【背景及概況】[1][2]
胡椒（Piper nigrun L.），又名古月、黑川、白川，為胡椒科胡椒屬攀緣狀藤本，是著名的多年生熱帶作物，原產(chǎn)于印度，在中國福建、廣東、海南、廣西、 云南等均有種植。胡椒主要含有胡椒堿 (Piperine)、胡椒脂堿(Chavicine)、胡椒新堿(Piperanine)及揮發(fā)油成分（如水芹烯、石竹烯、β-蒎烯、蒈烯、胡椒烯、α-水茴香萜、檸檬萜、芳樟醇、胡椒醛等），因而具有強(qiáng)烈的芳香和刺激性辣味，是當(dāng)今人們喜愛的一種香辛料。近年來的研究表明，胡椒在鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、 抗炎、抗驚厥、殺蟲、抗癌等多方面存在活性。胡椒中的活性成分有抗炎、降血脂、抗癌、鎮(zhèn)痛、保鮮、抑菌等活性，在醫(yī)藥、食品以及化妝品等行業(yè)具有很廣泛的應(yīng)用。目前在我國胡椒多以原料形式出口，銷售受市場因素制約，銷售市場單一，涉及胡椒油樹脂、胡椒堿、胡椒油這些高級產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家較少，致使胡椒制品的附加值不高，影響胡椒產(chǎn)業(yè)的持續(xù)、健康、高效發(fā)展。
胡椒精油和胡椒油樹脂是胡椒的主要深加工產(chǎn)品。 胡椒油樹脂具有抗腐蝕、 抗氧化的作用，是食品行業(yè)重要的添加劑。胡椒油樹脂作為胡椒的主要成分之一，是通過有機(jī)溶劑萃取胡椒粉得到的油狀物質(zhì)，其主要成分為揮發(fā)油和胡椒堿，包含了胡椒總的芳香成分與辛辣刺激物質(zhì)，可以直接作為成品或者制備成微膠囊銷售。胡椒油樹脂的提取方法主要有溶劑浸提法、壓榨法、微波輔助法、超聲波輔助法和CO2超臨界萃取法等。壓榨法得率較低，在10%以下，超聲波法和微波輔助法雖然提取率高，但是不適宜大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，超臨界萃取法生產(chǎn)成本較高，提取成分主要為胡椒揮發(fā)油，不能充分提取出非揮發(fā)性的功能性成分。溶劑浸提法生產(chǎn)成本較低、設(shè)備簡單，所提胡椒油樹脂既含有少量精油的揮發(fā)性成分，又含有非揮發(fā)性的脂肪成分，在工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。在我國市面上很少見到胡椒油、胡椒油樹脂、胡椒膠囊等精深加工產(chǎn)品。
【理化性質(zhì)】[3][4]
暗綠色、橄欖黃褐色萃出物，具黑胡椒特征香氣和香味；折光指數(shù) 1.4790～1.4890，旋光度-23～-1°；揮發(fā)量含量15～35mL/100g，總氮（以胡椒堿計(jì)）≥55%，殘留溶劑：符合美國聯(lián)邦食品、藥物和化妝品條例規(guī)定。注意：通常分層，上層油狀，下層結(jié)晶，均質(zhì)后可呈均相乳體。
【成分分析】[1] [5]
胡椒油的組成成分復(fù)雜，目前最常用也是最有效的分析方法是氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。用蒸餾-萃取法提取白胡椒和黑胡椒果揮發(fā)性物質(zhì)，測得白胡椒揮發(fā)油的含量為4.7%，黑胡椒揮發(fā)油的含量為5.0%。用GC-MS法從白胡椒揮發(fā)油中分離并確定出35種化學(xué)成分，占總檢出量98.9%。其中菇類化合物23種，占總檢出量88.7%，其中含量較多的是：著烯、檸檬烯、石竹烯、β-蒎烯、α-橙椒烯。α-橙椒烯在白胡椒揮發(fā)油中未見報(bào)道。采用超臨界 CO2萃取壓力為 30 Mpa、萃取時(shí)間為 3 h、萃取溫度為 50℃的靜態(tài)條件下，分別萃取未做任何處理、無水乙醇處理、乙酸乙酯處理的黑胡椒原料中的油樹脂，并利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)對萃取得到的黑胡椒油樹脂進(jìn)行成分分析，結(jié)果顯示， 在超臨界萃取條件下，未做任何前處理的黑胡椒油樹脂的香氣成分有 22 種，采用無水乙醇進(jìn)行前處理的黑胡椒油樹脂的香氣成分有 17 種，采用乙酸乙酯進(jìn)行前處理的黑胡椒油樹脂的香氣成分有 41 種。具體如下表：
