基于電子鼻和GC-MS法分析不同烹飪方式對青花椒中揮發性風味成分的影響

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2025.05.029

中圖分類號：TS264.3 文獻標志碼：A 文章編號：1000-9973（2025）05-0201-06

Analysis of Effects of Different Cooking Methods on Volatile Flavor Components in Green Pepper Based on Electronic Nose and GC-MS

LI Hong-jun1，LI Xiao-ni1 ，LIU Qi-fu1，SHAO Huan-zheng1，CHEN Shu-xing2，3 （1.Luohe Food Engineering Vocational University，Luohe 4623oo，China; 2. Henan University of Science and Technology，Luoyang 47loo3，China；3.Food Laboratory of Zhongyuan，Luohe 46230o，China）

Abstract： Different processing methods have diffrent effects on the volatile components in various fresh seasonings. In order to maximize the preservation of the original flavor components of green pepper during processing，based on this，electronic nose and GC-MS are used to analyze and compare the volatile flavor components in original green pepper （X1） and three types of diferent green peppers processed by boiling（X2），frying （X3）and steaming（X4）. The research results show that there are 39， 26，61，41 types of volatile components in the original，boiled，fried and steamed green peppers respectively， with the relative content of 33.25% ， 48.99% ， 68.95% ，19. 48% respectively. From principal component analysis，it can be seen that the volatile flavor components in the fried green pepper are more abundant than those of the other three types of green peppers，the principal components in the boiled and steamed green peppers are similar，and are relatively close to the principal components of the original green pepper，while the frying method has a greater effect on the volatile flavor components in green pepper.

Key words： green pepper;processing method;volatile flavor components

青花椒，又稱花椒或者花椒籽，是一種具有獨特香味和麻辣口感的香料植物，屬于蕓香科、花椒屬[]。其植株為常綠灌木或小喬木，果實成串狀生長，熟時呈紅色或紫紅色。青花椒廣泛分布于中國西南、中南及東南地區，是中國傳統的調味佳品之一[2-3]。青花椒富含揮發油和芳香酯類物質，具有辛辣的味道和麻木的口感，常用于川菜、湘菜等地方菜系中，為其增添了獨特的風味。青花椒還具有一定的藥用價值，被認為具有驅寒散寒、祛風除濕、溫中止痛等功效，常用于中醫藥和民間藥方中[4-5]。由于其特殊的風味和藥用價值，青花椒不僅在中國受到重視，而且逐漸受到世界各地的關注和喜愛，成為國際菜肴中不可或缺的重要調味品[6]。

青花椒作為一種具有悠久歷史的藥用植物，在中醫藥和民間藥方中有著重要的地位。青花椒具有辛溫、散寒、祛濕、止痛等藥性，被廣泛用于治療各種疾病和癥狀。另外，青花椒具有溫陽驅寒的功效，常用于治療寒邪所致的腹痛、腹瀉、嘔吐等癥狀，其辛辣性也能夠溫暖脾胃，促進消化，有助于改善寒性腹痛和消化不良。

青花椒是一種獨特的香料，其獨特的麻辣口感和芳香氣味主要來自其中兩類特殊成分：麻味成分和香氣成分[8]。青花椒的麻味成分主要是一種被稱為硫化異丙基異硫脲（hydroxy-alpha-sanshool）的化合物，這種化合物在與口腔接觸時能夠激活神經末梢，產生一種麻木、刺激的感覺，被認為是青花椒獨特麻辣口感的來源之一[9]。青花椒的香氣成分主要包括揮發油和芳香酯類成分。揮發油是青花椒中的主要香氣成分，其中含有大量的 α 蒎烯、 β 蒎烯和檸檬烯等化合物，這些化合物賦予了青花椒獨特的芳香氣味。芳香酯類物質也是青花椒香氣的重要組成部分，主要包括乙酸苯甲酯、乙酸丙烯酯等成分，它們能夠增強青花椒的香氣和口感[10-11]。

電子鼻和氣相色譜-質譜聯用技術（GC-MS）在香氣成分研究中發揮著重要作用。電子鼻能夠模擬人類的嗅覺系統，通過識別香氣模式來區分不同樣品的氣味，廣泛應用于食品、飲料等領域的質量控制和香味評價[12-13]。GC-MS 是一種高效的氣相色譜技術，能夠分離和鑒定樣品中的化合物。在香氣成分研究中，GC-MS可用于分析香料中的揮發性成分，如醛類、酮類、醇類和酯類化合物，精確確定香氣成分的種類和含量[14]。綜合運用電子鼻和GC-MS技術，可以更全面、準確地分析香氣成分，為香料的開發和應用提供科學依據。同時，這些技術的不斷發展也將進一步推動香氣成分研究的深入。

1材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

青花椒：購于川珍京東自營旗艦店；菜籽油：購于滇雪京東自營旗艦店。

1.2 試驗儀器

FA2004分析天平上海舜宇恒平科學儀器有限公司；PC-420D加熱攪拌裝置美國康寧公司；57328-U萃取頭德國默克公司；GCMS-QP2010Ultra氣相色譜-質譜聯用儀日本島津公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗樣品制作

