（食品科学专业论文）花椒籽蛋白质分离提取及功能性质的研究.pdf

两南人学例l 学位论文摘要 花椒籽蛋白质分离提取 及功能性质的研究 食品科学研究生： 指导教师： 摘要 寇明钰 阚建全教授 陈宗道教授 刘雄副教授 本论文以重庆产青花椒籽为原料，确定了以碱溶酸析法提取花椒籽蛋白质的工艺参数， 按j 实验室提取的i ：艺路线，制备出实验用花椒籽蚩白质。并以该蛋白质为研究对象，进行 了急性毒棒实验、组成成分分析及氨基酸绢成分析、基本性质测定，以及较为全面的功能性 质研究。研究结果如t - ： ( 1 ) 测定了实验所i 【 j 青花椒籽的组成成分，结果表明本实验所采用的花椒籽中蛋白质的含量 较低( 7 1 8 ) ，与前人报道的含鳖1 4 15 8 9 相差较火，这丰要是南丁花椒的品种阻及成熟 度不同所致。花椒籽各成分中含簧最多的是纤维素，i i6 2 8 5 。 ( 2 ) 为达到更高的蛋白质提取率，适宜1 业上捉取花椒籽蛋白质采用的r ：艺参数为：碱溶时 p h l l ，0 ，温度3 5 。c ，料液比1 ：1 5 ，酸析时p h 40 ( 2 5 。| c 酸析) ，此时提取率为5 8 9 7 ，蛋f 1 质含量为6 8 8 4 ( 以干基计蚩白质含量为7 7 0 0 ) ；为得到更高蛋白质含繁的粗蚩白，本实验 采川的参数为：碱溶时p h l 0 0 ，温度2 5 ，料液比1 ：1 0 ，酸析时p h 5 0 ( 2 5 酸析) ，此时 蛋白质提取率为5 47 6 ，蛋向质含量为7 4 1 5 ( 以干基计蛋白质含量为8 29 4 ) 。 ( 3 ) 分析了由实验室提取1 艺所得的花椒籽粗蛋白的组成成分及其氨基酸组成，并浮定该蛋 向质的氢基酸得分为5 8 ，是种较优质的蛋白质。 ( 4 ) 经急性毒性实验证明，该花椒籽蛋向质的小鼠经| 1l d s o 2 1 5 9 ( k g b w ) ，按我国食品安 伞性毒理学评价的6 级标准，属无毒物质。 ( 5 ) 该花椒籽蛋闩质的等电点为p h 3 6 ，主要由3 个亚基组成，其分子量分别为3 7 6 3 5 ，2 0 2 2 0 ， 9 7 0 2 。 ( 6 ) 本文对花椒籽蛋白质的功能性质做了较为全面的研究，以期对花椒籽蛋白质的开发应用 有所指导性意义。 花椒籽蛋向质在等电点附近p h 4 日 j ，n s i 最低，溶解度最小；温度在4 5 。c 时，蚩r | 质的 溶解度达到最人；在浓度为o 1 2m o l l 的n a c i ，c a c l 2 溶液中，花椒籽蛋白出现盐溶现象， n a c i ，c a c l 2 浓度达到1 4 m o l l ，则产牛盐析。 花椒籽蛋白质持水力随着温度的升高而r 降；p h 值为6 时蛋白质持水力最大；n a c i 平l i 蔗 糖对花檄籽蛋自质持水力的影响订相似的效粜，均是随着水中溶质浓度的增加早现一个先增 i 两南人学城j 学位论文摘毪 火斤减小的趋坍。 随着蛋白质浓度的增人，蛋白质的起泡性利泡沫稳定性随之增人；在等电点附近p h 值 为4 时，蛋白质的起泡性和泡沫稳定性均最小；n a c i 浓度为1 0 m o l l 时，花椒籽蛋a 质的起 泡性最大，n a c i 的加入刘花椒籽蛋白质的泡沭稳定性有增强的作用，但其浓度的增加对泡沫 稳定性影响不是太人；蔗糖浓度为6 时，花椒籽蛋白质的起泡性最大，蔗糖的j i n x , 对泡沫稳 定性起到止效应。 随着蛋白质浓度的增人，花椒籽蛋a 质的乳化性利乳化稳定性都增大；当口h 值为4 时， 篮a 质乳化性和乳化稳定性均急剧r 降，达到最小值，当p h 值为1 2 时，花椒籽蛋白质的乳 化性相当好，接近1 0 0 ；随着n a c i 浓度的增大，花椒籽蛋白质的乳化性, f l l 乳化稳定性均r 降； 随着蔗糖浓度的增大，花椒籽蛋白质的乳化性和乳化稳定性均增加。 随着蛋白质浓度的增加，花椒籽蚩【_ f 质黏度也随之增人；花椒睾，蛋白质的黏度在等电 点附近p h 值为4 时最小，p h 值黏度曲线与p h 值n s i 曲线具有相似性；随着温度的升高， 花椒籽蚩向质的黏度降低；随着n a c i 浓度的增大，花椒籽蟹向质黏度减小；随着蔗糖浓度的 增加，花椒籽蚩白质的黏度增人。 随着温度的升高，花椒籽蛋白质的吸油性降低，但是降低的幅度较为平缓，可见其受 温度变化的影响较小。 当花椒籽蛋白质的浓度大丁1 0 时，可以形成蛋白质凝胶，开且随着蛋白质浓度的增大， 凝胶强度增人。但是，花椒籽蛋白质形成的凝胶强度很小，即使浓度达到2 0 ，凝胶强度也只 有2 9 6 9 。 