白皮大蒜中大蒜素的提取

马晓年++邹艳丽++周新凤++范多青++段海波

摘要：大蒜素是由蒜氨酸在内源蒜酶的催化作用下反应生成的，具有多种重要生理功能。以白皮大蒜为原料，采用有机溶剂提取法提取白皮大蒜中的大蒜素并且采用分光光度法测定大蒜提取液中的大蒜素含量，通过单因素试验分别分析了乙醇体积分数、提取温度、提取时间以及料液比对白皮大蒜中大蒜素提取率的影响。结果表明，最佳提取条件为乙醇的体积分数60%、提取温度50 ℃、提取时间2 h、料液比为1∶4（g/mL）。在上述的最优条件下大蒜素的提取率可达0.62 mg/g。该结论可以为大蒜素工业化生产提供一定的根据。

关键词：白皮大蒜；大蒜素；提取；提取率；单因素

中图分类号：TQ914.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）16-3130-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.16.033

The Extraction of Allicin in Garlic

MA Xiao-nian1，ZOU Yan-li2，ZHOU Xin-feng2，FAN Duo-qing3，DUAN Hai-bo3

（1.Kunming Center for Disease Control and Prevention，Kunming 650228，China；

2.Chuxiong Normal University，Chuxiong 675000，Yunnan，China；

3.Yunnan Tobacco Industry Co.，Ltd. Technology Center， Kunming 650231，China）

Abstract： Allicin is composed of alliin in endogenous garlic enzyme catalysis reaction，with a variety of important physiological functions. By using white garlic as raw material by organic solvent extraction of white garlic allicin and the spectrophotometric determination of allicin content in garlic extract，by using the method of single factor experiment，respectively analysis of ethanol volume fraction，extraction temperature，extraction time and ratio of material to liquid on the white garlic allicin in extraction rate. Through experiments，the results showed that the optimal extraction conditions were the volume fraction of ethanol 60%，the extraction temperature 50 ℃，the extraction time 2 h，the solid-liquid ratio 1∶4 g/mL. The extraction rate of 0.62 mg/g in the best condition of the allicin under. The conclusion can provide some according to the industrial production of allicin.

Key words： white garlic； allicin； extract； extraction rate； single factor

大蒜，又稱为蒜头，是百合科葱属植物。其中含有大蒜素、蛋白质、脂类等多种营养成分[1-3]。有浓烈的蒜辣气，味辛辣。有刺激性气味，可食用或供调味，亦可入药。地下鳞茎分瓣，按皮色不同分为紫皮种和白皮种。大蒜素，又称为大蒜油，是从大蒜球茎中分离的一种物质，而且具有强烈的味道。大蒜素的化学名叫二烯丙基硫代亚磺酸酯，它的分子式为C6H12S20。根据查阅文献可知，在新鲜的蒜头中是不含有大蒜素，而是含有它的前体——蒜氨酸[4]，它是以稳定、无臭的形式存在于大蒜中的，当把大蒜捣碎之后，蒜氨酸就在一种内源蒜酶的催化作用下反应生成了大蒜素，这时大蒜才会产生令人不愉快的气味[5]。而在一个完整的细胞中，蒜氨酸存在于细胞质当中，而蒜氨酸酶存在于液泡当中[6]，当把大蒜捣碎后二者接触就使蒜氨酸发生反应生成大蒜素。大蒜素具有抗菌、抗真菌、抗原虫、抗肿瘤、杀精、抗动脉粥样硬化效应等多种保健功效[7]，而它的这些作用都是因为它含有硫代亚磺酸酯类，而大蒜素占总硫代亚磺酸酯的70%左右[8]，因此很多国外医学研究者已将大蒜素广泛用于医学研究。

大蒜素的提取方法主要有4种，即水蒸气蒸馏法、有机溶剂提取法、超临界萃取法和空微波萃取法[9，10]。水蒸气蒸馏法虽然设备简单，操作也很简单，但是提取出来的大蒜素的提取率很低。超临界萃取法虽然提取率高、质量好，但是成本高、设备比较复杂、操作不易。真空微波萃取法虽然设备简单、提取率高，但是由于微波提取加热很快，使大蒜素很快就达到了很高的温度，致使大蒜素分解。有机溶剂提取法设备简单、操作简单、生产成本低、提取率高。本研究采用有机溶剂提取法提取白皮大蒜中的大蒜素，并从乙醇体积分数、提取温度、提取时间、料液比方面考察，以得到大蒜素提取率最高的提取条件。以便为大蒜素工业化生产提供一定的依据。endprint

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用722型光栅分光光度计（山东高密分析仪器厂）；电子天平（奥豪斯仪器有限公司）。白皮大蒜，购买于楚雄市和瑞祥农贸市场。另购买无水乙醇、5，5-二硫二硝基苯甲酸、L-半胱氨酸、高锰酸钾、硫酸。

