生姜加工产品应用研究现状与前景展望

周陆红，李 萌，韩太利，孙继峰，谭金霞

（潍坊市农业科学院，山东 潍坊 261071）

生姜是一种药食同源作物，又名地辛、百辣云。其性喜温，具有发汗解表、化痰止咳等功效，民间也一直存在“冬吃萝卜夏吃姜”的说法。生姜的栽培历史悠久，多种植于中国、印度、日本和朝鲜等亚洲国家，部分种植于非洲及南美洲部分地区。中国是目前世界上生姜栽培面积最大且生产总量最多的国家，在中国南北地区均有生姜种植，且地方品种资源丰富多样。据统计，生姜种植面积较大的省份有山东、四川、广西、福建和湖南等[1]。图1是2000—2018年中国生姜种植面积的变化情况[2]，除2007—2008年和2011—2013年外，生姜种植面积整体呈现上升趋势。生姜种植面积的增加可能会导致一定程度的产品滞销，甚至由于贮存不当造成腐烂变质；因此，可以将其加工成生姜制品，在保留其营养保健成分的同时改善产品口感，使其更易于被人们接受，还可以扩大销路、适当延长保质期，从而提高产品附加值。

中国也是生姜的主要出口国之一，但产品大多是普通保鲜生姜，导致近几年我国对发达国家的生姜出口份额大幅下降[3]；因此，将生姜应用于功能性和深加工产品的开发，既可以减少原材料腐烂变质，也可以提高产品附加值，提高社会经济效益。本文对生姜加工产品和加工副产物的利用研究现状进行了总结，以期为生姜加工产业发展和实际生产提供参考。

1 生姜的营养及药用价值研究

生姜含有丰富的营养成分，除含有蛋白质、脂质、多糖、维生素和微量元素等，还含有姜精油、姜辣素和生姜多糖等活性物质[4]。每100 g新鲜生姜中干物质含量为13.2～15.0 g，粗蛋白为7.9～10.0 g，总脂类为5.7～14.5 g，可溶性总糖为2.0～5.3 g，纤维素为5.2～6.0 g，淀粉为5.8～8.9 g[5]。

生姜是药食同源作物，其药理作用的研究主要集中在活性成分上。目前已有研究表明，生姜及其相关的生物活性化合物具有潜在的抗癌特性。Lv等[6]发现6-姜酚可影响小鼠和人肺癌细胞的增殖，并从中纯化和鉴定了主要代谢物；Lee等[7]研究发现，结肠癌细胞在6-姜酚作用下会发生凋亡，通过抑制细胞周期蛋白D1的表达和诱导NAG-1和G1细胞的周期阻滞，从而抑制细胞增殖；另外，生姜的活性成分对于乳腺癌、宫颈癌、鼻咽癌和视网膜细胞瘤等多种细胞均有抑制作用[8-10]。生姜对于治疗肥胖或超重症状也有一定作用，对80名肥胖健康女性分为补充生姜粉组和对照组，进行12周的双盲随机对照试验，结果表明试验组女性的体质量、体质量指数、腰围和臀围都有明显下降，且其体内成分等方面并无明显变化[11]。生姜精油可以通过抑制细菌生物膜的形成，减少麦角甾醇的生物合成和阻止病毒附着及内在化，从而达到抗菌的效果[12]。生姜中的有效成分还可清除氧离子自由基，缓解氨基多糖解聚反应，达到抗炎、抗氧化效果[13]。此外，生姜还可起到健胃止吐、抗血栓形成、消炎镇痛、保肝利胆和缓解神经性疾病等功效。

2 生姜加工产品研究现状

2.1 生姜饮品加工的研究

图1 2000—2018年全国生姜种植面积变化

随着生活水平的提高和科学技术的进步，人们对于高营养价值的产品需求量日益增长。生姜饮品的研发既保留了生姜独特的风味，还保留了生姜的营养保健价值，主要可分为生姜固体饮料、生姜汁饮料、生姜乳饮料和生姜酒等。

