生姜系列产品新工艺技术研究及其应用

 

精选好品种，取其全精华

勤研工艺操作，化难求简实用

推出系列新品，促进产业升级

求真保质为民，绩效双佳必然

 

项目简述

本技术是生姜大规模产业化综合开发新技术，产品规模产值甚至可达几十至上百亿。本技术的应用可开发出生姜系列辛香型食品饮料及中药和外用等等全新产品。本技术最显著特点为产品保存了鲜姜风味及口感特征。这有助于促进企业新产品创立品牌。本技术为可申请发明专利的技术，也可作为企业核心保密技术，以保障企业可持续的生产经营。本技术适合具有国际或国内大商圈的企业采用，有助于大规模产业化产销良性结合链的形成。

一、生姜的生理活性成分及风味
1 、生姜的生理活性成分

生姜是我国的中部、东南部至西南各省广为栽培的作物。是民间最普遍使用的调味香料，又是一种传统中药。是中国药食同源的优良栽培植物品种之一。从生姜中发现了一百多种化学成分，其生理活性成分经分析主要包括挥发油、姜辣素和二苯基庚烷三大类成分。此外，尚含天门冬素、哌啶酸，以及谷氨酸、天门冬氨酸、丝氨酸、甘氨酸等、树脂状物质及淀粉等。

2、生姜的生理活性
    由于生姜上述成分的存在，在国内外许多科研人员的广泛研究下，揭示了生姜具有多样的生物学活性：

（1）药疗活性

    传统医药学认为，生姜乃药中佳品，主治风寒感冒、喘咳、呕吐、痰饮、胀满、泄泻等，含生姜的药方及中成药不计其数；现代医药学也已证明，生姜具止呕、强心、抗炎等作用，对感冒、呕吐、消化系统疾病等有良好的治疗效果，对心脑血管疾病、肿瘤的发生，有一定的防治作用。外用还有生发、消炎、杀菌等作用。

（2）对消化系统的作用

实验证明，生姜等食用香辛料与口腔粘膜接触后，作用于神经器官，能大量增加唾液的分泌，而且淀粉酶的活性也成倍增加。生姜对消化过程这些末端酶的激活作用，表明其具有促进消化的作用。研究结果显示，生姜也是治疗盐酸一乙醇性溃疡的有效药物，其主要成分为姜烯，具有胃粘膜细胞保护作用。

（3）对血液和循环系统的作用

生姜可阻碍血小板凝固，从而使血栓形成比较困难。研究表明，生姜乙醇提取物能显著降低兔子血清胆固醇、甘油三脂、脂蛋白、磷脂水平，减少动脉硬化症的发生。

（4） 抑制肿瘤的作用

生姜的乙醇提取物具有抑制小鼠皮肤肿瘤发生的作用，其保护机制包括抑制肿瘤促进因子诱导的小鼠皮肤细胞、生化、分子的变化。6-姜醇能显著抑制小鼠皮肤的炎症，抑制小鼠皮肤乳头状瘤的发生。

（5） 抗运动病作用

生姜具有较强的抗如晕车晕船等运动病作用。生姜抗运动病的效果与效果较强的抗运动病药物东莨菪碱相比基本相当，因此研究认为生姜抗运动病作用较强。我国传统医学认为，生姜有和胃止呕作用，关于生姜抗运动病机理的研究，一般认为与其对胃肠道的直接作用有关，亦有认为生姜可能通过中枢及外周的双重作用对抗运动病，有研究显示，生姜抗运动病作用除与其对胃肠的直接作用有关外，有一部分可能通过影响中枢神经系统而实现。

（6）抗氧化作用

生姜抗氧化作用的应用已有悠久的历史，我国古代就用包括生姜在内的香辛料来腌渍保鲜鱼肉、猪肉等食品。从20世纪70年代才开始的生姜抗氧化作用的科学研究，发现生姜具有很强的抗氧化作用。从分子结构上看，生姜的姜辣素类及二苯基庚烷类化合物均具有酚基、羟基或烯链结构，因此具有很强的抗氧化活性。从生姜中分离出粗姜辣素，用于鱼油、大豆油、猪油、棕榈油等的抗氧化，发现其抗氧化效果均优于生育酚。

