当归气味的形成与除味方法
2020-12-16宋玉红陈艳娥杜晓红吴国泰
宋玉红,陈艳娥,杜晓红,吴国泰
(甘肃中医药大学,甘肃省中药药理与毒理学重点实验室,甘肃兰州 730000)
当归又名为秦归、云归,属伞形科植物当归(Angelica sinensis(Oliv.)Diels)的干燥根,是中医临床最常用的中药之一[1]。当归入心、肝、脾经,最早记载于《神农本草经》,被称为“血家之圣药”。当归具有补血活血、调经止痛、润肠通便的作用,在血虚萎黄、眩晕心悸、月经不调、经闭痛经、虚寒腹痛、风湿痹痛、肠燥便秘等病症中均有广泛作用。现代药理学研究表明,当归可以改善血液循环和动脉硬化,补血,抗炎和镇痛,清除自由基和抗脂质氧化,抗肿瘤和增强免疫功能等[2-4]。
然而,当归在作为药食同源的中药材被应用时,常因自身的特殊气味影响口感,使其作为食材的应用受到限制。去除其特殊气味是解决不良口感问题的关键之一。本文就当归气味的形成原因,气味的提取、去除等研究近况进行了综述,以期为当归在食材方面的应用提供参考。
1 当归气味的形成
不同的中药其化学成分不同,而不同的化学成分有不同的气味,中药特殊气味的形成与其含有的化学成分有直接关系,这些特殊气味能够反映不同中药的内在性质,从而使其成分具体化,因此气味检测是药物成分检测的基本项目之一。中药的气味多来源于其所含的挥发性成分,挥发油是具有特殊生物活性的油状液体,在临床上有止咳平喘、祛痰、发汗、祛风解表、消炎镇痛、抗菌杀虫等功效[5]。
当归味甘、辛,性温,气味香而清。当归气味的形成主要是其中的挥发油成分以及多糖类物质发挥作用,挥发油以及多糖都是当归的主要有效成分。当归中挥发油的含量约为1%,可分为中性油、酚性油和酸性油三种,其中以中性油的占比最高,为88%以上,主要包括藁本内酯、丁烯基酞内酯、洋川芎内酯、亚丁基苯酞以及当归酮等[6]。从化学结构上看,挥发油中以苯酞类及其二聚体类化合物为主,其次为以α-蒎烯、氧化石竹烯等为代表的倍半萜类化合物,另外还有一些酚类化合物,如对乙烯基愈创木酚、丁烯基苯酚等。多糖是当归重要的有效组分,其组分主要有阿拉伯糖、葡萄糖、山梨糖、半乳糖等,这些组分构成当归中的甘味。此外,当归中还含有一些复杂的化学成分,这些化学成分使当归形成了特殊的气味。这些化合物中,并非所有分子都对当归的整体气味特征有贡献,具体哪些化合物发挥作用,还需进一步研究。
2 当归气味的提取
目前对于中药气味的研究主要是药物中挥发油成分的提取及分析。中药挥发油的提取方法主要有蒸馏法、溶剂法、压榨法、超临界流体萃取、亚临界水萃取法、微波辅助萃取、超声波辅助萃取法、固相微提取法、酶解提取法等[7]。最常用的提取方法是水蒸气蒸馏法[8],此法工艺简单,操作简便,其工作原理是根据道尔顿定律,将水蒸汽通入当归提取液中,使其中的挥发油成分在低于100 ℃的温度下,随着水蒸汽一起蒸馏,从而将其提取出来。其次还有超临界CO2萃取法(SFE),该法是利用超临界CO2的特殊溶解作用,在不同的压力、温度下,有选择性地把不同极性、沸点、分子量的成分依次萃取出来,是一种快速高效的提取方法[9]。水蒸气蒸馏法和SFE 都是当归挥发油提取的常用方法,但二者所得到的挥发油在成分和含量上都存在着一定的差异,通过比较发现SFE 法的提取率要比水蒸气蒸馏法高。李冬华等[10]通过这两种方法提取当归挥发油并对得到的挥发油进行GC-MS 分析,发现在当归挥发油的主成分藁本内酯得率方面,水蒸气提取法为55.89%,SFE 为78.19%;在组成成分方面,水蒸气提取法所得的挥发油中能鉴定出29 种不同成分,SFE 能鉴定出25 种成分。SFE 法相比于水蒸气蒸馏法,可以更有效地避免挥发油中热敏性物质在提取过程中的分解、异构化等,从而使其结构发生改变,提取率提高,对于挥发油中含量最高的藁本内酯的含量也有保证,是一种较好的当归挥发油提取方法。
当归挥发油的主要成分为藁本内酯,其含量因产地不同而差异较大。王冬梅等[11]应用GC-MS 联用技术对甘肃岷当归采用水蒸气蒸馏法获得的挥发油进行分析,鉴定出了其中Z-藁本内酯相对峰面积百分含量达78.62%,此外还分离得到6-正丁基环庚二烯、1-甲基-1-茚满醇、氧化石竹烯等化学成分。路新华等[12]从岷当归根乙醇提取物中分离出Z-藁本内酯、Z-6,7-环氧藁本内酯、Z-6,7-反式-二羟基藁本内酯、E-6,7-反式-二羟基藁本内酯等有机化合物。用毛细管GC-MS 联用程序升温方法对当归的化学成分进行了分析,得出当归中化学成分相对含量最高的是藁本内酯,约占总含量的60%,除此之外,主要成分还有正丁烯基苯酞内酯、反式-罗勒烯等。