关键词：花椒籽蛋白质提取功能性质 s t u d y o nt h ee x t r a c t i o no f p r o t e i n f r o mc h i n e s e p r i c k l ya s hs e e d a n di t sf u n c t i o n a lp r o p e r t i e s c a n d i d a t e ：k o um i n g y u t u t o r s ：p r o f k a nj i a n q u a n p r o f c h e nz o n g d a o a p r o f l i ux i o n g a b s t r a c t t h er a wm a t e r i a lo ft h i ss t u d yw a sc h i n e s ep r i c k l ya s hs e e d t w os u i t e so ft e c h n i q u e s p a r a m e t e r sf o re x t r a c t i n gp r o t e i nf r o mc h i n e s ep r i c k l ya s hs e e db yt h em e a n so fa l k a l i - e x t r a c t i n g a n da c i d p r e c i p i t a t i n gw e r ee s t a b l i s h e df o rc o m m e r c i a lf t l na n dl a b o r a t o r ys t u d yr e s p e c t i v e l y a d o p t i n gt h el a b o r a t o r yt e c h n i c sc o u r s e ，al a r g ea m o u n to f t h ec h i n e s ep r i c k l ya s hs e e dp r o t e i nw a s p r e p a r e df o ri h ef o l l o w i n ge x p e r i m e n t si nt h i ss t u d y a st h es t u d yo b j e e t ，a b u n d a n tr e s e a r c h e sw e r e c a r r i e do u to ni t , s u c ha sa c u t et o x i c i t yt r i a l ，a n a l y s i so fc o n s t i t u e n tc o m p o s i t i o n sa n da m i n oa c i d p r o f i l e ，f u n d a m e n t a l - p r o p e r t i e sd e t e r m i n a t i o na n dc o m p r e h e n s i v ef u n c t i o n a l - p r o p e r t i e se x p l o r a t i o n t h er e s u l t sw e r ea sf o l l o w i n g s ： ( 1 ) t h ec o m p o s i t i o n so f t h i sr a wm a t e d a lw e r ed e t e r m i n e da n dt h er e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h e r ew a s l o w e rc o n t e n to fp r o t e i nc o m p a r e dw i t ht h ep r e v i o u sr e p o r tb e c a u s eo ft h ed i f f e r e n tv a r i e t ya n d m a t u r i t yd e g r e ea n dc e l l u l o s eo u t w e i g h i n ga n yo t h e rc o m p o s i t i o nt o o ku p6 2 8 5 o f t h et o t a lw e i g h t ( 2 ) i no r d e r t oo b t a i n h i f g h e rr a t eo f p r o t e i ne x t r a c t i o nb y t h eu a e a n s o f a l k a l i e x t r a c t i n g a n d a c i d p r e c i p i t a t i n g ，t h et e c h n i c sp a r a m e t e r sf o rc o m m e r c i a lr u nw e r ea l k a l i - e x t r a c t i n gp h11 0 ，3 5 。c ， 1 ：1 5o f s o l i d - l i q u i dr a t i oa n d a c i d - p r e c i p i t a t i n g p h4 0 ( 2 5 。