酶法提高姜汁出汁率的研究
目 录
1 引言 1
1.1 生姜的主要功效成分与作用 1
1.2 生姜饮料的加工利用现状 3
1.3 果蔬类提高出汁率的方法 3
1.4 课题研究的目的和意义 5
2 实验材料与方法 6
2.1 实验原料与试剂 6
2.2 主要仪器与设备 6
2.3 实验方法 6
2.4 促进生姜的出汁率的工艺研究....................................................................................7
3 实验结果 ............................................................................................................................9
3.1 香草醛回归方程的确定 9
3.2 促进生姜出汁率的工艺条件研究 9
结 论 17
致 谢 18
参 考 文 献 19
1 引言
生姜为蘘荷科多年生宿根草本植物姜的根茎，其地下根茎肥厚, 含有挥发性的姜油和姜辣素等特殊成分。生姜具有特殊的芳香味和辣味, 既是人们日常生活中重要的调味品之一, 又是传统的中药材,为我国重要的特产创汇蔬菜之一 。此外,姜油等提取物也是食品工业重要的香料, 在冰淇淋、糖果等食品中广泛应用[1]。
姜的品种很多, 大多数生姜品种为食用、药用兼用型品种,如山东莱芜大姜、广西玉林圆肉姜和江西的抚 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
姜等。适于加工为腌制品、糖渍品和酱制品的品种有广东大肉姜、浙江红爪姜和贵州遵义大白姜等,这些品种一般根茎纤维少、肉质细嫩、含水量较高、质脆、辛香味浓而辣味淡。姜科姜属的莱舍姜、花姜、斑叶茗姜等属于观赏姜[2]。
我国自古栽培，周朝开始食用，目前在我国南方广东、浙江栽培较为普遍，其次是江西、安徽、四川、云南、湖南、湖北等；在北方则以山东为主要产地，还有河南、陕西等。近20年来中国的生姜种植业发展迅速，据不完全统计，2006 年世界生姜的种植面积约为50万公顷，其中我国生姜种植面积约为24万公顷，占世界生姜种植面积的48.0%左右，同年，我国的生姜出口量达15万吨，占世界生姜出口贸易量68.2% 。中国已经取代了传统的生姜出口国印度、巴西、尼日利亚等，成为最主要的生姜出口国[3]。
生姜营养丰富，目前，研究已确认的化学成分达200余种，干物质含量为13.2%～15.5%，总脂类5.7%～14.5%，总可溶性糖2.02%～5.345%，纤维素5.23%～5.95%，粗蛋白7.98%～10.04%，淀粉5.78%～8.88%，每500 g鲜姜含维生素C9.18～16.7 mg。另含姜酚、黄酮类、醇类、烯类、多种维生素及多种微量元素等成分。人类食用生姜历史悠久，《神龙本草经》把它列为上品，中医视其为常用药材之一，我国卫生部将其首批公布为药食兼用植物资源之一，并且，它是香料提取业的一种重要原料[2]。
1.1 生姜的主要功效成分与作用
1.1.1 姜辣素
