生姜為姜科植物姜的根莖，是傳統(tǒng)的藥食兼用食品，生姜中含有多種功能活性成分，具有多種功能活性，姜辣素是其中主要功能活性成分之一。姜辣素不僅是生姜辣味的主要呈味物質(zhì)，也是生姜多種功能性的主要功能因子，在醫(yī)藥、食品、調(diào)味品、化妝品和衛(wèi)生等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

研究表明，姜辣素是由多種物質(zhì)構(gòu)成的混合物，決定生姜的辣度和風(fēng)味，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜但都含有 3-甲氧基-4-羥基苯基官能團(tuán)，根據(jù)其官能團(tuán)連接的烴鏈不同，可分為姜酚類、姜烯酚類、姜酮、姜二酮類和姜二醇類等不同類型。

姜辣素的提取

研究生姜中姜辣素的提取，對(duì)于生姜的高值化利用、發(fā)展生姜產(chǎn)業(yè)具有重要的意義，生姜中姜辣素常用的提取方法包括壓榨法、有機(jī)溶劑提取法、分子蒸餾法、酶解法、超聲波提取法、微波輔助提取法、超臨界 CO2 萃取法等。

① 壓榨法。壓榨法是直接通過機(jī)械壓榨得到生姜粗提液，然后采用沉淀分離的方法得到少量的姜辣素，此操作操作簡(jiǎn)單，時(shí)間短，但提取率較低且雜質(zhì)較多，需進(jìn)一步工藝純化分離。

② 溶劑提取法。溶劑提取就是依據(jù)相似相溶原理，考慮姜辣素的溶解性，選擇適當(dāng)?shù)娜軇?，盡量多地將姜辣素類成分溶出，同時(shí)控制和減少其他成分溶出。目前常采用甲醇、乙醇、丁醇、丙酮等極性較大的溶劑，但考慮到姜辣素的食用安全性，所用溶劑主要為乙醇。目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)生姜中姜辣素溶劑提取研究相對(duì)較多。影響生姜中姜辣素溶劑提取的因素主要有乙醇濃度、料液比、溫度、時(shí)間和提取次數(shù)。溶劑提取易于操作，工藝簡(jiǎn)單、適于工業(yè)化生產(chǎn)，但也存在提取時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)品雜質(zhì)多、提取溫度較高影響姜辣素活性、經(jīng)濟(jì)效益較差等問題，影響其工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用。

③ 超聲輔助提取法。超聲輔助提取即利用超聲波的空化、機(jī)械和熱效應(yīng)等，有效破壞生姜細(xì)胞結(jié)構(gòu)，促使姜辣素類成分快速溶出，提高姜辣素提取率。超聲輔助提取可縮短提取時(shí)間、能耗較低、提取溫度較低，有利于保護(hù)姜辣素活性，提取效率較高，是一種生姜姜辣素提取的有效方法，但也存在噪音較大，成本較高問題。

④ 微波輔助提取法。微波輔助提取是利用微波的選擇性加熱，瞬間產(chǎn)生高溫高壓，導(dǎo)致生姜細(xì)胞壁破裂，減少傳質(zhì)阻力，姜辣素被快速溶出。微波輔助提取生姜中姜辣素具有選擇性好、提取時(shí)間短、提取效率高等優(yōu)勢(shì)，但該工藝前期設(shè)備成本相對(duì)較高，未能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，現(xiàn)僅限于實(shí)驗(yàn)室研究。

⑤ 酶輔助提取法。酶輔助提取法就是利用酶反應(yīng)高度專一性的特點(diǎn)，選擇相應(yīng)的酶，特異性地分解生姜細(xì)胞壁組成，破壞細(xì)胞壁致密結(jié)構(gòu)，減少傳質(zhì)阻力，加快姜辣素類成分溶出，常用的酶有纖維素酶和半纖維素酶。目前，國(guó)內(nèi)有關(guān)酶輔助提取生姜中姜辣素研究較少。酶輔助提取法是一種反應(yīng)條件溫和、提取率較高的姜辣素提取方法，但也存在提取時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)、提取過程條件要求嚴(yán)格、成本較高等問題，目前僅限于實(shí)驗(yàn)室研究。

⑥ 超臨界CO2萃取法。超臨界CO2萃取法是通過調(diào)整溫度和壓力影響超臨界流體溶解能力，達(dá)到分離純化的目的。具有無溶劑殘留，純度高，操作工藝簡(jiǎn)單，安全性高，但也存在分離回收夾帶劑困難等問題。

⑦ 協(xié)同輔助提取法。采用2種或2種以上提取技術(shù)協(xié)同輔助提取生姜中姜辣素，可實(shí)現(xiàn)方法優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。如CO2萃取法與乙醇水溶液結(jié)合進(jìn)行連續(xù)液-液萃取，不僅能有效去除姜油樹脂中雜質(zhì)，而且能縮短分離純化時(shí)間，得到姜辣素和6-姜酚含量均高的液體姜辣素，為姜辣素提取提供一種有效的新工藝路線。