c ) ，l e a d i n g t o5 8 ，9 7 9 6 0 f t h e e x t r a c t i o n r a t ea n d6 8 8 4 o f p r o t e i nc o n t e n ti np r o d u c t ( b yd r ym a t t e r , 7 7 ，o o ) ；i no r d e rt oo b t a i nt h eh i g h e r p r o t e i nc o n t e n t i n p r o d u c t ，t h e t e c h n i c sp a r a m e t e r s i n l a b w e r ea l k a l i - e x t r a c t i n g p h1 0 0 ，2 5 c ，1 ：1 0 o f s o l i d l i q u i dr a t i oa n da c i d - p r e c i p i t a t e dp h5 0 ( 2 5 c ) ，l e a d i n gt o5 4 7 6 o f t h ee x t r a c t i o nr a t ea n d 7 4 1 5 o f p r o t e i nc o n t e n ti np r o d u c t ( b yd r ym a t t e l 8 2 。9 4 、 ( 3 ) t h ec o n s t i t u e n tc o m p o s i t i o n so f t h ep r o t e i ne x t r a c t e di nl a ba n dt h ea m i n oa c i dp r o f i l eo f i t w e r ea n a l y z e d ，a n d tw a sc o n s i d e r e dt ob ea l le x c e l l e n tp r o t e i nf o r5 8o f t h ea m i n oa c i ds o r e 两南大学硕十学位论文a b s t r a c t ( 4 ) t h e l d 5 0o f m o u s eo r a la d m i n i s t r a t i o n w a s t e s t i f i e d t h r o u g h t h ea c u t e t o x i c i t y t r i a l t os u r p a s s 2 1 5 9 ( k g b w ) s oa c c o r d i n g t o t h e n a t i o n a l f o o ds a f e t y t o x i c i t y e v a l u a t i o n c r i t e r i a , t h i s p r o t e i n w a si n n o c u i t y ( 5 ) i tw a sd e t e r m i n e dt h a tp hv a l u eo f t h ei s o e l e c t r i cp o i n to f t h i sp r o t e i nw a s3 6a n dt h i sp r o t e i n m a i n l yc o n s i s t e do f t h r e es u b u n i t s w i t h t h e m o l e c u l a r w e i g h t o f 3 7 6 3 5 ，2 0 2 2 0 ，9 7 0 2 ( 6 ) t h i sp a p e r e x p l o r e dt h ef u n c t i o n a lp r o p e r t i e so f t h ep r o t e i ne x t r a c t e df r o mc h i n e s ep r i c k l ya s h s e e dc o m p r e h e n s i v e l y , w h i c hw a se x p e c t e dt ob eu s e f u lf o rt h ea p p l i c a t i o no f t h i sp r o t e i n t h ep r o t e i ne x t r a c t e df r o mc h i n e s ep r i c k l ya s hs e e ds h o w e dt h el o w e s ts o l u b i l i t ya tp h4 a r o u n d t h e i s o e l e c t r i c p o i n t ；a t t h e t e m p e r a t u r e 4 5 c ，t h e p r o t e i ns h o w e d t h eh i g h e s ts o l u b i l i t y ；a t t h e r a n g eo f o 1 2 m o l l i n n a c l ，c a c l 2s o l u t i o n ，t h e p r o t e i ns a l t e d i n a n d n a c i ，c a c l 2c o n c e n t r a t i o n s a m o u n t i n gt o1 。