姜辣素是生姜中一些具有辣味物质的总称，为多种物质组成的混合物。关于姜辣素成分的研究迄今已有100多年的历史[4]。1879年，Thrsh 首次从姜中分离出辣味成分，并命名为姜醇。其组成结构中都含有32甲氧基242羟基苯基官能团；它们在常温下为黏稠液体，受生长环境、气候条件的影响，不同产地的生姜中姜辣素含量也有所不同；但是，它们所含的主要成分基本一致，主要为姜酚、姜醇、姜酮、62姜烯酚。姜酚是生姜中的主要活性成分，呈现生姜的典型辣味，按结构姜酚可分为单芳环和双芳环庚烷两大类，两类均包括多种成分。其组成及含量因产地、生长期、炮制方法等条件不同变异很大。干姜中总姜酚量在0.196%～2.196%。不同部位姜酚的含量差异很大，如：干姜粉中姜酚占1.022%，而姜皮中姜酚仅占0.28%。生姜及制品经加工或贮存后，姜酚含量降低。现代医学研究证实，姜酚有强心、防治心血管疾病、抗凝血、抗氧化、抗肿瘤、抗炎、止呕、止晕、抑制前列腺素合成、保护胃黏液膜、利胆、防腐杀虫、驱虫、护肤美容等生物活性[2]。生姜中的姜辣素进入体内后，能产生一种抗氧化本酶，它有很强的对付氧自由基的本领，比维生素E还要强得多。所以，吃姜能抗衰老，老年人常吃生姜可除“老年斑”[4]。
1.1.2 黄酮
黄酮类化合物是植物的次级代谢产物之一，生姜中含黄酮类化合物，具有较强的抗氧化活性，并强于柠檬酸和抗坏血酸。采用40倍原料的75%甲醇溶液，60～65℃提取最高得率是1.250%，初步分析其结构是A环无邻位二羟基、无游离5-羟基、7-羟基的双氢黄酮。黄酮类化合物除具有抗氧化性质外，还具有降血糖、降血脂、抗菌、消炎、抗氧化、抗衰老、治疗心脑血管疾病、消除体内自由基等药用保健功能[5]。
1.1.3 姜精油
姜精油也称挥发油，是指从生姜根茎中用水气蒸馏的方法得到的挥发性组分，几乎不含高沸点成分，具有浓郁的芳香气味。分析发现，化学组成以萜烯类为主，姜烯含量高达41.22%，其次是金合欢烯占13.49%，β-倍半水芹烯占13.17%，同时含醇类2.85%、酮类2.24%、醛类0.59%，其他占1.71%，此法共检测出127种化合物，确定了96种组分，占色谱峰总面积的95.95%。不同品种及地域的生姜油成分及含量也不相同。姜皮油中姜酚、姜酮含量明显高于带皮姜油和去皮姜油，表明姜辣素主要分布在姜皮中，主要成分α-姜烯含量差异不大[6]。
1.1.4 生姜蛋白酶
生姜蛋白酶是从生姜中提取的一种新型蛋白质水解酶，与木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶同属硫醇类蛋白酶，能奇异水解P2位脯氨酸的肽和蛋白质。新鲜生姜贮藏茎中蛋白酶活力最高，约为嫩茎的4.5倍。为此，提取生姜蛋白酶应使用贮藏茎做原料。生姜蛋白酶可作为肉类嫩化剂；已确认的凝乳性质，使其有望成为奶酪生产中小牛皱胃酶的替代品；水解特定肽键的特性使其成为一种有前途的用蛋白质测序和蛋白质稳定结构域识别的工具酶，具有工业化发展前景。
1.1.5 其他
生姜中还含有大量的生姜淀粉和黄酮类物质，具有显著的抗菌、抗突变、抗氧化、抗癌、防癌、消炎、降压、防衰老、镇静、利尿、清热解毒、抗溃疡、治疗心脑血管疾病、降血糖等功能[7]，是一类具有广泛开发前景的天然抗氧化剂，生姜中的黄酮类化合物的抗氧化性能强于柠檬酸和抗坏血酸[8]。
（1）选料是提高出汁率、保证质量的关键，应选择风味良好，色泽稳定，汁液丰满，取汁容易的水果（或蔬菜）为原料。烂果，霉烂果，虫蛀果（或蔬菜）都会影响出汁率和质量[20]，黎旭东等人对此有些研究。
（2）破碎方法要适当。破碎是提高出汁率的主要途径。果实破碎后，果肉组织外露，为汁液的顺利流出提供了条件。在破碎时，应使果蔬粒径适当，大小均匀，并选择高效率的破碎机，以提高出汁率[25]，余锦春在研究芒果澄清汁的出汁率中也提出破碎粒度要适当，一般果浆的粒度在3-9 nm，过度，易造成压榨时外层果汁很快榨出，形成一层厚皮，使内层果汁流出困难，造成出汁率下降，榨汁时间越长，浑浊物含量增大。
1 引言 1
1.1 生姜的主要功效成分与作用 1
