花椒的开发和利用 综述.doc

。花椒的新功能开发和利用摘要: 介绍花椒的历史，当前种类和分布及花椒各个部分的有效成分及其开发现状, 并对花椒的综合利用前景作了分析。为我国花椒资源的综合利用提供依据, 亦为花椒种植区寻找新的经济增长点起到一定指导作用。关键词: 花椒; 有效成分; 开发利用我国花椒的利用最早可追溯到商代，西晋时期得到进一步的开发。现种植区主要分布在甘肃，陕西，河南，河北山东等，（区别与四川，重庆等地的青椒）。花椒为芸香科花椒属，通常情况下，我们利用的是他的果皮部分。目前世界上花椒有250种花椒，我国约有25种，13个变种。花椒作为“八大调味品”之一, 除了传统的直接食用及制成花椒调味粉外, 目前调味油、乳化油及其精油和油树脂的微胶囊制剂等一系列深加工产品的开发在国内外都已成为热点。此外, 花椒在医药、植保、环保领域的开发利用也引起了国内外众多学者、专家的兴趣。1花椒果皮研究花椒果皮中有效成分主要为挥发油、生物碱、酰胺 , 其他成分还有香豆素、木质素和脂肪酸、三萜、甾醇、烃类、和黄酮类等1.1在食品工业中的应用在我国花椒作为主要的香辛料之一, 多为传统的采摘晾干后直接食用, 或简单粉碎加工成花椒粉, 食用起来有麻味不均、风味物质易挥发、残渣多、口感差等诸多不足。随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快,对花椒深加工产品的需求越来越迫切。目前, 花椒调味油、花椒精油、花椒油树脂及其微胶囊制剂等一系列深加工产品的开发已成为热点。这类产品不但食用方便、色泽美观, 更能很好的保持花椒的风味物质。此外, 花椒籽油、花椒籽蛋白的研究与加工也越来越受到关注。1.1.1 花椒调味油花椒调味油是指将花椒油树脂与植物油调和后制成的味道香、麻, 符合食用油标准的调味油1。尉芹等人利用放大的索氏提取装置设备的花椒提取物, 色泽较深, 比重和折光接近一般食用油, 但酸值较高, 碘值与半干性油接近, 皂化值偏低。与植物油混合, 当花椒提取物浓度达到 1.5 %时, 味道香、麻, 口感佳。1.1.2花椒精油花椒精油即花椒中的挥发油。在食品工业中主要作为高级调味香精。直接使用时易挥发, 因此花椒精油的微胶囊制剂的研发已经受到关注。金敬宏等人采用喷雾干燥技术研究了花椒精油微胶囊化的最佳工艺, 认为: 心材阿拉伯胶麦芽糊精大豆蛋白=4376,总计占乳化液重量的 25 %; 均质条件:3 次, 7 000 r/min, 6 min; 10 000 r/min, 6 min; 10 000 r/min,9 min; 进风温度 175 为最佳工艺条件10。2.1.3 花椒油树脂花椒油树脂是花椒精油和树脂的混合物, 可以用适当的溶剂从花椒中提取的具有香气、香味和麻味的浓缩萃取物。其中的树脂主要为酰胺类物质。香气香味主要来自精油, 麻味主要来自酰胺类物质。目前多用来直接加到火锅底料、方便面调味包等中, 单独食用时风味物质不易保存, 色泽也较差。近年来, 花椒油树脂的微胶囊制剂开发已取得不少成果。王志民等人用 50 %乙醇索氏提取所得的花椒油树脂, 采用喷雾干燥技术确定了制备花椒油树脂微胶囊的最佳条件为: 花椒油树脂( 心材) 食用胶( 壁材)=13, 食用胶为阿拉伯胶麦芽糊精=19, 经搅拌、均质得O/W 乳化剂,其中含水 70 %。离心喷雾干燥条件为空气压力 2 kg/cm2,进风温度 125 135 ,出风 70 80 , 所得微胶囊呈光滑球形 , 无破裂 , 包埋率达95.21 %11。