4m o l l ，t h ep r o t e i ns a l t e d - o u t w i t ht h ei n c r e a s eo f t h et e m p e r a t u r e ，w h co f t h ep r o t e i ne x t r a c t e df r o mc h i n e s ep r i c k l ya s h s e e dd e c r e a s e da n da tp h6 t h ep r o t e i nw h ca m o u n t e dt ot h et o p ；b o t hn a c ia n ds u c r o s eh a dt h e s i m i l a re f f e c t so nt h ep r o t e i nw h c ，n a m e l y , w i t ht h ei n c r e a s eo f t h es o l u t e - c o n c e n t r a t i o n s ，b e i n gu p f i r s ta n dt h e nd o w n w i t ht h ei n c r e a s eo ft h ep r o t e i nc o n c e n t r a t i o n , t h ep r o t e i nf o a m i n ga b i l i t ya n df o a m i n g s t a b i l i t yi n c r e a s e da n da tp h4a r o u n dt h ei s o e l e c t r i cp o i n t ，b o t ho ft h e mw e r ea tt h eb o t t o m ；n a c i c o n c e n t r a t i o nb e i n g1 o m o f l ，t h ep r o t e i nf o a m i n ga b i l i t yw a ss t r o n g e s t , a n dt h ea d d i n go fn a c i e n h a n c e dt h ep r o t e i nf o a m i n gs t a b i l i t yw h i l et h ei n c r e a s eo f n a c ic o n c e n t r a t i o nh a dal i t t l ee f f e c to n t h ep r o t e i nf o a m i n gs t a b i l i t y ；s u c r o s ec o n c e n t r a t i o nb e i n g6 t h ep r o t e i nf o a m i n ga b i l i t yw a s s t r o n g e s ta n dt h ep r e s e n c eo f s u c r o s eh a dp o s i t i v ee f f e c to nt h ep r o t e i nf o a m i n gs t a b i l i t y w i t ht h ei n c r e a s eo ft h ep r o t e i nc o n c e n t r a t i o n ，t h ep r o t e i ne m u l s i f y i n gp r o p e r l ya n d e m u l s i f y i n gs t a b i l i t yi n c r e a s e d ；a tp h 4a r o u n dt h ei s o e l e c t r i cp o i n t ，b o t ho f t h e md e c r e a s e dh e a v i l y t ot h eb o t t o ml i n ea n da tp h1 2 0 t h ep r o t e i ne m u l s i f y i n gp r o p e r t yw a sp r o m i n e n t , a l m o s tt o1 0 0 ； w i t ht h ei n c r e a s eo fn a c lc o n c e n t r a t i o n ，t h ep r o t e i ne m u l s i f y i n gp r o p e r t ya n de m u l s i f y i n gs t a b i l i t y d e c r e a s e dw h i l ew i t ht 1 1 ei n c r e a s eo f s u c r o s ec o n c e n t r a t i o n b o t ho f t h e mi n c r e a s e d w i t ht h ei n c r e a s eo f t h ep r o t e i nc o n c e n t r a t i o n ，t h ep r o t e i nv i s c o s i t yi n c r e a s e d ；a tp h4a r o u n d t h ei s o e l