花椒是我國重要的辛香料和藥用植物，花椒果實、葉、花、根、皮等部位均含有揮發(fā)油，其中果實中含量最豐富?；ń窊]發(fā)油指從果皮中提取的易揮發(fā)成分，是其呈香和藥效的物質(zhì)基礎(chǔ)。本文就花椒揮發(fā)油的化學(xué)成分、提取制備、加工利用等方面的研究情況進行綜合分析，以期為我國花椒的精深加工與綜合利用提供參考?；ń窊]發(fā)油化學(xué)成分與制備

花椒揮發(fā)油含有烯烴類、醇類、酮類、酯類和環(huán)氧類等多種結(jié)構(gòu)類型小分子物質(zhì)。研究表明，不同產(chǎn)地的花椒果皮中揮發(fā)油化學(xué)成分組成與含量存在明顯差異。干花椒果皮中揮發(fā)油含量一般為2%～5%，最高可達13%。已鑒定的成分多在30種以上，最多達到120余種。雖然不同產(chǎn)地花椒果皮中相對含量在3%以上成分各有不同，但主要以單萜類物質(zhì)為主，共有的成分有檸檬烯、月桂烯、桉樹腦、檜烯、α-蒎烯、松油醇、里哪醇和里哪醇乙酸酯等。相比之下，花椒葉中揮發(fā)油含量較低為0.52%，含有與果皮相近的揮發(fā)性成分，如1,8-桉葉素41.0%、檜烯8.4%、里哪醇4.5%、4-松油醇5.2%、α-松油醇4.1%和β-松油醇2.1%等。這也說明花椒揮發(fā)油的含量和組成不僅易受產(chǎn)地環(huán)境因子、提取加工方法等外在因素的影響，而且因品種、提取部位和采收時期等不同呈現(xiàn)差異。此外，我國花椒資源豐富，主栽品種多樣，同屬亦有多種植物的果皮用作“花椒”辛香料。

這不僅造就了其次生代謝產(chǎn)物組成的多樣性和復(fù)雜性，也給花椒揮發(fā)油等產(chǎn)品的品質(zhì)評價帶來了困難，僅測定其含量難以定性表征花椒揮發(fā)油等產(chǎn)品的內(nèi)在品質(zhì)。因此，在花椒的規(guī)范化栽培和揮發(fā)油的生產(chǎn)質(zhì)控中，亟待建立其特征成分的指紋圖譜。

目前，用于花椒揮發(fā)油的提取方法很多，各有優(yōu)劣。常用傳統(tǒng)方法有SE和HD，現(xiàn)代方法則有ME、UE、SFE和亞臨界CO2萃取等。不同提取方法所獲揮發(fā)油組分差異較小，但各組分的相對含量差別較大，這與提取方法的原理密切相關(guān)。HD的提取時間長且溫度高，容易提取到低揮發(fā)性的高沸點成分。同時，以極性的水分子作為溶劑進行提取，且以揮發(fā)油從被提取物擴散至水相為其限速步驟，容易提取到極性的成分。因此，HD所提揮發(fā)油中，大極性、高沸點酯類成分較多，非極性烴類成分較少。相反，SFE和SFME等方法提取的揮發(fā)油中，熱敏性和含氧成分居多。就這幾種方法效率成本而言，HD因其低廉易行應(yīng)用最為普遍，超聲和微波輔助HD進一步提高了精油得率及品質(zhì)。SFE和亞臨界CO2萃取等方法，則具有短時高效、清潔環(huán)保和質(zhì)量優(yōu)等優(yōu)勢，是揮發(fā)油提取發(fā)展的方向。

