吳素玲，張衛(wèi)明，孫曉明，金敬紅，陳文華, 張鋒倫

(南京野生植物綜合利用研究院，江蘇 南京 210042)

花椒籽油的提取和組分分析

吳素玲，張衛(wèi)明，孫曉明*，金敬紅，陳文華, 張鋒倫

(南京野生植物綜合利用研究院，江蘇 南京 210042)

選用石油醚、無(wú)水乙醇、正己烷三種溶劑對(duì)花椒籽油進(jìn)行索氏提取，結(jié)果青花椒籽油的得率分別為：5.34%、5.49%、4.80%；紅花椒籽油的得率分別為：18.69%、24.41%、17.20%；紅花椒籽油得率是青花椒籽油得率的3～4倍?；ń纷延徒?jīng)皂化后采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)分析不同溶劑提取的花椒籽油脂肪酸組分，并用峰面積歸一化法測(cè)定各種組分相對(duì)含量。結(jié)果鑒定的主要組分為棕櫚酸、棕櫚油酸、油酸和亞油酸，這四種組分占95%以上；青花椒籽油中不飽和脂肪酸含量在83.43%以上；其中棕櫚油酸占60%以上，油酸占20%左右，亞油酸占5%左右。紅花椒籽油中不飽和脂肪酸含量在69%以下；其中棕櫚油酸占12%余，油酸占40%左右，亞油酸占10%左右。而紅花椒籽油中棕櫚酸含量在30%左右，約是青花椒籽油中棕櫚酸含量(11%左右)的3倍。

花椒籽油；皂化；脂肪酸；GC-MS

我國(guó)是花椒的第一大生產(chǎn)國(guó)，栽培面積80 余萬(wàn)公頃?；ń纷押突ń饭さ谋壤秊?0%和40%,花椒籽是花椒果皮生產(chǎn)中的主要副產(chǎn)物，中醫(yī)稱花椒種子為“椒目”，是我國(guó)傳統(tǒng)的一味中藥。據(jù) 《 本草綱目 》 記載：椒目性苦寒無(wú)毒，主治小腹脹滿，水氣及腎虛、耳鳴，止氣喘，具有散寒驅(qū)濕的功效。在民間也有用椒目治療風(fēng)寒咳嗽多痰等癥。但具體花椒籽的藥理作用及其生理活性成分等方面還有待以后研究分析。花椒籽一直未被充分利用，大量的花椒籽被當(dāng)作燃料燒掉或撒入田中作為肥料，甚至被當(dāng)作廢物丟棄。自1968年Gunstione等[1]對(duì)花椒籽中所含油脂及脂肪酸成分進(jìn)行報(bào)道以來(lái)，人們逐漸開始關(guān)注這一長(zhǎng)期被忽略并廢棄的農(nóng)業(yè)資源，國(guó)內(nèi)的研究開始于20世紀(jì)90年代初期。國(guó)內(nèi)外有不少文獻(xiàn)[2-9]報(bào)道對(duì)花椒籽的研究，但各組分含量常因花椒的品種、生長(zhǎng)地區(qū)的不同而有較大的波動(dòng)。本文對(duì)云南昭通青花椒籽和紅花椒籽進(jìn)行脂肪酸的提取，并對(duì)其提取得率及其組分進(jìn)行比較分析。

1 材料及儀器設(shè)備

1.1 主要材料

青花椒籽：來(lái)自云南昭通青花椒之籽，2013年產(chǎn)；紅花椒籽：來(lái)自云南昭通地區(qū)紅花椒之籽，2014年產(chǎn)；石油醚(沸程 60～90 ℃ )、無(wú)水乙醇、正己烷、無(wú)水甲醇、氫氧化鈉、濃硫酸、甲醇溶液、氯化鈉、無(wú)水硫酸鈉均為分析純。

