我国花椒研究现状和前景2007/08/08 陇南市科技局一、我国花椒研究现状(一)花椒种植现状花椒（Zanthoxylum bungeagum Maxim）为芸香科落叶灌木或小乔木蜀椒的果实，果皮名为椒红，被誉为“八大调味品”之一，是家庭常用烹饪调料和中药配料。
花椒是我国栽培历史悠久，分布很广泛的香料油料树种，种植面积和产量以及花椒品种居世界首位，占有绝对的优势。
花椒具有生长快，结果丰、收益大，用途广，栽培管理简便，适应性强，根系发达，能保持水土等优点。
花椒一年生苗可达一米以上，经营管理好的椒树第二年可试花结果，每株可产鲜椒0.5kg左右，3－4年大结果，单株年产量在4kg左右，并延续10－15年，最高可达20kg以上，每亩地收入可达2000元以上，椒树生长寿命约30－40年，衰老后可采用砍伐萌芽更新。
同时对土壤适应性较强，尤喜深厚的紫色页岩（石谷子）风化土；对土壤酸碱度要求不严，在中性或酸性土壤中都能生长良好，在山地钙质土壤上生长更好，不与粮食争地，树杆能萌发新枝，根系发达，具有保持水土的作用。
因此花椒是集生态效益、社会效益、经济效益为一体的树种。
花椒产于我国北部至西南，野生于秦岭及泰山两脉海拔1000m以下的地区。
除东北、内蒙古等少数地区外，在我国广为栽培。
河南、河北、山西、陕西、甘肃、四川、重庆、湖北、湖南、山东、江苏、浙江、江西、福建、广东、广西、云南、贵州、西藏等省区较多，并大多栽培于低山丘陵，梯田边缘和庭园周围。
近几年已形成了陕西的韩城、山东的泰安、四川的金阳、茂汶、汉源、重庆的江津等全国闻名的花椒产业基地。
花椒果皮全国总产量在5万吨左右，随着农业产业结构的调整，花椒出口量的增加，花椒的种植面积猛增，仅重庆这几年在江津市就培植了种植面积达50万亩的花椒基地，2002年投产面积达7.0万亩，年产干花椒5000 吨；2003年投产面积达12.0万亩，年产干花椒9000吨，预计2005年这50万亩将全部投产，年产干花椒将达32000吨左右。
在重庆的云阳、巫溪、巫山、忠县、开县、大足、铜梁等地也正在培植上万亩的花椒基地。
国内花椒的主要品种有：（1）大型花椒：大椒、狮子头、大红袍、正路椒、娃娃椒；（2）小型花椒：小椒、小红椒、小黄金、茂椒、豆椒、火椒等；（3）其它花椒：秋杂椒、白沙椒、高脚黄、枸椒、臭椒等。
其中以陕西韩城为代表的大红袍，以四川茂汶、汉源为代表的正路椒，以四川的金阳和重庆江津为代表的青椒，以及遍及各地的枸椒等品种较多。
其中大红袍占45%，青花椒占25%，正路椒占10%，枸椒占20%。
这几种花椒各有特点，如韩城的大红袍色泽鲜红、麻味强、产量高（年平均亩产达180斤）、但香气差且不适合日照少、湿度大、海拨高的地方栽培，重庆的开县、涪陵、江津等地引进该品种后，锈病严重、长势极差、基本上不挂果；四川茂汶和汉源的正路椒，色泽鲜红、麻味强、香气较好，通过多年的自然选择，已适合当地生理环境和气候特点，但产量低，不抗病虫害；重庆和四川金阳的青椒，色泽青绿、麻味纯正，因挥发性油含量特高（比其它花椒品种高50％以上），所以香味青香浓郁，现已特别适合重庆的地理环境和气候特点，但产量低（年平均亩产才达130斤）；遍布各地的枸椒，适应性强，抗病虫害能力强，但品质差，产量低；并且椒区的花椒品种退化严重。
目前，我国花椒的育种和栽培管理技术严重滞后：无专门的育种机构、品种不纯、无专用肥、无专门的栽培技术指导。
全国即使有，也只是针对大红袍，而无其它花椒的栽培种植技术。