1.2 生姜饮料的加工利用现状 3
1.3 果蔬类提高出汁率的方法 3
1.4 课题研究的目的和意义 5
2 实验材料与方法 6
2.1 实验原料与试剂 6
2.2 主要仪器与设备 6
2.3 实验方法 6
2.4 促进生姜的出汁率的工艺研究....................................................................................7
3 实验结果 ............................................................................................................................9
3.1 香草醛回归方程的确定 9
3.2 促进生姜出汁率的工艺条件研究 9
结 论 17
致 谢 18
参 考 文 献 19
1 引言
生姜为蘘荷科多年生宿根草本植物姜的根茎，其地下根茎肥厚, 含有挥发性的姜油和姜辣素等特殊成分。生姜具有特殊的芳香味和辣味, 既是人们日常生活中重要的调味品之一, 又是传统的中药材,为我国重要的特产创汇蔬菜之一 。此外,姜油等提取物也是食品工业重要的香料, 在冰淇淋、糖果等食品中广泛应用[1]。
姜的品种很多, 大多数生姜品种为食用、药用兼用型品种,如山东莱芜大姜、广西玉林圆肉姜和江西的抚 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: 3_5_1_9_1_6_0_7_2
姜等。适于加工为腌制品、糖渍品和酱制品的品种有广东大肉姜、浙江红爪姜和贵州遵义大白姜等,这些品种一般根茎纤维少、肉质细嫩、含水量较高、质脆、辛香味浓而辣味淡。姜科姜属的莱舍姜、花姜、斑叶茗姜等属于观赏姜[2]。
我国自古栽培，周朝开始食用，目前在我国南方广东、浙江栽培较为普遍，其次是江西、安徽、四川、云南、湖南、湖北等；在北方则以山东为主要产地，还有河南、陕西等。近20年来中国的生姜种植业发展迅速，据不完全统计，2006 年世界生姜的种植面积约为50万公顷，其中我国生姜种植面积约为24万公顷，占世界生姜种植面积的48.0%左右，同年，我国的生姜出口量达15万吨，占世界生姜出口贸易量68.2% 。中国已经取代了传统的生姜出口国印度、巴西、尼日利亚等，成为最主要的生姜出口国[3]。
生姜营养丰富，目前，研究已确认的化学成分达200余种，干物质含量为13.2%～15.5%，总脂类5.7%～14.5%，总可溶性糖2.02%～5.345%，纤维素5.23%～5.95%，粗蛋白7.98%～10.04%，淀粉5.78%～8.88%，每500 g鲜姜含维生素C9.18～16.7 mg。另含姜酚、黄酮类、醇类、烯类、多种维生素及多种微量元素等成分。人类食用生姜历史悠久，《神龙本草经》把它列为上品，中医视其为常用药材之一，我国卫生部将其首批公布为药食兼用植物资源之一，并且，它是香料提取业的一种重要原料[2]。
1.1 生姜的主要功效成分与作用
1.1.1 姜辣素