e c t r i cp o i n t , t h ep r o t e i nh a dt h el o w e s tv i s c o s i t ya n dt h ep hv a l u e - v i s c o s i t yc u r v ew a s s i m i l a rt ot h ep hv a l u e n s ic u r v e ；w i t ht h ei n c r e a s eo f t e m p e r a t u r e ，t h ep r o t e i nv i s c o s i t yd e c r e a s e d ； w i t ht h ec o n c e n t r a t i o n so fn a c ia n ds u c r o s ei n c r e a s i n g ，t h ep r o t e i nv i s c o s i t yi ne a c hi n s t a n c e d e c r e a s e da n di n c r e a s e dr e s p e c t i v e l y w i t ht h ei n c r e a s eo f t h et e m p e r a t u r e ，t h ep r o t e i no i l b i n d i n gc a p a b i l i t yd e c r e a s e d ，b u tt h e t r e n dw a ss m o o t hw h i c hi n d i c a t e dt h a tt h et e m p e r a t u r eh a dw e a ke f f e c to nt h ep r o t e i n - b i n d i n g c a p a b i l i t y t h ep r o t e i ng e lc o u l db ef o r m e db e y o n dt h ep r o t e i nc o n c e n t r a t i o no f1 0 ，a n dw i t ht h e i n c r e a s eo ft h ep r o t e i nc o n c e n t r a t i o n ，t h eg e ls t r e n g t hi n c r e a s e d b u tt h ep r o t e i ng e ls t r e n g t hw a s v e r yw e a k ，a m o u n t i n gt o2 9 6 9e v e nw i t ht h ep r o t e i nc o n c e n t r a t i o n0 f 2 0 i v 西南大学硕十学位论文abstract k e yw o r d s ：c h i n e s ep r i c k l ya s hs e e dp r o t e i n e x t r a c t i o n f u n c t i o n a lp r o p e r t i e s v 附件3 ：( 装订在学位论文封面后首页) 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及l ) ( 得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得西南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我 一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 学位论文作者：i 磊明车t -签字日期：二印g 年 6 月f 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院可以将学位论文的 全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：冠明幸l 签字日期：2 叩6 年6 7 月f 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签名 签字日期： 渺 矽j 年j 月f 日 邮编： 西南大学坝七学位论文文献综述 文献综述 花椒( z a n t h o x y l u mb u n g e a n u mm a x i m ) ，古名椒、大椒、秦椒、蜀椒、巴椒、丹椒、黎椒； 青椒( z a n t h o x y l u ms c h i n i f o l i u ms i e b e tz t l c c ) 又名川椒、香花椒、青花椒。两者均为芸香科 ( r r u t a c e a e ) 花椒属( z a n t h o x y l u ml ，) 中的两个主要种，是我国传统的“八人调味品”之一。 我国花椒种质资源十分丰富，全国约有花椒属植物4 5 种( 全世界约2 5 0 种) ，1 3 个变种，2 个变型i jj ，大多数处于野生、散生状态。