生姜是姜科植物姜（Zingiber officinale Rosco）的根茎，因其块茎富含姜辣素、姜油酮、姜烯酚和姜醇等芳香物质而具有特殊的香辣味，具有去腥、增鲜、添香等效用，在我国作为香辛调味蔬菜，有“菜中之祖”称号，是一种广泛使用的药食两用植物，具有解表散寒、温中止呕等功效。现代医学工作者通过对姜的化学成分、生物活性和治疗应用的研究，认为姜的功效与它的三大主要成分有关，即挥发油、姜辣素和二苯基庚烷类。现代药理学研究证明生姜具有抗炎、镇吐、抗氧化、抗菌等功效。
从生姜中提炼出的芳香独特的生姜油，是一种透明、浅黄到黄色液体，具有行气开窍、通血、驱毒等功效，不仅可用于调味、腌渍、提取香精等，还是现代食品、医药和轻化工业的原料，加工优质生姜油成本较低，但效益显著。以生姜为原料，采用不同的生产工艺制备的生姜油，其成品组成成分、含量、化学性质和食用性均不相同。以干姜粉为原料，采用水蒸气蒸馏的方法生产的姜油，称为挥发性姜油，亦称蒸馏姜油；采用有机溶剂萃取法生产的姜油称为浓缩姜油，有人又称为姜树脂；以新鲜生姜为原料，采用压榨、离心分离方法生产的姜油称为冷榨姜油；采用超临界二氧化碳萃取法所得的姜油即为生姜净油或SFE\CO2姜油。姜油产品因采用的生产方法不同，其化学成分和含量均不相同，用途亦各不相同。
图1为生姜及其提取物生姜油
【分类及其制备】
姜油产品因采用的生产方法不同，其化学成分和含量均不相同，用途亦各不相同。
1.蒸馏姜油
水蒸气法蒸馏姜油为淡黄色液体，具挥发性，有芳香味和生姜辛辣味，但口感辣味不大。主要化学成分为姜醇、姜烯，其次为莰烯、水茴香烯、龙脑、柠檬醛及桉油精等。所以，蒸馏姜油可用来制作食用香料和药用香料的原料，亦可用作分离某一单体香精的原料，或作为制作化妆品的原料。
生产工艺流程：选料→拌料→装罐→蒸馏→分离→精制→检验→灌装→封口→包装→成品。
(1) 选料：蒸馏姜油可直接选干姜粉作原料，也可以选用干姜块经粉碎过筛后作原料，还可直接用鲜姜经粉碎后作原料。无论选用哪种原料，都要求原料品质优良，无霉变，无烂姜。
(2) 拌料：在蒸馏前，需先在姜粉中加入30%～40%的纯水，拌湿混匀，再入罐蒸馏。这样可缩短蒸馏时间。
(3) 装料入罐：装料要求保持原料松散，不能装得太紧、压得过实，使原料在蒸馏罐中具有良好的透气性。再则，蒸馏罐不能装得过满，料液以不超过50%为佳，保留一定的蒸汽空穴，以有利于蒸馏，提高蒸馏效率。
(4) 蒸馏：装料入罐完毕，开启蒸汽升温，蒸馏温度控制在100℃左右。蒸馏至输出液中无油状物出现即可停止。
(5) 分离、精制：在蒸馏过程中，挥发性姜油随同水蒸气一并馏出。因挥发性姜油的比重比水小，浮在水上面，用油水分离机即可进行分离。放去水层，接收油层，即可得到粗制蒸馏姜油。这时蒸馏姜油的收取率可达到干姜粉重量的2%～3%。粗制姜油含有部分水，可利用脱水剂脱去。否则，蒸馏姜油经包装后，放置一段时间，少量水分会沉积在容器底部，若未处理好，存放一段时间后，水层就会发臭，从而影响挥发油的品质。
(6) 检验、包装：根据产品质量标准，检验其理化指标及卫生指标，如达到要求，即可包装。
(7) 贮藏及保管：用镀锌铁桶或玻璃瓶装，放在阴凉、干燥处存放。
