【背景及概況】[1][2][3]
八角茴香為木蘭科八角屬植物八角的成熟果實,別名大茴香、大料、五香八角,性溫、味辛;以其干燥的成熟果實入藥,有溫中理氣、健胃止嘔、溫陽散寒、祛風、祛痰、鎮(zhèn)痛之效,可治療嘔吐、腹脹、沛氣等病癥。在我國是“藥食同源”的經(jīng)濟作物,主要分布于廣東、廣西等省。日本所產(chǎn)的莽草與八角茴香果實外形相似。世界上生產(chǎn)針對禽流感的特效藥-達菲的原材料就是從八角茴香中提取出來的莽草酸。
八角茴香油是從八角茴香的果實或枝葉中提取出來的一種成分較復雜的天然香料油,一般為無色或淡黃色揮發(fā)性油狀液體,具有較好的抑菌、升高白細胞、鎮(zhèn)痛、殺蟲活性和抗自由基氧化作用。八角茴香油具大茴香辛香香氣,有溫中、健胃的功效,可抑制胃腸道的過激螺動,促進胃液分泌而幫助消化。在食品工業(yè)、釀造工業(yè)、飲料業(yè)、日用化妝品和制藥行業(yè)中均有廣泛的用途。臨床上作為芳香健胃劑,醫(yī)藥上用于芳香調味等,又因其具有較強的抑制皮膚癖菌作用,在臨床上又用于治療常見致病性念珠菌。八角茴香油也是良好的天然香料和食品調料,在亞洲國家,如中國、印度等國家的飯菜中經(jīng)常用于調味、去腥的作用,歐洲對八角茴香油的興趣也表現(xiàn)出逐漸增加的趨勢。八角茴香油也是一種天然的食品添加劑,具有良好的清除自由基的作用,在注重天然、營養(yǎng)、健康的飲食理念的今天,具有廣闊的發(fā)展前景和應用研究意義。
【特性】[1]
八角茴香油是從八角茴香的新鮮枝葉或成熟果實中提取得到的無色至淡黃色的澄清液體,有與八角茴香類似的芳香氣味,味辛甜。冷藏時常發(fā)生渾獨或析出片狀結晶,加溫后又澄清。微溶于水,易溶于乙醇、乙魅和氯仿。相對密度在25℃時應為0.975-0.988,凝點應不低于15℃。旋光度為-2°-+1°,折光率應為1.553-1.560。八角茴香油含量會因八角茴香的產(chǎn)地及提取部位不同而有所差別,八角茴香油中含5-8%的芳香油、22%的脂肪油以及部分蛋白質樹脂等成分。八角茴香果實中提取出來的茴香油的商品名為小茴香油,也叫甜小茴香油。八角茴香油中的主要成分為茴香腦即八角茴香腦,約占80-90%,中文名稱為對丙煉基茴香酸、升白寧、升血寧和茴香稀,有反式茴香油腦和順式茴香腦的區(qū)別,還有茴香醚、茴香基甲酮、茴香酸、菔稀、梓檬稀、芳樟醇、龍腦等。茴香腦、草蒿腦和茴香酸是八角茴香油的特征風味成分。茴香腦是無色至淡黃色液體低溫時凝固,為白色結晶,比重D15為0.980-0.994,折射率n20為1.553-1.558。
【藥理作用】[1][2]
1.抗氧化作用
八角茴香油是一種天然的自由基清除劑,具有良好的抗氧化活性。八角茴香的揮發(fā)性油具有良好的抗氧化活性,而且得出利用乙醇水作溶劑提取出來的八角茴香油的抗氧化活性是最高的。
2. 抑菌作用
八角茴香油的抑菌作用研究的較多,并對其抑菌機理有一定的探討和分析。采用平板擴散法和濾紙片擴散法對八角茴香油進行抑菌測試,發(fā)現(xiàn)用乙醇作為溶劑提取的茴香油對一些常見制病菌,如金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、枯草芽抱桿菌均有較強的抑制作用,同時對漢遜式酵母菌及黑曲霉均有較好的抑菌活性。茴香油對臨床常見致病性念珠菌有程度相似的抗菌作用,研究表明八角茴香油與氟康唑聯(lián)用對念珠菌表現(xiàn)出協(xié)同相加的作用,而且八角茴香油對于唑類不敏感的克柔念珠菌和光滑念珠菌也有程度相似的抗菌作用。對于皮膚癬菌而言,八角茴香油在體外對其有較強的抑制作用。八角茴香精油有較強的抗真菌活性,可能與化學組成中茴香腦的存在有關。
