汪志燚 李德文 侯穎輝 冷家歸 李晉華 羅莉斯 王少銘

（貴州省香料研究所，貴州貴陽(yáng) 550006；貴州省油料研究所，貴州貴陽(yáng) 550006）

花椒（Zanthoxylum bungeanumMaxim）為蕓香科花椒屬的落葉小樹木或灌叢植被，其根系發(fā)育、固土力量強(qiáng)、耐干燥貧瘠，在我國(guó)有著久遠(yuǎn)的種植發(fā)展史，散布極為廣泛，可作為香料、油料和藥用，被譽(yù)為“八大調(diào)味品”之一［1］。目前全球的花椒品種已達(dá)250余種，我國(guó)約有45 種，13 個(gè)變種，我國(guó)是世界花椒栽培面積、產(chǎn)量第一大國(guó)。目前，我國(guó)各地區(qū)的花椒栽培面積超過166.67 萬(wàn)hm2，干花椒年產(chǎn)可達(dá)35 萬(wàn)t，年產(chǎn)值超過300億元［2］?；ń吩谖覈?guó)退耕還林工程建設(shè)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化結(jié)構(gòu)調(diào)整及鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興等方面都發(fā)揮了重要作用。近年來(lái)，人們對(duì)花椒等調(diào)味品的質(zhì)量上有了更高的要求，其市場(chǎng)開發(fā)利用價(jià)值也隨著市場(chǎng)需求在不斷增強(qiáng)?？茖W(xué)研究已經(jīng)證實(shí)，花椒的精油基本來(lái)自果皮部分，主要為各種不同結(jié)構(gòu)類型的小分子化合物，包括烯烴型、醇激素、酮型、內(nèi)酯型等，在對(duì)花椒的品質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)，精油的提取率和成分組成是很重要指標(biāo)［3］，因?yàn)榛ń肪筒粌H是花椒香氣的主要來(lái)源，而且各種成分在其他方面有很大的用途，可以抗腫瘤疾病、抗物質(zhì)氧化、殺菌、鎮(zhèn)痛等［4］，作為食品調(diào)味料、香料、化妝品、醫(yī)藥、農(nóng)藥等的生產(chǎn)基料，也有很大的利用價(jià)值［5］。該研究通過對(duì)當(dāng)前貴州6種花椒精油成分檢測(cè)和對(duì)比分析，以期擴(kuò)大貴州花椒精油的應(yīng)用范圍，同時(shí)為進(jìn)一步提升貴州花椒品質(zhì)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 材料 試驗(yàn)所選用材料均為3年生花椒樹，具體見表1。植株適應(yīng)貴州當(dāng)?shù)貧夂驐l件，生長(zhǎng)勢(shì)良好，在前期對(duì)各地材料進(jìn)行了生長(zhǎng)勢(shì)測(cè)定，平均株高均大于2 m，平均冠幅均大于2 m，平均地徑均大于4.8 cm。在果實(shí)成熟期，待花椒果實(shí)成熟飽滿時(shí)進(jìn)行采收，樣品采用通風(fēng)網(wǎng)袋收集后，立即帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行精油提取。

表1 試驗(yàn)材料

1.1.2 設(shè)備與試劑 圓底燒瓶，冷凝管，電熱套，電子天平，氣質(zhì)聯(lián)用儀（Agilent 7890A），無(wú)水硫酸鈉，正己烷。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 精油提取 常見的精油提取法主要為水蒸氣萃取法、超臨界點(diǎn)提取法、有機(jī)溶劑萃取法和電子鼻法等［6］，但其優(yōu)缺點(diǎn)不一，其中以電子鼻法對(duì)試驗(yàn)設(shè)備、工藝技術(shù)等條件的要求較多，而超臨界點(diǎn)提取法是首先使用超臨界點(diǎn)的二氧化碳流體提取花椒浸膏，然后再采用分子蒸餾技術(shù)加以生產(chǎn)，由于生產(chǎn)成本較高昂，并不適合于大面積生產(chǎn)，因此以上2種方法在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用比較少。有機(jī)溶劑萃取法與水蒸氣提取法相對(duì)更節(jié)約成本，提取率也較高，故該試驗(yàn)采用水蒸氣提取法對(duì)花椒揮發(fā)油進(jìn)行收集［7-8］。各樣品取鮮椒200 g，去除雜質(zhì)后，分別置于圓底燒瓶中，加1 L蒸餾水，繼續(xù)蒸餾至無(wú)精油生成，在停止加溫并制冷后，采集揮發(fā)性成分，并讀取讀數(shù)，計(jì)量，再加入無(wú)水硫酸鈉吸取剩余水分后保存在-4 ℃的冰箱內(nèi)。測(cè)試前，取50 μL精油水溶于950 μL正己烷（色譜純）溶液中，并充分均勻地使用。

1.2.2 精油成分分析 根據(jù)花椒揮發(fā)性成分的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜法GH_T 1294—2020［9］，采用GC-MS技術(shù)，通過質(zhì)譜圖比對(duì)分析精油的成分及相對(duì)含量（見表2、表3）。

表2 精油成分測(cè)定氣相色譜

表3 精油成分測(cè)定質(zhì)譜條件

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用G333660065_Mass Hunter Qualitative Anaylsis DASoft?wareB.06.00進(jìn)行氣相－質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集與分析技術(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 花椒樣品精油含量由表4可知，所采集的6個(gè)花椒樣品精油含量存在一定差異，含量為7.5～23.2 mL/kg。其中，B2（遵義正安紅花椒）樣品的精油含量最低，B4（遵義新舟青花椒）樣品的精油含量最高，B4樣品精油含量達(dá)到了B2的3倍。