生姜固体饮料因具有便于储存和运输、冲泡简单和方便卫生的优点而受到广大消费者的喜爱。一般多以姜粉和姜茶居多，生姜原料经过干燥或榨汁浓缩等工艺处理即可得到，可较大程度保留生姜的营养保健价值。表1是归纳的目前主要生姜固体饮料类型。生姜汁饮料则是主要以鲜姜汁为原材料，辅以其他配料，经过均质、杀菌等工艺加工而成（表2）。生姜汁饮料多与其他果蔬汁混合制成复合饮料，其口感与新鲜果汁相近，营养价值高，因而市场需求较大。生姜乳饮料和生姜酒是一种新型的保健饮品，可以改善乳制品和酒的口感，强化其营养价值，具有口感佳、营养高的特点，目前的主要研发产品见表3。

2.2 生姜提取物加工产品

生姜产品加工过程中一般会出现副产物，多数副产物中仍然含有丰富的营养成分，因此可以用于提取物深加工，实现共产物梯次利用和产品增值。生姜精油是存在于生姜根茎中的挥发性油状物，是姜浓郁芳香味的来源，其沸点低、易溶于有机溶剂，因此一般采用水汽蒸馏、超声萃取或其他方法提取；姜辣素是生姜辛辣味的主要来源，常用的提取方法有溶剂提取法、超声波提取法和微波提取法等[35]。生姜蛋白酶是一种巯基蛋白水解酶类，它和菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶是应用较多的植物蛋白酶，目前提取方法主要有沉淀法、超滤法和盐析法等[36]。生姜提取物的主要用途有抗氧化、抑菌保鲜、去腥、提亮、嫩化肉类、澄清酒类等，其提取方法还有水汽蒸馏法、纤维素酶法及超声波提取法等，如表4所示。

2.3 其他加工产品

杨君等[46]将姜汁添加进果冻中，制成低热量、高营养的保健果冻。工艺是生姜榨汁过滤—胶凝剂煮胶—加白砂糖、柠檬酸、β-环状糊精混合复配—过滤灌装—杀菌冷却，其中β-环状糊精作为包埋剂可以减轻生姜辛辣味，使果冻辛辣味口感适中。白砂糖添加量为12%，胶凝剂添加量1.2%，姜汁添加量14%，柠檬酸添加量0.062 5%，β-环状糊精添加量0.04%时，其姜辣素含量比较高，且果冻透明度和细腻度好，感官品质较好。另外一种研发较多的产品是软姜糖，黄伟等[47]采用木糖醇代替部分蔗糖研制的凤凰保健软姜糖，具有热值低、易贮存等特点，且兼具生姜和木糖醇的保健功能。试验确定的最佳软糖工艺为：5%胶凝剂（琼脂、明胶质量比3∶1）＋30%木糖醇＋10%姜提取液＋30%蔗糖，最终形成的姜软糖产品的咀嚼性和弹性良好，口感独特。姜汁加入面粉中，同时辅以食盐、谷朊粉配料，可以开发一种具有保健功能的挂面[48]。感官评价得分表明，姜水质量比1∶6，姜汁添加量32%，食盐添加1.6%，谷朊粉添加3%是姜汁挂面的最佳制作工艺。姜汁保健豆腐是在豆乳中添加姜汁制成一种保健内酯豆腐，产品兼具豆腐丰富的蛋白质和姜汁营养保健成分，赋予豆腐姜香味，改善丰富了内酯豆腐原本口味[49]。当豆乳浓度为1∶5，豆乳与姜汁比为6.0∶1.5，凝固剂添加量为0.30%时，姜汁豆腐的成型效果、质地色泽和口感体验效果最佳。另外，生姜一般还可制成糖渍冰姜、醋姜、糟姜、酱姜和姜脯等产品[50]，目前的研究主要集中在对传统工艺的改进、提高产品品质，研发绿色保健产品方面。例如，赵广河等[51]研究了微波渗糖加工低糖姜脯的工艺，何英东等[52]研究了低盐腌渍仔姜工艺，并采用果胶甲酯酶进行保脆处理。

表1 生姜固体饮料种类

表2 生姜汁饮料种类

表3 生姜乳饮料和生姜酒

表4 生姜提取物及其主要用途

3 结语与展望

生姜在中国作为一种重要的经济作物，目前市场上主要是以普通鲜姜形式出售，单价较低且不易贮存，市场接受度不高；因此，开发各种生姜保健功能制品，既可以延长保质期、丰富生姜产品种类，又可以帮助农民增收、满足消费者需求。目前生姜制品的市场和开发前景十分广阔，基于生姜的功能特性，今后的研究应向高品质、高价值的健康功能食品方向发展。