花椒的增香试验及其风味成分比较分析

易谦武，王明东，钟小廷，徐 惠，王 怡，刘达玉

（1.成都国酿食品股份有限公司，四川成都 611731；2.成都大学食品加工重点实验室，四川成都 610106）

0 引言

花椒是川菜的关键和特色调味辅料，长期以来，川菜中花椒主要采用手抓嘴尝的方式决定用量，主要利用其花椒酰胺的麻味，而对花椒香味的利用研究不够，在实际应用中，经常出现油炸焦煳的情况，不仅出现焦煳苦味，而且花椒酰胺也遭到高温破坏，致使价格昂贵的花椒未能充分体现价值。因此，研究花椒油炸增香的精准工艺条件，既可保持其麻味，又可增加香味，显著提升食品的麻香味，可以实现双重增味的效果；同时，优化条件还可以减少花椒麻度丧失焦煳味，所以花椒油炸增香需要精准化工艺，才能达到理想的效果。四川成都已经把川菜作为重大产业来打造，2030 年将成为全球川菜中央厨房[1]，智能化油炸技术装备的应用，也迫切需要油炸增香的工艺条件，作为智能化装备精准运行的基础，以及对花椒采用不同油炸温度和时间的增香试验，以及感官评定和GC/MS 分析检测等手段，探讨花椒在油炸过程中的色香味变化规律，助推川菜产业花椒调味增香工艺的标准化发展。

1 材料与仪器设备

1.1 材料与方法

花椒（选用红花椒，具有特有的麻辣味和挥发性香味，符合GB/T 30391—2013 标准）、菜籽油（具有菜籽油特有的滋味，无异味，符合GB1536—2004中压榨成品菜籽油、浸出成品菜籽油二级质量指标），购于十陵好乐购超市；乙醚、四氢呋喃、NaCl（分析纯）、甲醇（色谱纯）、乙腈（色谱纯），成都市科龙化工试剂厂提供；花椒酰胺类成分对照品，远成共创科技有限公司提供；C7-C30 正构烷烃标准品，美国Sigma-Aldrich 提供。

1.2 仪器与设备

XZD-1500 型电加热油炸锅，鑫正达机械制造有限公司产品；7890A-5975C 型气相色谱-质谱联用仪、G1701EA 型质谱工作站、NIST 08 MS 数据库，美国Agilent 公司产品；SPME 型手柄、65 μm DVB/PDMS 型萃取头，美国Sigma-Aldrich 公司产品；H01-1G 型磁力搅拌器，梅颖浦仪器仪表制造有限公司产品；LD6100-1 型电子天平，沈阳龙腾电子有限公司产品；R-201 型旋转蒸发器，上海申顺生物科技有限公司产品；15 mL 顶空瓶，上海安谱科学仪器有限公司产品；FC-1020 型恒温水浴锅，无锡冠亚恒温制冷技术有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 花椒的油炸试验

将特麻花椒放置在油炸锅菜油中油炸，在150～200 ℃温度内，选用不同的温度和时间组合，进行油炸试验。

1.3.2 花椒的测定指标

干花椒花椒酰胺含量的测定，参照宋丽等人[2]测定花椒中花椒酰胺的测定方法；油炸花椒红度的测定，使用色度仪或感官对比直接测定；油炸花椒挥发性风味物质成分的测定，参照曹静等人[3]的挥发性风味成分测定方法。

2 结果与分析

2.1 不同油炸条件对花椒感官变化的影响

干花椒经过150，160，170，180 ℃温度油炸之后，干花椒的麻味、色泽、香味均发生了变化。其中，麻味均逐渐下降，色泽均为红艳逐渐变成暗红或黑黄色，其香味逐渐突出，先有熟制花椒香味，再呈现花椒特有香气和油炸香气，香味浓郁协调，最后是逐渐出现焦煳苦味、色泽黑变、麻味渐失。每一个油炸温度都有一个最佳的时间，综合其麻味、色泽和香味选择最佳的油炸时间，在150，160，170，180 ℃下，分别在50，40，30，20 s 达到最佳，其中又以在170 ℃温度下油炸30 s 最佳，此工艺下干花椒色泽油亮，麻香浓郁、绵长，口感香脆。在生产实践中，将油炸后的干花椒打成粉末，添加到食品中，既可增加其麻味，又可增加香味，显著提升食品的麻香味，达到了双重增味的效果；如果油炸过度，不仅花椒的麻味损失严重，而且还会带进焦煳味。所以，花椒油炸增香需要精准化操作，才能达到理想的效果。

