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百里香属植物的功能利用与成分研究进展



全 文 :2010 No.12
Serial No.225 China Brewing
百里香(Thyme)为唇形科百里香属(Thymus L.)植物
的统称,又名麝香草、地椒、地花椒、山椒、山胡椒等。全株
具有香气和温和的辛味,清新迷人,其香味被人称赞为“破
晓的天堂”,因其植株在花期时散发浓烈芳香的气味而得
名“百里香”。百里香喜生长于低海拔的荒漠草地、海边、
丘陵低坡,对土壤的要求不严,适应性强[1-2]。百里香原产自
南欧地中海沿岸,目前在世界各地分布较为广泛。世界上
百里香属植物数量繁多,约有300多种。我国拥有其中11
种和2个变种,主要分布于甘肃、陕西、青海、山西、河北等省
区[3-4]。本文就百里香属植物的功能利用与成分研究进行
了较全面的总结,为合理有效地综合利用百里香资源提
供理论依据。
1 百里香属植物利用价值
百里香在国际上为著名的辛香料之一,含有的独特精
油成分使其成为芳香油中的精品,其天然的抗菌和抗氧化
性在食品加工业和医药行业越来越受到重视,百里香在
美容保健和植被利用方面也具有较高的利用价值。
1.1 植被利用价值
百里香植物的栽培历史,最早可以追溯到波斯国的早
期,当时主要用于园艺观赏。因其花期长、花朵繁多、植株
成簇状生长并带有香味,可在园林绿化中作地面装饰植物
栽培。常作为花镜、花坛、岩石园、香料园或向阳处地被植
物栽植,是西方最常见的庭园香草植物。还可盆栽放于室
内观赏,可净化香化空气,营造居室环境。
穆丹等 [5]指出,百里香属植物为旱生匍匐状小半灌
木,均具喜阳特性。该属植物多生长于沙质坡地、砾石坡
地、沙质草地等瘠薄土壤之上,可利用其防风固沙、耐旱节
水的特性,将其应用于堤坝和高速公路绿化,是良好的水
土保持树种。还可根据其植株低矮、抗逆性强等特性,作
为地被植物应用于园林之中。其可以在极端的气候和地
质条件下生存,具有抗性强、耐旱、耐寒、耐瘠薄、耐盐碱等
优良的生态特性[6]。
欧洲在百里香的人工栽培和开发利用方面走在了世
界的前面,获得了可观的经济效益。但其现代规模化栽培
的历史并不长,仅有将近20年的时间。最早的较大规模化
栽培始于瑞士,采用严格的有机栽培措施。由于百里香产
品价值越来越被重视,百里香的种植区域也不断扩大,除欧
洲外,大洋州、北美、北非、亚洲都有引种。目前我国许多
地区也已经引种百里香(如福建、安徽、上海、河南及北
京),但较为可惜的是,未见大规模的人工种植拓展,这一
点上值得深入思考并加以研究利用。
1.2 烹饪调味及食用价值
在西方,百里香早已是家喻户晓的最重要食用香草
之一。在烹饪中,百里香被称为“调和者”,就是能把食物
中的不同味道拉在一起,这是因为其味道温和又不太刺激
的原因。1970年,国际标准化组织(International Standard
Organization)公布百里香可以用作食物香辛料[7]。用百里
香的茎和叶用于肉类烹制及汤类的调味增香,将百里香置
于于鸡、鸭、鸽等腔内烘烤,会使原料本身的层次感大增,
香味更加浓郁;做饭和饮酒时在饭里、酒里加少许百里
香粉末或汁液,能使饭味、酒味清香馥郁。同时,百里香的
天然防腐作用还使其成为香肠、焖肉、肉酱和泡菜的绿色
百里香属植物的功能利用与成分研究进展
任茂生,王 娣,田长城
(蚌埠学院食品系,安徽 蚌埠 233000)
摘 要:文章介绍了百里香属植物在植被利用、烹饪调味及食用、美容保健、药用及化学成分等领域取得的进展,并对百里香中的生
物活性物质的功能和成分进行了较全面的总结,为合理有效地综合利用百里香资源提供有价值的参考。
关 键 词:百里香;成分;研究进展
中图分类号:TQ654 文献标识码:A 文章编号:0254-5071(2010)12-0008-03
Research of function application and composition of Thymus plants
REN Maosheng, WANG Di, TIAN Changcheng
(Department of Food Science, Bengbu College, Bengbu 233000, China)
Abstract: Thymus plants are widely used in the fields of vegetation, seasonings, foods, cosmetology, health care and pharmacology. This paper re-
viewed the applications and chemical composition of Thymus plants, and summarized the problems in the research. It could provide some references
for utilizing the Thymus resource.