（7）清除自由基作用

生姜中的酚羟类物质对次黄嘌呤、黄嘌呤氧化酶体系以及对紫外线产生的自由基·OH均有显著清除作用。研究结果表明生姜石油醚提取物的对 RBC的有明显抗氧化作用，可保护 RBC膜，增加膜的流动性，说明生姜是一种广泛的、高效的氧自由基清除剂。

（8）防腐抑菌及在食品保藏中的作用

生姜挥发油的单萜醛类中，紫苏醛 、橙花醛和香味醛具有很强的抗真菌活性。我国人民也早就将生姜用于食品的防腐保藏。

（9）降血糖作用

有研究报道，血糖正常的大鼠，腹腔注射 5一HT(1mg／kg)可使血糖升高，血清胰岛素水平下降，这种作用会被生姜汁阻断。用链脲佐菌素(STZ)诱导大鼠 l型糖尿病模型，空腹血糖明显升高，血清胰岛素水平明显下降，给予生姜汁4ml／灌胃，1次／d，连续 6周，大鼠空腹血糖明显下降，血清胰岛素水平显著升高，并且血清胆固醇，TG和血压都降低，提示生姜汁可能通过阻断 5一HT受体，起到抗糖尿病作用。

（10）降低胆固醇作用

在给家兔喂高脂饲料 l0周建立高脂模型，血清中总胆固醇、甘油三酯、血清脂蛋白和磷脂显著增加。而给予生姜乙醇提取物 (200mg／kg)和高脂饲料喂家兔 l0 周，上述指标均明显降低，且高密度脂蛋白一胆固醇升高，证实生姜能降低胆固醇，减轻家兔动脉粥样硬化的程度。小鼠饮用 l0周，可使血清中总胆固醇、TG、低密度脂蛋白减少，主动脉粥样硬化程度减轻。

（11）抗衰老作用

研究表明，老年人常食生姜可以延缓衰老。营养学家发现，生姜中含有的辛辣成分被人体吸收后，能够抑制体内过氧化脂质的生成，其抗氧化作用比目前应用的抗氧化剂—维生素E的作用还明显，因而具有很好的抗衰老作用。生姜中还含有一种化学结构与阿司匹林中的水杨酸相近的特殊物质，这种物质能降血脂、降血压、防止血液凝固、抑制血栓形成。此外，生姜中所含的姜酚，有很强的利胆作用，因而可用于预防和治疗胆囊炎、胆石症。

      

综上所述，生姜含有的复杂化学组分，对人体具有多样的生物活性功能。

 

3、生姜的风味

生姜的组分比较复杂，包括碳水化合物、蛋白质、 维生素、矿物质、辛辣素、脂肪油和少量的挥发性油分。生姜风味的感官特性主要由两方面物质赋予：姜精油和姜辣素 ，姜精油是生姜中的挥发性油分，它为生姜提供了香气和部分风味；姜辣素不具有挥发性，它为生姜提供了特征性的辛辣风味。

目前人们已经发现对新鲜生姜呈香贡献最大的是一系列的单萜类物质，如香叶醇，芳樟醇，以及香叶醛等，氧化倍半萜烯含量较少，但是对生姜的风味特征贡献也比较大。对生姜呈现特征性辛辣风味的主要是一系列具有3一甲氧基一4一羟基苯基官能团的酚类、酮类物质。

生姜的风味，受温度、光照及储存时间等因素影响而变化。原因是生姜在温度、光照以及储存时间等因素影响下造成了其风味成分的损失和变化。因此，形成了鲜姜和干姜的风味有明显的差异。

所以一般认为，鲜姜的生理活性要优于干姜的生理活性。

目前国内市场也可见一些如姜糖、姜丝、姜罐头等传统风味食品出现。国内外近期有采用鲜姜为原料的姜啤、姜汁可乐等产品的研究报告，其工艺技术也仅仅处于采用干姜或鲜姜来进行组合加工的生姜初级加工利用产品。

