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摘 要：生姜是我国资源极为丰富的一种药食同源食品，生姜中含有黄酮类成分，具有多种功能活性，有广阔的应用市场。本文概述生姜中黄酮提取技术研究进展，为生姜黄酮的研究、开发和利用提供参考。
关键词：生姜；黄酮；提取；进展
中图分类号：P746.2 1 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170332001
黄酮类化合物（Flavonoids）是植物在长期自然选择过程中产生的一类次生代谢产物，普遍存在于多种植物中[1]。诸多研究表明，黄酮类化合物具有抗氧化，抗衰老，抗菌，抗炎，抗肿瘤，降血脂，降血糖，治疗心脑血管疾病等多种功能活性[2]，广泛应用于保健食品、医药和化妆品等领域。生姜是姜科多年生草本植物姜（Zingiber officinale Rosc.）的根茎，为药食同源食品，我国资源极为丰富。生姜中含有黄酮[3]，研究开发生姜中黄酮具有重要的实际意义。本文概述生姜中黄酮的提取技术研究进展，为生姜黄酮的合理利用和进一步研究开发提供参考。
1 溶剂提取技术
以乙醇为提取剂从生姜中提取黄酮是生姜中黄酮最基本的提取方法。王向国[4]研究了良姜中总黄酮的乙醇浸提工艺，通过单因素和正交试验确定的最佳提取工艺条件为：乙醇浓度50%，料液比1：20，提取温度60℃，浸提时间1.5h。该工艺条件下，良姜黄酮得率为93.8mg/g。高红岩[5]研究了生姜黄酮的乙醇浸提工艺，得到的最佳提取工艺为：以80%的乙醇为提取剂，提取温度70℃， 料液比1：25，提取时间4h。该条件下，生姜黄酮提取率可达2.14%。张儒祥等[6]运用正交试验法探讨了生姜中黄酮的乙醇回流提取工艺。确定的最佳工艺条件为：85%乙醇作溶剂、料液比为1：2，在65～75℃下回流提取2h。高淑云等[7]研究了生姜黄酮的乙醇索氏提取工艺，通过响应面法优选的最佳工艺条件为：66.4%乙醇为提取剂，提取温度96.65℃，料液比为1：39.9，提取时间为4.02h。该工艺条件下，生姜中黄酮的提取量为1.611mg/g。
2 微波辅助提取技术
微波提取技术是利用微波能快速破坏细胞壁加快活性成分溶出，从而有效提高提取速度和得率[8]。该提取技术具有快速高效、选择性高、活性成分得率高、适用于热不稳定物质提取等特点。郭艳华等[9]研究了微波辅助乙醇提取生姜中总黄酮。结果表明：50%乙醇为提取剂，料液比1：40（g/mL），微波功率464W、提取时间60s为最佳工艺。此条件下总黄酮得率为1.59%。刘玲玲等[10]也研究了微波辅助提取生姜中黄酮的提工艺。确定的最佳提取条件为：乙醇浓度80%，料液比1：30，微波功率640W，提取时间25s。生姜黄酮提取量为16.97mg/g。
3 超声辅助提取技术
超声辅助提取技术是利用超声波产生的强烈的空化、振动等效应，造成植物细胞壁破裂，从而加速植物活性成分进入溶剂[11]。该技术具有提取时间短、节约能源、环保和提取率高等优势。姜少娟等[12]通过正交实验设计优化了生姜黃酮的超声辅助提取工艺。优化的提取工艺为：80%乙醇为提取剂，料液比1：12g/mL，超声温度50℃，超声时间15min。该条件下，生姜黄酮的提取率为10.421%。王娜等[13]也研究了生姜黄酮的超声辅助提取，确定的最佳提取工艺为：90%乙醇为溶剂，超声温度80℃，料液比1：20、超声波强度80Hz，提取时间50min。该工艺条件下，生姜黄酮提取量为23.331mg/g。
