冷浸提与热浸提花椒油品质对比研究

蒲升惠，牛欣欣，刘亚娟，何强，赵志峰*，王俊林，张磊

(1.四川大学 轻纺与食品学院，成都 610065；2.内蒙古红太阳食品有限公司，呼和浩特 010020；3.四川省川海晨洋食品有限责任公司，成都 611730)

花椒是芸香科(Rutaceae)花椒属(Zanthoxylum)植物，全世界约有250个花椒品种[1]。花椒在中国八大菜系之一的川菜中应用较为广泛，川菜特色辛香麻辣中的香味和麻味主要来源于花椒[2]。花椒油是采用植物油浸提花椒中香味物质与麻味物质后得到的深加工产品，目前，市售花椒油浸提生产工艺普遍为热浸提[3]，其具有操作简单、成本低和大规模生产等优点，但也存在油温高使花椒风味物质易损失和产品酸价高等不良问题[4]。为了改进花椒油浸提生产工艺，研究人员提出了冷浸提花椒油工艺，其具有温度低、设备操作简单和花费少等优点，并且发现冷浸提花椒油中挥发性风味物质含量明显高于热浸提花椒油[5，6]。同时研究也发现，冷浸提花椒油制备过程中可能会溶入花椒中的涩味和苦味物质，从而造成产品质量和口感不佳的问题[7，8]。因此，为了进一步比较冷浸提与热浸提花椒油的品质差异，本文对两种花椒油的理化指标、麻味物质含量、麻味物质提取率、香味物质种类与含量进行了系统的研究，以期为花椒油生产工艺的选择与工艺优化提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料与试剂

冷浸提花椒油：按照牛欣欣等的方法，实验室自制；热浸提花椒油：参考工厂生产条件，按照料液比1∶3.5 (g/mL)，浸提时间17 min，浸提温度180～200 ℃，实验室自制。

主要试剂：甲醇、氧化铝(中性，层析级)、乙腈、乙醚、乙醇、氢氧化钾、酚酞、邻苯二甲酸氢钾(基准级)、石油醚(沸程60～90 ℃)、盐酸和过氧化氢(30%)等，均为分析级试剂，购于成都市犯苌钲化玻有限公司。

1.1.2 仪器与设备

UV-2000 紫外分光光度计 美国UNICO公司；930N荧光分光光度计 上海仪电分析仪器有限公司；LC-6AD高效液相色谱仪 日本岛津公司；450气质联用仪 美国ICX Griffin公司。

1.2 实验方法

1.2.1 理化指标的测定方法

透明度、气味、滋味的测定参考GB/T 5525-2008《植物油脂 透明度、气味、滋味鉴定法》；酸价的测定参考GB 5009.229-2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》；水分、挥发物的测定参考GB 5009.236-2016《食品安全国家标准 动植物油脂水分及挥发物的测定》；杂质的测定参考GB/T 15688-2008《动植物油脂 不溶性杂质含量的测定》；过氧化值的测定参考GB 5009.227-2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》；羰基价的测定参考GB 5009.230-2016《食品安全国家标准 食品中羰基价的测定》；砷含量的测定参考GB 5009.11-2014《食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定》；黄曲霉毒素B1的测定参考GB 5009.22-2016《食品安全国家标准 食品中黄曲霉毒素B族和G族的测定》；苯并(α)芘的测定参考GB 5009.27-2016《食品安全国家标准 食品中苯并(α)芘的测定》。

1.2.2 香味物质的测定方法

采用GC-MS检测，具体操作如下：

气相色谱条件：VF-624 MS(30 m×0.25 mm×1.4 μm)气相色谱柱；柱温先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；进样口温度为280 ℃；分流比为20∶1；检样器温度为290 ℃；载气为高纯度氦气(99.999%)，流速1.0 mL/min；进样方式为自动进样，进样量为1.0 μL。

质谱条件：电子轰击(EI)；电子能量70 eV；离子源温度200 ℃；扫描范围40～500 m/z。

1.2.3 麻味物质的测定方法

花椒油中麻味物质的测定参考牛欣欣等的实验方法，花椒渣(冷浸提或热浸提制备花椒油后所剩花椒残渣)中麻味物质的测定参考刘福权等[9]的实验方法。

2 结果与分析

2.1 冷浸提与热浸提花椒油理化指标的对比

冷浸提与热浸提花椒油的理化指标检测结果见表1。

表1 冷浸提与热浸提花椒油理化指标测定结果Table 1 Determination of physicochemical indexes of Zanthoxylum bungeanum oils by cold extrationand hot extraction