 目前国内一些厂家生产的姜油、鲜榨生姜汁等产品。

加拿大生产的瓶装和罐装的姜汁汽水。主要是将鲜姜汁经发酵后调配而成的天然保健饮料。其产品目前遍及北美市场。

 

二、有关生姜系列产品生产新工艺技术研究

1、《生姜系列产品生产新工艺研究》项目是研究人在原陕西省汉中师范学院(即现在的陕西理工大学)工作期间继《姜黄系列产品生产的方法》（专利申请号：88100041.8）研究课题完成后又获陕西省高教局科研基金资助的应用研究课题项目。

2、本项目技术研究旨在以鲜姜为原料，一次性分离提取生姜的挥发性和不挥发性的全部活性成分，并尽量避免生姜活性成分在加工过程中的损失和破坏，以保持鲜姜的纯天然风味和保健特性，为后期生姜新产品的开发提供技术保证。

3、研究人基本信息

吕汉波，男，汉族，四川宜宾人，一九五一年十一月一日生，大学本科毕业，理学士，原汉中师范学院化学系任教，学院人事处干部，副研究员。九六年调回四川，在宜宾市发改委从事工程项目咨询评估工作至退休。

住址：酒都路八号市发改委宿舍2-102号

手机：15892545805

邮箱：290783224@qq.com

 

1、 已成功完成整个工艺技术的前期研究工作，并提取制作出了鲜姜全成分产品。

2、 鲜姜全成分提取技术的生产工艺程序经不断优化改进，已使生姜系列产品生产新工艺技术成为一项可方便生产操作的实用技术。

3、 经陕西省西安市财委下属的专利技术研究院查新，目前国内有关生姜申请专利的技术有1800多项，但从鲜姜中一次性提取全成分的技术目前仍是空白。说明本《生姜系列产品生产新工艺技术》仍是一项可申请发明专利的新技术。

4、 依据生姜有效成分具有的防治感冒、健胃消食，抗运动性晕眩及祛斑、抗衰老、防治空调病等药疗和食疗作用研究成果，综合考虑设计出了生姜系列新产品的工艺技术方案。

 

三、生姜系列产品生产新工艺技术
是一项全新的上规模的产业化技术

1、有资源占先的优势

由于本技术立足以鲜姜为加工原料，在生姜上市即可展开低价收购，这就使得生产企业大规模生产具有资源占先的优势。虽然目前全国八大姜产区年生姜产量规模约在900多万吨，加工处理1万吨生姜原料暂时还没大问题，但全国一旦生姜加工企业涌起，也会对生姜资源带来冲击的。这就提出生产企业一起步就需考虑建立万亩级规模的生姜种植基地的问题。以保证企业有稳定可靠的生姜资源供应。

2、工艺技术具备保证产品的生姜天然纯正特点

因本技术是以提取生姜中香味和辣味的全成分为目的。这就保证了后期所开发的系列产品都保持有生姜天然纯正的风味特点

3、系列新产品生产产业化模式的大健康理念

（1）原料处理具一次性“纯生态”特点，即以新鲜生姜作为提取原料，以确保所提取的生姜有效成分产品均处于生态化状态。

（2）生产形式具按需调配的简单化特点，后期的产品如液体、固体或其他形态不同产品均可按食用、药用或外用的需求按需调配。

(3）后期再加工产品具多样性特点。系列新产品除主要面向食用、药用外，还可拓展到精细化工、医药原料药、化妆品等领域。

 

四、生姜系列产品生产新工艺技术新产品方案

（一）、生姜有效全成分提取产品

是从鲜姜原料中一次性提取出来地的生姜有效全成分的工艺技术产品。除调配后作为新型生姜调味剂、生发剂以及生姜美白产品外，也是后期鲜姜保健饮品、新型中药冲剂等系列新产品生产的工艺原料。为减少产品的运输量和增加适储性，产品一般制成生姜有效全成分的浓缩形式。浓缩比可达10-50KG生料/公升。

 

 