其中β-石竹烯、3-曹烯、β-水芹烯、胡椒烯、δ-欖香烯、β-蒎烯、α-草烯是黑胡椒的特殊風(fēng)味成分。β-石竹烯、3-曹烯、β-水芹烯、胡椒烯、δ-欖香烯、β-蒎烯、α-草烯是黑胡椒的主要特殊風(fēng)味成分。石竹烯具有較強(qiáng)辛辣氣味，是黑胡椒特殊辛辣風(fēng)味最主要的來源；3-曹烯也具有一定的辛辣味，對黑胡椒特殊辛辣風(fēng)味有一定的貢獻(xiàn)。β-水芹烯具有胡椒氣味，是胡椒的特征風(fēng)味成分；δ-欖香烯具有溫和的木香氣味，β-蒎烯具有砧烯氣味，這些成分對黑胡椒特殊風(fēng)味，也有一定的貢獻(xiàn)。
【應(yīng)用】
【提取工藝】[1][5][6][7]
胡椒油樹脂的提取方法主要有溶劑浸提法、壓榨法、微波輔助法、超聲波輔助法和CO2超臨界萃取法等。
1. 溶劑提取法：有機(jī)溶劑浸提法是根據(jù)相似相溶的原理，選擇與有效成分極性相當(dāng)?shù)娜軇┻M(jìn)行提取，以獲得較大的溶解度。因此，選擇合適的溶劑是溶劑浸提法的關(guān)鍵，常用的溶劑有甲醇、乙醇、乙酸乙酷、丙酮、三氯甲烷、二氯甲烷、正己烷、石油醚等。有機(jī)溶劑浸提法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單、容易操作；缺點(diǎn)是有機(jī)溶劑難以完全去除，操作時(shí)間長，熱敏性物質(zhì)容易發(fā)生裂解，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證等。研究乙醇法浸提胡椒油樹脂工藝，得出條件：乙醇體積分?jǐn)?shù)85%、原料粒度80目、料液比1:10、浸提時(shí)間3.5h、浸提溫度65℃工藝條件下，黑胡椒油樹脂有提取率為10.32%。
2. 超聲法：采用超聲法提取胡椒油樹脂，對比了水浴和超聲波法，測得水浴法提取胡椒油樹脂得率為10.10%，超聲波法得率在10.90%以下。采用超聲波輔助法測得胡椒油樹脂最高得率為10.28%。
3. 微波輔助法：在靜態(tài)-微波提取的小試單因子試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)、調(diào)試中試設(shè)備。結(jié)果表明，以95%的食用級乙醇為溶劑，中試工藝參數(shù)為：微波功率2400W，流量52L/h，總固液比1∶7，提取次數(shù)3。由此獲得的黑胡椒油樹脂的提取率達(dá)12.69%，其中胡椒堿含量為原料重量的4.780%。
4. CO2超臨界萃取法：1）取黑胡椒粒粉碎，過60 目篩， 準(zhǔn)確稱取 100.0 g， 裝入具超臨界 CO2萃取裝置的萃取釜中 在萃取壓力為30 Mpa、時(shí)間為 3 h、溫度為 50℃的條件下制備得到黑胡椒油樹脂；2）在超臨界CO2萃取壓力為 30 Mpa、萃取時(shí)間為 3h、萃取溫度為 50℃的靜態(tài)條件下，分別萃取未做任何處理、無水乙醇處理、乙酸乙酯可得到黑胡椒原料中的油樹脂。
【用途】[3]
用作食品調(diào)香的最重要辛香料之一，用于各種食品產(chǎn)品中。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 周雪敏, 朱科學(xué), 楊繼敏, 等. 超臨界法萃取的黑胡椒油樹脂成分分析[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué), 2016, 36(2): 54-58.
[2] 周雪敏, 朱科學(xué), 房一明, 等. 黑胡椒油樹脂乙醇浸提工藝研究[J]. 中國調(diào)味品, 2016, 41(10): 1-7.
[3] 《日用化工原料手冊》編寫組 編.日用化工原料手冊.北京：中國輕工業(yè)出版社.
[4] 《天然香料加工手冊》編寫組 編著.天然香料加工手冊.北京：中國輕工業(yè)出版社.
[5] 鄭品梅. 胡椒的超臨界 CO2 萃取工藝及提取物的抗氧化性研究[J]. 2007.
[6] 包振偉, 顧林, 白東輝, 等. 響應(yīng)面法優(yōu)化黑胡椒油樹脂提取工藝[J]. 食品科學(xué), 2013, 34(14): 17-21.
[7] 周葉燕, 樊亞鳴, 高紹中, 等. 動(dòng)態(tài)-微波法提取黑胡椒油樹脂的中試研究[J]. 食品科技, 2009 (11): 175-179.