冷浸提與熱浸提花椒油品質對比研究

蒲升惠，牛欣欣，劉亞娟，何強，趙志峰*，王俊林，張磊

(1.四川大學 輕紡與食品學院，成都 610065；2.內蒙古紅太陽食品有限公司，呼和浩特 010020；3.四川省川海晨洋食品有限責任公司，成都 611730)

花椒是蕓香科(Rutaceae)花椒屬(Zanthoxylum)植物，全世界約有250個花椒品種[1]。花椒在中國八大菜系之一的川菜中應用較為廣泛，川菜特色辛香麻辣中的香味和麻味主要來源于花椒[2]。花椒油是采用植物油浸提花椒中香味物質與麻味物質后得到的深加工產品，目前，市售花椒油浸提生產工藝普遍為熱浸提[3]，其具有操作簡單、成本低和大規模生產等優點，但也存在油溫高使花椒風味物質易損失和產品酸價高等不良問題[4]。為了改進花椒油浸提生產工藝，研究人員提出了冷浸提花椒油工藝，其具有溫度低、設備操作簡單和花費少等優點，并且發現冷浸提花椒油中揮發性風味物質含量明顯高于熱浸提花椒油[5，6]。同時研究也發現，冷浸提花椒油制備過程中可能會溶入花椒中的澀味和苦味物質，從而造成產品質量和口感不佳的問題[7，8]。因此，為了進一步比較冷浸提與熱浸提花椒油的品質差異，本文對兩種花椒油的理化指標、麻味物質含量、麻味物質提取率、香味物質種類與含量進行了系統的研究，以期為花椒油生產工藝的選擇與工藝優化提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

冷浸提花椒油：按照牛欣欣等的方法，實驗室自制；熱浸提花椒油：參考工廠生產條件，按照料液比1∶3.5 (g/mL)，浸提時間17 min，浸提溫度180～200 ℃，實驗室自制。

主要試劑：甲醇、氧化鋁(中性，層析級)、乙腈、乙醚、乙醇、氫氧化鉀、酚酞、鄰苯二甲酸氫鉀(基準級)、石油醚(沸程60～90 ℃)、鹽酸和過氧化氫(30%)等，均為分析級試劑，購于成都市犯萇鉦化玻有限公司。

1.1.2 儀器與設備

UV-2000 紫外分光光度計 美國UNICO公司；930N熒光分光光度計 上海儀電分析儀器有限公司；LC-6AD高效液相色譜儀 日本島津公司；450氣質聯用儀 美國ICX Griffin公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 理化指標的測定方法

透明度、氣味、滋味的測定參考GB/T 5525-2008《植物油脂 透明度、氣味、滋味鑒定法》；酸價的測定參考GB 5009.229-2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》；水分、揮發物的測定參考GB 5009.236-2016《食品安全國家標準 動植物油脂水分及揮發物的測定》；雜質的測定參考GB/T 15688-2008《動植物油脂 不溶性雜質含量的測定》；過氧化值的測定參考GB 5009.227-2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》；羰基價的測定參考GB 5009.230-2016《食品安全國家標準 食品中羰基價的測定》；砷含量的測定參考GB 5009.11-2014《食品安全國家標準 食品中總砷及無機砷的測定》；黃曲霉毒素B1的測定參考GB 5009.22-2016《食品安全國家標準 食品中黃曲霉毒素B族和G族的測定》；苯并(α)芘的測定參考GB 5009.27-2016《食品安全國家標準 食品中苯并(α)芘的測定》。

1.2.2 香味物質的測定方法

采用GC-MS檢測，具體操作如下：

氣相色譜條件：VF-624 MS(30 m×0.25 mm×1.4 μm)氣相色譜柱；柱溫先60 ℃，保持5 min；然后以15 ℃/min升至220 ℃，保持2 min；再以10 ℃/min升至280 ℃，保持5 min；最后以5 ℃/min升至290 ℃，保持17 min；進樣口溫度為280 ℃；分流比為20∶1；檢樣器溫度為290 ℃；載氣為高純度氦氣(99.999%)，流速1.0 mL/min；進樣方式為自動進樣，進樣量為1.0 μL。

質譜條件：電子轟擊(EI)；電子能量70 eV；離子源溫度200 ℃；掃描范圍40～500 m/z。

1.2.3 麻味物質的測定方法

花椒油中麻味物質的測定參考牛欣欣等的實驗方法，花椒渣(冷浸提或熱浸提制備花椒油后所剩花椒殘渣)中麻味物質的測定參考劉福權等[9]的實驗方法。

2 結果與分析

2.1 冷浸提與熱浸提花椒油理化指標的對比

冷浸提與熱浸提花椒油的理化指標檢測結果見表1。

表1 冷浸提與熱浸提花椒油理化指標測定結果Table 1 Determination of physicochemical indexes of Zanthoxylum bungeanum oils by cold extrationand hot extraction

