神秘的高级香料“香草兰”已落户中国
——你准备好了吗?
1.香草兰的重要性
香草兰(Vanilla planifolia Andrews)又名香荚兰、香子兰、香果兰、华尼拉,兰科(Orchidaceae)香草兰属(Vanilla)多年生藤本攀缘植物,其高贵典雅的花朵在经过一次意外人为授粉后结出了看似朴素的豆荚,香草兰豆荚经人为发酵加工后含有250多种芳香成分,是世界最重要的香料植物,有“天然食品香料之王”之称。香草兰被作调制香水、烘焙甜品和制作饮料时,便深深的征服了人们的味蕾和嗅觉,没有人能够拒绝香草神秘又诱人的味道。
香草兰不同于其它兰科植物,大多数专家说香草兰Vanilla派生于西班牙语Vaninilla,意为“小豆”,然而作进一步的考查,该词最早源于拉丁语“Vagina”,意为阴道。有意思的是“Orchid”的根词“Orchis”是希腊语,意为睾丸,难怪墨西哥阿兹特克人和欧洲人一样,把香草兰豆看作一种强有力的催情剂。
2、香草兰的起源
香草兰起源于墨西哥东南部、中美洲和南美洲北部的热带雨林中。据记载,自墨西哥采用香草兰制成风味调香料至今已有500多年的历史。在1519年西班牙征服墨西哥之前,雨林中生活着的印第安部落托托纳克人就开始尝试使用香草兰。
香草兰最早在墨西哥热带雨林中被印第安部落托托纳克人加入巧克力中制成浓稠饮料,专为贵族和勇士享用,被称为xocoatl。然而,可可和香草都不是他们种植的。阿兹特克皇帝Itzcóatl(1427-1440)征服了托托纳克的土地和人民,这里被称为“Totonacapan”,这便是香草的发源地。在被征服后,香草被当成贡品献给阿兹特克皇帝,在托托纳克语中成熟的黑色香草被称作" zacanatanuxanath "。后来通过贸易,香草流通到其它国家和地区,人们称它为“tlilxochitl”,意思是“黑色的花”,被当做货币在市场流通。
当时,托托纳克人将香草兰和玉米、可可一样赋予宗教意义。在印第安部落祭祀神灵时,祭师们会将香草兰豆荚磨碎后燃烧使整个庙宇充满香气。当地人认为香草兰豆荚磨碎后可以治疗肺病和胃病。在托托纳克人眼中,不同种类的香草兰有着不同的含义。西印度香草兰被认为是香草皇后,如果有疾病或者诅咒会先侵袭西印度香草兰并被其吸收,家人则会安然无恙。此外,还有竹香草、猪香草、猴香草、驴耳朵香草、大森林香草等,每种香草都有着独特的典故。
3、香草兰的传说
香草兰还有着一段凄美的爱情传说。传说在墨西哥帕潘塔拉有一位美丽的公主,她是托托纳克国王特尼兹特利三世的女儿,名叫扎科庞茨扎,寓意黎明之光,因其独一无二的美貌被奉献给女神Tonacayohua(托纳卡约瓦),她象征着播种、面包和食物,且被禁止结婚。但她却爱上了一位名叫Zkatan-oxga “Young Deer”的年轻王子,这种亵渎女神的行为一旦发现就会被处死。一天,公主借着去给女神寻找玉米粉圆饼时和王子私奔了。他们逃到山上时碰到一个怪物,怪物用火焰将他们赶回山下,在山下等待的祭司处死了这对情侣,他们的心脏成为了女神的祭品。一段时间后,在他们被处死献祭的地方长出了新的树木,并且在树木的根部长出一株向上攀爬的兰花。这株兰花强壮有力,仿佛一个女人的手臂紧紧抓住她的爱人。一天早晨,在这株兰科植物的藤上开满了美丽的花。祭司们都惊讶极了,他们相信这是公主和王子的血变成的。之后,美丽的花朵变成了长长的果荚,成熟后散发出甜美柔和的香味,祭司们把它作为神圣的祭品供奉在托托纳克圣殿中,取名为Caxixanath。直到今天,托托纳克人还将香草兰称为Caxixanath。
4、香草兰的主要作用及价值
4.1香草兰的化学成分
据科学分析,香荚兰果荚含有香兰素(或称香草精)以及碳烃化合物、醇类、羧基化合物、酯类、酚类、酸类、酚醚类和杂环化合物等150—170种成分。香荚兰的种子含:
挥发油类成分:香兰素(vanillin)、香草酸(vanillic acid)、香草醇(vanillyl alcohol)、香草乙酮(acetovanillone)、肉桂酸(cinnamic acid)、肉桂醇(cinnamyl alcohol)、甲基肉桂酸酯(methyl cinnamate)、肉豆蔻酸(myristic acid)、茴香酸(anisic acid)、茴香醇(anisyl alcohol)、茴香甲酯(anisyl formate)、愈创木酚(guaiacol)、4-甲基愈创木酚(4-methylguaiacol)、对羟基苯甲醛(p-hydroxybenzaldehyde);
糖苷类成分:葡萄糖香草醛苷(vanilloside)、香草酸葡萄糖苷(vanillic acid glucoside)、vanilloloside、邻甲氧苯基-β-D-葡萄糖苷(o-methoxyphenyl-β-D-glucoside)、对甲苯基-β-D-葡萄糖苷(p-tolyl-β-D-glucoside)、glucosyl ferulic acid、苯乙基-2-葡萄糖苷(phenylethyl-2-glucoside)、对硝基苯基葡萄糖苷(p-nitrophenyl glucoside)等。
香荚兰的提取物还含有:乙基香草醚(ethyl vanillyl ether)、甲基香草醚(methyl vanillyl ether)、对-羟基苄基乙酯(p-hydroxybenzyl ethyl ether)等。
4.2主要价值
4.2.1药用价值
在欧洲、巴西、牙买加和西班牙等世界其他地区,香荚兰被广泛应用。
香荚兰在药用价值方面,主要用于治疗病、癫痫、低热;同时其果荚有催欲、滋补和兴奋作用,具有强心、补脑、健胃、解毒、驱风、增强肌肉力量的功效,作芳香型神经系统兴奋剂和补肾药,用来治疗癔病、忧郁症、阳痿,虚热和风湿病。
香荚兰还具有补胃、开胃、除胀、健脾等医学效果,是一种天然滋补养颜良药。医书记载,“香荚兰叶禀金水之气而似有火,人知其花香之贵。而不知其叶有药方,盖其叶能散久积陈郁之气甚有力, 即今之载置右者”,治大便秘结,大小肠滞积,舌苔厚腻,咽干肺燥,口臭难闻的患者22例,采用秋兰花20-30朵,兰叶50g,水煎后,待微温冲蜂蜜30g服,连服2-3次获奇效。这符合肺与大肠相表里之论。也曾用鲜兰根50-100g,洗净,捣烂敷患处,治疗跌打损伤,皮下出血,肌肉肿瘤,二次即愈,治疗8例等。
4.2.2 香料价值
香荚兰是典型的热带雨林中的一种大型兰科香料植物,由于它具有特殊的香型,广泛用作高级香烟、名酒、奶油、咖啡、可可、巧克力等高档食品的调香原料。现已成为各国消费者最为喜欢的一种天然食用香料,故有“食品香料之王”的美称。
在中国,香荚兰被名列“五兰”之首(香荚兰、米籽兰、依兰、白兰、黄兰)。
在欧洲、巴西、牙买加和西班牙等世界其他地区,香荚兰也被广泛应用。主要用于制造冰淇淋、巧克力、利口酒等食品的配香原料;还可用于化妆品业、烟草,发酵和装饰品业上;
5、香草兰在世界范围内的传播
1519年,迷糊的西班牙探险船队因寻找“香料群岛”而走错了方向,发现了美洲新大陆。墨西哥阿兹特克皇帝蒙提祖马二世用当地上等的巧克力饮品热情款待了探险家埃尔南·科尔特斯,第一次尝试添加了香草兰和其他香料的巧克力浆。当时阿兹特克人所喝的巧克力浆含有辣椒面和玉米粉,是一种味道很怪且苦涩的饮料,即便加了香草兰来平衡口味,西班牙人还是认为“更像给猪喝的泔水”。在之后的时间里,这些远道而来的“贵客”变成了恐怖的“强盗”,将土著民帝国变成了西班牙殖民地。殖民地的西班牙女人改进了这种饮料,使其变成了用热牛奶或者水加糖冲成的香草兰巧克力饮料。