由表1可知，冷浸提与热浸提花椒油均具有花椒香味和麻味。但冷浸提花椒油的酸价、过氧化值及羰基价均低于热浸提花椒油，分别下降了91.07%、44.04%和60.24%。

2.2 冷浸提与热浸提花椒油香味物质的对比

采用GC-MS测定冷浸提与热浸提花椒油的香味物质，将相对含量大于1%的物质作为主体香味物质进行分析，结果见表2。

表2 冷浸提与热浸提花椒油中主体香味物质及其相对含量Table 2 Main aroma substances and their relative contentof Zanthoxylum bungeanum oils by cold extractionand hot extraction

续 表

由表2可知，冷浸提花椒油中主体香味物质有6种，其中烃类不含氧有机物有4种，共占总量的88.29%，分别为右旋柠檬烯(68.35%)、β-月桂烯(15.35%)、(反)-β-罗勒烯(2.34%)和β-罗勒烯(2.25%)；烃类含氧有机物有2种，共占总量的11.53%，分别为乙酸芳樟酯(7.25%)和芳樟醇(4.28%)。而热浸提花椒油虽然检测出9种主体香味物质，但是2-(溴甲基)-2-金刚烷醇、1,5-二甲基-1,5-环辛二烯、胆甾醇豆蔻酸酯和菜油甾醇均属于玉米油中的风味物质，共占总量的78.95%；并且花椒主要香味物质β-月桂烯、芳樟醇、乙酸芳樟酯和合金欢醇含量较少，共占总量的13.73%。结果表明，冷浸提花椒油中来源于花椒的香味物质种类与相对含量均显著高于热浸提花椒油，因此冷浸提花椒油中保留了更多花椒本身的香味物质，风味更加浓郁。

2.3 冷浸提与热浸提花椒油麻味物质的对比

冷浸提与热浸提花椒油的HPLC谱图见图1。根据课题组前期研究结果，图1中1～5号峰分别为羟基-ε-山椒素、羟基-α-山椒素、羟基-β-山椒素、羟基-γ-山椒素和花椒素[10]。两种花椒油中麻味物质的含量结果见表3。

图1 冷浸提与热浸提花椒油HPLC图谱Fig.1 HPLC map of Zanthoxylum bungeanum oilsby cold extraction and hot extraction

表3 冷浸提与热浸提花椒油中麻味物质及其含量Table 3 The numb-taste substances and their content of Zanthoxylum bungeanum oils by cold extractionand hot extraction

由图1和表3可知，冷浸提与热浸提花椒油中均检测出5种麻味物质，其中羟基-α-山椒素含量最高，为花椒油中主要麻味物质。冷浸提花椒油中麻味物质总量显著高于热浸提花椒油，是热浸提花椒油的1.53倍。而麻味物质单体中，除羟基-ε-山椒素外，其余4种麻味物质均是冷浸提花椒油中的含量更高，其中，羟基-α-山椒素含量是热浸提花椒油的1.54倍。因此，冷浸提花椒油麻味更加突出。

2.4 冷浸提与热浸提花椒油提取效率的对比

相同的花椒经过油浸提工艺后，剩余的花椒(花椒残渣)中残留的麻味物质含量可表征浸提工艺对麻味物质的提取效率，花椒残渣中的麻味物质含量越低，证明提取更充分，提取效率更高。冷浸提与热浸提处理后的花椒残渣的HPLC图谱见图2，其麻味物质含量见表4。

由图2和表4可知，冷浸提与热浸提处理后花椒残渣中麻味物质总量分别为0.228，3.144 mg/g，热浸提后花椒残渣中的麻味物质含量是冷浸提后花椒残渣的13.79倍，说明冷浸提对麻味物质的提取效率显著高于热浸提。

图2 冷浸提与热浸提后花椒残渣HPLC图谱Fig.2 HPLC map of Zanthoxylum bungeanum residues after cold extraction and hot extraction

峰号化合物名称含量(mg羟基-α-山椒素当量/g 浸提花椒渣)冷浸提工艺热浸提工艺1羟基-ε-山椒素0.0020.0312羟基-α-山椒素0.1842.4953羟基-β-山椒素0.0010.0074羟基-γ-山椒素0.0390.5785花椒素0.0020.033合计0.2283.144

3 结论

本文以理化指标、香味物质和麻味物质为指标，对比分析了冷浸提与热浸提花椒油的品质。两者相比，冷浸提花椒油不仅具有较小的酸价和过氧化值，且香味物质和麻味物质含量都明显高于热浸提花椒油，提取效率更高。因此，冷浸提工艺作为热浸提改进后的工艺，与热浸提工艺相比具有显著的优势，制得的冷浸提花椒油品质优于热浸提花椒油，在未来食品加工行业中会有广阔的应用前景。