花椒籽油的提取工藝、化學成分及應用研究進展

韓莎莎，任鵬飛，楊 斌，曹小燕

(陜西理工大學 化學與環境科學學院，陜西 漢中 723001)

花椒籽是傳統的調味香料花椒在生產中的副產物，我國的花椒籽年產量約60萬噸，但是，長期以來花椒籽大多被丟棄或被用作肥料等，造成花椒籽資源的浪費。相關研究表明：花椒籽富含油酸、亞油酸、蛋白質、礦物質元素等有效成分，目前主要采用氣相色譜-質譜法對其有效成分進行綜合分析[1]。本文對花椒油的提取工藝、化學成分及應用研究進行了歸納總結，旨在為花椒籽資源的綜合開發利用提高參考。

1 提取工藝

1.1 超臨界CO2提取法

超臨界CO2提取法具有提取時間短、效率高等優點，但提取成本較高，不適合花椒籽油的大規模生產。劉通等[1]以皂化后的花椒籽為原料，單因素結合正交實驗，優化了超臨界CO2萃取花椒籽油的最優工藝，得到花椒籽油的最佳出油率為19.98%，且達到了花椒籽油GB22479-2008二級標準。歐陽輝等[2]借助響應面法優化花椒籽油的超臨界CO2提取工藝為壓力37MPa、溫度45℃、時間65min時，花椒籽油的出油率為19.65%。超臨界CO2提取法所得花椒籽油品質良好，但應進一步改進措施，降低成本，易于大規模生產。

1.2 水代提取法

水代提取法具有設備簡單、操作簡捷、產品損耗低等優點，可為花椒籽油的簡易提取提供新思路。陳東亮[3]等通過一系列多因素分析，采用最佳料液比1∶1，水浴溫度62.5℃，提取時間60min，攪拌速度60r/min，選擇80%乙醇和0.36%鹽酸消除乳化，得到花椒籽油出油率為25.70%。

1.3 水酶法

水酶提油法具有設備簡單、操作安全、油品質好、無溶劑污染等優點，有利于保證花椒籽油質量，提高其市場競爭力。孫磊[4]采用纖維素酶，通過調節pH值及不同的酶解溫度和時間，經過二次酶解，花椒籽清油的總得率為70.92%。吳珺婷等[5]采用水相酶解及有機溶劑萃取工藝生產花椒籽油，即纖維素酶和中性蛋白酶添加量分別為0.5%和7%，酶解時間4h，固液比1∶5(m∶V)，游離油得率可高達69.84%，且毛油品質較好。

1.4 微波輔助法

微波提取工藝具有高效、快速、污染小、適用范圍廣等優點，越來越受到眾多科研工作者的關注。李霞等[6]采用微波輔助優化花椒籽油提取工藝，以無水乙醇為溶劑、 微波功率為 400 W、料液比為 1∶7、時間為 3.5 min的最佳條件下，花椒籽油的最高產率為18.68%，聯合花生油進行抗氧化活性評價，得到花椒籽油具有明顯的抗氧化性能；張麗等[7]研究了超臨界 CO2、超聲波、索氏和微波提取等工藝，結果表明微波提取具有最短的提取時間，在一定程度上大大提高了提取效率。

1.5 其他提取

謝靜等[8]采用分子蒸餾技術純化花椒籽仁油中 α-亞麻酸，純度從39.9%提高至63.9%。徐文秀等[9]以脫蠟花椒籽為原材料，超聲輔助優化其提取工藝得到花椒籽油最優得率為27.25%。吳素玲等[1]采用索氏提取法對不同的提取溶劑(石油醚、無水乙醇、正己烷)進行比較，發現不同溶劑的花椒籽油提取率差異顯著。因此，改善加工設備和優化工藝，盡量減少花椒籽油的酸值、蠟質、色澤，應是今后長期研究的重點。

