花椒精油及其水提物的香气活性成分分析

王 娟，杜静怡，贾雪颖，黄明泉，于 洋, ，张玉玉

（1.北京工商大学轻工科学技术学院，北京 100048；2.北京工商大学食品质量与安全北京实验室，北京 100048）

花椒为芸香科植物青椒（香椒、青花椒、山椒、狗椒）Zanthoxylum schinifoliumSieb.et Zucc.或花椒（蜀椒、川椒、红椒、红花椒、大红袍）Zanthoxylum bungeanumMaxim.的干燥成熟果皮及种子，是我国特有的中药材和食用香辛调料[1−2]。花椒精油是从天然植物花椒果壳中提取出来的具有天然麻辣味的淡黄绿色或黄色油状液体，具有香气浓郁、麻味纯正、使用方便等特点，且有良好的抑菌作用，在食品中能突出各类美味食物的辛辣味，在医药和工业方面也用于制作麻醉剂、杀虫灭菌剂等[3]。通过水蒸气蒸馏提取花椒精油[4]，不仅能收集到挥发性油，花椒中的活性成分会溶解在水相中。有研究报道花椒水提物有抑菌活性[5−6]，同时水煮花椒也是中药炮制的重要方式[7−8]。经水煮花椒后的水相也具有强烈的花椒香味。但目前存在提取精油过程中原料利用不充分、副产物深加工产品匮乏等问题。其中香气是开发产品和质量控制的重要指标。因此，明晰花椒精油及其提取副产物（水提物）的特性，对花椒产品开发有重要作用。

当前，国内外学者还对花椒精油成份已经进行了一些研究。如Gong等[9]对陕西红花椒精油的挥发性成分进行气相-质谱联用仪（Gas chromatographymass spectrometry, GC-MS）分析，认为1-萜烯-4-醇、1, 8-桉叶油素、对伞花烃是其主要的挥发性成分。曹雁平等[10]对比分析了超声辅助提取和超临界CO2萃取花椒油树脂的挥发性成分，认为两种萃取方式得到的油树脂香气成分存在差别，但香气类型相近。罗凯等[11]采用GC-MS分析了不同产地32批花椒样品中挥发油的组成并比较了青、红花椒之间以及不同产地花椒挥发油含量和组成的差异，研究结果表明，32批花椒样品中，青花椒挥发油和红花椒挥发油在含量上存在极显著性差异（P<0.01）。然而，花椒水提物香气成分的研究还未见报道。因此，对比分析水蒸气蒸馏花椒精油及其水相提取物的香气成分对提高花椒附加值利用具有重要的指导意义。

本研究用水蒸气蒸馏法提取金阳青花椒、汉源青花椒、汉源红花椒、武都红花椒精油，采用分子感官技术结合偏最小二乘法（PLSR）对花椒精油及其水提物进行香气属性和香气化合物的相关性分析，旨在明晰花椒精油和花椒水提物的感官差异及其化学本质，从而为花椒的高附加值利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

花椒样品 汉源青花椒1种（黄绿色，直径约为5 mm，产地四川省雅安市汉源县）、金阳青花椒1种（黄绿色，直径约为5 mm，产地为四川省凉山州金阳县）、汉源红花椒（娃娃椒）1种 （粒小，直径约4 mm，产地为四川省雅安市汉源县） 以上均购买于郝妹子正宗汉源花椒基地直销网店；武都红花椒（大红袍）1种，粒大，直径约5~6 mm，产地甘肃省陇南市武都县，购买于武都大红袍品牌店；正构烷烃（C6~C30） 质量分数≥99.0%，美国Sigma-Aldrich公司；二氯甲烷 色谱级，国药集团化学试剂有限公司；2-甲基-3-庚酮 质量分数>99%，百灵威有限公司。