除东北、内蒙古等少数地区外，全国大部分地区均有 种植，山东、山两、陕硝、河南、四川、重庆、云南、贵州等省市为花椒主产区，并形成了 陕西的韩城、山东的泰安、莱芜、四川的金阳、茂汶、汉源、重庆的江津等全国闻名的花椒 种植基地，在这些地方花椒产业化已初步形成。花椒籽是花椒果皮生产中的主要副产物，其 产量理论上比花椒果皮高出约2 倍，实际产量基本与花椒果皮持平，长期以来一赢没有被很 好的利用。大量的花椒籽( 每年有超过1 0 0 万吨的花椒籽) 被当作燃料或回入田中充当肥料， 甚至被当作废物丢弃，既浪费资源，又污染环境。近年来，花椒籽油的兴起，为花椒的综合 利用开辟了一条崭新的道路，但占花椒籽相当比例的蛋白质仍遭到了无情的丢弃。作为一种 新兴的蛋向质资源，确定其分离提取的工艺，研究其功能性质，论证其可食性，是我们有效 利用花椒籽蛋自质的前提条件。下面就花椒( 籽) 的研究与开发利用现状、相关植物蛋白的 分离提取方法等方面作一简要综述。 l 花椒概况 1 1 花椒的植物学分类及性状 在植物分类学上，椒属的植物可分为木质藤本、乔木及灌木或小乔木三个类型。其中藤 本型的种长势弱，结实量小，尚来开发利用；乔木型种类的种子含油量多在3 1 以上，常只作 为木本油料树种，这一型的树种分布在长江流域以南的丘陵及山地；只有灌木或小乔木型的 多数种的果皮及种子均可利用，南北各地广为种植的种均为这一型。 花椒( z a n t h o x y l u mb u n g e a n u mm a x i m ) 树树高3 7 从根基至树梢可分区为根茎、主干、 主枝及侧枝四个大部分。枝干上的树皮深灰色，粗糙，生皮刺，老树干上常有木栓质的疣痂 状突起。小枝条灰褐色，上面生有细而稀的毛或无毛。花椒的叶子较特别，小叶有短柄，5 、 7 、9 或l j 片左右对生于一长柄上，称为奇数羽状复叶，卵形或卵状长圆形，长1 ，5 7 c m ，宽1 3 c m ，着生小叶片的长柄叫叶轴或总叶柄，总叶柄和叶面均生有小刺；小叶片边缘齿钝、不尖， 两齿之间的间隙生长有褐色或半透状明的油腺，对着阳光观察可见上叶片的叶面上散布着透 明状的腺点，叶片正面光绿色，背面灰绿色，仔细观察可见叶面上常着生有极细的针状刺和 褐色毛簇；叶轴边缘有极窄的薄脊是为轴翅，叶轴上面常成沟状下陷，其基部两侧的树皮 上常生有一对扁而宽的皮刺；叶轴着生处的基部上方称叶腋，芽就着生在叶腋处。花集中生 丁小枝的顶端，圆锥状，称为聚伞锥花序。花黄白色，雌雄同株或异株，异花授粉；花无花 瓣及萼片( 齿) 之分，只有花被片4 8 片；雄花有雄蕊5 7 个，雌花心皮4 6 个，子房无柄。 花谢后所结果实叫瞢荚果，果实球形，直径4 6 m m ，1 3 个集中着生在一起，果柄极短，成 熟时褐红或紫红色，密生疣状突起的腺点。种子卵圆形或类球形，多为1 粒，表面黑色有光泽， 西南大学颂士学位论文 文献综述 宜径3 4 m m ，有时表皮己脱落，露出黑色网状纹理，含油量达2 5 3 0 。种脐长圆形，微凹， 质坚硬。种皮剥离后，可见乳白色的胚乳及子叫。香气浓，味麻辣而持久。花期4 - - 6 月，果 期9 1 0 月 3 1 0 青椒( z a n t h o x y l u ms c h i n i f o l i u ms i e b e tz u c c ) 又名川椒、香花椒、青花椒。与前种的区别 在丁：小叶片1 5 2 1 片，对生或近对生，呈不对称的卵形至椭圆状披针形，长1 3 5 e m ，宽0 5 l c r n ；主脉下陷，侧脉不明显。伞房状劂锥花序顶生；花被明显分为花萼和花瓣，排成两轮， 雌花心皮为3 ，儿无花柱；瞢荑果表面草绿色、黄绿色至暗绿色，表面有细皱纹，腺点色深， 呈点状f 陷，先端有极段的喙状尖。青椒种子，呈卵球形，直径2 3 m m ，表皮脱落后露山 较细密的网状纹理，含油量3 0 4 0 。种脐长裂缝状，长2 2 5 m m ，气香，味微甜而辛。花 期为8 9 月，果期1 0 1 1 月。 花椒树喜光、喜温，枝耐干旱，不耐寒，不耐涝。对土壤的适应性较强，在水分适中， 土层深厚的潲壤沃土和石灰性土壤上生长最好。花椒树根系发达固土能力较强，是很好的 水土保持树树种l zj 。 1 2 花搬的栽培和育种研究 花椒原产于中国，为芸香科花椒属落叶灌木或小乔木，是主要经济栽培品种。亚洲很多 国家先后引种栽培，在日本、韩国、朝鲜、印度、马米两亚、尼泊尔、菲律宾等国家有分布。 对于花椒的栽培和育种，除中国以外，以日本、韩国研究较为深入。 1 2 1 花椒在我国的栽培育种研究 我国种椒可追溯到西晋之前的汉朝，1 9 8 0 年前后出土于湖北江陵西汉墓的花椒可以为证。 至宋、明时期，我国花椒栽培已有了显著发展，这一方面的记载见于宋朝苏颂的图经本草 及明朝李时珍的本草纲目之中”j 。我国是花椒第一大生产国，目前栽培面积已超过8 5 万 公顷，并且其栽培育种技术己相对完善1 4 ，其繁殖一般采用播种、扦插等方法，近年来。韩 素英等1 6 】、吴国梁等i ”进行花椒的组织培养研究，为花椒的现代化育苗打下了基础。 1 2 2 花椒在日本的研究情况 早在t 9 1 3 年，日本学者村山义温等从日本产花椒的醚溶性浸出物分离出辣味成分为山椒 素，后来日本学者相原传等进行研究，证明山椒素又分为2 种，山椒素i 为正异丁基2 ，4 8 十二碳三烯酰胺，山椒素i i 为上e 异丁基2 ，6 ，8 ，1 0 十二碳四烯酰胺。