大蒜素是什么

工艺技术

超临界CO2流体萃取技术是一种新型的提取、分离技术，也是“十五”期间重点推广的高新技术之一。与常规的溶剂提取相比，具有操作条件温和、无溶剂残留、能最大限度地保留原料的有效成分等优点，被广泛地应用于食品领域，用于提取、制备各种高附加值的食品。该项目以大蒜为原料，采用乙醇浸出与超临界CO2提纯相结合的方法提纯大蒜素，保持了两者原有长处而回避了它们的短处，可以实现大蒜素的超临界CO2连续萃取提纯操作。工艺技术如下。

（1）乙醇提取蒜液。大蒜头去皮、切片，乙醇浸泡、分离出乙醇蒜液，作为超临界CO2萃取的原料。乙醇蒜液含1.2~2.2mg大蒜素/ml。

（2）超临界CO2提纯大蒜素。将乙醇蒜液由液体泵加入萃取釜，来自钢瓶的CO2由高压计量泵送至萃取釜提取大蒜素，然后按顺序通过一级减压阀、闪蒸釜、二级减压阀，回收CO2，萃取结束后，分别从萃取釜和闪蒸釜中取出萃取残液和大蒜素。采用乙醇浸提与超临界CO2萃取相结合的技术萃取大蒜素，提取率可达到92%以上，大蒜素纯度达84%，与新鲜蒜汁相当，因此，采用超临界CO2提取工艺可使萃取物保持大蒜原有新鲜风味和药用成份。

大蒜素是存在于洋葱和其他葱科植物中，学名为二烯丙基硫代亚磺酸酯，化学式为C6H10OS2。是从葱科葱属植物大蒜的鳞茎中提取的一种有机硫化合物。生物化学分析证明，新鲜大蒜中并不含有大蒜素，而含有它的前体-蒜氨酸。蒜氨酸以不稳定无臭的形式存在于大蒜中。鲜大蒜中存在的蒜氨酸受冲击(切片或破碎)后蒜酶活化，催化蒜氨酸形成大蒜素，大蒜素进一步分解后形成具有强烈臭味的硫化物。

大蒜素提取方法

大蒜素的提取主要有以下方法：水蒸气蒸馏法、有机溶剂提取法、超临界CO2萃取法。各个方法所得到的主要有效成分有所不同，并且都有各自的优缺点。

1、蒸气蒸馏法

水蒸气蒸馏法的原理是将水蒸气通入不溶于水或难溶于水但具有一定挥发性的有机物质中，利用大蒜油具有一定挥发性特点，使大蒜油在低于100℃的温度下随水蒸气一起蒸馏出来，再经进一步分离获得较纯物质。该方法得到的大蒜油主要成分是烯丙基三硫化物、烯丙基二硫化物等小分子硫醚类化合物。采用水蒸气蒸馏法萃提大蒜精油，并采用精炼植物油萃取馏出液中的大蒜精油，从而使大蒜油中蒜素含量和大蒜油质量得到提高，降低了提取成本。采用减压水蒸气蒸馏法，蒸馏温度在80℃以下时，大蒜辣素含量上升。

2、有机溶剂提取法

大蒜油微溶于水，而易溶于乙醇、乙酸乙酯、乙醚等有机溶剂，利用这一性质可以用有机溶剂提取出大蒜油。溶剂的选择至关重要，不仅需要对大蒜油有很好的溶解度，还需要其沸点较低，容易与大蒜油分离，同时溶剂应无毒，无不良气味，残留低等特点。乙醇提取方法的优点是浸泡和减压蒸馏的温度都不高，并且乙醇可以稳定大蒜素，大蒜素含量较高。该方法所得主要成分是大蒜辣素。以乙醇为溶剂分离提取大蒜素，确定了最佳工艺参数为，大蒜素的提取率为0.24%。采用微波辅助萃取大蒜素，做了乙酸乙酯和乙醇萃取大蒜素的对比试验，乙醇萃取率超过0.2%，而乙酸乙酯萃取率不到乙醇萃取率的一半。