3.殺蟲作用
八角茴香油對赤擬谷盜蟲有較強的熏蒸活性,赤擬谷盜成蟲的死亡率為100%,具有良好的殺蟲作用,而且能夠彌補化學殺蟲劑對環(huán)境造成的不友好。當茴香油的使用劑量為50mg/l,熏蒸24h,赤擬谷盜成蟲的死亡率高達100%,當劑量降到時10mg/l,死亡率仍達80%。八角茴香油對害蟲具有較高的生物活性,且對人畜的毒性較小,殘留量小,不污染環(huán)境,可用于儲糧防蟲,是一種很有潛力的天然殺蟲劑。
4.鎮(zhèn)痛作用
在濃度為時效果顯著,作用部位在中樞神經(jīng)系統(tǒng),無成癮性且具有抗炎作用。
5.升高白細胞作用
八角茴香油中的主要成分茴香酸制成的制劑,醫(yī)藥上稱作升白寧、升血寧,能夠促進骨髓中成熟白細胞進入周圍血液,具有升高白細胞的作用。臨床上常應用于腫瘤病人因化療、放療所引起的白細胞減少癥,以及其它原因所致的白細胞減少癥。
6.其它作用
八角茴香油中的茴香醚具有雌激素樣作用和較強的致敏作用。以體外嬰兒皮膚為滲透屏障,擴散池法考察八角茴香油經(jīng)皮滲透性及對布洛芬透皮吸收的影響,不同濃度八角茴香油和布洛芬對人皮膚均具有良好的滲透性,呈濃度依賴性,但八角茴香油對布洛芬未表現(xiàn)出促透作用,甚至抑制布洛芬經(jīng)皮滲透。
【生產(chǎn)工藝】[1][3]
八角茴香油的提取工藝和香氣性能八角茴香油傳統(tǒng)的提取方法有水蒸氣蒸餾法和有機溶劑萃取法,先進的方法是采用超臨界CO2流體萃取法(SFE),CO2無毒、無味、無殘留、不燃、價廉、可循環(huán)使用,整個取和分離過程在接近常溫下進行,被萃取物的主要成分及特征香味成分同時被萃出,收率高、產(chǎn)品品質好,是綠色萃取技術。
1. 水蒸氣蒸溜
水蒸氣蒸懷是分離和純化與水不相混溶的揮發(fā)性有機物常用的方法,常需要高溫的條件,通常會造成一些餾分因熱降解或揮發(fā)而損失。適用于具有揮發(fā)性,能隨水蒸氣一起蒸餾出來而不被破壞,難溶于水且在水中穩(wěn)定的成分的浸提。用水蒸氣作為加熱源,蒸餾八角茴香果實或枝葉的粉末,在熱的作用下,形成油水混合物,被水蒸氣帶出蒸餾器,再經(jīng)冷凝,進行分離和提純,得到八角茴香油產(chǎn)品。八角茴香油得率會因提取原料部位不同而有所差別,八角茴香果實中含油率較高。常用的水蒸氣蒸餾提取茴香油的揮發(fā)油測定器裝置如圖:
2. 超臨界流體萃取
相對于水蒸氣蒸餾法提取八角茴香油,其操作溫度較低,可以在接近室溫條件下提取,有較高的分離效率,萃取和分離過程合二為一,能耗少,成本低,而且采用CO2作為溶劑,不會有溶劑的殘留。超臨界狀態(tài)下的具有氣液雙重特性,其黏度、擴散系數(shù)接近于氣體,密度則接近于液體,溶解能力可隨壓力、溫度變化而改變,如果加入適當?shù)膴A帶劑,能夠以不同條件提取不同類的物質,從而達到分離混合組分的要求。CO2是惰性氣體,萃取過程中不會發(fā)生化學反應,無味、無臭、無毒,安全性好,價格便宜,易取得純度較高的氣體,可以循環(huán)使用,降低成本。超臨界萃取是最干凈的八角茴香油提取方法,但昂貴的設備是制約其工廠化生產(chǎn)的一大原因。超臨界萃取流程如圖:
3. 有機溶劑萃取
以一種或兩種及以上有機溶劑從八角茴香干果中提取八角茴香油的方法稱作有機溶劑萃取法,乙醇、丙酮、石油醚等是常用的有機溶劑。一般是將八角茴香干果烘干粉碎,然后用有機溶劑浸泡,萃取液經(jīng)過濾除雜后常壓蒸餾除去有機溶劑即得八角油樹脂產(chǎn)品,溶劑回收可以重復利用。有機溶劑的溶解性較強,能夠溶解出八角茴香中的多數(shù)脂溶性成分,得到的成分較為復雜,多為八角茴香油樹脂。
4. 索氏提取法