由表1可知，冷浸提與熱浸提花椒油均具有花椒香味和麻味。但冷浸提花椒油的酸價、過氧化值及羰基價均低于熱浸提花椒油，分別下降了91.07%、44.04%和60.24%。

2.2 冷浸提與熱浸提花椒油香味物質的對比

采用GC-MS測定冷浸提與熱浸提花椒油的香味物質，將相對含量大于1%的物質作為主體香味物質進行分析，結果見表2。

表2 冷浸提與熱浸提花椒油中主體香味物質及其相對含量Table 2 Main aroma substances and their relative contentof Zanthoxylum bungeanum oils by cold extractionand hot extraction

續 表

由表2可知，冷浸提花椒油中主體香味物質有6種，其中烴類不含氧有機物有4種，共占總量的88.29%，分別為右旋檸檬烯(68.35%)、β-月桂烯(15.35%)、(反)-β-羅勒烯(2.34%)和β-羅勒烯(2.25%)；烴類含氧有機物有2種，共占總量的11.53%，分別為乙酸芳樟酯(7.25%)和芳樟醇(4.28%)。而熱浸提花椒油雖然檢測出9種主體香味物質，但是2-(溴甲基)-2-金剛烷醇、1,5-二甲基-1,5-環辛二烯、膽甾醇豆蔻酸酯和菜油甾醇均屬于玉米油中的風味物質，共占總量的78.95%；并且花椒主要香味物質β-月桂烯、芳樟醇、乙酸芳樟酯和合金歡醇含量較少，共占總量的13.73%。結果表明，冷浸提花椒油中來源于花椒的香味物質種類與相對含量均顯著高于熱浸提花椒油，因此冷浸提花椒油中保留了更多花椒本身的香味物質，風味更加濃郁。

2.3 冷浸提與熱浸提花椒油麻味物質的對比

冷浸提與熱浸提花椒油的HPLC譜圖見圖1。根據課題組前期研究結果，圖1中1～5號峰分別為羥基-ε-山椒素、羥基-α-山椒素、羥基-β-山椒素、羥基-γ-山椒素和花椒素[10]。兩種花椒油中麻味物質的含量結果見表3。

圖1 冷浸提與熱浸提花椒油HPLC圖譜Fig.1 HPLC map of Zanthoxylum bungeanum oilsby cold extraction and hot extraction

表3 冷浸提與熱浸提花椒油中麻味物質及其含量Table 3 The numb-taste substances and their content of Zanthoxylum bungeanum oils by cold extractionand hot extraction

由圖1和表3可知，冷浸提與熱浸提花椒油中均檢測出5種麻味物質，其中羥基-α-山椒素含量最高，為花椒油中主要麻味物質。冷浸提花椒油中麻味物質總量顯著高于熱浸提花椒油，是熱浸提花椒油的1.53倍。而麻味物質單體中，除羥基-ε-山椒素外，其余4種麻味物質均是冷浸提花椒油中的含量更高，其中，羥基-α-山椒素含量是熱浸提花椒油的1.54倍。因此，冷浸提花椒油麻味更加突出。

2.4 冷浸提與熱浸提花椒油提取效率的對比

相同的花椒經過油浸提工藝后，剩余的花椒(花椒殘渣)中殘留的麻味物質含量可表征浸提工藝對麻味物質的提取效率，花椒殘渣中的麻味物質含量越低，證明提取更充分，提取效率更高。冷浸提與熱浸提處理后的花椒殘渣的HPLC圖譜見圖2，其麻味物質含量見表4。

由圖2和表4可知，冷浸提與熱浸提處理后花椒殘渣中麻味物質總量分別為0.228，3.144 mg/g，熱浸提后花椒殘渣中的麻味物質含量是冷浸提后花椒殘渣的13.79倍，說明冷浸提對麻味物質的提取效率顯著高于熱浸提。

圖2 冷浸提與熱浸提后花椒殘渣HPLC圖譜Fig.2 HPLC map of Zanthoxylum bungeanum residues after cold extraction and hot extraction

峰號化合物名稱含量(mg羥基-α-山椒素當量/g 浸提花椒渣)冷浸提工藝熱浸提工藝1羥基-ε-山椒素0.0020.0312羥基-α-山椒素0.1842.4953羥基-β-山椒素0.0010.0074羥基-γ-山椒素0.0390.5785花椒素0.0020.033合計0.2283.144

3 結論

本文以理化指標、香味物質和麻味物質為指標，對比分析了冷浸提與熱浸提花椒油的品質。兩者相比，冷浸提花椒油不僅具有較小的酸價和過氧化值，且香味物質和麻味物質含量都明顯高于熱浸提花椒油，提取效率更高。因此，冷浸提工藝作為熱浸提改進后的工藝，與熱浸提工藝相比具有顯著的優勢，制得的冷浸提花椒油品質優于熱浸提花椒油，在未來食品加工行業中會有廣闊的應用前景。