3、超临界CO2萃取

流体在临界点处温度和压力的微小变化，会引起流体的溶解能力有很大变化，利用压力和温度变化对超临界流体溶解能力的影响，超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择地萃取其中某一组分，然后利用减压，升温的方法，使超临界流体变成普通气体，被萃取物质则完全或基本析出，从而达到分离提纯的目的。由于CO2操作条件温和，无毒，价格便宜，常用作萃取剂。该方法的优点在于其提取收率较有机溶剂提取高，不足在于所需设备投资大，生产效率低，还未实现工业化生产。采用超临界CO2萃取技术提取大蒜精油，并与溶剂萃取法和水蒸气蒸馏法进行对比，超临界萃取分离得到了具有较高相对含量大蒜素的大蒜精油，明显高于溶剂萃取法和水蒸气蒸馏法，超临界CO2萃取技术是一种较理想的方法萃取大蒜精油。在大蒜油的提取过程中，采用醇提和超临界CO2萃取结合，蒜素含量达60.54%，比单独用超临界CO2萃取要高。

大蒜素合成方法

加入规定量的水和硫代硫酸钠，升温至40℃，搅拌30min，使溶解，然后滴加氯丙烯，控制反应温度在40～50℃，约1h滴完，再维持内液在50～60℃，保温5h，保温结束，冷却至室温。然后滴加硫化钠溶液，维持反应温度24～30℃约1h滴完，继续搅拌30min。反应结束后，石油醚萃取上层淡黄色油状物。

大蒜素，为淡黄色粉末或淡黄色油状液体，一般有较浓的气味。沸点80-85℃（0.2kPa），相对密度1.112（20/4℃），折光率1.561。溶于乙醇、氯仿或乙醚。水中溶解度2.5%(质量)(10℃)，其水溶液pH值为6.5，静置时有油状物沉淀物形成。与乙醇，乙醚及苯可互溶。对热碱不稳定，对酸稳定。由存在于百合科植物大蒜的鳞茎中，由存在的大蒜氨酸在大蒜酶作用下转化产生。也存在于葱的鳞茎中，具有强烈的大蒜臭，味辣。

大蒜素油为淡黄色液体，具有浓烈的大蒜气味，不溶于水，部分溶于乙醇，虽然大蒜油中的主要成分属硫醚类化合物，但化学性质比较稳定，在非强酸环境中可耐120℃以上高温而不易分解，但若长期暴露于紫外线下，可诱发分解。由百合科植物大蒜（Allium sativum L.）的鳞茎经水蒸气蒸馏得到。为澄清苍黄色至橘红色液体。且强烈刺激气味，似硫醇。1.050～1.0951.550～1.580。主成分为烯丙基丙基二硫化物、二烯丙基二硫化物、二烯丙基三硫化物、大蒜素等。主产于埃及、中国等。主要用于制备辛香调味料，也用于消毒剂等药品。大蒜鳞茎经有机溶剂可提取大蒜油树脂，用于食品工业。大蒜油也可化工合成（主要成分为：二烯丙基二硫醚、二烯丙基三硫醚），主要原料为氯丙烯、硫化碱等，主要用于饲料工业