1.2 试验方法

1.2.1 大蒜素的提取及定性检验 称取一定质量的捣碎的大蒜于40 ℃下加热30 min[11]后，加入一定量的乙醇溶液，控制一定的温度和时间进行大蒜素的提取，提取完成后，经抽滤，然后将滤液转移到100 mL容量瓶，并加入相应体积分数的乙醇定容至刻度，然后测定大蒜素的含量。取大蒜提取液2 mL于试管中，加入2滴0.5%的高锰酸钾溶液及1滴5%的硫酸溶液，摇动试管，如果溶液颜色消失即含有大蒜素。

1.2.2 提取液中大蒜素含量的测定[12] 取0.01 mol/L的半胱氨酸溶液1 mL于50 mL容量瓶中，加水至刻度。取稀释50倍的半胱氨酸溶液9 mL于小烧杯中，然后再加入0.002 mol/L的5，5-二硫二硝基苯甲酸溶液2 mL，在25 ℃下保温15 min后在412 nm波长下测定其吸光度A1（以蒸馏水作参比）。取定容至100 mL的大蒜素溶液1 mL于50 mL容量瓶中加入相应体积分数的乙醇至刻度。取稀释50倍的半胱氨酸溶液9 mL于小烧杯中，加入1 mL经稀释的大蒜素溶液，摇匀，在25 ℃下保温15 min后取出加入0.002 mol/L的5，5-二硫二硝基苯甲酸溶液1 mL，在25 ℃下继续保温15 min后在412 nm波长下以蒸馏水作参比，测定其吸光度值A2。依据朗伯比尔定律计算出大蒜素的含量。

2 结果与分析

2.1 乙醇体积分数对大蒜素提取率的影响

称取捣碎的大蒜5份，每份20 g，40 ℃下加热30 min后，分别向5份式样中加入体积分数为40%、50%、60%、70%、80%的乙醇溶液60 mL于30 ℃下提取1 h，提取完成后过滤，滤液用相应乙醇体积分数定容至100 mL，测定溶液中的大蒜素含量，平行试验3次，并计算大蒜素的提取率。

由图1可知，当乙醇体积分数为60%以下时，大蒜素提取率随乙醇体积分数的增大而增大，乙醇体积分数为60%时，大蒜素提取率最大，随着乙醇体积分数进一步的升高，大蒜提取液中大蒜素提取率逐渐减小。因此，采用体积分数为60%的乙醇溶液为提取剂可以获得较好的效果。

2.2 提取温度对大蒜素提取率的影响

称取捣碎的大蒜5份，每份20 g，40 ℃下加热30 min后，分別向5份式样中加入60%乙醇60 mL于30、40、50、60、70 ℃下提取1 h，提取完成后过滤，滤液用相应体积分数乙醇定容至100 mL，测定溶液中的大蒜素含量，平行试验3次，并计算大蒜素的提取率。

由图2可知，在提取温度低于50 ℃时，随着提取温度的升高，大蒜素提取率逐步提高，提取温度为50 ℃时，大蒜素提取率最大。随着提取温度进一步升高，大蒜提取液中大蒜素提取率逐渐减小。因此，在50 ℃时提取可获得较好的效果。

2.3 提取时间对大蒜素提取率的影响

称取捣碎的大蒜5份，每份20 g，40 ℃下加热30 min后，分别向5份式样中加入60%乙醇60 mL，50 ℃下提取0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 h，提取完成后过滤，滤液用相应乙醇体积分数定容至100 mL，测定溶液中的大蒜素含量，平行试验3次，并计算大蒜素的提取率。

由图3可知，当提取时间小于2.0 h时，随着提取时间的延长，大蒜素提取率也逐渐增大。在提取时间为2.0 h时，大蒜素提取率最高。当提取时间大于2.0 h后，由于乙醇的挥发，随着提取时间的增加，大蒜提取液中大蒜素提取率反而下降。因此，在提取时间为2.0 h时可获得较好的效果。

2.4 料液比对大蒜素提取率的影响

称取捣碎的大蒜5份，每份20 g，40 ℃下加热30 min后按料液比（g/mL，下同）分别为1∶2、1∶3、 1∶4、1∶5、1∶6加入60%乙醇，50 ℃下提取2 h，提取完成后过滤，滤液用相应体积分数乙醇定容至100 mL，测定溶液中的大蒜素含量，并计算大蒜素的提取率。

由图4可知，当溶液在料液比>1∶4时，随着溶剂的增加大蒜提取液中大蒜素提取率增加，料液比为1∶4时大蒜素提取率最高，当料液比<1∶4时，随着料溶剂的增加大蒜素提取率逐渐减小。因而料液比为1∶4时可以获得较好效果。

3 小结

本研究利用有机溶剂提取法从大蒜中提取大蒜素，通过改变乙醇体积分数、提取温度、提取时间、料液比4个单因素，考察了有机溶剂提取法各因素对大蒜中大蒜素提取率的影响，通过试验确定最优提取条件为乙醇体积分数60%、提取温度50 ℃、提取时间2 h、料液比为1∶4，此最佳条件下大蒜素提取率为0.62 mg/g。

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