4 溶剂热法提取技术
溶剂热法提取技术是在特定的密闭反应器中，以有机溶剂或混合溶剂为提取介质，通过对体系加热，使提取介质处于临界或超临界状态表现出高活性、高传质速率等优势，从而促使活性成分溶出的一种提取技术。该技术具有有机溶剂用量少、提取速率快、操作简便、绿色环保等优点[14]。郭雅翠[15]通过单因素试验结合正交试验的方法，研究优化了生姜总黄酮的溶剂热法提取工艺。优化的生姜总黄酮溶剂热法最佳工艺为：乙醇体积分数70%、生姜粒径0.5mm、提取时间为2.0h。在此工艺条件下，生姜总黄酮最高得率为92%。
5 酶辅助提取技术
酶辅助提取技术是利用各种酶能有效降解植物细胞壁，破坏细胞壁的致密构造，减少细胞壁、细胞间质等对有效成分从胞内向外扩散的传质阻力，促进活性成分的溶出[16]。该提取技术具有绿色环保、安全高效等优点。彭晶等[17]选用纤维素酶辅助提取大高良姜中黄酮，在单因素试验的基础上，采用响应面优化了大高良姜黄酮提取工艺。得到的最佳工艺条件为：纤维素酶添加量为30.0U/mL，酶解温度56.6℃，pH 5.14，酶解时间1.71h。此工艺条件下，大高良姜总黄酮提取率为5.08%。
6 展望
我国有丰富的生姜资源，合理开发利用生姜中的黄酮类成分，有效提高生姜的科技附加值，具有重要的社会意义和经济价值。但就目前而言，我国有关生姜中黄酮的研究还不多，且极不系统，更未实现产业化生产。因此极需从国家层面整合研究队伍，加大研究力度，系统研究生姜黄酮的提取工艺，开发创新生姜黄酮的提取技术，实现生姜黄酮的高效提取和产业化生产，使生姜黄酮在提高人们生活品质、促进人类健康中发挥更大作用。
参考文献
[1]李杰，和素娜，杨晖，等. 金银花中黄酮类化合物的提取及其检测方法的研究进展[J].食品研究与开发， 2015， 36（17）：175-178.
[2]许庆陵，周勇强，战宇，等. 生姜皮总黄酮的提取工艺研究[J].现代食品科技，2012，28（8）： 998-1001.
[3]杨洋. 生姜黄酮的提取及其抗氧化性活性的研究[J].食品科学，2002，23（4）：45-50.
[4]王向国. 良姜总黄酮提取工艺研究[J].中国野生植物资源，2010，29（4）：47-56. [5]高红岩. 生姜中总黄酮的提取工艺及其稳定性研究[J].食品科技，2016，41（4）：204-207.
[6]张儒祥，周诗彪，戴胜武，等. 正交法提取鲜姜中黄酮的研究[J].湖南文理学院学报（自然科学版），2005，17（3）： 35-38，44.
[7]高淑云，葛壮壮. 响应面法优选生姜中黄酮提取工艺研究[J].中国调味品，2012，37（12）： 32-37.
[8]何兵存，岳阳. 微波辅助提取生姜黄酮的工艺研究[J].中国农学通报，2007，23（12）：124-127.
[9]郭艳华，张玉敏，陈达畅. 微波法提取生姜总黄酮及光热稳定性研究[J].应用化工， 2010，39（2）：233-236.
[10] 刘玲玲，娄伦蛟，胡欣培，等. 微波法提取生姜黄酮工艺研究[J].山西农业科学，2010，38（6）： 21-23.
[11]闫唯，刘钰华，李佳，等. 西瓜中番茄红素提取技术研究进展[J].山东化工，2016，45（19）： 36-37.
[12]姜少娟，刘晓莉. 生姜黄酮超声提取及其抑菌活性研究[J].北方园艺，2014，（4）：120-123.