1.2 主要儀器與設(shè)備

高速萬(wàn)能粉碎機(jī)，天津市泰斯特儀器有限公司；SHZ-Ⅲ循環(huán)水真空泵，上海亞榮生化儀器廠；RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海亞榮生化儀器廠； Agilent 7820A-5975 GC-MS氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀；索氏抽提器；1 000 W電熱套；電子天平、烘箱、分液漏斗、圓底燒瓶、冷凝管、濾紙、鑷子、鐵架臺(tái)等。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 花椒籽油提取

花椒籽粉碎至約20目，與紙筒一起在105 ℃下烘4 h左右后，精確稱取花椒籽30g左右置紙筒，用索氏抽提法提取花椒籽油，溶劑分別為無(wú)水乙醇、正己烷、石油醚(沸程 60～90 ℃ )，提取速度為每小時(shí)虹吸10次，提取5 h后取出紙筒，再虹吸3次后回收溶劑。取下接收燒瓶，擦干外壁置烘箱105 ℃下烘2 h稱量，計(jì)算粗脂肪含量。相同實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，取其平均值。

2.2 花椒籽油甲酯化[10]

稱取350 mg油樣加入50 mL圓底燒瓶中，加入5 mL 0.5 mol/L氫氧化鈉甲醇溶液和幾粒沸石，連接回流裝置，水浴回流至燒瓶?jī)?nèi)油珠消失、溶液變得透明時(shí)，從冷凝器上端加入7 mL 1 mol/L硫酸甲醇溶液于燒瓶中，再煮沸10 min，取出冷卻，加入適量蒸餾水和5 mL正己烷后移入分液漏斗，靜置分層。下層水相再用適量正己烷萃取兩次，合并正己烷相，蒸餾水洗至中性，無(wú)水硫酸鈉干燥，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將溶液蒸發(fā)至約5 mL，用甲醇轉(zhuǎn)移并定容至10 mL容量瓶中成皂化液；再取0.2 mL皂化液，用甲醇定容至10 mL。待進(jìn)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析。

2.3 氣質(zhì)聯(lián)譜

氣質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)條件：Agilent HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)毛細(xì)管色譜柱，程序升溫，初始柱溫60 ℃，以5℃/min升溫到160 ℃，然后以5 ℃/min升至200 ℃，恒溫1 min。進(jìn)樣口溫度250 ℃，載氣為高純氦氣，流速0.5 mL/min，進(jìn)樣量為1 μL，分流比20∶1。

質(zhì)譜條件：EI離子源，離子源溫度230 ℃，MS四極桿溫度150 ℃，掃描范圍m/z33～650 amu，溶劑延遲3.0 min。采用標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)NIST11進(jìn)行相似度比對(duì)，確認(rèn)各化合物，按照峰面積歸一法計(jì)算各組分在植物精油中相對(duì)百分含量。

3 結(jié) 果

3.1 花椒籽油提取

不同溶劑索氏提取花椒籽油得率見(jiàn)下表1。

表1 不同溶劑提取花椒籽油得率

從表1可見(jiàn)總體上紅花椒籽油比青花椒籽油含量多得多，兩者相差3～4倍；不同溶劑提取的青花椒油得率最大相差不多，相差不到1%；紅花椒籽粉得油率相差較大，無(wú)水乙醇提取的得率最高為24.41%，比另兩種溶劑提取的得率多5.72%～7.21%。