3 当归的除味方法
2002 年,国家卫生部(现国家卫生健康委员会)批准公布了87 种既可以作为食品又能作为药品的物品和114 种可以用于保健食品的物品。此后,又相继补充公布了数十种具有药用价值的新资源食品(新食品原料)和普通食品,其中就包括当归。按照传统当归既是食品又是中药材物质[13]。《本草述》记载,当归味苦,温,无毒。由于当归味甘而重,所以食用时会影响口感[14]。了解了当归气味的形成原因以及确定了与气味有关的化学成分后,如何在保证口感的前提下尽可能地保留当归中的有效成分,是将当归等作为药食同源中药材在食材方面应用的关键问题。
3.1 煎煮
对当归进行煎煮,使其中的挥发油成分挥发,是一种除去当归特殊气味的方法。煎煮法是最原始、最简单的方法。但在煎煮时,由于温度较高以及水分的存在,会使当归中除挥发油以外的物质也容易发生变化,导致流失的不仅是挥发油成分还有其他的有效成分,从而使当归药理活性降低,故其不适用于当归食材的处理。
3.2 制作药膳
运用当归制作药膳是目前将当归应用于食材的主要方法,用当归煮粥、熬汤、炖肉等是我国自古以来的传统。通过一些口味较重的食材可以有效地掩盖当归的特殊气味,同时提高食材的鲜味。其中常见的与当归搭配的食物有补血类的[15],如阿胶、蛤蜊、乌贼以及动物内脏等;此外也可以搭配羊肉、鸡肉等食材,用于妇女产后的滋补[16],同时还可以有效地预防产后腹痛、恶露不下、缺乳、产后便秘等产后病的发生。当归羊肉羹是常见的女性补血药膳方[17],《济生方》中记载用水煎服能够温血补形,祛寒止痛。王维[18]在研究春季养生药膳时提到当归黄芪鸡,此膳有气血双补、调经止痛的功效。但是制作药膳仅仅是在一些食材的作用下掩盖中药的特殊气味,使其从“良药苦口”变为“良药可口”,并不能真正地除去当归的特殊气味。
3.3 蒸馏
因为当归的特殊气味主要是由于其中含有的挥发油成分,从一定程度上来说,提取出当归中的挥发油成分就能去掉当归中的气味。
当归挥发油的提取方法有很多,常用的是水蒸气蒸馏法[19-21],其他方法如有机溶剂提取法会因有机溶剂残留、造成二次污染而影响食材的应用,而超临界萃取法的工艺、设备等要求较高,操作复杂,难以在日常生活中适用。相比之下,水蒸气蒸馏法所需设备简单,成本低,且对环境无污染,因此最适宜用于当归食材的处理。曲艳国等[22]使用水蒸气蒸馏-薄荷脑萃取法提取当归中的挥发油成分,在一定程度上弥补了水蒸气蒸馏法在提取当归挥发油的过程中油水分离差等缺点。李伟君[23]在当归药物成分以及提取工艺现状分析的文献中也总结了水蒸气蒸馏法提取当归挥发油的方法。这些研究的结果表明水蒸气蒸馏法可以有效地提取当归中的挥发油成分,从而达到去味的目的。
3.4 其他方法
有学者提出,可以提取当归中除了挥发油以外的成分进行加工。将这些成分添加到饮料中,可以制作一些功能性饮料,或者将其添加糕点中,使其在增加美味口感的同时还具有养生保健的功能[24],如当归饮品、当归点心等。这样既能保留其中的部分药理作用,同时也消除了当归的特殊气味。
有机酸是当归的有效成分之一,有抗氧化、降低胆固醇、抗血小板以及抗肿瘤防癌等药理作用[25]。赵雪娇等[26]对当归中的化学成分进行了一系列分离和鉴定试验,结果发现当归中存在有机酸主要有茴香酸、丁二酸、壬二酸以及阿魏酸等,其中阿魏酸是有机酸中最具代表性的物质,其主要提取方法有渗滤法、超临界CO2萃取法、微波辅助提取法[27-28]等。
在当归化学成分中,多糖是水溶性的组成部分,其含量大约为15%,当归的多糖具有增强免疫、补血、抗辐射等功效[29],也可以进行提取和再加工制作当归的衍生产品。当归多糖的提取方法通常是采用水提醇沉法[30]。
4 小结
药食同源中药材的食用化是当前的热点,但对于如何科学有效地使其发挥作用还缺乏进一步研究。去味方法的研究是当归食用化推广的重要影响因素之一。如今当归去味的难点主要是挥发油成分的提取与分离,如何在不造成二次污染、设备便捷、操作简单的基础上完全提取挥发油成分是学者们接下来的研究重点。