2.浓缩姜油
浓缩姜油含有蒸馏姜油的所有成分，另外还含有丰富的姜辣素，具有强烈的辣味。把它用于食品调味，能刺激胃黏膜，增加胃液分泌，促进食物消化。用于医疗，可作为祛风剂、芳香兴奋剂，并具有发汗之功效。因此，萃取浓缩姜油不但可作为优质食品的调味剂，而且可作为优质的药用材料。但浓缩姜油浓度较高，含有生姜所自有的较高色素。
生产工艺流程：选料→装罐→萃取→过滤→浓缩一检验→包装→姜油成品。
(1) 选料：生产浓缩姜油的生姜原料，可选用干姜料，亦可选干姜块经粉碎，适当过滤后作为原料。原料要求无霉变，质量好。鲜姜一般不宜直接用作生产浓缩姜油的原料，因鲜姜含水量达到85%～98%(因生姜的品种不同而异)，采用有机溶剂萃取效果不好。通常要将生姜适当干制后;才作为萃取姜油的原料。
(2) 装料入罐：将选料处理后得到的姜粉装入萃取罐中，加入相当于姜粉重量l～2倍的食用酒精，开机搅拌均匀。
(3) 萃取：开启夹层加热萃取2～3小时，萃取温度为75～80℃。生产浓缩姜油时，食用酒精浓度要高，金属元素特别是重金属的含量要低。如果采用食用酒精纯度达不到规定要求，容易造成浓缩姜油产品重金属超标。
(4) 过滤：萃取的姜油经过离心过滤，滤出滤液，滤渣视萃取程度可再萃取2～3次，直到滤渣中有效成分基本提完为止。
(5) 浓缩：将滤液合并，然后将滤液泵至蒸馏罐中，加热蒸馏，蒸馏温度控制在80～85℃之间，蒸馏至蒸馏液不再有馏出物为止。食用酒精可回收再利用。
(6) 分离：蒸馏后的残留部分，即是姜油与水的混合物。通过静置，使油水分离，弃去水分，即得到终产品——浓缩姜油。
(7) 检验：根据浓缩姜油的产品质量标准逐项检验，合格后方可进入包装工序。
(8) 包装：包装形式同蒸馏姜油。
(9) 产品质量要求：
①感官指标：色泽，黑褐色。滋味，有浓郁生姜气味，无焦煳味及其他异味。状态，黏稠状液体，无杂质。②理化指标：比重0.9859，折光率（20℃）1.591，皂化值30.32，酯值16.36，酸价（以毫克KOH/克计）9.96，碘值148.67。③卫生指标：甲醇（克/100毫升）≤0.02，汞（以Hg计，毫克/千克）≤0.08，杂醇油（克/100毫升）≤0.03，黄曲霉毒素BI（微克/千克）≤5，砷（以As计，毫克/千克）≤2，大肠菌群（MPN/100毫升）≤3，铅（以Pb计，毫克/千克）≤10，致病菌不得检出。
3. 冷榨姜油
冷榨姜油气味似鲜姜，色泽由淡黄逐渐变至黄棕色。含有蒸馏姜油的全部成分，另含有甘油酯和少量的姜辣素。因此，冷榨姜油没有辣味。由于冷榨姜油生产过程中没有经过高温处理，所以冷榨姜油的鲜姜味特别浓厚，芳香味超过蒸馏姜油和浓缩姜油。冷榨姜油的主要用途为食品香料和药用香料。由于冷榨姜油挥发性不完全，所以不宜作化妆品香料。
生产工艺流程：
(1) 选料：选择无腐烂、无黑斑变质、无干瘪的新鲜生姜作小磨姜油的生产原料。
(2) 清洗：原料经过清洗、选料等工序，洗尽泥沙，去掉姜皮，并冲掉异物。
(3) 冷榨：将生姜块放入压榨机中压榨，榨出姜汁，用作生产小磨姜油的原料。压榨后的姜渣，还可进一步利用，通过蒸馏工序，生产蒸馏姜油，从而减少浪费。