（二）后期系列生姜新产品

1、中药制剂姜酊产品（鲜姜风味）

系按中药制剂药典的规范要求，用生姜系列产品新工艺技术所产的全成分浓缩液调配而成。

2、新型姜味调味品（鲜姜风味）

系按方便快捷的食用要求，用生姜系列产品新工艺技术所产的全成分浓缩物调配而成。

3、固体鲜姜冲剂（分中药冲剂和保健型冲剂两类，治疗或保健型）

系用生姜系列产品新工艺技术所产的全成分浓缩物为原料，经配方调配，经系列工序生产而成。

4、液体鲜姜饮料（汽水）（大众型饮料，健胃、防治空调病等）

5、鲜姜旅游保健饮品（方糖及含片）（防治晕眩，不适等）

6、后期开发的美容美白新产品（面膜、喷剂或沐浴液等）

系用生姜系列产品新工艺技术所产的全成分浓缩物为原料，经配方调配，经系列工序生产而成。

7、需配套的姜纤维烘烤食品产品（面包、蛋糕、饼干等）系用生姜系列产品新工艺技术所产的残渣经处理所得姜纤维素，添加进烘烤食品所形成的保健食品配方生产。

 

上述各类产品应根据市场需求及经济效益情况进行有目的选择生产。

系用生姜系列产品新工艺技术所产的全成分浓缩物为原料，经配方调配，经系列工序生产而成。

五、生姜系列产品生产新工艺基本实施所需装备

1、生姜全成分提取生产工艺装备

约年处理1万吨生姜规模。初期规模为年处理100-300吨生姜规模（作为系列产品试制定型原料）。

2、固体保健饮料（如姜方糖类）生产工艺装备

约年生产2000吨规模。

3、液体保健饮料（鲜姜饮汽水）生产工艺装备

约年生产10-20亿瓶总规模。

4、固体保健饮料（冲剂）生产装备

约年生产10-20亿袋总规模。

5、姜纤维素应用生产工艺装备（综合利用项目）

保健饼干、面包等保健食品生产以及姜纤维素销售。

（三）产品生产标准制定及相关证件申请

1、产品生产标准制定

 产品生产标准制定包括姜酊、固体冲剂、液体饮料、方糖以及美白产品、姜纤维食品的生产标准制定等

2、相关证件申请

中药制剂姜酊的医药生产许可证申请

鲜姜冲剂保健品生产许可证申请

鲜姜含片国家保健品生产许可证申请

3、有关项目专利申请

或可申请相关的发明以及实用新型专利技术

八、实施组织

1、成立股份制实施实体单位

 

2、提出并实施方案规划

 

九、项目的经济和社会效益简析

项目经济效益评估需在实施单位明确，并根项目具体建设规模和内容情况而编制的项目可行性报告完成后才能明确。本处的经济效益简析仅是一个不完整的初略估算。

（一）、经济效益简析

1、年成本

原材料：生姜1万吨，                                                                                  6000万元

辅料：辅料1，1千吨，                                                                                1000万元

辅料2：，

1000万元

辅料3，

3000万元

包装：冲剂包装1,     10亿袋                            20000万元

饮料包装2,     10亿瓶                            50000万元

水电气能耗：

生产线及建筑设施年成本，                                4000万元

生产线及建筑设施投资3亿元，折旧期10年，

                                   3000万元

 人工工资：

管理及岗位人员100人，年均20万元/人（含五险一金）   2000万元

其他（管理、销售、宣传等）                               5000万元

小计                                                    95000万元

 

2、年收益

销售收入 仅以液体饮料一项计，以10亿瓶每瓶3元               30亿

税前利：30-9.5=20.5亿                                       20.5亿

                                                              

                                                                                                                                                                                    

（二）、社会效益简析

1、项目技术具有明确的追求产品天然纯正的宗旨，生姜系列产品新工艺技术的实施，可促进姜加工产业的技术进步进程。保证生姜加工产品的不断更新换代。

2、项目的实施充分考虑了生姜资源特性的发挥，将生姜优良的生物活性植入到加工产品之中，使生姜的健康、保健功能能得以充分发挥。以满足人民精神文明和物质文明及强身健体的需要。

3、项目实施所带来的生姜加工和种植业的配套，进一步优化了产业链结构，种植业生态的优化和种植品种的改良，更有助生姜加工业的长期稳定和发展。