[13]王娜，褚衍亮. 超声辅助提取生姜黄酮及其抑菌活性研究[J].江苏科技大学学报（自然科学版），2009，23（5）： 450-453.
[14]张丽珍，苏友童，周之荣，等.生姜总黄酮的微波-超声辅助协同提取工艺的研究[J].中国医药指南， 2012， 10（27）：35-37.
[15]郭雅翠. 溶剂热法提取生姜总黄酮的工艺研究[J].安徽农业科学，2010，38（34）： 19371-19373.
[16]赵二劳，李艳，史可，等.洋葱多糖的提取分离及其生物活性研究进展[J].食品工业， 2015， 36（12）：245-248.
[17]彭晶，杨颖，牛付阁，等.响应曲面法优化大高良姜黄酮酶法提取工艺[J].食品科學， 2013， 34（14）：169-172.
作者简介：皇甫阳鑫（1996-），女，忻州师范学院化学系，参与国家大学生、山西省大学生创新创业训练计划项目；赵二劳（1952-），男，本科，教授，从事天然产物活性成分研究。
关键词：生姜；黄酮；提取；进展
中图分类号：P746.2 1 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170332001
黄酮类化合物（Flavonoids）是植物在长期自然选择过程中产生的一类次生代谢产物，普遍存在于多种植物中[1]。诸多研究表明，黄酮类化合物具有抗氧化，抗衰老，抗菌，抗炎，抗肿瘤，降血脂，降血糖，治疗心脑血管疾病等多种功能活性[2]，广泛应用于保健食品、医药和化妆品等领域。生姜是姜科多年生草本植物姜（Zingiber officinale Rosc.）的根茎，为药食同源食品，我国资源极为丰富。生姜中含有黄酮[3]，研究开发生姜中黄酮具有重要的实际意义。本文概述生姜中黄酮的提取技术研究进展，为生姜黄酮的合理利用和进一步研究开发提供参考。
1 溶剂提取技术
以乙醇为提取剂从生姜中提取黄酮是生姜中黄酮最基本的提取方法。王向国[4]研究了良姜中总黄酮的乙醇浸提工艺，通过单因素和正交试验确定的最佳提取工艺条件为：乙醇浓度50%，料液比1：20，提取温度60℃，浸提时间1.5h。该工艺条件下，良姜黄酮得率为93.8mg/g。高红岩[5]研究了生姜黄酮的乙醇浸提工艺，得到的最佳提取工艺为：以80%的乙醇为提取剂，提取温度70℃， 料液比1：25，提取时间4h。该条件下，生姜黄酮提取率可达2.14%。张儒祥等[6]运用正交试验法探讨了生姜中黄酮的乙醇回流提取工艺。确定的最佳工艺条件为：85%乙醇作溶剂、料液比为1：2，在65～75℃下回流提取2h。高淑云等[7]研究了生姜黄酮的乙醇索氏提取工艺，通过响应面法优选的最佳工艺条件为：66.4%乙醇为提取剂，提取温度96.65℃，料液比为1：39.9，提取时间为4.02h。该工艺条件下，生姜中黄酮的提取量为1.611mg/g。
2 微波辅助提取技术
微波提取技术是利用微波能快速破坏细胞壁加快活性成分溶出，从而有效提高提取速度和得率[8]。该提取技术具有快速高效、选择性高、活性成分得率高、适用于热不稳定物质提取等特点。郭艳华等[9]研究了微波辅助乙醇提取生姜中总黄酮。结果表明：50%乙醇为提取剂，料液比1：40（g/mL），微波功率464W、提取时间60s为最佳工艺。此条件下总黄酮得率为1.59%。刘玲玲等[10]也研究了微波辅助提取生姜中黄酮的提工艺。确定的最佳提取条件为：乙醇浓度80%，料液比1：30，微波功率640W，提取时间25s。生姜黄酮提取量为16.97mg/g。
3 超声辅助提取技术