(4) 离心分离：将压榨出的姜汁，经过油水分离、离心机离心分离，去掉下层的水、保留上层的油层。在生产过程中，要尽量去掉水分，采用脱水剂脱水，最后得到较高浓度的冷榨姜油。
(5) 检验、包装：经离心分离或脱水后的姜油经过分析检验，包装，即成冷榨姜油成品。一般收取率为10%左右(因品种不同而异)。
(6) 贮藏及保管：用镀锌铁桶或玻璃瓶装，存放于阴凉、干燥处。
(7) 产品质量要求：
①感官指标：色泽，淡黄逐渐变深至黄棕色。香气，具生姜特有的香气。滋味，口感具生姜辣味，无异味。②理化指标：相对密度（d254）0.872～0.895，折光率（n20D）1.480～1.498，旋光度（[α]20D）-25°～-55°，酸价（以毫克KOH/克计）≤2，酯值1%。
4. 超临界CO2萃取生姜净油
超临界CO2萃取始于20世纪70年代，80年代以后更为世人瞩目。该技术广泛应用于食品、医药、日化工业等。超临界CO2萃取是集溶剂萃取和蒸馏法优点为一体的天然物分离技术。由于CO2的临界温度为31.1℃，临界压力为7.3兆帕，压力低容易操作，发展潜力极大。应用超临界CO2萃取生姜净油，国内外已有产品，其价格昂贵，这是因为采用该法能有效地得到生姜的香气、香味、辣味素等俱全的物质，品质优良，质量上乘，便于应用。
生姜净油为淡黄色或淡绿色油状液体，是食品工业的重要原料，如用于“生姜调味汁”、“咖喱”、“姜汁软糖”、“淡黄啤酒”等，具有柠檬一样的温和、清新的特异芳香和辛辣味。主要成分为单萜烃6%，倍半萜烃50%，辣味物质（包括姜醇、姜酚、姜二酮等）25%。通过进一步GC\|MS分析，可分离出49种化学成分，广泛用于日化、食品、饮料（包括酒）、医药香精的制备等。
生产工艺流程：生姜→选料→磨粉→装料→超临界CO2萃取→生姜油水混合物→分离→检验→包装→生姜净油成品。
(1) 选料：选用无腐烂、无黑斑的新鲜干姜为原料，去除杂质，选择干净的干姜块供后一道工序之用。
(2) 磨粉：将干姜块用粉碎机粉碎到20目以上。粒度最好为40～60目。
(3) 装料入萃取釜：装料要适中，进入萃取工序。
操作压力：萃取压力25兆帕。操作温度：萃取温度45～50℃。
生产上要根据生姜的特点，选择适宜的操作压力及温度，以期获得较好的生产效率。选择最佳萃取压力和温度，如姜粉含水量为15%以下，收取率可达5%以上。
(4) 分离精制：对所得的生姜油水混合物实行油水分离，得到比较纯的生姜净油。
(5) 检验：生产的成批生姜净油必须经过检验合格，方可包装。因较贵重，产品质量要严格把关，按照质量标准逐项检验。
(6) 包装、贮运及保管：一般采用500克铝罐包装。贮放于避光、通风阴凉处。在常温(10～16℃)下，保质期为18个月。
(7) 产品质量要求：
①感官指标：色泽淡黄色或淡绿色油状液体。香气，具有温和、清鲜柠檬样的特异芳香。滋味，具生姜特有的辣味，无异味。
②理化指标：相对密度（d204）0.925，折光率（n20D）1.480～1.495，旋光度([α]20D)-39°，铅（以Pb计，毫克/千克）≤10，砷（以As计，毫克/千克）≤3，砷（以As计，毫克/千克）≤2。
