化钠提取液，置入高压袋密封，加压500MPa，升压速度为50MPa/s，升压完毕后保压，保压时间分别为5min，然后卸除压力，卸压速度为100MPa/s，分别再次加压1、2、3次；然后进行超声波提取，超声波功率400W，超声提取时间30min，超声提取结束后取上清液，边搅拌边加入质量浓度为95％的乙醇，直至上清液中乙醇的质量浓度达到70％左右，静置醇沉2h，去除上层乙醇后置于浓缩器中在50℃减压浓缩，得到浓缩液，经冷冻干燥后即得到姜辣素，测量并计算各试样所得的姜辣素得率如下表所示。

实施例4

精确称取10g烘干后粉碎的生姜5份，分别准确加入料液比为1:20、浓度为1.25％的氢氧化钠提取液，置入高压袋密封，加压500MPa，升压速度为50MPa/s，升压完毕后保压，保压时间分别为5min，然后卸除压力，卸压速度为100MPa/s，总共加压3次；然后进行超声波提取，超声波功率100W、200W、300W、400W、500W，超声提取时间30min，超声提取结束后取上清液，边搅拌边加入质量浓度为95％的乙醇，直至上清液中乙醇的质量浓度达到70％左右，静置醇沉2h，去除上层乙醇后置于浓缩器中在50℃减压浓缩，得到浓缩液，经冷冻干燥后即得到姜辣素，测量并计算各试样所得的姜辣素得率如下表所示。

实施例5

精确称取10g烘干后粉碎的生姜5份，分别准确加入料液比为1:20、浓度为1.25％的氢氧化钠提取液，置入高压袋密封，加压500MPa，升压速度为50MPa/s，升压完毕后保压，保压时间分别为5min，然后卸除压力，卸压速度为100MPa/s，总共加压3次；然后进行超声波提取，超声波功率500W，超声提取时间10min、20min、30min、40min、50min，超声提取结束后取上清液，边搅拌边加入质量浓度为95％的乙醇，直至上清液中乙醇的质量浓度达到70％左右，静置醇沉2h，去除上层乙醇后置于浓缩器中在50℃减压浓缩，得到浓缩液，经冷冻干燥后即得到姜辣素，测量并计算各试样所得的姜辣素得率如下表所示。

本发明提供了一种从生姜中提取姜辣素的方法，具体的说是一种超高压联合超声波技术提取姜辣素的方法，通过超高压力使内外压力差变化导致细胞结构破裂，溶剂进入植物细胞内部，卸压后溶剂可带着有效成分溢出，实现植物有效成分的高效提取，再利用超声波空化作用，可以使目标组分更易从被提取物中游离出来，缩短提取时间，提高得率，克服了常规技术提取率相对较低、提取纯度低等缺点。

通过上述实验结果对比，优化出了超高压联合超声波技术提取姜辣素的最佳工艺参数，料液比为1:20，压力500MPa，保压时间5min，再加压3次；超声波功率为500W，超声波提取时间为50min，姜辣素得率为10.51％。

优先地，烘干升降的温度为60℃。

优先地，粉碎后过筛得到生姜粉末具体为：粉碎后过60目筛得到生姜粉末。

优先地，超声提取后进行离心操作具体为：在3000r/min的离心速度下离心10分钟。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。