水煮青花椒：取 50g 青花椒，用 1000mL 的純凈水加熱煮沸 20min ，取出樣品晾干備用。

汽蒸青花椒：取 50g 青花椒，將青花椒放于蒸鍋上汽蒸 20min ，然后取出樣品冷卻備用。

油炸青花椒：取 50g 青花椒，使用菜籽油，將菜籽油加熱至 150°C ，然后煎炸 20s ，取出樣品冷卻備用。

1.3.2 電子鼻分析法

電子鼻是由16個傳感器組成的，每個傳感對應一類化學敏感的風味物質。準確稱取 0.2g 青花椒樣品，將其放于頂空瓶中，對每個樣品分別進行編號，即原樣（X1）、水煮（X2）、油炸（X3）和汽蒸（X4），然后獲得測定數據并進行分析。

1.3.3 GC-MS分析法

稱取 2g 青花椒樣品放于燒杯中，然后對樣品進行處理，結合參考文獻[15對青花椒中的揮發性風味成分進行分析。

2 結果和討論

2.1 電子鼻分析

2.1.1 傳感器雷達圖

使用電子鼻對原樣青花椒（X1）以及水煮（X2）、油炸（X3）和汽蒸（X4）3種方式加工的青花椒進行測定。原樣青花椒以及水煮、油炸和汽蒸3種方式加工的青花椒電子鼻響應值雷達圖見圖1。

由圖1可知，水煮和汽蒸加工的青花椒的響應值基本一致，說明兩種加工方式對青花椒的香味影響不大。油炸青花椒在探頭8，12，13上的響應值與原樣青花椒、水煮和汽蒸的青花椒明顯不同，說明油炸能夠明顯改變青花椒中的香氣成分。

2.1.2水煮、油炸和汽蒸加工的青花椒與原樣青花椒中的主成分分析

原樣青花椒以及水煮、油炸和汽蒸加工的青花椒中的主成分分析結果見圖2，其中橫坐標的PC2值為2. 13% ，縱坐標的PC1值為 95.55% ，總貢獻率為 97.68%

由圖2可知，X2（水煮）和X4（汽蒸）加工的青花椒中主成分相似，且與原樣青花椒樣品接近，說明兩種加工方式對青花椒中的主成分影響不大。油炸方式加工的青花椒中主成分與原樣、水煮和汽蒸方式加工的青花椒中主成分差異較大，說明青花椒在加工過程中，加熱溫度和介質會對青花椒的主要風味產生明顯影響。若要保證青花椒的香氣，使用汽蒸和水煮方式更佳，這是由于油炸過程中過高的溫度會導致一些不耐高溫的香氣成分分解；另外，油炸會使一些香氣化合物容易被萃取，從而對青花椒的香氣產生影響。

2.2 氣質結果分析

2.2.1水煮、油炸和汽蒸3種加工方式對青花椒風味成分的影響

表1原樣青花椒以及水煮、油炸和汽蒸3種方式加工的青花椒中的風味成分比較

Table 1 Comparison of flavor components in original green pepper and green peppers processed by boiling，frying and steaming

由表2可知，原樣青花椒以及水煮、油炸和汽蒸加工的青花椒中揮發性成分的相對含量存在明顯差異，其中，采用油炸方式的青花椒中揮發性成分的相對含量最多，為 68.95% ，其次為水煮方式，相對含量為 48.99% ，汽蒸方式加工的青花椒中的風味成分含量最少，為 19.48% 。

表3水煮、油炸和汽蒸3種方式加工的青花椒與原樣青花椒揮發性風味成分種類比較

Table 3 Comparison of types of volatile flavor components of original green pepper and green peppers processed byboiling，fryingand steaming

由表3可知，水煮、油炸和汽蒸方式加工的青花椒與原樣青花椒中揮發性成分的種類存在明顯差異，其中油炸方式加工的青花椒中揮發性風味成分的種類最多，為61種，其次為汽蒸方式加工的青花椒，揮發性風味成分的種類為41種。不同加工方式對青花椒中的酮類化合物、醇類化合物、烯類化合物和醛類化合物的影響最明顯，對呋喃類化合物、烷類化合物、酸類化合物和苯類化合物的影響不明顯。

采用油炸加工的青花椒中酯類、酮類的含量明顯高于其他加工方式，這是由于采用油炸方式加工的青花椒在高溫條件下進行，會發生脂肪氧化、降解和美拉德反應，使得油炸方式加工的青花椒中揮發性成分的種類和相對含量明顯高于其他加工方式。

3小結

通過GC-MS和電子鼻對原樣青花椒以及水煮、油炸和汽蒸3種方式加工的青花椒中香氣成分進行研究和分析，研究結果表明，水煮和汽蒸方式加工的青花椒中主成分相似，且與原樣青花椒較接近，說明這兩種方式對青花椒中香氣成分的影響較小，能夠有效保留青花椒中的香氣成分。采用油炸方式加工的青花椒中香氣成分明顯更多，說明該方式對青花椒中香氣成分的影響較大。本文研究了不同加工方式的青花椒中風味成分的變化情況，為后續青花椒的加工利用和調味奠定了基礎。

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