1.2花椒的药用价值1.2.1抗肿瘤作用花椒挥发油对嗜铬细胞瘤细胞在体外有杀伤作用，在不同浓度作用下，瘤细胞出现不同的损伤状态，经 MTT、SB 法证实有良好的重复性，说明花椒挥发油有抗嗜铬细胞瘤的活性挥发油可抑制 H22 肝癌细胞增殖并激发细胞凋亡，但不能通过提高机体的免疫功能来发挥抗肿瘤作用。高浓度( 4 16 mgmL 1 ) 花椒挥发油对人肺癌A549 细胞株、Caski 肿瘤细胞有杀伤作用，低浓度( 1mgmL 1 ) 花椒挥发油具有诱导肿瘤细胞凋亡的作20。花椒宁碱具有抗癌作用。对人白血病有极用强的作用，并对病毒引起的几种癌症有效，同时，对K562 细胞系有一定活性，能够抑制 80% 以上的细胞生长而不增加死亡率。1.2.2麻醉作用花椒挥发油和水溶物对蟾蜍离体坐骨神经冲动传导和兴奋性均有影响，即可逆地阻断神经干的冲动传导和降低神经干的兴奋性。这些作用可能是花椒产生局部麻醉的生理基础。花椒挥发油和花椒水溶性物有近似于普鲁卡因的局部麻醉作用，且水溶性物的作用强于挥发油，20% 花椒挥发油与 20% 花椒水溶性物阻滞冲动所需时间与 5% 普鲁卡因接近。花椒的稀醇液在家兔角膜表面的麻醉作用虽弱，于可卡因 但在豚鼠的浸润麻醉中 作用又强于普鲁卡因。花椒的麻醉作用可能与其水溶性生物碱对横18纹肌的松弛作用有关镇痛作用花椒和青椒的水提液均有镇痛作用，在相同剂量下青椒镇痛作用大于花椒。同时挥发油对腰部扭伤疼痛、风湿性关节炎等都有作用。花椒乙醚提取物或花椒挥发油在临床上作为口腔科安抚剂，主要用于口腔疾患的消炎止痛。花椒的水提物 5 10 gkg 1 和醚提物 3 6 mLkg 1 对乙酸引起的小鼠扭体反应有明显的抑制作用，其中，醚提物的作用强于水提物，且呈剂量依赖性。对于热刺激的痛觉反应，两者作用均不明显，甚至根本无作用。花椒中所含香柑内酯、茵芋碱具有抗炎、镇痛等活性。1.2.3抗菌杀虫作用花椒对炭疽、白喉、肺炎双球菌、溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌、柠檬色及白色葡萄球菌等 10 种革兰阳性菌及大肠、变形、绿脓、伤寒及副伤寒、霍乱弧菌等肠内致病菌均有显著的抑制作用，同时，对11种皮肤癣菌和4种深部真菌都有一定的抑菌和杀菌作用，特别对某些深部真菌非常敏感( 如羊毛样小孢子菌、红色毛癣菌等) 。花椒精油对人体的螨虫具有较强的抑杀作用，且对皮脂蠕形螨的抑杀作用明显强于毛囊蠕形螨。花椒中的 山椒素对蛔虫有致命的毒性。花椒具有驱虫功效是由于挥发油中所含桉树脑、 水芹烯、萜品油烯等几种成分的协同作用所致。1.2.4对心血管系统的作用花椒挥发油具有抗动脉粥样硬化的作用，这种作用与其降低血清过氧化脂质水平、抗脂质过氧化损伤有关。花椒水提物和醚提物对大鼠血栓的形成有明显的抑制作用，能明显延长实验性血栓形成的时间，有效预防血栓的形成，此外，花椒水提物及醚提物对冰水应激状态下儿茶酚胺分泌增加所引起的心脏损伤有一定的保护作用，可以减少心肌内酶及能量的消耗，同时提高机体的活力水平。花椒能明显延长血浆凝血酶原、部分凝血酶时间，推测花椒的抗栓、抗凝作用可能与血小板功能、血管内皮细胞的抗凝成分有关。1.2.5对消化系统的作用花椒具有抗消化道溃疡、抗腹泻、保肝利胆等作用。花椒的温中散寒作用可治疗寒邪内侵、阳气受困而导致的呕逆、嗳气、泄泻、食欲不佳、腰腹冷痛等脾胃虚寒症，还可以治疗胃溃疡、肝损伤、炎症性和胃肠道功能紊乱性腹痛。花椒提取物对消化道溃疡有明显的抑制作用同时 花椒水提物还能对抗升高的谷丙转氨酶 ( GPT) 。花椒对蓖麻油和番泻叶引起的腹泻均有对抗作用，对 CCl4 诱发的肝损害也有一定的对抗作用。