1585年,西班牙官方首次将可可从墨西哥的韦拉克鲁斯运到了西班牙的塞维利亚,并且在当地加工可可时添加了香草兰。在17世纪初的欧洲,香草兰仅仅被认为是调制可可食品的香料。当香草兰从西班牙传到法国、意大利和英国的上流社会后,这种看法很快发生了变化。1602年,伊丽莎白女王的药剂师和糕点师向女王建议将香草兰单独作为香料,从此女王的后半生就恋上了以香草兰为香料的甜品。在意大利,香草兰也同样受到广泛欢迎,意大利人创造了独特的茉莉口味香草可可饮料。17世纪末,法国人变得比其他欧洲人更热衷香草兰。18世纪初,香草兰成为法国贵族美味冰淇淋和清凉果汁饮料中必不可少的香料。到了18世纪50年代,法国巴黎街头一年四季都能买到香草兰冰淇淋,以香草兰为香料烘焙的面包和糕点也成为富人的最爱。与此同时,法国人还将香草兰扩展到香水行业,香草兰气味的香水受到贵族的普遍欢迎,甚至连烟草和鼻烟中也有着强烈的香草兰气息。
1743年,墨西哥帕潘特拉成为了世界香草兰的贸易中心,但当时香草兰都是当地土著在山上采摘的野生香草兰豆荚,每年仅有1~2吨的产量,远远满足不了市场需求。1759年,香草兰植株被运到了巴黎的植物实验室,欧洲开始尝试种植香草兰,随后更多的香草兰被送到殖民地扩种,但均未成功结荚。1807年,英国的一株香草兰突然奇迹般地结出了豆荚,可之后这样的奇迹再也没有发生过。直到1836年,香草兰结荚的秘密才被比利时的植物学家查尔斯·莫伦在墨西哥发现,原来是香草兰花朵中的蕊喙阻碍了花粉与柱头的结合,传粉必须依赖当地才有的一种蜂鸟,而这些传粉动物并没有被带到欧洲各殖民地,移栽的香草兰均无法结荚。1841年,留尼旺的一位12岁奴工Edmond Albius发明了以削尖的竹片代替蜂鸟为香草兰花授粉的便捷方式,香草兰产量得以提升。法国人将这种授粉手势称为“Ie geste d'Edmond”,意为艾德蒙的手势。1846年香草兰在爪哇落地,同时也进入塔希提岛。到了1886年,马斯克林群岛和爪哇的香草兰产量甚至超过了墨西哥。从此,香草兰逐渐引种至欧洲、亚洲等地种植。这一发明使得香草兰豆荚产量大幅提升,直到现在,这种授粉方法还在被广泛使用。这名12岁小男孩的发明即使在今天看来也是影响巨大的,但他并没有因此而变得富裕甚至自由。留尼旺岛的奴隶制解除时,他已变得穷困潦倒,老无所依,最终因一起盗窃案被判处10年监禁。香草兰从业者因他的贡献游说政府修改判决,将其刑期缩短至5年。后来,留尼旺岛的从业者为了纪念他的贡献,在一个香草兰种植园门口为其树立了雕像。
随着社会发展与时间推移,香草兰最高产量中心也随之转移。先从墨西哥本土转移至非洲撒哈拉以南的地区,后转移至太平洋周边岛国。2000年后,印度、中国、马来西亚和巴布亚新几内亚等热带亚热带国家和地区也开始规模化种植香草兰。目前,香草兰广泛分布于南北纬25°以内、海拔700米以下的热带和亚热带地区。主产国有马达加斯加、科摩罗、留尼旺、瓜德罗普、墨西哥和印度尼西亚,此外塞舌尔、毛里求斯、波多黎各、斯里兰卡、塔希提、汤加、乌干达、印度喀拉拉邦等地也有少量栽培。
据FAO统计,世界香草兰总种植面积9万多公顷,以马达加斯加和印度尼西亚种植面积最大。总产量在2009年达到1万吨,之后稳定在7000多吨。马达加斯加和印度尼西亚产量占全球总产量的60%以上。2002年到2013年,世界香草兰进出口总量在2000~3000吨,马达加斯加和印度尼西亚为主要出口国。近些年,马达加斯加出口量在1000吨/年,印度尼西亚出口量逐年减少。香草兰主要进口国为美国、法国和德国,其次为英国和加拿大。
6、香草兰在我国的传播
我国适宜种植香草兰的地区主要有海南、云南、广东、福建、广西等省区, 其中海南气候条件最适宜。20世纪90年代初,海南将种植香草兰作为发展热带高效农业的重点项目,列入海南省的“八五”、“九五”计划中。1993年在国家计委牵头下,亚洲开发银行通过专家小组实地考察论证,在海南屯昌、琼海建立香草兰种植及加工基地,计划人工荫棚栽培130多公顷。海南省计划厅也在屯昌采用人工荫棚种植香草兰13公顷。海南香料日用化学工业公司也先后在万宁、定安、琼海等地种植香草兰46公顷。经过5年的发展,海南省种植香草兰100多公顷。云南省也将香草兰作为新兴的产业列入“九五”发展计划中,1994年成立了云南香草兰产业有限责任公司,在西双版纳州种植香草兰100公顷。