Key words: Thymus; chemical composition; research development
收稿日期:2010-06-09
基金项目:安徽省高等学校优秀青年人才基金项目(No.2010SQRL116)
作者简介:任茂生(1982-),安徽皖寿人,助教,主要从事食品生物技术方面的研究工作。
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中 国 酿 造
2010年 第 12期
总第 225期
无害的香料添加剂,罗马人制作奶酪和酒时也都将其作
为调味料使用。
在我国,百里香其实也早就作为一种香料蔬菜出现在
人们的生活中。“冻雨催花紫,轻风散野香。刺沙尖叶细,
敷地乱条长。楚客收成里,奚童撷满筐。行厨共草具,调鼎
尔非良。”在这首元代诗人许有壬描述百里香形态和用途
的诗中,可以反映出百里香在当时已经被人们食用。元朝
的《居家必用事类全集》中,也有用百里香加入驼峰驼蹄调
味的记载。李时珍《本草纲目》记载:“味微辛,土人以煮羊
肉食,香美。”百里香具有温中散寒,驱风止痛的功效。
据周晓晶等[8]对百里香营养物质与普通蔬菜的分析
比对,得出其蛋白质、碳水化合物及无机营养元素钙、铁、
锌和硒、维生素C含量普遍比普通蔬菜高,最重要的是百
里香中含有大量对人体有益的单萜等挥发性物质成分,
具有极高的食用营养价值。百里香作为蜜源采集后,其蜜
为浅琥珀色,浓度较高,香气浓郁。HERMOSIN I等[9]研究
显示百里香蜂蜜的氨基酸含量水平较高,对人体营养均衡
大有裨益。
1.3 美容保健价值
百里香花的煎剂或流浸膏可作为支气管炎或其他呼
吸道疾患的保护剂及神经炎或脊神经根炎的止痛剂。
GRUENWALD J等[10]研究了百里香与报春花根固定组方
对于急性支气管炎病人的疗效和耐受性,结果表明,百里
香流浸膏与报春花根酊剂合用治疗急性支气管炎有良好
的疗效,且耐受良好。萃取的百里香精油常用于医药卫生
制品(如漱口药水、嗽喉水及杀菌消毒剂等),并可用于雀
斑膏的制作和香薰疗法,起到消除雀斑、嫩滑肌肤的作用,
受到很多人的青睐。百里香对皮肤炎、皮肤感染与过敏、
痛风或风湿引起的肿胀、头痛与坐骨神经痛也有一定的疗
效,还可改善消化系统及妇科疾病,促进血液循环,增强免
疫力,并对治疗头皮屑和抑制脱发也十分有效。
1.4 百里香的药用价值
我国有关百里香的药用记载可以追溯到北宋,《嘉
佑本草》记载:“地椒味辛,性温,有小毒”。《证类本草》称:
“药出上党郡,其苗覆地蔓生,茎叶甚细,花作小朵,色紫
白,因旧茎而生。”《本草纲目》记载:“出北地,即蔓椒之小者,
贴地生叶,形小,味微辛。”现代药用其全草或地上部分,阴
干或鲜用,有祛风解表、行气止痛的功能[2,11]。百里香不但
是著名的香料,而且可用于化妆品和烹饪,并有较长的药
用历史。欧洲学者对百里香的活性成分和药理作用也进
行了广泛的研究[12]。
1.4.1 抑菌性
聂恒环等 [13]研究发现,给小鼠口服百里香挥发油
200mg/kg,能显著提高小鼠巨噬细胞的吞噬功能,这说明
百里香挥发油有一定抗炎作用。FALCONE PM等[14]研究
表明,百里香精油对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有较强
的抗菌活性,可安全用于医药和食品行业中。
樊明涛等[15]在百里香提取物抑菌性的研究中表明,百
里香芳香油对金黄色葡萄球菌、枯草芽抱杆菌和大肠杆菌
均有不同程度的抑制作用。SHIN S等[16]对百里香抑菌性的
研究表明,百里香精油提取物对致病菌金黄色葡萄球菌、肺
炎链球菌、鼠伤寒沙门氏菌等有很强的抑制作用。百里香
精油还具有抗真菌活性的作用[17]。UYTTENDAELEM等[18]
研究表明,百里香提取物对于蔬菜加工过程中的气单胞菌
属细菌具有调节控制作用。李佳等[19]在中式香肠防腐研究
过程中还发现,百里香提取物在抑制中式香肠在冷藏过程
中的杂菌繁殖具有较强功效。
1.4.2 抗氧化性
VITALINI S[20]研究表明,百里香甲醇提取物是采集的
野生植物所有提取物中抗氧化活性较强之一。LEE SJ等[21]
的研究则表明百里香抗氧化性强于目前已知的抗氧化剂
维生素E和BHT。李佳等[19]对于百里香提取物的研究表明
其具有一定的抗脂肪氧化作用。有资料表明,百里香中的
提取物百里香酚还可以作为抗氧化剂,鉴定氮化钛用的
特殊试剂、百里香酚兰的对比基准[22-24]。樊明涛等[25]以对二
苯代苦味肼基自由基(DPPH)的清除作用为指标,对百里