加之花椒的种植地方，无论是陕西的韩城，山东的泰安，四川的金阳、茂汶、汉源，还是重庆的江津，大多是较为偏僻的地方，信息、技术、交通十分闭塞，椒农的文化素质又较低，加之国内无专门的花椒研究机构，现仅有大红袍栽培技术的科普书出版，无其它花椒品种的栽培技术，更无专用的肥料和防病虫害的无公害农药，地方农林部门有关花椒的技术人员极少，致使花椒育苗、栽培、施肥、施药、管理等，由椒农凭经验进行，而对于一些新的椒农和种植基地，只能盲目地进行，造成了很大的损失。
因此，椒农因缺乏技术，栽培管理跟不上，优质椒苗少，致使花椒的产量低（平均亩产才达到130斤左右），树形不规范，椒树衰老快，并出现大小年。
(二)花椒研究现状花椒主产中国，其次是日本，中国不同地区对花椒的喜好程度不同，因而对花椒的重视程度不够，研究报道很少。
国外日本的朝比奈泰彦等（1916）对山椒挥发油成分进行了研究，日本学者村山义温等从日本产花椒的醚溶性浸出物中分离出麻味成分为山椒素(sanshool)CllH12CO-NH-CH2-CH(CH3)2，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的结构为正-异丁基-2，4，8-十二碳三烯酰胺（N—isobutyl-2,4,8-dodecatrieneamide），山椒素Ⅱ的结构为正-异丁基-2，6，8，l0-十二碳四烯酰胺(N-isobutyl-2，6，8，10-dodecatetraenamide)，在精制山椒素时还得另一成分山椒酰胺(sanshoamide，其结构为N-2-羟基-2，4，8，10-十二碳四烯-1-酰胺(N-2-hydroxy-2，4，6，8，10-dodecatetraene-1-amide)。
后来研究证明，山椒素I不是纯品，可分为α-山椒醇和β-山椒醇。
它们均具有强烈的刺激性。
国内张庆勇研究发现汉源花椒挥发油含有40个成分，鉴定出的29个成分的含量占其总成分含量的99．5％以上，其中含量最高的成分是芳樟醇(linalool)（占53.34％），其次是枞油烯12.00％）和柠檬烯（limonene）（11.89％）；金阳花椒挥发油含有60个成分，鉴定出的28个成分的含量占其成分总含量的99.5％以上，其中含量最高的是柠檬烯39.48％，其次是莰烯26.25％和芳樟醇14.58％。
而刘锁兰等却发现从花椒与青川椒果皮挥发油中鉴定出的33种化合物中只有18种为两种花椒共有，青川椒挥发油中主要成分是爱草脑（estragoll）, 其余成分含量均低于5%；花椒主体成分是柠檬烯，其次为1，8-桉脑素（1，8-cineol）、月桂烯(myrcene)，其余成分含量均低于10%。
甘肃榆次花椒挥发油中含量最高的成分是α-蒎烯(α-pinene)44.29％，其次是枞油烯29.96％。
秦巴山区野花椒芳香油主要成分为香茅酯、香叶醇、乙醇香叶酯、花椒烯等[4]；蒙阴县花椒挥发油气相色谱显示约70余个成分，初步鉴定出32个成分，其中单萜8个，含氧单萜11个，酯类3个，其它成分10个，含量最多的是松油烯-4-醇(13.46％)(terpine-4-ol)；从甘肃产花椒挥发油中分析出36种成分，主要为叔丁基苯（10.7%）、松油烯-4-醇(18.4%)、胡椒酮（piperitone）(9.21%)，并用冷冻结晶法从挥发油中分离出了α-羟基-乙酰藜芦酮（花椒油素）；Tsutomu Sakai等（1968）对花椒果皮油脂的组成进行了研究。