3.2 花椒籽油脂肪酸的GC-MS結(jié)果

提取的花椒籽油經(jīng)方法2.2甲酯化得到以下6個(gè)樣品：

1號(hào)：石油醚為溶劑提取的青花椒籽油皂化液；

2號(hào)：無(wú)水乙醇為溶劑提取的青花椒籽油皂化液；

3號(hào)：正己烷為溶劑提取的青花椒籽油皂化液；

4號(hào)：石油醚為溶劑提取的紅花椒籽油皂化液；

5號(hào)：無(wú)水乙醇為溶劑提取的紅花椒籽油皂化液；

6號(hào)：正己烷為溶劑提取的紅花椒籽油皂化液。

按照方法2.3條件，采用GC-MS對(duì)以上6個(gè)皂化液進(jìn)行分析，其總離子流色譜圖見(jiàn)以下圖1～6。

圖2 2號(hào)皂化液總離子色譜圖

圖3 3號(hào)皂化液總離子色譜圖

圖4 4號(hào)皂化液總離子色譜圖

圖5 5號(hào)皂化液總離子色譜圖

圖6 6號(hào)皂化液總離子色譜圖

從以上圖譜可見(jiàn)，圖譜峰較少且集中。圖1、圖2、圖3三個(gè)不同溶劑提取的青花椒籽油的色譜圖類似；圖4、圖5、圖6三個(gè)不同溶劑提取的紅花椒籽油的色譜圖類似；但圖1、圖2、圖3的色譜圖與圖4、圖5、圖6的色譜圖有很明顯的不同。表明：(1)花椒籽油脂肪酸組分比較簡(jiǎn)單；(2)不同溶劑提取的花椒籽油組分基本相同；(3)相同地方不同品種的花椒籽油各組分比例有很大差別。

3.3 花椒籽油脂肪酸組分比例分析

總離子流圖中的各峰經(jīng)質(zhì)譜掃描后得到質(zhì)譜圖，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)質(zhì)譜數(shù)據(jù)系統(tǒng)檢索(標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)NIST11.L)檢索，結(jié)合保留時(shí)間及相關(guān)文獻(xiàn)資料，確定花椒籽油中的脂肪酸成分，用峰面積歸一化法計(jì)算各組分相對(duì)百分含量。具體分析結(jié)果見(jiàn)下列表2。

由表2可以看出，花椒籽油組分簡(jiǎn)單，主要由棕櫚酸、棕櫚油酸、油酸、亞油酸這四種成分組成，這4種組分占95%以上。青花椒籽油中不飽和脂肪酸含量在83.43%以上；其中棕櫚油酸占60%以上，油酸占20%左右，亞油酸占5%左右；紅花椒籽油中不飽和脂肪酸含量在69%以下；其中棕櫚油酸占12%余，油酸占40%左右，亞油酸占10%左右。紅花椒籽油中棕櫚酸含量在30%左右，約是青花椒籽油中棕櫚酸含量(11%左右)的3倍。紅花椒籽油中油酸、亞油酸含量是青花椒籽油的2倍以上。

表2 不同樣品脂肪酸成分比較(匹配度85以上)

4 小 結(jié)

(1)昭通花椒籽油成分種類較少，主要由棕櫚酸、棕櫚油酸、油酸、亞油酸這四種成分組成；這四種組分占95%以上。

(2)同是昭通產(chǎn)地的，但紅花椒籽油比青花椒籽油的含量多得多，兩者相差3～4倍。

(3)不同溶劑的提取率排列為：無(wú)水乙醇>石油醚>正己烷；但對(duì)青花椒籽來(lái)說(shuō)不同溶劑提取的油得率相差不多，范圍在4.80%～5.49%，最大相差13%左右；而紅花椒籽粉得油率相差較大，范圍在17.20%～24.41%，最大相差30%左右。

(4)青花椒籽油中脂肪酸含量由高到低為：棕櫚油酸60%以上，油酸20%左右，棕櫚酸11%左右，亞油酸5%左右；紅花椒籽油中脂肪酸含量由高到低為：油酸40%左右，棕櫚酸30%左右，棕櫚油酸12%余，亞油酸10%左右；可見(jiàn)青花椒籽油中不飽和脂肪酸總比例比紅花椒籽油的高，但紅花椒籽油中油酸、亞油酸比例均是青花椒籽油的2倍以上。