香等16种植物挥发油的抗氧化作用评价结果显示,在这16
种植物中,百里香挥发油具有中等的抗氧化作用。
2 百里香属植物化学成分研究
有关于百里香属植物化学成分的研究,一直是各国科
研学者研究和关注的重点,尤其以欧洲学者的研究最为深
入和广泛。近年来,我国对于中国境内百里香属植物的化
学成分也进行了深入的研究。赵橘黄等[26]于1949年首次研
究提出了我国2种百里香属植物的精油成分。
2.1 挥发油
陈耀祖等[27]发现宁夏六盘山区野百里香挥发油的化
学成分以牻牛儿醇、香荆芥酚和百里香酚为主。贾红丽等[28]
用这2种方法分离和鉴定了百里香酚、P-聚伞花素等新疆
拟百里香的主要挥发性成分。张继等[29]则发现百里香的挥
发性化学成分中百里香酚等成分居多。杨鸿佑等[30]经水蒸
气蒸馏法提取了百里香精油,分析鉴定出31种化合物。江
士恺等[31]对陕北产蒙古百里香的精油进行研究和测定。罗
嘉梁等[32]对陕西靖边产蒙古百里香的精油成分进行了鉴
定。阎正君等[33]进行了烟台产五脉百里香的精油提取试
验,并对精油提取方法有所创新。魏春雁[34]通过水蒸气蒸
馏法,对不同产地的兴安百里香精油成分进行了比较和分
析。张宏利[35]利用水蒸气蒸馏法测定了秦岭太白县沙滩地
域的蒙古百里香的精油成分。以上学者的研究表明不同
品种或产地的百里香,其挥发油主要成分组成和含量变
化很大。
专论与综述 9· ·
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Serial No.225 China Brewing
2.2 黄酮类物质
百里香含有黄芩葡萄糖苷(scutellarein heteroside)、圣
草酚-7-O-葡萄糖苷、芹菜素(apigenin)、木犀草素-3-O-葡
萄糖醛酸苷、二氢化槲皮素(taxifolin)、圣草酚藤黄菌素、
紫杉叶素、芫花素(genkwanin)、木犀草素-7-O-葡萄糖苷
(luteolin-7-O-glucoside)等多种黄酮类化合物[36-38],至今已
发现20余种。
2.3 单萜糖苷
陆占国等[39]从麝香草(T.vulgaris Linn)的甲醇萃取物
中分离出3种化合物,用核磁共振光谱法确定了其结构分
别为对伞花-9-β-D-葡萄糖苷、5-β-D-葡萄糖苷百里氢醌
(5-β-D-glucopyranosyl thymoquinol)和2-β-D-葡萄糖苷百
里氢醌(2-β-D-glucopyranosyl thymoquinol)。
2.4 有机酸及微量元素
白岩等[37]研究指出,百里香含有5种酚酸(香豆酸、绿
砂酸、咖啡单宁酸、丁香酸、原儿茶酸)和2种氨基酸。王懿
萍等[40]研究指出,百里香中所含微量元素的种类、含量多
少与其药效有一定关系。丁健华等[41]用石墨炉原子吸收法
测定了铺地百里香中微量镉的含量。施建群等[42-43]分别用
火焰原子吸收法测定了铺地百里香中8种金属元素(K、
Na、Ca、Mg、Mn、Fe、Zn、Cu)的含量。
3 存在问题与展望
百里香既是一种传统香料和调味品,又具有抗菌、消
炎、止痛等多种药理活性,因此百里香在医药领域的进一
步研究开发大有可为。但是就百里香目前研究的现状来
看,成分的研究主要集中在其挥发油部分,而对其他成分
的研究较少。同时,有关百里香属植物命名混乱,分类学
手段较为单一,我国百里香属植物育种研究起步较晚,其
开发的栽培品种数目较少、起步慢,国内没有大规模的生
产基地,研究与生产脱节等等问题,尚待解决。我国百里
香属资源丰富,更应加大研究投入进度,使其在食用、药
用、环境利用和其他多方面再深入一些,重视研究和生产
的紧密结合,并联系当前世界上有关百里香属植物先进
的加工技术和研究成果,合理利用好这一重要资源。
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老陈醋是山西著名的食醋品牌,其以高粱为主料、谷
糠、麸皮等作辅料、大曲作发酵剂,采用传统固态发酵工
艺,经“夏伏晒,冬捞冰”酿造而成。因此具有“酸醇厚、味
清香、回味绵、质浓稠”等优良特征。目前“东湖”、“水塔”
等老陈醋品牌已深受广大消费者所喜爱。老陈醋正在扮
演着山西对外树立地方形象的招牌角色,与镇江香醋、永春
老醋、四川保宁醋并列“中国四大名醋”。山西老陈醋作为
人们日常生活中重要的调味品,其除含 4g/100mL~
5g/100mL的醋酸外,还含有对人体有益的多种维生素(如
VC、VB1等)[1-2]。此外,老陈醋还富含醋酸、乳酸、苹果酸、柠