临界CO2萃取生姜净油的技术设备一次性投资较大，生产能力较小，投资具有一定的风险，加之生产成本较高，产品的价格高，直接影响产品的竞争力。但由于操作压力及温度低，对热敏性的生姜挥发油成分损失小，氧化反应低，所得到的生姜净油质量好，有效地保留了生姜所固有的香气、滋味及辣味，对于应用于以姜汁提取物的产品调配便利，效果颇佳，用量较少。
【作用】
1. 抗炎和抗超敏作用：实验证明，生姜油能显著抑制二甲苯诱发的小鼠耳肿胀和鸡蛋清致大鼠足肿胀，表明生姜油对急性炎症具有明显的抗炎作用；生姜油也能抑制小鼠纸片肉芽肿形成，提示生姜油对慢性炎症具有拮抗作用；生姜油能减轻DNCB 致迟发性超敏反应小鼠耳肿胀度，DNCB 是一种半抗原，将其稀释后 涂抹腹壁皮肤，与皮肤蛋白结合成完全抗原，由此刺激T淋巴细胞增殖成致敏淋巴细胞，后再将其涂抹于耳部，使局部产生迟发型变态反应，实验证明高、低剂量的生姜油均明显降低胸腺和脾脏指数，减轻耳肿胀度，明显降低胸腺和脾脏指数，表明生姜油对迟发性超敏反应有抑制作用。
2. 对急性肝损伤的保护作用：在小鼠CCl4急性肝损伤模型时，实验动物血清ALT、AST 水平可明显升高，生姜油能降低醋氨酚所致肝损伤小鼠血清ALT 和AST 水平，改善肝组织病理状态，减轻肝细胞变性、坏死，说明生姜油对醋氨酚所致急性肝损伤具有较好的保护作用。但生姜油抗醋氨酚所致肝损伤的作用机理除可能与清除其代谢过程中产生的自由基有关外，是否还与其影响醋氨酚的代谢过程和代谢产物有关尚待进一步研究。
3. 降脂作用：生姜油能有效地降低肥胖大鼠的体重和睾周脂肪和肾周脂肪的重量，降低血清总胆固醇（TC）及血清甘油三酯（TG）含量，具有降体重、降血脂以达到减肥治疗肥胖症的作用。
4. 抗氧化作用：生姜油具有无毒、脂溶性好的特点，且有一定的保健功能， 是一种高效、安全的天然抗氧化剂，它能有效地抑制猪油的氧化，而且效果好于维生素C、茶多酚、市售姜油。所以，可以将生姜油广泛应用于食用油脂及油基食品中，既可起到抗氧化作用，又可保证食品安全。
【参考资料】
http://www.chemicalbook.com/ProductChemicalPropertiesCB8776310.htm
[1] 朱路等. 生姜油抗炎和抗超敏反应作用研究. 时珍国医国药. 2007,18(1):105-106.
[2] 陈怀铸. 生姜油提取方法. 保鲜与加工. 2007,4:18.
[3] 徐坤,吕华,苏保乐 编著.出口生姜安全生产技术.济南：山东科学技术出版社.
[4] 王媛媛等. 溶剂提取生姜油的工艺优化研究. 北方园艺.2014(11):130-134.
[5] 王贵林等. 生姜油的抗炎作用. 中药药理与临床 2006,22(5):26-28.
[6] 朱路等. 生姜油抗炎和抗超敏反应作用研究. 时珍国医国药. 2007,18(1):105-106.
[7] 耿涛等. 生姜油对急性肝损伤的保护作用研究. 中成药. 2007,29(8):1123-1126.
[8] 杨志刚等. 生姜油对营养性肥胖大鼠减肥降脂作用的研究. 食品科学. 2007, 28(12):469-471.
[9] 谭书明. 生姜油对猪油的抗氧化效果研究. 山地农业生物学报.2006,25(4):3 22～326.