花椒对胃肠平滑肌具有高浓度抑制、低浓度兴奋的双向作用，对处于某些异常状态的肠平滑肌活动，还有使其恢复正常的作用。1.2.6抗氧化作用花椒中总多酚类化合物有较强的还原能力，能够抑制脂质体的过氧化。将花椒、桂丁 2 种植物挥发油与维生素 C、维生素 E 的脂质过氧化抑制进行比较发现: 2 种植物挥发油均有一定的抗脂质过氧化作用，且与浓度呈相关性。通常抑制50%脂质过氧化所需样品浓度( IC50 ) 来评价其抗氧化水平，花椒抗脂质过氧化的活性强于桂丁。此外，花椒还具有止咳、平喘、抗疟疾、抗衰老、抗疲劳和抗缺氧等作用。2花椒籽的综合利用2.1 食用价值花椒籽油(非挥发性油脂)以不饱和脂肪酸 (UFA)为主 ,富含多不饱和脂肪酸(PUFA), 其中亚油酸、-亚麻酸这两种人体必需多不饱和脂肪酸含量之和就达 60%左右,因此该种油脂可直接开发为食用油 , 也可作为调和油的多不饱和脂肪酸成分。但由于花椒果实未成熟采摘、暴晒等原因造成花椒籽油酸值高 ,精炼加工过程炼耗大,因此需控制花椒籽的质量 (成熟度、水分含量、贮藏条件等 ), 以尽可能降低籽油的酸值。此外,花椒籽皮脆硬灰黑,含大量胶质蜡质和涩嘴麻舌的生物碱成分 ,是导致整籽提取的花椒籽油蜡质高、口感差的直接原因。因此要开发食用花椒籽油还必须考虑皮油和仁油的有效分离。2.2 药用价值花椒树全身上下都具有药用价值。树皮是一种杀虫剂 ;树根熬出的汁可以治疗蛇毒和消化道疾病 ; 花椒果皮可被用作驱虫剂 ,弄成粉末后与醋混合是一种治疗牙痛和疥疮的良药 10 ;花椒籽中的酊剂被用作治疗霍乱 2 。此外, 花椒果皮和花椒籽都可以提取出挥发性香精油 ,它具有桉树油的性质并能制成防腐剂、除臭剂和杀虫剂 10 ,而且该种油脂可被用于治疗哮喘、牙痛和风湿病 2 。最近 ,刘永英等 27 通过研究花椒籽仁油对实验性高脂血症大鼠脂质代谢的影响 ,发现花椒籽仁油具有调节血脂、改善血流变、防止脂质过氧化的作用。因此 ,花椒的果实和种籽以及种籽油被广泛地用于当地的医疗系统 12 中。2.3 工业价值花椒籽除可被用于提取花椒籽油、深加工提取 -亚麻酸、制生物柴油以外 , 由于其籽油碘值高达132.5,属半干性油 ,可作为生产涂料的基料油, 且其特性近于梓油而优于豆油 ,可代替其他植物油生产醇酸树脂、氨基树脂、环氧树脂、有机硅树脂。李孟楼等 28 报道了花椒籽油用作一般和高档涂料用油时的处理方法 ,并介绍了花椒籽油生产或调配涂料的工艺。而梁芳珍 29 在她的早期报道中指出花椒油精炼后皂角中脂肪酸的含量较一般植物油高, 且不饱和脂肪酸高达 85%, 这些不饱和脂肪酸的分子结构中都在 9 位上有一双键,通过氧化反应打开双键则可得到重要的化工原料壬二酸, 并用花椒籽油皂角试制了壬二酸。此外,由于制取油脂后的花椒饼粕含有较高的蛋白质(18.7%),可作为配合饲料原料 ,按一定比例掺入家畜饲料中或作为农家肥料应用。3花椒芽菜此外, 花椒的嫩芽和嫩叶具有独特的麻香味和丰富的营养 , 历来被人们视为珍贵的木本芽菜 , 近年来又新开发出了温室花椒种苗菜12。王海燕等报导 , 日光温室生产的花椒种芽菜颜色鲜绿、质地脆嫩、风味独特、营养丰富且清洁无污染;其生产周期短、管理方便、风险小、经济效益高。一般每 kg 花椒种子可生产芽苗菜 1.5 kg3 kg, 花椒芽苗菜的售价可达 100 元 /kg 160 元 /kg, 效益可观13。4花椒叶在甘肃陇南地区，农家早茶是一种全国独有的早点，其中往往会加入盛夏采摘的大红袍花椒的叶子，一般会晾干久用，早茶中会有一种特别的香味，所以花椒