(5)如果以較為營(yíng)養(yǎng)和保健作用的油酸、亞油酸的相對(duì)含量而言，則用石油醚或正己烷來(lái)提取較好。

(6)本實(shí)驗(yàn)提取的花椒籽油中沒(méi)有檢測(cè)出亞麻酸及α-亞麻酸，與一些文章[11]敘述的陜西省韓城花椒籽含α-亞麻酸17.37%～24.12% 和亞油酸25.27%～34.63%不同，看來(lái)確實(shí)花椒籽油中各脂肪酸組分含量常因花椒的品種、生長(zhǎng)地區(qū)的不同而有較大的波動(dòng)。

云南昭通花椒品質(zhì)好、量大，本文對(duì)云南昭通花椒籽油進(jìn)行不同方法的提取，并對(duì)其提取得率及其組分進(jìn)行比較分析。為促進(jìn)花椒籽的綜合開發(fā)利用提供了依據(jù)。

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[11] 馬養(yǎng)民，張巧云，朱軍峰. GC-MS分析花椒籽油脂肪酸組分[J].糧食與油脂,2010(8)：40-41.

2016年《生物質(zhì)化學(xué)工程》征訂啟事

《生物質(zhì)化學(xué)工程》(雙月刊)是由國(guó)家林業(yè)局主管、中國(guó)林科院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所主辦的技術(shù)類刊物。適于從事生物質(zhì)化學(xué)工業(yè)、林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)、林業(yè)、農(nóng)業(yè)、森工、能源、輕工、化工、環(huán)保、醫(yī)藥、食品、土產(chǎn)、商檢、外貿(mào)等行業(yè)科研、教學(xué)、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、設(shè)計(jì)工作等相關(guān)人士閱讀。郵局發(fā)行，郵發(fā)代號(hào)28-205，單月底出版。每?jī)?cè)定價(jià)10.00元，全年60.00元。地址：(210042)江蘇省南京市鎖金五村16號(hào) 林化所內(nèi)。電話：025-85482492 傳真：025-85482492 網(wǎng)址：www.bce.ac.cn E-mail:bce@vip.163.com

Extraction and Ingredient Analysis of Prickly Ash Seed Oil

Wu Suling, Zhang Weiming, Sun Xiaoming*，Jin Jinghong，Chen Wenhua, Zhang Fenglun

(Nanjing Institute for Comprehensive Utilization of Wild Plants，Nanjing 210042, China)

This article is about the extract methods and the component analysis of prickly ash seed oil. Extracting the prickly ash seed using different solvent(petroleum ether, absolute ethyl alcohol, normal hexane), the yield of green prickly ash seed oil is 5.34%,5.49%,4.80% respectively and the yield of red prickly ash seed oil is 18.69%,24.41%,17.20% respectively. The yield of red prickly ash seed oil is triple or quadruple than the green one. Analysis the prickly ash seed oil saponificated using GC-MS, the chief constituents of the prickly ash seed oil extracted by different solvent are palmitic acid, palmitoleic acid, oleic acid and linoleic acid. The content of the four components is more than 95%.The unsaturated fatty acid content of the green prickly ash seed oil is more than 83.43%, including palmitoleic acid(more than 60%), oleic acid(about 20%) and linoleic acid(about 5%). The unsaturated fatty acid content of the red prickly ash seed oil is less than 69%, including palmitoleic acid(about 12%), oleic acid(about 40%) and linoleic acid(about 10%).The palmitic acid content of the red prickly ash seed oil is about 30%, three times than the content of the red prickly ash seed oil(about 11%).

prickly ash seed oil; saponify; aliphatic acid; GC-MS

2015-04-18

國(guó)家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目—香草蘭等南方特產(chǎn)資源生態(tài)高值利用技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā)(2012BAD36B03)。

吳素玲(1963—)，女，研究員，主要從事食品開發(fā)方面的研究。

*通訊作者：孫曉明(1964—)，男，研究員，研究方向?yàn)槭称烽_發(fā)。E-mail：sunxm64@163.com

10.3969/j.issn.1006-9690.2015.06.002

TS225.1+9；R284.1

A

1006-9690(2015)06-0005-04