超声辅助提取技术是利用超声波产生的强烈的空化、振动等效应，造成植物细胞壁破裂，从而加速植物活性成分进入溶剂[11]。该技术具有提取时间短、节约能源、环保和提取率高等优势。姜少娟等[12]通过正交实验设计优化了生姜黃酮的超声辅助提取工艺。优化的提取工艺为：80%乙醇为提取剂，料液比1：12g/mL，超声温度50℃，超声时间15min。该条件下，生姜黄酮的提取率为10.421%。王娜等[13]也研究了生姜黄酮的超声辅助提取，确定的最佳提取工艺为：90%乙醇为溶剂，超声温度80℃，料液比1：20、超声波强度80Hz，提取时间50min。该工艺条件下，生姜黄酮提取量为23.331mg/g。
4 溶剂热法提取技术
溶剂热法提取技术是在特定的密闭反应器中，以有机溶剂或混合溶剂为提取介质，通过对体系加热，使提取介质处于临界或超临界状态表现出高活性、高传质速率等优势，从而促使活性成分溶出的一种提取技术。该技术具有有机溶剂用量少、提取速率快、操作简便、绿色环保等优点[14]。郭雅翠[15]通过单因素试验结合正交试验的方法，研究优化了生姜总黄酮的溶剂热法提取工艺。优化的生姜总黄酮溶剂热法最佳工艺为：乙醇体积分数70%、生姜粒径0.5mm、提取时间为2.0h。在此工艺条件下，生姜总黄酮最高得率为92%。
5 酶辅助提取技术
酶辅助提取技术是利用各种酶能有效降解植物细胞壁，破坏细胞壁的致密构造，减少细胞壁、细胞间质等对有效成分从胞内向外扩散的传质阻力，促进活性成分的溶出[16]。该提取技术具有绿色环保、安全高效等优点。彭晶等[17]选用纤维素酶辅助提取大高良姜中黄酮，在单因素试验的基础上，采用响应面优化了大高良姜黄酮提取工艺。得到的最佳工艺条件为：纤维素酶添加量为30.0U/mL，酶解温度56.6℃，pH 5.14，酶解时间1.71h。此工艺条件下，大高良姜总黄酮提取率为5.08%。
6 展望
我国有丰富的生姜资源，合理开发利用生姜中的黄酮类成分，有效提高生姜的科技附加值，具有重要的社会意义和经济价值。但就目前而言，我国有关生姜中黄酮的研究还不多，且极不系统，更未实现产业化生产。因此极需从国家层面整合研究队伍，加大研究力度，系统研究生姜黄酮的提取工艺，开发创新生姜黄酮的提取技术，实现生姜黄酮的高效提取和产业化生产，使生姜黄酮在提高人们生活品质、促进人类健康中发挥更大作用。
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[10] 刘玲玲，娄伦蛟，胡欣培，等. 微波法提取生姜黄酮工艺研究[J].山西农业科学，2010，38（6）： 21-23.
[11]闫唯，刘钰华，李佳，等. 西瓜中番茄红素提取技术研究进展[J].山东化工，2016，45（19）： 36-37.
[12]姜少娟，刘晓莉. 生姜黄酮超声提取及其抑菌活性研究[J].北方园艺，2014，（4）：120-123.
[13]王娜，褚衍亮. 超声辅助提取生姜黄酮及其抑菌活性研究[J].江苏科技大学学报（自然科学版），2009，23（5）： 450-453.
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[15]郭雅翠. 溶剂热法提取生姜总黄酮的工艺研究[J].安徽农业科学，2010，38（34）： 19371-19373.
[16]赵二劳，李艳，史可，等.洋葱多糖的提取分离及其生物活性研究进展[J].食品工业， 2015， 36（12）：245-248.
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作者简介：皇甫阳鑫（1996-），女，忻州师范学院化学系，参与国家大学生、山西省大学生创新创业训练计划项目；赵二劳（1952-），男，本科，教授，从事天然产物活性成分研究。