超臨界萃取大蒜精油的研究

超臨界萃取大蒜精油的研究

大蒜是百合科大蒜的葉子。大蒜精油作為調(diào)味品和香料,可增加風(fēng)味和延長(zhǎng)保存時(shí)間;在藥用方面,蒜油的臨床應(yīng)用不局限于抗菌消炎,防治流感、腸炎痢疾以及病原性感染性疾病,而且還用于抗疲勞、降血脂、降血壓、抗凝血、抗病毒、抗癌防癌、防重金屬中毒、免疫功能缺乏等多種疾病。大蒜精油的傳統(tǒng)提取方法均是用水蒸汽蒸餾法或溶劑萃取法,與許多蔬菜、水果等的提取分析方法類似,其化學(xué)組分的分析研究國(guó)內(nèi)外已有大量報(bào)道。由于大蒜的有效成分為熱敏性物質(zhì),因而傳統(tǒng)的水蒸汽蒸餾或溶劑萃取所得大蒜精油,大都存在大蒜素含量低,產(chǎn)率低,色澤、風(fēng)味差或溶劑殘留等問(wèn)題。而超臨界CO2流體萃取技術(shù)具有流程簡(jiǎn)單、步驟少、節(jié)能、傳質(zhì)速率快、穿透能力強(qiáng)、萃取效率高、操作溫度低,作為一種環(huán)保型的綠色分離技術(shù)現(xiàn)已成為獲得高品質(zhì)精油的有效手段之一。目前超臨界CO2萃取大蒜精油組成成分的研究報(bào)道較少。本研究用超臨界CO2萃取大蒜精油,利用GC-MS技術(shù)分析了大蒜精油的化學(xué)組成,從大蒜精油中分離出了24個(gè)組分,鑒定出17種化合物,其含量占出峰物質(zhì)總量的89.98%。并與傳統(tǒng)的水蒸汽蒸餾法和溶劑萃取法所提精油進(jìn)行對(duì)比。1材料和方法1.1超臨界co萃取裝置廣東開(kāi)平產(chǎn)的新鮮大蒜,乙醚,無(wú)水硫酸鈉,無(wú)水氯化鈉均為北京化工廠的分析純?cè)噭?HA120-50-05型超臨界CO2萃取裝置(南通市華安超臨界萃取有限公司);自制的揮發(fā)油提取器;島津GCMS-QP2010氣質(zhì)聯(lián)用儀。1.2提取大蒜籽油的方法1.2.1大蒜精油的提取將新鮮大蒜壓碎,稱取1000g,裝入5L萃取釜中,萃取壓力16MPa,萃取溫度40℃,分離壓力5.5MPa,分離溫度0℃,二氧化碳流速35L/h,萃取3h,得淡黃色大蒜精油5.0g。1.2.2揮發(fā)油提取器將大蒜粉碎成大蒜泥,稱取1000g,加入水2000ml,于揮發(fā)油提取器中,進(jìn)行水蒸汽蒸餾,提取3h,收集油狀物,加10g無(wú)水氯化鈉飽和,分出大部分水后加1g無(wú)水硫酸鈉干燥,得2.0g淡黃色大蒜精油。1.2.3萃取溶解法將大蒜粉碎成大蒜泥,稱取1000g,加入乙醚1000g,浸泡3d,過(guò)濾,減壓蒸餾出乙醚,得到2.3g棕黃色大蒜精油。1.3溫度a的選擇氣相色譜條件:DB-5彈性石英毛細(xì)管柱30μm×250μm×0.25μm,初始柱溫60℃,在60℃保持1min,再以5℃/min的升溫速度升至240℃,并在240℃保持10min,進(jìn)樣口溫度250℃,進(jìn)樣量1μl,分流比50∶1。載氣為99.999%的氦氣。質(zhì)譜條件:EI離子源,電子能量70eV,離子源溫度200℃,接口溫度230℃,掃描范圍29-400μ,電子倍增電壓2400V。2結(jié)果與分析2.1gc-ms分析大蒜中的精油用毛細(xì)管氣相色譜法對(duì)大蒜精油進(jìn)行分析,采用氣相色譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),以面積歸一化法測(cè)得精油各組分相對(duì)百分含量(表1)。按上述的GC-MS條件對(duì)大蒜的不同提取法所得精油進(jìn)行分析,得其總離子流圖(圖1,圖2,圖3)。對(duì)總離子流圖中的各峰經(jīng)質(zhì)譜掃描后所得到各成分質(zhì)譜圖,經(jīng)NIST,NBS譜庫(kù)檢索和人工解譜,分析確定各化學(xué)成分(表1)。2.2溶劑萃取產(chǎn)物的gc-ms分析大蒜的超臨界CO2萃取產(chǎn)物經(jīng)GC-MS分析分離出含量略大一些的24種成分,鑒定出17種化學(xué)成分,占出峰物質(zhì)總量的89.98%,其中主組分為3-乙烯基-1,2-二硫雜-4-環(huán)已烯(31.27%)、丙基烯丙基二硫醚(14.34%)、二烯丙基三硫醚(12.55%)和二烯丙基二硫醚(7.98%)。大蒜的溶劑萃取產(chǎn)物經(jīng)GC-MS分析共分離出24種成分,鑒定出14種化學(xué)成分,占出峰物質(zhì)總量的90.84%,其中主組分為3-乙烯基-1,2-二硫雜-4-環(huán)已烯(57.18%)、二烯丙基二硫醚(18.67%)、二烯丙基三硫醚(6.12%)和二甲基二硫醚(3.60%)。大蒜的水蒸汽蒸餾產(chǎn)物經(jīng)GC-MS分析共分離出22種成分,鑒定出16種化學(xué)成分,占出峰物質(zhì)總量的90.84%,其中主組分為二烯丙基三硫醚(37.69%)、二甲基二硫醚(32.95%)、甲基-2-丙烯基二硫醚(3.11%)、二烯丙基硫醚(3.08%)。3超臨界二氧化碳萃取法結(jié)果表明,不同的提取方法萃取出來(lái)的大蒜精油的化學(xué)成分是不一樣的,相對(duì)含量也不同。由表1可以看出,溶劑提取大蒜油中化合物3-乙烯基-1,2-二硫雜-4-環(huán)已烯的含量最高,超臨界萃取次之,水汽提取最少。這是因?yàn)槿軇┨崛『统R界萃取是在室溫下進(jìn)行的,而水汽提取是在100℃下進(jìn)行的,高溫使3-乙烯基-1,2-二硫雜-4-環(huán)已烯大量分解。3-乙烯基-1,2-二硫雜-4-環(huán)已烯與2-乙烯基-1,3-二硫雜-4-環(huán)已烯是由大蒜素衍生而來(lái)的,Brodnitz等以此二化合物的含量作為大蒜素含量的指標(biāo)。由此而論,采用超臨界二氧化碳萃取,每1kg大蒜可以得到大蒜素1.66g;采用溶劑萃取,