超临界萃取大蒜精油的研究

超临界萃取大蒜精油的研究

大蒜是百合科大蒜的叶子。大蒜精油作为调味品和香料,可增加风味和延长保存时间;在药用方面,蒜油的临床应用不局限于抗菌消炎,防治流感、肠炎痢疾以及病原性感染性疾病,而且还用于抗疲劳、降血脂、降血压、抗凝血、抗病毒、抗癌防癌、防重金属中毒、免疫功能缺乏等多种疾病。大蒜精油的传统提取方法均是用水蒸汽蒸馏法或溶剂萃取法,与许多蔬菜、水果等的提取分析方法类似,其化学组分的分析研究国内外已有大量报道。由于大蒜的有效成分为热敏性物质,因而传统的水蒸汽蒸馏或溶剂萃取所得大蒜精油,大都存在大蒜素含量低,产率低,色泽、风味差或溶剂残留等问题。而超临界CO2流体萃取技术具有流程简单、步骤少、节能、传质速率快、穿透能力强、萃取效率高、操作温度低,作为一种环保型的绿色分离技术现已成为获得高品质精油的有效手段之一。目前超临界CO2萃取大蒜精油组成成分的研究报道较少。本研究用超临界CO2萃取大蒜精油,利用GC-MS技术分析了大蒜精油的化学组成,从大蒜精油中分离出了24个组分,鉴定出17种化合物,其含量占出峰物质总量的89.98%。并与传统的水蒸汽蒸馏法和溶剂萃取法所提精油进行对比。1材料和方法1.1超临界co萃取装置广东开平产的新鲜大蒜,乙醚,无水硫酸钠,无水氯化钠均为北京化工厂的分析纯试剂;HA120-50-05型超临界CO2萃取装置(南通市华安超临界萃取有限公司);自制的挥发油提取器;岛津GCMS-QP2010气质联用仪。1.2提取大蒜籽油的方法1.2.1大蒜精油的提取将新鲜大蒜压碎,称取1000g,装入5L萃取釜中,萃取压力16MPa,萃取温度40℃,分离压力5.5MPa,分离温度0℃,二氧化碳流速35L/h,萃取3h,得淡黄色大蒜精油5.0g。1.2.2挥发油提取器将大蒜粉碎成大蒜泥,称取1000g,加入水2000ml,于挥发油提取器中,进行水蒸汽蒸馏,提取3h,收集油状物,加10g无水氯化钠饱和,分出大部分水后加1g无水硫酸钠干燥,得2.0g淡黄色大蒜精油。1.2.3萃取溶解法将大蒜粉碎成大蒜泥,称取1000g,加入乙醚1000g,浸泡3d,过滤,减压蒸馏出乙醚,得到2.3g棕黄色大蒜精油。1.3温度a的选择气相色谱条件:DB-5弹性石英毛细管柱30μm×250μm×0.25μm,初始柱温60℃,在60℃保持1min,再以5℃/min的升温速度升至240℃,并在240℃保持10min,进样口温度250℃,进样量1μl,分流比50∶1。载气为99.999%的氦气。质谱条件:EI离子源,电子能量70eV,离子源温度200℃,接口温度230℃,扫描范围29-400μ,电子倍增电压2400V。2结果与分析2.1gc-ms分析大蒜中的精油用毛细管气相色谱法对大蒜精油进行分析,采用气相色谱数据处理系统,以面积归一化法测得精油各组分相对百分含量(表1)。按上述的GC-MS条件对大蒜的不同提取法所得精油进行分析,得其总离子流图(图1,图2,图3)。对总离子流图中的各峰经质谱扫描后所得到各成分质谱图,经NIST,NBS谱库检索和人工解谱,分析确定各化学成分(表1)。2.2溶剂萃取产物的gc-ms分析大蒜的超临界CO2萃取产物经GC-MS分析分离出含量略大一些的24种成分,鉴定出17种化学成分,占出峰物质总量的89.98%,其中主组分为3-乙烯基-1,2-二硫杂-4-环已烯(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%)。大蒜的溶剂萃取产物经GC-MS分析共分离出24种成分,鉴定出14种化学成分,占出峰物质总量的90.84%,其中主组分为3-乙烯基-1,2-二硫杂-4-环已烯(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%)。大蒜的水蒸汽蒸馏产物经GC-MS分析共分离出22种成分,鉴定出16种化学成分,占出峰物质总量的90.84%,其中主组分为二烯丙基三硫醚(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超临界二氧化碳萃取法结果表明,不同的提取方法萃取出来的大蒜精油的化学成分是不一样的,相对含量也不同。由表1可以看出,溶剂提取大蒜油中化合物3-乙烯基-1,2-二硫杂-4-环已烯的含量最高,超临界萃取次之,水汽提取最少。这是因为溶剂提取和超临界萃取是在室温下进行的,而水汽提取是在100℃下进行的,高温使3-乙烯基-1,2-二硫杂-4-环已烯大量分解。3-乙烯基-1,2-二硫杂-4-环已烯与2-乙烯基-1,3-二硫杂-4-环已烯是由大蒜素衍生而来的,Brodnitz等以此二化合物的含量作为大蒜素含量的指标。由此而论,采用超临界二氧化碳萃取,每1kg大蒜可以得到大蒜素1.66g;采用溶剂萃取,