花椒籽油的提取工艺、化学成分及应用研究进展

韩莎莎，任鹏飞，杨 斌，曹小燕

(陕西理工大学 化学与环境科学学院，陕西 汉中 723001)

花椒籽是传统的调味香料花椒在生产中的副产物，我国的花椒籽年产量约60万吨，但是，长期以来花椒籽大多被丢弃或被用作肥料等，造成花椒籽资源的浪费。相关研究表明：花椒籽富含油酸、亚油酸、蛋白质、矿物质元素等有效成分，目前主要采用气相色谱-质谱法对其有效成分进行综合分析[1]。本文对花椒油的提取工艺、化学成分及应用研究进行了归纳总结，旨在为花椒籽资源的综合开发利用提高参考。

1 提取工艺

1.1 超临界CO2提取法

超临界CO2提取法具有提取时间短、效率高等优点，但提取成本较高，不适合花椒籽油的大规模生产。刘通等[1]以皂化后的花椒籽为原料，单因素结合正交实验，优化了超临界CO2萃取花椒籽油的最优工艺，得到花椒籽油的最佳出油率为19.98%，且达到了花椒籽油GB22479-2008二级标准。欧阳辉等[2]借助响应面法优化花椒籽油的超临界CO2提取工艺为压力37MPa、温度45℃、时间65min时，花椒籽油的出油率为19.65%。超临界CO2提取法所得花椒籽油品质良好，但应进一步改进措施，降低成本，易于大规模生产。

1.2 水代提取法

水代提取法具有设备简单、操作简捷、产品损耗低等优点，可为花椒籽油的简易提取提供新思路。陈东亮[3]等通过一系列多因素分析，采用最佳料液比1∶1，水浴温度62.5℃，提取时间60min，搅拌速度60r/min，选择80%乙醇和0.36%盐酸消除乳化，得到花椒籽油出油率为25.70%。

1.3 水酶法

水酶提油法具有设备简单、操作安全、油品质好、无溶剂污染等优点，有利于保证花椒籽油质量，提高其市场竞争力。孙磊[4]采用纤维素酶，通过调节pH值及不同的酶解温度和时间，经过二次酶解，花椒籽清油的总得率为70.92%。吴珺婷等[5]采用水相酶解及有机溶剂萃取工艺生产花椒籽油，即纤维素酶和中性蛋白酶添加量分别为0.5%和7%，酶解时间4h，固液比1∶5(m∶V)，游离油得率可高达69.84%，且毛油品质较好。

1.4 微波辅助法

微波提取工艺具有高效、快速、污染小、适用范围广等优点，越来越受到众多科研工作者的关注。李霞等[6]采用微波辅助优化花椒籽油提取工艺，以无水乙醇为溶剂、 微波功率为 400 W、料液比为 1∶7、时间为 3.5 min的最佳条件下，花椒籽油的最高产率为18.68%，联合花生油进行抗氧化活性评价，得到花椒籽油具有明显的抗氧化性能；张丽等[7]研究了超临界 CO2、超声波、索氏和微波提取等工艺，结果表明微波提取具有最短的提取时间，在一定程度上大大提高了提取效率。

1.5 其他提取

谢静等[8]采用分子蒸馏技术纯化花椒籽仁油中 α-亚麻酸，纯度从39.9%提高至63.9%。徐文秀等[9]以脱蜡花椒籽为原材料，超声辅助优化其提取工艺得到花椒籽油最优得率为27.25%。吴素玲等[1]采用索氏提取法对不同的提取溶剂(石油醚、无水乙醇、正己烷)进行比较，发现不同溶剂的花椒籽油提取率差异显著。因此，改善加工设备和优化工艺，尽量减少花椒籽油的酸值、蜡质、色泽，应是今后长期研究的重点。