2.2 不同油炸条件对花椒酰胺含量的影响

不同油炸条件对花椒酰胺含量的影响见图1。

由图1 可知，特麻花椒在油炸过程中，花椒酰胺含量有所降低，这与感官描述中麻味下降相吻合。从花椒的分子结构来看，其中酰胺基团是呈现麻味的基团，花椒的麻味物质能通过对舌勃膜和触觉神经的反应而产生强烈的麻味[4]。此外，花椒中有一个长达15 个C 原子的碳链，由相似相溶原理，花椒的麻味容易溶解到菜籽油中，其麻味逐渐降低，因此花椒油的生产也是基于这个理论，还可将花椒油和油炸花椒粉等混合配方，即可生产出系列的衍生调味品。此外，随着花椒油炸时间的延长，麻味物质花椒酰胺结构的破坏，也是麻味下降的一个原因，还会逐渐出现花椒味道发苦的现象。在生产实践中，花椒酰胺的损失不仅与油炸温度、时间有关，还与其含水量、油椒比例等有关，为了便于生产控制，适宜采用低温长时的油炸方式更为可靠，试验在160，170 ℃油炸更易操作，若温度过高，油炸时间越短，生产中越不易控制。

2.3 不同油炸条件对花椒红度值的影响

不同条件下干花椒a*值的变化见图2。

色差是指2 个颜色在颜色知觉上的差异，a 代表红度值，正值时表示红色程度，负值时表示绿色程度。由图2 可知，油炸干花椒的a*值先略有增加后降低。但有时油炸花椒红度值一开始就略有下降。在每个温度下都有一个最佳的油炸时间，在此时间下，干花椒的风味最好，此时色泽也认为最佳，其中在170 ℃下油炸30 s 的时候达到最大，说明此时红度感官最佳。随着时间的增加，花椒开始变焦煳，花椒的红度降低，此结果跟油炸花椒的感官描述相符合，同时也验证了花椒在170 ℃温度下油炸30 s效果最好。

2.4 花椒挥发性风味成分GC/MS 总离子流图

不同状态下干花椒挥发性成分分析，为了验证最佳工艺，将未油炸花椒、油炸花椒、油炸过度的花椒进行风味物质成分分析，得到GC/MS 总离子流图。

未油炸花椒挥发性风味成分GC/MS 总离子流图见图3，最佳油炸下花椒挥发性风味成分GC/MS 总离子流图见图4，油炸焦煳花椒挥发性风味成分GC/MS 总离子流图见图5。

2.5 油炸增香花椒挥发性成分含量比较列表

根据气相色谱-质谱联用仪对未油炸花椒、油炸花椒和油炸过度的花椒进行分析，由图3、图4 和图5 得到3 种状态花椒的挥发性成分及其相对含量。

3 种状态下油炸花椒的挥发性成分见表2。

2.6 油炸增香花椒的挥发性成分分析

表2 3 种状态下油炸花椒的挥发性成分

续表2

通过顶空固相微萃取、气相色谱-质谱联用图谱分析提取分析花椒挥发性风味成分，可以得出3 个样品共同提取并检测到的挥发性风味化合物有52 种。其中，未油炸的花椒共鉴定出37 种挥发性风味化合物，其中烃类最多为18 种，其次是醇类11 种、酯类4 种、酮类2 种、醛类1 种、醚类1 种；油炸最佳的花椒共鉴定出34 种挥发性风味化合物，其中烃类最多为18 种，其次是醇类8 种、酯类4 种、醛类2 种、酮类1 种、醚类1 种；油炸焦煳的花椒共鉴定出35 种挥发性风味化合物，其中烃类最多为17 种，其次是醇类7 种、酯类4 种、酚类3 种、醛类2 种、酮类1 种、醚类1 种。乙酸芳樟酯和芳樟醇的相对含量较高。