表4 花椒精油含量

2.2 花椒樣品精油成分由表5可知，6個(gè)花椒樣品精油共檢測(cè)出24種香氣成分，其中B1（遵義新舟紅花椒）16種、B2（遵義正安紅花椒）14種、B3（畢節(jié)納雍藤椒）5種、B4（遵義新舟青花椒）8種、B5（遵義道真九葉青）5種、B6（貴州省農(nóng)科院試驗(yàn)地青花椒）4種，分別占其香氣成分的97.18%、84.25%、99.26%、87.46%、98.22%、98.37%。

表5 花椒精油組成成分

6個(gè)樣品精油組成成分以醇類、烷類、烯類為主，但存在較大差異，B1以醇類和烯類為主，占比分別為42.79%和50.18%，其中桉葉油素38.22%。檸檬烯35.50%；B2醇類、烷類、烯類3 種成分較為平均，分別占26.77%、29.24%、27.68%，其中最主要的3種物質(zhì)是桉葉油素（20.62%）、1-亞甲基-4-（1-甲基乙烯基）-，環(huán)己烷（22.98%）、β-月桂烯（12.94%）；B3以醇類物質(zhì)芳樟醇為主，占82.10%，其次是烯類物質(zhì)D-檸檬烯，占9.90%；B4以醇類物質(zhì)芳樟醇為主，占50.71%，烯類物質(zhì)中，γ-萜品烯和α-水芹烯分別占21.68%和10.75%；B5以醇類物質(zhì)芳樟醇為主，占83.45%，其次是D-檸檬烯（7.78%）；B6以醇類物質(zhì)芳樟醇為主，占94.40%，其余物質(zhì)成分占比均未超過2.00%。

3 結(jié)論與討論

6個(gè)花椒樣品精油含量存在較大差異，紅花椒精油含量在7.5～13.2 mL/kg，青花椒精油含量在13.40～23.20 mL/kg，青花椒的精油含量則與其他產(chǎn)區(qū)基本一致。樂薇等［10］通過對(duì)比大紅袍干花椒在不同提取溶劑、溫度、提取次數(shù)的提取率發(fā)現(xiàn)，大紅袍花椒揮發(fā)油的最佳提取工藝為：以石油醚（60～90 ℃）為提取劑,溫度60 ℃，每3 h提取1次為最佳，提取2次，且提取率均在80 mL/kg左右；陳光靜等［11］對(duì)8個(gè)不同產(chǎn)地的紅花椒樣品的精油進(jìn)行提取，含量在16.40～58.90 mL/kg；樊丹青等［12］對(duì)6個(gè)不同地域花椒的精油含量進(jìn)行檢測(cè)，范圍在15.20～34.10 mL/kg。

通過氣質(zhì)聯(lián)用分析對(duì)貴州6個(gè)不同產(chǎn)地花椒的精油組分進(jìn)行分析，共檢測(cè)出24種香氣成分，包括6種醇類、4種烷類、13種烯類、1種醛類，其共有組分?jǐn)?shù)1個(gè)，為4-亞甲基-1-（1-甲基乙基）-雙環(huán)［3.1.0］己烷，共有組分含量在0.99%～5.30%；6個(gè)樣品間主要成分有明顯差異。

紅花椒以桉葉油素、檸檬烯、月桂烯、1-亞甲基-4-（1-甲基乙烯基）-環(huán)己烷為主，其中桉葉油素含量最高達(dá)38.22%，檸檬烯含量最高達(dá)35.50%。桉葉油素是一種芳香精油，它也是我國(guó)最主要的出口香精之一，其用途廣泛，適用于香料、清潔劑、皮膚洗滌劑、護(hù)發(fā)劑、洗發(fā)香波、牙膏等；其驅(qū)蟲功能也可用于制造驅(qū)蟲藥；其殺菌作用也可用于制造殺滅細(xì)菌藥劑，此外，它也是良好的催化劑和食品添加劑。檸檬烯具有特殊香味，廣泛存在于自然界的植物精油中，有優(yōu)異的鎮(zhèn)咳、祛痰治療、抑菌等作用，另外還可以作為橡膠合成、香精生產(chǎn)的重要原料，也作為催干劑和溶液等。青花椒則以芳樟醇、檸檬烯為主，其中芳樟醇含量在50.71%～94.40%。芳樟醇也是當(dāng)今世界上用量最高的香精，其本身的香味也頗佳，廣泛用于合成香精、香料行業(yè)，同時(shí)也具有殺菌、催化、鎮(zhèn)靜作用［13-24］。

綜上，貴州6個(gè)花椒樣品精油含量存在一定差異，在7.50～23.20 mL/kg，低于其他產(chǎn)區(qū)。香氣成分檢測(cè)結(jié)果顯示，共檢測(cè)出24種化合物，其中紅花椒以桉葉油素、檸檬烯為主，與GH/T 1294—2020中紅花椒典型揮發(fā)性成分質(zhì)譜鑒定結(jié)果存在明顯差異，青花椒則以芳樟醇、檸檬烯為主，與GH/T 1294—2020中青花椒典型揮發(fā)性成分質(zhì)譜鑒定結(jié)果基本一致。