花椒揮發(fā)油的防腐活性

隨著人們對天然食品添加劑和農(nóng)藥的重視，揮發(fā)油在此方面的研究與應(yīng)用也頗受關(guān)注。

花椒揮發(fā)油抑菌譜寬，活性顯著，作用機制較為明確。其對多種食品致腐、致病真菌或細(xì)菌均有不同程度的抑制效果。目前已有研究比較了花椒精油和部分單體對7 種儲糧曲霉和青霉的抑菌效果，0.5L/cm3劑量的精油與被測單體均可抑制霉菌孢子萌發(fā)和青霉菌。以SFE制備的陜西韓城大紅袍花椒揮發(fā)油對黑曲霉菌、米曲霉菌、白色念珠菌和大腸桿菌都有較好的抑制效果?；ń窊]發(fā)油不僅能抑制革蘭氏陰性菌，也能抑制革蘭氏陽性菌，同時對霉菌和真菌也有抑制活性，尤其對青霉和黑曲霉的抑菌效果最好?；ń窊]發(fā)油對細(xì)菌最小抑菌濃度＞2%；對啤酒酵母的最小抑菌濃度為2%；對面包酵母和霉菌最小抑菌濃度≥2%。最新的抑菌活性研究顯示花椒精油對細(xì)菌（金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌、側(cè)孢芽孢桿菌和大腸桿菌）的最小抑制質(zhì)量濃度和最高殺菌質(zhì)量濃度分別介于1.25～5.00、2.50～20.00mg/mL，對供試細(xì)菌生長和形態(tài)結(jié)構(gòu)具有明顯抑制破壞作用。

另外，花椒揮發(fā)油也用于食品防腐提味。如當(dāng)花椒揮發(fā)油為1.5μL/mL時，用生姜、大蒜、八角和花椒復(fù)配得到的精油，按0.5%的添加量添加到肉腸中，不僅對產(chǎn)品風(fēng)味具有重要作用，而且可起到防腐和抗氧化的作用?；ń泛痛笏鈸]發(fā)油亦對牛奶和圣女果有很好的防腐保鮮作用。

因此，花椒精油對食品致腐、致病真菌或細(xì)菌抑制效果明顯，在食品或糧食儲藏保鮮應(yīng)用方面擁有巨大潛力。

花椒揮發(fā)油的加工利用

花椒精油易揮發(fā)、化學(xué)穩(wěn)定性較差且難溶于水，這限制了其在食品和藥品等中的應(yīng)用。近年來，為保真和緩釋其香氣、提高穩(wěn)定性與水溶性，以β-環(huán)糊精包埋花椒精油的微膠囊研究得到重視。研究發(fā)現(xiàn)β-環(huán)糊精包合可明顯提高花椒精油包合率，其最佳工藝為花椒精油與β-環(huán)糊精的投料比15:10、包合溫度95℃、包合時間60min。試驗表明優(yōu)化了β-環(huán)糊精固定花椒精油條件（加水80倍、精油：β-環(huán)糊精1:8、攪拌時間45min），獲得了68.28%的包埋率。有學(xué)者研究了以β-環(huán)糊精為壁材超聲制備花椒精油微膠囊的最佳包埋工藝，即超聲功率200W、包埋溫度35℃、包埋時間30min、精油:β-環(huán)糊精1:5，包埋率80.1%，并且精油在包埋前后成分無變化。另外，以多孔淀粉和混合壁材也用于花椒揮發(fā)油的包埋。研究表明由Span60和白芨多糖膠合理配伍，可增強花椒精油的乳化液的穩(wěn)定性, 并賦予產(chǎn)品較好的表觀稠度和厚重感。

■ 結(jié)語

花椒揮發(fā)油是花椒中重要的功能成分，國內(nèi)外已對其化學(xué)組成、制備工藝及生物活性有系統(tǒng)的研究，在醫(yī)藥、食品和農(nóng)藥等領(lǐng)域無疑有著巨大的應(yīng)用潛力。就在食品工業(yè)中的應(yīng)用而言，結(jié)合已有的化學(xué)成分研究，花椒揮發(fā)油特征性總成分的指紋圖譜亟待建立，花椒揮發(fā)油的品質(zhì)安全性、毒性以及對食品感官的影響等研究，特別是以其作為食品呈香或防腐劑的制劑研發(fā)仍需加強。此外，從花椒生產(chǎn)過程中的大量副產(chǎn)物中提取制備花椒揮發(fā)油等，將有助于提升花椒綜合利用效率和延伸花椒產(chǎn)業(yè)鏈。