姜辣素的應(yīng)用

1、在食品中的應(yīng)用

生姜自古以來就在人們生活中發(fā)揮不可缺少的作用，可作為食材、調(diào)味品以及藥材?，F(xiàn)代研究表明，姜辣素具有良好的抑菌特性和抗氧化性，在食品加工中具有廣闊的應(yīng)用前景。

芒果糖片的加工中加入姜辣素后，能減少芒果片的糖和水分的損失，多步優(yōu)化后能減少芒果中存在的天然生物活性化合物的損失，提高整體感官分?jǐn)?shù)且顏色差異較小，使芒果糖片的營(yíng)養(yǎng)和功能品質(zhì)得到大幅度改善。

在果蔬飲料加工中加入姜辣素，能充分發(fā)揮其良好功能特性，改善果蔬汁存放時(shí)間較短的缺點(diǎn)，延長(zhǎng)飲料的貨架存放期，同時(shí)減少人工防腐保鮮劑的加入。

此外可以將提取的姜辣素直接放入餡料中，作為調(diào)味料均勻入味，放入魚類等海鮮食品中可增加去腥效果，并有效避免在食用過程中姜粗顆粒的存在影響口感，可以有效的減少脂質(zhì)氧化，從而延長(zhǎng)魚片的儲(chǔ)存期。

在腌制肉制品中，不僅可以清除含有的亞硝酸鹽，還可以有效保持肉糜亮度。姜辣素所制成的薄膜可以抑制冷卻豬肉脂肪發(fā)生氧化，延長(zhǎng)豬肉的保鮮期。姜辣素所制得的保鮮膜應(yīng)用于雞蛋保鮮中，具有綠色、天然等特點(diǎn)，可延長(zhǎng)雞蛋的貯藏期。

2、在醫(yī)藥保健中的應(yīng)用

生姜在《太平圣惠方》《神農(nóng)本草經(jīng)》《傷寒雜病論》中均有記載，食療處方單廣為流傳，藥理作用效果顯著，而姜辣素作為生姜中主要活性物質(zhì)之一，具有抗炎和調(diào)節(jié)血脂等活性。

通過建立2,2-偶氮二（2-甲基丙基咪）二鹽 酸鹽（AAPH）脂質(zhì)體誘導(dǎo)的嘔吐模型，姜辣素中的姜酚類物質(zhì)能有效改善消化道疾病引起的嘔吐，抑制率可達(dá) 85%，同時(shí)也可緩解化療患者惡性腫瘤引起的嘔吐現(xiàn)象，可作為止吐的新型藥物。

在防治魚類的多絲蟲病中，姜辣素可替代藥劑，10-姜辣素濃度為4 mg/L 時(shí)可保護(hù)健康魚類不受多絲狀體寄生蟲感染，濃度2 mg/L的10-姜辣素能顯著降低草魚的感染率和平均感染強(qiáng)度，提高草魚的成活率。

3、在化妝品中的應(yīng)用

姜辣素常與生姜中的其他成分應(yīng)用于化妝品領(lǐng)域，在洗發(fā)水中，添加富含姜辣素的姜汁可有效清除頭皮中的污垢和抑菌頭皮細(xì)菌生長(zhǎng)，具有良好的穩(wěn)固發(fā)根和防止脫發(fā)的效果。

在護(hù)膚品中，姜辣素不僅起到抗皮膚氧化的作用，還可以有效清除面部肌膚的油脂和抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，減少了油豆的出現(xiàn)，含有姜辣素的面膜，可以起到消炎祛痘和鎮(zhèn)定肌膚的作用。

姜辣素以特有的風(fēng)味以及療效應(yīng)用于各領(lǐng)域中，深受消費(fèi)者喜愛，具有廣闊的應(yīng)用前景，但在加工成品應(yīng)用中還存在一些問題。在食品領(lǐng)域中，姜辣素所含有的酚類物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，在果蔬飲料加工中易與淀粉、蛋白質(zhì)等生物大分子結(jié)合產(chǎn)生沉淀，造成飲料澄清效果差，降低產(chǎn)品品質(zhì)，所以在實(shí)際應(yīng)用中，需要考慮適當(dāng)增加澄清工藝改善這一問題。

在醫(yī)藥品領(lǐng)域中，由于生姜產(chǎn)地不同，導(dǎo)致姜辣素的組分含量不一樣，大量提取導(dǎo)致生姜原材料不必要的浪費(fèi)，所以需根據(jù)相應(yīng)療效效果需求，選擇組分含量較高的生姜原料提取。在化妝品行業(yè)中，因姜辣素具有一定的刺激性且不同人群肌膚的角質(zhì)層不同，所以較佳添加量要根據(jù)不同膚質(zhì)做進(jìn)一步的研究。

參考資料：

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作者簡(jiǎn)介：

小泥沙，食品科技工作者，現(xiàn)就職于國(guó)內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事營(yíng)養(yǎng)食品及功能性食品的開發(fā)與研究。