索氏提取是提取八角茴香油的一種常規(guī)方法,又名沙式提取,也是從固體物質中萃取化合物的一種常用方法。用溶劑長期浸潤樣品而把所需要的成分浸提出來,索氏提取法耗時、效率低、溶劑用量較大,多用于實驗室教學實驗。索氏提取法是利用溶劑虹吸和回流的原理,使得樣品物質連續(xù)不斷地被純溶劑所萃取,事先將樣品粉碎,以增加樣品與溶劑接觸的面積,再將樣品物質放在事先折疊好的濾紙?zhí)變?,放置于索氏提取容器中,提取容器的下端連接盛有溶劑的圓底燒瓶,提取容器的上面部分連接回流冷凝管。圓底燒瓶下面置有加熱源對其加熱,使溶劑處于沸騰的狀態(tài),然后蒸氣會通過提取容器的支管上升,在冷凝管中被冷凝后會再流入提取容器中,提取溶劑和樣品物質發(fā)生接觸進行萃取,當溶劑液面超過虹吸管的最高端時,含有樣品萃取物質的溶劑會虹吸回轉入燒瓶,從而萃取出部分樣品物質,如此往復,使樣品物質不斷地被提取溶劑萃取,并且將萃取出來的物質富集于燒瓶中。這種方法適用于提取溶解度較小的物質,但當物質受熱易分解和萃取劑沸點較高時,不宜釆用此法。索氏提取器如圖:
5. 固相微萃取
固相微萃取是一種非溶劑型選擇性萃取法。它是將纖維頭浸入樣品溶液中或頂空氣體中一段時間,同時攪欄溶液以加速兩相間達到平衡的速度,平衡后將纖維頭取出插入氣相色譜汽化室,熱解吸涂層上吸附的物質,靠流動相將其導入色譜柱,是集萃取、濃縮、解吸于一體的新技術。有直接萃取、頂空萃取和膜保護萃取三種不同的萃取模式。
6. 其它提取方法
八角茴香油的提取除了以上幾種較為常見的方法外,也有其它的一些針對茴香油提取的新設備、新方法的出現(xiàn),但大多是在基本方法的基礎上加以輔助的設備或儀器,以縮短提取時間和提高出油率。
【應用】[1][3]
1. 八角茴香油在食品中的應用
八角茴香油可以直接用于食品,作為加香、調味的香料使用。優(yōu)質天然的八角茴香油具有特殊的香氣和甜味,用途廣泛,使用方便。八角茴香油具有良好的抑菌作用,因此可當作食品防腐劑使用。八角茴香油作為食品防腐劑,具有毒副作用小、保持食品天然風味等優(yōu)點。
2. 八角茴香油在醫(yī)藥上的應用
基于八角茴香油的抑菌、鎮(zhèn)痛、升高白細胞的作用,八角茴香油在臨床上可用于抗菌消炎的藥物,用以抵制真菌、細菌引起的皮膚、頭發(fā)和指甲的感染,也可作為鎮(zhèn)痛劑及治療低白細胞癥狀的臨床藥物。八角茴香中的主要成分茴香腦、茴香酮、茴香醛等的存在使之具有行氣散結,溫中止痛的作用,收效快,療效好。等研究了茴香精油對于原發(fā)痛經(jīng)的治療作用,發(fā)現(xiàn)八角茴香精油可作為一種安全有效的草藥來治療原發(fā)痛經(jīng)。八角茴香油能夠顯著降低由和兩種物質引起的子宮收縮,而且能降低由引起的子宮收縮頻率。八角茴香油也具有抑制由引起的老鼠肝中毒,對肝損傷起著有效的保護作用。
3. 八角茴香油在日用化妝品中的應用八角茴香油經(jīng)分離純化獲得茴香腦、茴香醛等單體香料物質,可以用來配制素心蘭、香薇、檀香等多種類的花香型香精產(chǎn)品,應用于香阜、化妝品、香水、牙膏等日化產(chǎn)品。制作出的洗發(fā)乳劑,不僅能夠治療脂溢性皮炎,清潔頭發(fā),而且在一般劑量下對皮膚、眼睛和頭發(fā)相對溫和,刺激小。
【參考文獻】
[1] 郭向陽. 八角茴香油化學成分, 香氣性能及活性研究[D]. 浙江工業(yè)大學, 2013.
[2] 八付敏東, 李成歡. 八角茴香油的提取工藝及抗菌, 抗氧化性作用[J]. 中國醫(yī)藥導報, 2011, 8(34): 29-31.
[3] 易封萍, 孫海洋, 錢冬冬, 等. 八角茴香油的提取工藝和香氣性能[J]. 精細化工, 2009 (7): 680-684.