2.6.1 花椒中烃类化合物的比较

3 个不同处理方式的样品共鉴定出烃类化合物24 种，其中未油炸有18 种、油炸最佳有18 种、油炸焦煳有17 种，主要成分是萜烯类化合物。3 个样品中均检测出了月桂烯，其相对含量也较多，分别为3.73%，4.21%，3.48%，其中油炸最佳的样品中相对含量最高，月桂烯能提供令人愉悦的柑橘香气，是汉源花椒的特征风味成分。另外，β -罗勒烯的相对含分别为1.11%，1.02%，0.93%，也是汉源花椒的特征风味成分之一[5]。汉源红花椒特有的萜品烯是萜品醇的还原物质，其油炸最佳的相对含量最高，而萜品醇是汉源红花椒的一种特征风味物质。此外，未油炸和油炸最佳的产品中，均检测出了具有黑胡椒香气的水芹烯，炸花椒的主体香气由其提供[6]，这些挥发性物质的含量可能跟油炸最佳时风味最好有关。

2.6.2 花椒中醇类化合物的比较

3 个不同处理方式的样品共鉴定出醇类化合物13 种，其中未油炸有11 种、油炸最佳有8 种、油炸焦煳有17 种。醇类化合物中含量最高的是芳樟醇，其相对含量较高，分别为7.52%，8.88%，6.90%，其具有紫丁香、铃兰香与玫瑰的花香，又有木香和果香的气息，是汉源花椒的特征风味成分[7]。从其相对含量比较，油炸最佳的相对含量最高，其次是未油炸，而油炸焦煳的含量较低，这也解释了为什么油炸焦煳的花椒香气较弱的原因。

2.6.3 花椒中酯类化合物的比较

3 个不同处理方式的样品共鉴定出酯类化合物4 种，3 个样品均为4 种，分别为乙酸芳樟酯、乙酸松油酯、乙酸橙花酯、乙酸香叶酯。酯类物质主要体现出果香、木香以及青香等香气[7]，其中乙酸芳樟酯是汉源花椒的特征风味成分，相对含量均最高，而油炸最佳样品中其相对含量又是3 个样品中最高的为50.23%，这可能是3 个样品香气差异的主要原因。此外，共同萃取出的挥发性化合物中乙酸香叶酯、乙酸芳樟酯、乙酸橙花酯，其相对含量均较高，并具有热带水果的香气，花椒的香气与酯类物质关系最大。

2.6.4 花椒中其他化合物的比较

3 个不同处理方式的样品共鉴定出醛类化合物5 种，其中未油炸有1 种、油炸最佳有2 种、油炸焦煳有2 种。但是醛类物质的阈值较低，提供青草的气味，对油炸花椒香气的贡献较大[8]。其中，饱和脂肪醛具有水果、花香，柑橘味道。此外，酮类化合物有3 种，醚类化合物1 种，其中茴香脑是炸花椒特征风味的组成之一。

经顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用分析，3 个样品中含量最多的主要为月桂烯、β -罗勒烯、乙酸芳樟酯、芳樟醇等物质，其中乙酸芳樟酯的含量在3 个样品中均最高。虽然3 个样品的主要特征香气物质有很多相同，但其感官香气具有很大的差异。油炸最佳的样品中月桂烯、芳樟醇、乙酸芳樟酯相对含量均是最高，这可能就是引起3 个样品香气差异的主要原因，也从另一方面验证了试验确定的最佳油炸参数的正确性。

3 结论

通过对花椒采用不同油炸温度和时间的增香试验，油炸可以改善花椒色泽、显著提升香味，花椒酰胺含量有所降低；过度油炸会导致花椒麻度丧失、色泽黑变，出现焦煳味，所以花椒油炸增香需要精准化操作，才能达到理想的效果。油炸较佳参数中，温度越高则需求的油炸时间越短。试验结果表明，花椒在170 ℃的条件下油炸30 s，可达到色香味俱佳的效果。GC/MS 分析检测表明，油炸最佳的花椒共鉴定出34 种挥发性风味化合物，其中烃类最多为18 种，其次是醇类8 种、酯类4 种，对比未油炸花椒和焦煳花椒发现，花椒的油炸香味不能简单凭检测到的风味物质数量来评判，应该是关键香味物质实际含量及其协调关系，花椒的香味评价仍需要感官评定与仪器分析协同。