2 化学成分

花椒籽中油脂含量为 27%～31%，低于菜籽及花生而高于大豆及棉籽。张仁凤等[10]评价了不同产地红花椒籽油的脂肪酸组成，得到其含量范围为15.25～23.45g/100g；主成分均为棕榈酸、棕榈油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸，其中油酸、亚油酸、 亚麻酸、饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸，含量因产地不同而差异较大。吴素玲等[1]研究了青红花椒籽油脂肪酸的组分主要为棕榈酸、棕榈油酸、油酸和亚油酸，其青花椒籽油中不饱和脂肪酸含量为83.43%以上(棕榈油酸60%，油酸20%，亚油酸5%)；红花椒籽油中不饱和脂肪酸含量为69%以下(棕榈油酸12%，油酸40%，亚油酸10%)。王娅娅[11]通过 GC-MS 评价了花椒籽油脂中的脂肪酸组成主要为硬脂酸 1.34%、油酸 2.90%、棕榈油酸5.77%、棕榈酸 13.55%、亚油酸 25.50%、α-亚麻酸 50.94%等。聂西度等[12]通过电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法证明了食用花椒籽油中元素P含量最高，其次是K。

3 应用现状

3.1 营养保健品

心脑血管疾病的发病率和死亡率与膳食中多不饱和脂肪酸的摄入与呈负相关，而花椒籽油富含棕榈酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸等不饱和脂肪酸，对动脉粥样硬化具有一定的影响。韦邱梦等[13]动物实验证明花椒籽油能够有效降低高脂大鼠的TC、TG含量，升高HDL-C含量，对大鼠的动脉粥样硬化的形成具有一定的防治作用。袁娟丽等[14]研究发现，以花椒和椒目为主的花椒属植物中富含不饱和脂肪酸类挥发油、蛋白质和矿物质等，易于人类心脑血管、皮肤病和感染性等疾病，具有显著药用开发价值。

3.2 生物柴油

近年来国内外学者对废弃或廉价的油脂制备生物柴油的研究取得一定的进展。张剑等[15]通过脱胶、脱色及降酸后的花椒籽油为原料，首次运用碱催化酯交换法制备花椒籽油乙酯生物柴，得到生物柴油转化率高到97.95%。卢萍等[16]以炭化-磺化法制备炭基固体酸催化剂催化花椒籽油的酯化反应，借助氢氧化钾碱性催化剂，催化酯化花椒籽油与甲醇的酯交换反应制得的生物柴油的产率为 99.74%。

3.3 缓蚀剂

缓蚀剂是一种可以防止或减缓工程材料腐蚀的化学或复合物质。马养民等[17]以花椒籽油、二乙烯三胺和氯化苄为原料，通过酰胺化、环化和季铵化反应合成了咪唑啉季铵盐H，并通过失重法评价了H的缓蚀性能，证明缓蚀剂H在盐酸体系中对A20钢有很好的缓蚀效果，其缓蚀效率为 93.5%～98.5%。H-1和H-2复配的新型缓蚀剂于柠檬酸体系中对A20钢的缓蚀率在99.5%以上，且热稳定性良好。

3.4 涂料

花椒籽油属于半干性油脂，特性优于豆油而接近梓油，可作为涂料基料。蒋亚娟等[18]以非食用性花椒籽油、三羟甲基丙烷、多元酸和水性单体偏苯三酸酐为原料，经过醇解、酯化和中和三步合成了水溶性醇酸树脂。在油度为50%，醇超量为10%～12.5%，最终酸值控制于60～50 mg KOH/g，邻苯二甲酸酐、间苯二甲酸、苯甲酸的物质的量之比为2∶1∶1时，制备花椒籽油水溶性醇酸树脂具有优异的干燥时间、良好的硬度、附着力、柔韧性和耐水性，扩展了醇酸有机涂料中植物油原料资源。

4 结语

花椒籽是生产调味品花椒的主要副产物，综合开发利用花椒籽资源既解决了资源浪费，又能实现可观的经济效益。花椒籽油无论食用、药用还是工业应用等都具有一定的经济价值，但花椒籽产业链目前仍处于加工简单，附加值低等粗放式阶段，加强对花椒籽油高附加值产品的开发，提高花椒籽的利用率，对拓展花椒产业链具有重要意义。