1 9 1 6 年，日本学者朝 比奈泰彦等分析了花椒的挥发油成分，证明日本产花椒的挥发油中，含有香茅醛及水芹烯。 可见，日本对花椒的研究由来己久p j 。 如今日本花椒栽培面积最大的品种是朝仓花椒，此外还有葡萄山椒、琉锦花椒、朝仓野 花椒、冬花椒、稻花椒等，其产品形式包括鲜果和干果两种。在日本花椒更主要地被作为一 种药用植物进行开发研究，日本医药株式会社、各医药教学与科研机构投入很大精力对花椒 开展攻关研究。在日本，花椒繁殖以嫁接为主，一般以稻花椒、冬花椒作为砧木，采用劈接 法。在各品种的品质与成分鉴定方面，l t o c 等人采用g c 和h p l c 方法，对采自日本和中国的6 个品种、2 个变种、一个类型的花椒果皮精油昔及香辛物的研究表明日本品种含有较高的萜二 烯一i ，8 和b 一水芹烯，葡萄山椒、朝仓花椒、四川花椒在精油和香辛物含量方面高于其他花椒 品种。在育种方面，采用朝仓花椒茎尖培养得到的后代，基本保持了母本的芳香物生产力 西南大学硕士学位论文文献综述 而其中部分茎尖培养品质，经过5 次继代培养后，内含的芳香物呈逐步增加趋势，为此，利用 苹尖培养与人_ l = 培养相结合的方法，将成为选育富含芳香物花椒品系的有效方法。 1 2 3 花椒在韩国的研究情况9 1 在韩国，花椒一直作为食用和药用植物，韩国林业遗传研究所一直致力于选育具有多果 穗、果粒大、无刺的优良品系。目前已选出1 3 个优树，并建立了优树的无性系测定林。其中， 四个无性系表现为无刺，而全部优株的经济性状均高于对照1 5 2 倍。 2 花椒( 果皮) 的研究 目前对花椒已有较多的研究，从以往局限于花椒栽培育种技术的报道已扩大到了对花椒 成分化学、花椒药理、产品开发应片j 等的全方位研究。 2 1 花椒的成分化学 许多学者致力于对花椒果皮成分化学的研究，并进一步完成这些有效成分的功能性质研 究、分离纯化及鉴定工作，确认其主要成分为挥发油【1 0 1 ，生物碱1 、酰胺m 1 、木脂素、香 豆素【1 4 】、脂肪酸和黄酮类等，其次还有三萜、甾醇和烃类等【1 6 】。刘雄等1 1 7 ”l 对比研究了用 有机溶剂和超临界c 0 2 提取花椒风味成分的方法，结果表明无水乙醚是提取花椒风味成分( 麻 昧和香气) 的最佳有机溶剂，超临界c 0 2 提取花椒风味成分的效果明显优于有机溶剂，从而 确定了超l 临界c 0 2 提取花椒风味成分的最佳工艺条件，并完成了花椒麻味成分的纯化和分子 结构鉴定 l 作。付陈梅【1 ”以重庆江津产青花椒为原料，利用现代有效成分分离纯化技术、仪 器分析鉴定技术对青花椒的呈味物质( 花椒麻素) 进行了分离、纯化和鉴定，再将纯化得到的晶 体作为标样，建立了高效液相色谱法、气相色谱法、紫外分光光度法等定量分析测定方法。 2 2 花椒有效成分的药理学研究 成熟的花椒果皮，具有温中止痛、平喘止咳、抑制血栓形成、杀虫止痒、抗菌等功效。 临床j 二有医家以花椒与其他温里药配伍，采片j 穴位外敷或药液沐浴等外治法，治疗寒哮、慢 性支气管炎咳喘等疾病，均取得较为理想的疗效。曾晓会等口o 】进行了花椒超临界萃取物( h j ) 治疗哮喘的药效学研究，实验证明：h j 有平喘、止咳祛痰、抗慢性炎症的作t f = i j ，有望开发成 为一种新的平喘药物。 许青嫒等【2 ”研究表明花椒水提物和醚提物对人鼠的血栓形成均具有明显的抑制作用， 并且对凝血作用有一定的抑制作用。许青嫒等口2 j 还研究表明：花椒水提物和醚提物对冰水应 激状态下儿茶酚胺分泌增加所起的血小板凝集及心肌损伤具有一定的保护作用，减少心肌 酶及能量的消耗，同时提高机体活动水甲，使心肌细胞膜结合酶的异常变化得到一定恢复， 其作用机理可能与抑制血小板凝集有关。青椒中的香豆素很多具有抑制血小板凝集的作用， 其中c o l l i n i n 和a u r a m e n 的抑制活性最高# “。 花椒挥发油及其单体挥发性很强，气味易散发，是一种极具开发价值的杀虫杀菌剂资源 口”。路纯明、程波等2 6 】证实了从花椒果实中提取出的花椒精油的杀虫、杀菌作用。郭红祥 等 2 7 1 应用超临界c 0 2 萃取技术提取的花椒挥发油进行了杀虫活性的测定，结果表明花椒挥发 油对玉米象，赤拟谷盗不仅具有较强的驱虫、杀虫活性，而且其作用包括熏蒸、触杀、忌避 两南大学硕士学位论文文献综述 多种方式，这也就是说花椒挥发油对试虫的致死作用可能是多种活性成分共同作用的结果， 因此花椒挥发油是一种极具开发利用前景的植物性杀虫剂资源。 花椒对炭疽杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草杆菌等1 0 种革兰氏舟1 性菌及大肠杆菌、变形杆 菌、霍乱弧菌等7 种革兰氏阴性茵有完全抑制作用口j 。花椒属植物中的苯并菲啶类生物碱大 多具有抗菌活性和细胞毒活性，青椒中的青椒碱对革兰氏阳性菌有很好的选择抑制活性 ”。卢长庆等f 2 9 l 用秦椒、青椒、花椒的水煮醇提粗提物对金黄色葡萄球菌( s a u r e u s ) 和大肠 杆菌蹬c o h 3 进行抗菌实验。结果表明对s a u r e u s 的抗菌力强于对e c o i 的，抗菌力为花椒、 青椒、秦椒依次递增。