20世纪90年代末,在政府、投资机构、基地运营商都把眼光投向香草兰种植业,并期待其成为新的经济增长点时,由于前期投入高,生产周期长,后续管理技术和资金力量均不到位,产量不稳定、病虫害严重、国内缺乏稳定的消费市场,出口困难等问题,造成香草兰园大面积丢荒直至毁园。海南省仅保留部分香草兰种植园,云南西双版纳香草兰种植园也因严重寒害影响,产量大幅降低。
为了解决香草兰种植技术难题,促进产业发展,中国热带农业科学院香料饮料研究所开展了香草兰适应性引种试种研究,并根据香草兰开花结荚与产品加工的特殊性,生产投入、产出效益及海南气候特点等进行了理论研究与实践验证。研发了香草兰丰产栽培模式和初产品加工中试工艺等配套技术,并提出了海南香草兰庭院粗放式种植模式和活荫蔽间作种植模式。“香草兰种苗”、“香草兰栽培技术规程”和“香草兰扦插苗繁育技术规程”等农业行业标准的制订,填补了国内香草兰研究的多项空白,为产业健康发展提供了技术支持。
中国热带农业科学院香料饮料研究所研究发现,采用人工荫棚种植,香草兰定植一年半后开始开花结荚,长势好的开花结荚率达20%以上;两年半全面开花结荚,盛产期平均产量630千克/公顷以上,超过香草兰主产国300~405千克/公顷的产量水平。活荫蔽树下间种香草兰定植两年后部分植株开花结荚,三年后全面开花结荚,投资成本为人工荫棚种植模式的50%~60%。
香草兰种植仅限于热带地区,而目前全球香草兰种植面积和产量均有限,远远不能满足市场需求。我国海南和云南地处热带亚热带地区,地理位置和自然环境优越,气候条件与主产国相似,是世界上少数适宜发展热带作物的地区之一。因此,充分利用海南及云南的自然优势发展香草兰种植业和加工业,既可丰富我国名贵香料资源,促进高档食品、名烟、茶叶和香料工业的协调发展,又可在满足国内市场所需的同时,组织部分出口创汇。
在我国香草兰适宜种植区,要充分发挥自然资源与劳动力资源优势,在龙头企业的带动下,依靠各级地方政府支持,通过“企业+科研院所+农户”的发展模式,发动农民种植香草兰,采取庭院活荫蔽树下粗放式、分散式种植、光伏板下种植等方式,大幅降低前期成本投入。科研院所和专营公司合作,利用企业管理经验和资金优势,免费提供种苗,与农户签订产品保价收购协议,科研院所为农民提供科技培训和技术服务,助力发展香草兰产业,增加热区就业机会,带动热区经济发展。
2020年,中国热带农业科学院香料饮料研究所与海南雨林农业开发有限公司开展合作,在海口琼山区甲子镇光伏下种植香草兰,该模式可大幅节约种植成本。目前该模式已发展种植60亩,2023年已有少量香草兰成功开花结荚。
7、香草兰在我国的种植历程
我国自上世纪六十年代开始引种试种香草兰。1960年福建省从印度尼西亚引种香草兰至亚热带作物研究所,1962年中国热带农业科学院从斯里兰卡引种至海南儋州并试种成功,1963年云南热带作物研究所从华南热带作物研究院粤西试验站引种墨西哥香草兰种植于西双版纳,1976年西双版纳景洪热带作物研究所引种试种成功。
1983年华南热带作物研究院兴隆试验站(中国热带农业科学院香料饮料研究所前身,下同。)在海南省兴隆地区引种香草兰,1987年成功结荚,每公顷产干豆荚310kg,品质符合要求,试种初获成功。
1984年,中国科学院昆明植物研究所在云南香料研究开发中心和中国实验动物云南灵长类研究中心的合作下,开始组培繁育试验,1985年开始试管苗定植,1988年首批定植的试管苗开花结荚。