姜辣素是生姜中一些具有辣味物质的总称，为多种物质组成的混合物。关于姜辣素成分的研究迄今已有100多年的历史[4]。1879年，Thrsh 首次从姜中分离出辣味成分，并命名为姜醇。其组成结构中都含有32甲氧基242羟基苯基官能团；它们在常温下为黏稠液体，受生长环境、气候条件的影响，不同产地的生姜中姜辣素含量也有所不同；但是，它们所含的主要成分基本一致，主要为姜酚、姜醇、姜酮、62姜烯酚。姜酚是生姜中的主要活性成分，呈现生姜的典型辣味，按结构姜酚可分为单芳环和双芳环庚烷两大类，两类均包括多种成分。其组成及含量因产地、生长期、炮制方法等条件不同变异很大。干姜中总姜酚量在0.196%～2.196%。不同部位姜酚的含量差异很大，如：干姜粉中姜酚占1.022%，而姜皮中姜酚仅占0.28%。生姜及制品经加工或贮存后，姜酚含量降低。现代医学研究证实，姜酚有强心、防治心血管疾病、抗凝血、抗氧化、抗肿瘤、抗炎、止呕、止晕、抑制前列腺素合成、保护胃黏液膜、利胆、防腐杀虫、驱虫、护肤美容等生物活性[2]。生姜中的姜辣素进入体内后，能产生一种抗氧化本酶，它有很强的对付氧自由基的本领，比维生素E还要强得多。所以，吃姜能抗衰老，老年人常吃生姜可除“老年斑”[4]。
1.1.2 黄酮
黄酮类化合物是植物的次级代谢产物之一，生姜中含黄酮类化合物，具有较强的抗氧化活性，并强于柠檬酸和抗坏血酸。采用40倍原料的75%甲醇溶液，60～65℃提取最高得率是1.250%，初步分析其结构是A环无邻位二羟基、无游离5-羟基、7-羟基的双氢黄酮。黄酮类化合物除具有抗氧化性质外，还具有降血糖、降血脂、抗菌、消炎、抗氧化、抗衰老、治疗心脑血管疾病、消除体内自由基等药用保健功能[5]。
1.1.3 姜精油
姜精油也称挥发油，是指从生姜根茎中用水气蒸馏的方法得到的挥发性组分，几乎不含高沸点成分，具有浓郁的芳香气味。分析发现，化学组成以萜烯类为主，姜烯含量高达41.22%，其次是金合欢烯占13.49%，β-倍半水芹烯占13.17%，同时含醇类2.85%、酮类2.24%、醛类0.59%，其他占1.71%，此法共检测出127种化合物，确定了96种组分，占色谱峰总面积的95.95%。不同品种及地域的生姜油成分及含量也不相同。姜皮油中姜酚、姜酮含量明显高于带皮姜油和去皮姜油，表明姜辣素主要分布在姜皮中，主要成分α-姜烯含量差异不大[6]。
1.1.4 生姜蛋白酶
生姜蛋白酶是从生姜中提取的一种新型蛋白质水解酶，与木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶同属硫醇类蛋白酶，能奇异水解P2位脯氨酸的肽和蛋白质。新鲜生姜贮藏茎中蛋白酶活力最高，约为嫩茎的4.5倍。为此，提取生姜蛋白酶应使用贮藏茎做原料。生姜蛋白酶可作为肉类嫩化剂；已确认的凝乳性质，使其有望成为奶酪生产中小牛皱胃酶的替代品；水解特定肽键的特性使其成为一种有前途的用蛋白质测序和蛋白质稳定结构域识别的工具酶，具有工业化发展前景。
1.1.5 其他
生姜中还含有大量的生姜淀粉和黄酮类物质，具有显著的抗菌、抗突变、抗氧化、抗癌、防癌、消炎、降压、防衰老、镇静、利尿、清热解毒、抗溃疡、治疗心脑血管疾病、降血糖等功能[7]，是一类具有广泛开发前景的天然抗氧化剂，生姜中的黄酮类化合物的抗氧化性能强于柠檬酸和抗坏血酸[8]。
（1）选料是提高出汁率、保证质量的关键，应选择风味良好，色泽稳定，汁液丰满，取汁容易的水果（或蔬菜）为原料。烂果，霉烂果，虫蛀果（或蔬菜）都会影响出汁率和质量[20]，黎旭东等人对此有些研究。
（2）破碎方法要适当。破碎是提高出汁率的主要途径。果实破碎后，果肉组织外露，为汁液的顺利流出提供了条件。在破碎时，应使果蔬粒径适当，大小均匀，并选择高效率的破碎机，以提高出汁率[25]，余锦春在研究芒果澄清汁的出汁率中也提出破碎粒度要适当，一般果浆的粒度在3-9 nm，过度，易造成压榨时外层果汁很快榨出，形成一层厚皮，使内层果汁流出困难，造成出汁率下降，榨汁时间越长，浑浊物含量增大。
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