大蒜油是大蒜中的特殊物质，呈现明亮透明琥珀色的液体，它是大蒜中抽取而得最重要的物质，此精油含很重要的活性硫化物，它对一般健康及心脏血管的健康很有帮助。

我国是大蒜的主产国之一，年产量占世界总产量的1/4，日本及东南亚市场80%的大蒜是从我国进口。一直以来我国多以鲜蒜销售为主，深加工产品少，经济效益相对较低。国外，尤其美、英、日等发达国家非常重视大蒜的深加工，尤其现代医学的发展，揭示了大蒜具有重要的药理活性以来，大蒜越来越受到人们的重视，研制开发大蒜制品成为一种潮流，目前对对大蒜的开发利用，从针剂、片剂、粉剂到胶囊等用于临床已取得显著疗效。随着社会发展、疾病更新、医疗发展，大蒜在人类的发展中体现了它的价值，从出口大蒜头到加工成蒜片、蒜酱、蒜粉，又发展到提取大蒜精油、大蒜素出口，大蒜深加工事业方兴未艾。近年来随着超临界CO2萃取技术的发展，大蒜精油、大蒜素的提取已成为大蒜加工的一个热点，大蒜具有广阔的开发利用前景。

大蒜含有30多种风味物质，主要为含硫化合物，并以二烯丙基三硫、二烯丙基二硫、甲基烯丙基三硫、甲基烯丙基二硫和烯丙基硫为主。完整大蒜没有臭味，但大蒜受到外力作用（挤压、食用、破碎或切分后），大蒜细胞破裂，在微量溶解氧的存在下，蒜氨酸在蒜氨酸酶的作用下形成大蒜素，同时释放出特殊的蒜臭味，这就是完整的大蒜没有蒜臭味而食用大蒜时有蒜臭味的原因。大蒜素非常不稳定，当蒜氨酸转化为大蒜素后，大蒜素存在的时间很短，在蒜氨酸酶的作用下，大蒜素进一步降解成各种风味物质。因此，大蒜素提取、保藏非常困难。

大蒜辣素约占大蒜的0.18%~0.5%，是大蒜的新鲜风味所在，一般以它的含量表示蒜油的品质。大蒜素是极不稳定的有机硫化物，易降解，常温下（20℃）经过20h后几乎遭到完全分解，受热分解更快。目前，提取蒜油的方法主要是采用水蒸汽蒸馏法、溶剂浸出法和超临界CO2（CSF-CO2）萃取法，其中以超临界萃取的大蒜素稳定性最好，得率最高，品质最优。

2．工艺技术

超临界CO2流体萃取技术是一种新型的提取、分离技术，也是“十五”期间重点推广的高新技术之一。与常规的溶剂提取相比，具有操作条件温和、无溶剂残留、能最大限度地保留原料的有效成分等优点，被广泛地应用于食品领域，用于提取、制备各种高附加值的食品。该项目以大蒜为原料，采用乙醇浸出与超临界CO2提纯相结合的方法提纯大蒜素，保持了两者原有长处而回避了它们的短处，可以实现大蒜素的超临界CO2连续萃取提纯操作。工艺技术如下。

（1）乙醇提取蒜液。大蒜头去皮、切片，乙醇浸泡、分离出乙醇蒜液，作为超临界CO2萃取的原料。乙醇蒜液含1.2~2.2mg大蒜素/ml。

（2）超临界CO2提纯大蒜素。将乙醇蒜液由液体泵加入萃取釜，来自钢瓶的CO2由高压计量泵送至萃取釜提取大蒜素，然后按顺序通过一级减压阀、闪蒸釜、二级减压阀，回收CO2，萃取结束后，分别从萃取釜和闪蒸釜中取出萃取残液和大蒜素。采用乙醇浸提与超临界CO2萃取相结合的技术萃取大蒜素，提取率可达到92%以上，大蒜素纯度达84%，与新鲜蒜汁相当，因此，采用超临界CO2提取工艺可使萃取物保持大蒜原有新鲜风味和药用成份。

3．投资估算及经济效益

年产250kg大蒜素（50%），总投资1000万元，其中固定资产投资600万元，流动资金400万元。若仅以大蒜素半成品出售，不加工成胶囊，年产值约5000万元左右，利税约3000万元。

大蒜素合成的与提取的差异在是生物提取法，即从天然大蒜片中精馏而成，该方法收率低，成本高，原料季节性强。根据查询相关公开信息显示溶于大多数非挥发性油，部分溶于乙醇。不溶于水，甘油和丙二醇等。