檬酸、乙酸乙酯等多种有机酸和芳香性物质,这些香气成
分决定了老陈醋优良的品质和口感。医学研究表明,人体
每天摄入一定量的老陈醋,能够消除疲劳、助消化、调节血
液的酸碱平衡和扩张、软化血管,进而起到降低血压的作
用,有效预防了人体心血管疾病的发生[3-5]。
目前,老陈醋已经不仅“扮演”人们日常调味品的角
色,而且其在市场上开始更多地以老陈醋饮品和保健品等
形式涌现。随着人们生活水平的提高,人们对老陈醋的数
高乙酸乙酯老陈醋液态发酵工艺研究
王晓勇,吕利华,赵良启*
(山西大学化学生物学与分子工程教育部重点实验室,山西 太原 030006)
摘 要:以高粱为糖质原料,老陈醋大曲与醋醅功能菌汉逊酵母10-JN-1、醋酸杆菌3-C-2作为发酵剂,研究开发了一种高乙酸乙酯老
陈醋的液态发酵工艺,并通过正交试验对该工艺的酒化、醋化发酵条件进行了优化。在酒醪发酵完毕后,补糖调控7d,使乙酸乙酯和
乙醇产量分别达到37mg/100mL、4.1g/100mL;当醋酸发酵完毕后,产品的醋酸含量达到了5g/100mL,且其感官、理化及细菌指标也符
合国家GB2719-1996食醋卫生标准。该工艺发酵周期较老陈醋传统工艺缩短近一半,同时乙酸乙酯含量是普通老陈醋的2倍之多。
关 键 词:高乙酸乙酯老陈醋;液态发酵工艺;正交试验
中图分类号:TS264.2 文献标识码:A 文章编号:0254-5071(2010)12-0011-05
Production of Shanxi mature vinegar with high ethyl acetate by liquid state fermentation
WANG Xiaoyong, L譈 Lihua, ZHAO Liangqi*
(Chemical Biology and Molecular Engineering Laboratory, Shanxi University, Taiyuan 030006, China)
Abstract: Shanxi mature vinegar with high ethyl acetate was produced by liquid state fermentation, in which, sorghum was used as the source of
sugar, and Shanxi mature vinegar Daqu and two strains 10-JN-1 and 3-C-2 isolated from Shanxi mature vinegar grains were used as the starter. The
fermentation conditions in the alcohol fermentation and acetic acid fermentation were optimized through orthogonal experiment. When alcohol
fermentation was finished, the amounts of ethyl acetate and alcohol were increased to 37mg/100ml and 4.1g/100ml when 16% sugar was added,
respectively. After the acetic acid fermentation was finished, the amount of acetic acid reached 5g/100ml. The properties of product can meet the
national standard of GB2719-1996. Compared with traditional production, the production time was shorten, and the yield of ethyl acetate was double.
Key words: high ethyl acetate mature vinegar; liquid-state fermentation; orthogonal tests
收稿日期:2010-08-27
作者简介:王晓勇(1982-),男,山西汾阳人,硕士研究生,研究方向为微生物代谢与发酵工程;赵良启*,教授,通讯作者。
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