1987年农业部下达了在华南热带作物研究院兴隆试验站开展香草兰露地丰产栽培技术研究的任务,王庆煌等科技工作者经过5年多的摸索,掌握了露地丰产栽培的关键技术,盛产期平均每公顷可收获干荚630kg以上,高于国外中龄苗产量水平。到1999年底,海南省与云南西双版纳实现人工设施荫棚下种植香草兰3500亩,实际投产1600亩左右。但后期由于管理不规范等多种原因,香草兰种植面积锐减。目前我国香草兰主要在海南东南部地区种植,云南西双版纳、广东汕尾、福建厦门、广西南宁等地仅有零星栽培。
8、我国香草兰产业的形成与发展
1993年海南达美香草兰有限公司实施亚洲开发银行计划,在海南种植香草兰。到1995年,已定植200亩。根据调查统计资料表明,上个世纪末,我国海南省与云南西双版纳已经形成中国香荚兰商业化种植规模。海南省种植规模为1500亩,主要分布在屯昌县、定安县、琼海市、万宁市。云南省的西双版纳香草兰建园面积共为2076亩,实际定植1880亩,分布在景洪市的曼景傣、曼典两地共275亩,勐海县打洛的勐宽、曼卡、曼永三地807亩,勐腊县的勐仑种植场一号地180亩、二号地350亩,三号270亩:拱丙山的象鼻岛78亩、大沙坝110亩。共有11个种植基地。
当时在云南西双版纳建有香草兰加工厂,占地18.7亩,建设面积5000平方米,设计年加工能力为300吨鲜豆荚,生产干豆荚为60吨。但每年种植基地只能提供20-40吨鲜豆荚,加工厂使用率仅20%。
1995车,海南布菜特香料公司建立两套电热源发酵烘工机同步装置并投入正常生产。海南达美香草兰有限公司于2000年投资200万元建成香荚兰初级加工厂。1995年中国热带农业科学院香料饮料作物所究所建立了一套“单元式热空气发酵生香工艺”系统的中试工厂,于1997年通过鉴定验收并投入生产使用,也是国内唯一一家使用至今的香草兰加工厂。
到1999年底止,海南省与云南西双版纳已经实现人工荫棚下种植香草兰3500亩,但实际投产的面积为1600亩左右,平均年产鲜豆英45吨左右,年产商品豆荚9吨。
截止目前,由于前期投入高、后续管理技术不成熟、产量不稳定、病虫害较严重、国内缺乏消费市场及出口困难等问题,造成香草兰园大面积丢荒直至毁园。目前海南省保留部分香草兰种植园,而云南当年的大面积香草兰种植园基本被丢荒破坏。
目前国内专门从事香草兰全产业链研究的机构主要有中国热带农业科学院热带香料饮料作物研究所。经过三十余年的科技攻关,从墨西哥、印度尼西亚、科摩罗、马达加斯加等国家引进主栽品种、野生近缘种40余种,建立了我国首个香草兰种质资源保存基地。研究所首创香草兰设施栽培模式,配套研发种蔓假植育苗、签拨指压授粉、果荚防落、单元式热空气发酵生香、复合配香、有效成分萃取分离与定向纯化等配套关键技术,并开发香草兰系列科技产品20余种,延长了产业链条。我国香草兰实现了“从无到有,从有到优”的转变,在促进热区农民增收,服务国家乡村振兴战略及“一带一路”倡议中起着重要作用。
9、我国香草兰主要产品
我国广大科技工作者经过多年的研发,结合香草兰主要成分的功效属性,及作为世界级高端香料特点,联合国内相关企业已生产出香草兰系列产品,并在国内市场上市销售,得到广大消费者的喜爱和一致好评。
(1)香草兰干豆荚
香草兰干豆荚是由成熟的香草兰鲜果荚,经系列的杀青、发酵、生香、干燥等工序后而制成的可以直接使用的食品级香料,主要用作以下几个方面。
一是用作汤料,用于各种滋补汤料的调香,具有良好的滋补作用;二是可用于窨制各种茶,用于制作调香茶,如绿茶、红茶等;三是可制作冰淇淋,制作媲美于哈根达斯的高级冰淇淋;四是可于用泡制各种高档酒,制作媲美于蓝带、威士忌高级滋补酒;五是可用于香熏提神,将其放置在衣柜可起到良好香熏提神作用;六是可用于安神催眠,将其放置在床头可起到良好安神催眠作用
(2)香草兰深加工产品。主要包括:香草兰豆酊、浸膏、精油等高值化产品。在此基础上制作有:香草兰风味酒、巧克力、香水香薰等高值化新产品。
作者:邢诒彰 赵青云 邬华松