2 化學成分

花椒籽中油脂含量為 27%～31%，低于菜籽及花生而高于大豆及棉籽。張仁鳳等[10]評價了不同產地紅花椒籽油的脂肪酸組成，得到其含量范圍為15.25～23.45g/100g；主成分均為棕櫚酸、棕櫚油酸、油酸、亞油酸、亞麻酸，其中油酸、亞油酸、 亞麻酸、飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸，含量因產地不同而差異較大。吳素玲等[1]研究了青紅花椒籽油脂肪酸的組分主要為棕櫚酸、棕櫚油酸、油酸和亞油酸，其青花椒籽油中不飽和脂肪酸含量為83.43%以上(棕櫚油酸60%，油酸20%，亞油酸5%)；紅花椒籽油中不飽和脂肪酸含量為69%以下(棕櫚油酸12%，油酸40%，亞油酸10%)。王婭婭[11]通過 GC-MS 評價了花椒籽油脂中的脂肪酸組成主要為硬脂酸 1.34%、油酸 2.90%、棕櫚油酸5.77%、棕櫚酸 13.55%、亞油酸 25.50%、α-亞麻酸 50.94%等。聶西度等[12]通過電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)法證明了食用花椒籽油中元素P含量最高，其次是K。

3 應用現狀

3.1 營養保健品

心腦血管疾病的發病率和死亡率與膳食中多不飽和脂肪酸的攝入與呈負相關，而花椒籽油富含棕櫚酸、油酸、亞油酸、α-亞麻酸等不飽和脂肪酸，對動脈粥樣硬化具有一定的影響。韋邱夢等[13]動物實驗證明花椒籽油能夠有效降低高脂大鼠的TC、TG含量，升高HDL-C含量，對大鼠的動脈粥樣硬化的形成具有一定的防治作用。袁娟麗等[14]研究發現，以花椒和椒目為主的花椒屬植物中富含不飽和脂肪酸類揮發油、蛋白質和礦物質等，易于人類心腦血管、皮膚病和感染性等疾病，具有顯著藥用開發價值。

3.2 生物柴油

近年來國內外學者對廢棄或廉價的油脂制備生物柴油的研究取得一定的進展。張劍等[15]通過脫膠、脫色及降酸后的花椒籽油為原料，首次運用堿催化酯交換法制備花椒籽油乙酯生物柴，得到生物柴油轉化率高到97.95%。盧萍等[16]以炭化-磺化法制備炭基固體酸催化劑催化花椒籽油的酯化反應，借助氫氧化鉀堿性催化劑，催化酯化花椒籽油與甲醇的酯交換反應制得的生物柴油的產率為 99.74%。

3.3 緩蝕劑

緩蝕劑是一種可以防止或減緩工程材料腐蝕的化學或復合物質。馬養民等[17]以花椒籽油、二乙烯三胺和氯化芐為原料，通過酰胺化、環化和季銨化反應合成了咪唑啉季銨鹽H，并通過失重法評價了H的緩蝕性能，證明緩蝕劑H在鹽酸體系中對A20鋼有很好的緩蝕效果，其緩蝕效率為 93.5%～98.5%。H-1和H-2復配的新型緩蝕劑于檸檬酸體系中對A20鋼的緩蝕率在99.5%以上，且熱穩定性良好。

3.4 涂料

花椒籽油屬于半干性油脂，特性優于豆油而接近梓油，可作為涂料基料。蔣亞娟等[18]以非食用性花椒籽油、三羥甲基丙烷、多元酸和水性單體偏苯三酸酐為原料，經過醇解、酯化和中和三步合成了水溶性醇酸樹脂。在油度為50%，醇超量為10%～12.5%，最終酸值控制于60～50 mg KOH/g，鄰苯二甲酸酐、間苯二甲酸、苯甲酸的物質的量之比為2∶1∶1時，制備花椒籽油水溶性醇酸樹脂具有優異的干燥時間、良好的硬度、附著力、柔韌性和耐水性，擴展了醇酸有機涂料中植物油原料資源。

4 結語

花椒籽是生產調味品花椒的主要副產物，綜合開發利用花椒籽資源既解決了資源浪費，又能實現可觀的經濟效益。花椒籽油無論食用、藥用還是工業應用等都具有一定的經濟價值，但花椒籽產業鏈目前仍處于加工簡單，附加值低等粗放式階段，加強對花椒籽油高附加值產品的開發，提高花椒籽的利用率，對拓展花椒產業鏈具有重要意義。