朱果逸（1981）、I Sinko等（1970）和蒋小龙等（1992）对花椒的粗提物和挥发油对玉米象、赤拟谷盗储粮曲霉和青霉的防效进行了研究；路纯明等人（1995，1996）对花椒乙醚萃取物的成分进行了研究，并认为花椒挥发油中的β－水芹烯和里哪醇是杀杂拟谷盗成虫的活性组分，可使杂拟谷盗成虫产生神经性毒害，毒力要比常用农药马拉硫磷和凯安保强得多，并研究发现花椒挥发油中β-水芹烯含量最高，达12.97%，芳樟醇含量为2.09%；金云海（2000）研究发现在体内外实验中，花椒油素能显著抑制血小板粘附和丙二醛（MDA）的产生；朱克刚（1987）发现刺异叶花椒（Zanthoxylum dimorphophyllum var. Spinifolium）的醇提取物具有抗癌活性；余伯良（1998）研究了花椒油树脂对几种霉菌、细菌、酵母菌的最低抑菌浓度，检测了花椒油树脂的活性pH范围，并与香辛料粉末和苯甲酸钠进行了抗菌效力比较；程波等测定了川椒挥发油对某些致病真菌的杀菌作用，结果显示川椒挥发油对11种皮肤癣菌和4种深部真菌均有一定的抑菌和杀菌作用，其中以羊毛样小孢子菌和红色毛癣菌最敏感，最低抑菌浓度(MIC)低于0.1μL／mL，最低杀菌浓度(MFC)为0.1μL／mL。
实验也证实月桂氮窧酮和二甲基亚砜能促进挥发油进入真菌细胞内，加速细胞死亡；张惠民（1996）确定了花椒油树脂的最佳醇溶剂提取工艺，麻味物质的分离提纯和结构鉴定以及麻味物质的呈味阈值，花椒呈香成份的鉴定，认为花椒呈香成分中大多是萜类，含量最多的是芳樟醇和柠檬烯。
向云峰（1996）研究了花椒油树脂的微胶囊化生产工艺，但收率和花椒油素含量低（仅9.7%），溶解性差；路纯明（1996）在实验室条件下，采用萃取法、萃取回流法、萃取回流水蒸汽蒸馏法、萃取减压水蒸汽蒸馏法和常压水蒸汽蒸馏法提取花椒挥发油，对其组分进行了色质鉴定，比较了这几种方法提取挥发油的优劣；郭新荣（2000）研究表明，可以用溶剂浸提法从花椒中提取出调味有效物质，并将其浓缩至其原有重量的1/(10~15)，其有效成份是花椒油素，提取率的大小除与所使用的溶剂有关外，跟物料的粉碎粒度、提取时间，对物料的复洗次数等因素有关；刘建辉（1997）报道了使用海藻酸钠作囊材，用凝聚法将花椒油微囊化，还报道了花椒油微胶囊制备工艺条件的技术参数，微胶囊的稳定性和释放度；何军等人（1999）报道了在样品粒度为60目时，采取静态、动态体积对花椒挥发油萃取的萃取相结合的操作方式，研究了萃取压力、温度及CO2影响，结果发现萃取压力为34.475Mpa，温度为55℃，CO2体积为30mL时，萃取花椒挥发油效果较好；杨华（2000）为克服传统分离方法过程复杂及产品残留有机溶剂等缺陷，研究了青花椒果皮有效成分的萃取分离方法。
衡量花椒或其产品的重要指标挥发油的含量和麻味物质含量的测定方法还不成熟，特别是花椒油素（Xanthoxylin）的测定绝大多数采用“含醛量和含酮量”的测定方法，很粗糙且测定结果不准确，用气相色谱或气质联机测定，设备条件要求高，一般的企业又难以达到，同时还缺乏花椒麻味物质的标准品。
本课题组目前承担的有关花椒深加工研究方面的科研课题是重庆市科委2001年攻关项目“江津市优质花椒精深加工技术及产业化开发”(01－6600)，已鉴定(成果登记号20020134)，现已完成保鲜花椒、花椒精、微囊花椒粉和花椒籽油的工业化生产，从目前市场调研的情况来看，市场普遍反映良好，很多食品工业企业，餐饮酒店和居民消费者说“这种产品是我们梦寐以求的”；与中国农业大学共同主持国家高技术研究发展计划（863计划）——高附加值天然调味料及香精制造技术与产品开发（2001AA248021），主持国家2003年度三峡科技移民开发专项——江津花椒产业化及加工技术开发（2003EP090004），具体完成花椒果皮精深加工产品的工业化制造技术研究与开发，并对花椒精（花椒油树脂）和花椒精油的超临界CO2萃取工艺条件已作了进一步探讨，在一定条件下先提取花椒精油，再改变工艺条件而提取花椒精；以花椒精油为原料，运用调香和保香技术研究了花椒香精的制造方法。