谢小梅等1 3 研究了花椒挥发油和水煎液对5 种霉菌( 黑曲霉、黑根霉、 桔青霉、产黄青霉和黄曲霉) 的最低抑菌浓度( m i c ) 和最低杀菌浓度( m f c ) ，结果表明花椒挥 发油成分有明显的抗菌作用，其m i c * i j m f c 相等。弭向辉等【3 i 】采用柱层析进一步分离乙醇回 流提取法所得的花椒挥发油，发现得到的各个样品随着洗脱液极性梯度增加，样品极性不断 变人，抑菌实验结果表明对真菌起抑制作用的主要是挥发油中的极性相对较小，对热、有机 溶剂敏感的单萜及倍j p 萜类物质，而对细菌起抑制作用的主要是挥发油中的极性相对较大。 对热、有机溶剂有一定耐受性的大分子物质。 2 3 花椒产品的开发应用 目前，花椒除了以完整或粉碎的形式作为调味料如用于五香粉、十三香等外，主要就是 花椒精油、花椒油树脂及花椒微胶囊产品的开发。 植物精油是一类植物源次生代谢物质，是植物体内分子量较小、可随水蒸气蒸出、具有 一定气味的挥发性油状液体物质p “。花椒精油是我国重要的出口香辛料精油之，可以制成 花椒醑、花椒注射液、花椒挥发油液等多种制剂，已在临床应用。诧椒精油还可作调香原 料。可调制馥奇型香精，用下化妆品及皂类加工，亦可作食品防霉剂。精油精制加工后，可 作为调制熏衣草型香精的原料【3 3 | 。 花椒油树脂是用适当的溶剂从天然花椒中提取具有香气、香味和麻味的浓缩萃取物。常 用的溶剂有乙醇、丙酮等。韩同山【”1 研究了用乙醇回流的方法萃取花椒油树脂，提取效果良 好，产率达ii 8 4 。产品既保持了花椒的原有风味，义延长了其保质期，且不含木质纤维，食 用方便。 将花椒精油或油树脂微胶囊化，不但可以保持花椒的有效成分和原有风味，又可避免霉 烂虫蛀，保存使用方便。向云峰等口q 研究以食用胶为壁材包裹花椒油树脂，制得的微胶囊花 椒油树脂的包埋率为9 3 ，3 7 ，花椒油素( n - 羟基- 乙酰藜芦酮) 的含量为9 7 1 。 3 花椒籽的研究 3 1 花椒籽( 油) 的成分化学 3 1 1 花椒籽中的脂肪酸组成 在前人研究的基础上，庄世宏等用气相色谱法对花椒籽油进行了多次分析，结果证明， 其中除含有棕榈酸、棕榈油酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、麻酸外，还含有少量的十七碳烯 酸，不含花生四烯酸。主要成分油酸、亚油酸和亚麻酸的总含量达5 7 ，5 5 8 7 9 1 ，见表1 。 4 表1 花椒籽中脂肪酸种类履含量 t a b1 f a t t ya c i dc o m p o s i t i o n sa n dt h e i rc o n t e n t so f c h i n e s ep r i c k l ya s hs e e d 3 1 2 花椒籽中的蛋白质和氨基酸 原料花椒籽中含有1 4 1 5 8 9 的蛋白质，其脱脂后的饼粕中蛋向质含量高达4 8 以上， 脱脂的花椒仁中蛋向质含量更高，可达到6 3 4 1 。经国内贸易部成都粮科院分析，脱脂花椒 仁、花椒饼蛋白质中的氨基酸组成较齐全，各种必需氨基酸( e a a ) 的含量较高。与大豆相比， 除赖氨酸含量较低外，其余必需氨基酸的含量都高于火豆，是一种较完全的蛋白质资源。 3 1 3 花椒籽油中的矿质元素 庄世宏等用原子吸收分光光度计，对精制后的花椒籽油进行分析，结果显示，花椒籽油 中含有钠、钙、钾、镁、铁、锶、锰等1 3 种矿质元素，其中，n a 、c a 、k 、m g 含量很高( 3 0 1 8 0 u g m l ) ，f e 、z n 、s r 、m n 较丰富，重金属元素p b 、c d 的含量远低于食用卫生标准。所 以，精制的花椒籽油对人体健康是安全有益的。 3 1 4 花椒籽油中的生育酚 李桂华等对花椒籽油中的生育酚进行了高效液相色谱分离，结果显示，每1 0 0 克花椒籽油 含- 生育酚2 7 1 m g ，y - 生育酚0 3 m g ，维生素e 总量为2 7 4 m g ，b 生育酚和6 一生育酚未检出。 其中维生素e 的类型和含量与红花籽油、花生油类似，花椒籽油属中等维生素e 含量的油脂。 3 2 花椒籽的研究开发利用 3 2 1 花椒籽油制备的研究 薛开法报道了花椒籽制油上艺及设备，提供了较为成熟的工艺参数，实现了花椒籽作为 一种优质油脂资源的利用。西北农林科技大学在花椒籽油的综合利用方面，研制了花椒籽 油生产中的关键设备立式刮栅型花椒籽脱皮机”，剥离花椒籽外壳的蜡层与黑色外 层；解决了花椒籽油提取及精制中的关键技术，即研制了两段法提取技术分离了花 椒籽种壳油与种仁油，且所得花椒籽种仁油达到国家菜籽油一、二级标准；研制了稀溶 液碱炼除杂精制技术，使粗油精炼的损耗率较传统技术降低了5 0 ，食用油得率由7 提高 到了12 - - 15 。采用稀溶液分步问歇式碱炼的工艺流程，可以在低炼耗的水平上得到酸值较理 想的花椒籽碱炼油，同时该碱炼方法也能显著的降低花椒籽油的色度i j “；对花椒籽油的脱 色进行了研究，结果表明，化学脱色法对不同处理的花椒籽油都有脱色能力，但由于未从根 本上除去油中的色素和其它使油色加深的物质，反而增大了油的黏度；碱炼法的脱色效果明 显较化学脱色