FA2004型分析天平 上海舜宇恒平科学仪器有限公司；集热式磁力搅拌器 巩义市予华仪器有限责任公司；TRACE ULTRA-DSQII气相色谱-质谱联用仪 美国Thermo Fisher公司；Gerstel ODP3型ODP3嗅闻检测仪 德国Gerstel公司；水分含量测定仪 丹佛仪器公司；BF-2000氮气吹干仪 北京八方世纪科技有限公司；RE-52AA型旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂；水蒸气蒸馏设备 北京化玻站；溶剂辅助挥发性香气蒸发装置 莘县京兴玻璃器皿。

1.2 实验方法

1.2.1 花椒精油的制备 参考2005年中国药典[12]挥发油测定法，取整颗的花椒果皮进行水蒸气蒸馏，采用水蒸气蒸馏设备提取花椒精油。取100.0 g去籽花椒果皮于1000 mL四口烧瓶中，加入10 g NaCl，550 mL去离子水。同时在挥发油测定器添加蒸馏水至流入烧瓶为止，油浴锅保持120 ℃，加热四口烧瓶至沸腾，精油成分随同水蒸气一同蒸溜出来，冷凝后落入测定器中，当分水器中油层的高度基本不变时停止加热，耗时约1.5 h[13]（直至无油状物流出）。待冷凝管无液体回流时，开启分水器活塞，将水层缓缓放出，收集油层，称重，重复三次，由公式（1）计算精油得率。

1.2.2 样品前处理 花椒精油：将萃取出来的花椒精油，加入无水硫酸钠除水，并离心。取500 μL精油，加入2.30 g/L的2-甲基-3-庚酮（溶剂为二氯甲烷）2.0 μL作为内标涡旋混匀，待直接进样GC-MS分析。

水提物：取水蒸气蒸馏后的剩余水相30 mL至250 mL锥形瓶中，加入30 mL二氯甲烷，添加5.0 μL质量浓度为2.30 mg/L的2-甲基-3-庚酮（溶剂为二氯甲烷）标准溶液作为内标，将锥形瓶放入20 ℃恒温摇床振荡器中，250 r/min振荡60 min。随后，取出锥形瓶放入4 ℃冰箱15 min静置。再将样品倒入50 mL离心管中，8000 r/min进行离心。收集下层有机相进行下一步实验，上层水相用二氯甲烷再萃取2次。然后将收集到的下层有机相置于SAFE装置的滴液漏斗中，并在冷阱中加入液氮，将循环水和水浴锅的水温设为40 ℃，当系统的真空度达到1×10−6MPa时，缓慢打开滴液漏斗旋塞，在萃取的过程中保持样品匀速滴下[14]。萃取完后，向萃取液中加入无水硫酸钠置于4 ℃冰箱中12 h，过滤后通过旋转蒸发仪浓缩至1.0 mL，待GC-MS分析。以上实验重复3次。

1.2.3 仪器分析条件

1.2.3.1 TRACE1310-ISQ LT（GC-MS）条件 进样口温度250 ℃，载气（He，体积分数99.999%）流速1.0 mL/min，分流比100:1。色谱柱类型：TG-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）。升温程序：初温度40 ℃，保持2 min，以8 ℃/min升到70 ℃；以1.5 ℃/min升到160 ℃；再以8.0 ℃/min升到300 ℃。质谱条件：EI源，电子能量70 eV；离子源温度250 ℃；传输线温度280 ℃；质量扫描范围m/z 35~450，全扫描模式。

1.2.3.2 气相色谱-嗅闻仪条件 气相色谱条件（GC）与GC-MS分析气相条件相同；进样量1.0 μL，样品经进样口解析后，经GC色谱柱分离后，分别进入FID检测器和嗅闻检测器，分流比为1:1；嗅闻仪条件：嗅闻口温度200 ℃，传输线温度250 ℃，氮气输出流量15 mL/min。

1.2.4 定性分析 采用NIST14谱库检索、标准品比对，并结合保留指数进行定性。

保留指数（retention index，RI）定性：在相同的色谱条件下，分别将样品与正构烷烃（C6~C30）前后进样进行分析，通过公式（2）计算出保留指数，并与文献中报道的保留指数对比，将绝对值相差30以内的确定为同一化合物[15]。

式中：n和n+1分别为未知化合物流出前后正构烷烃碳原子数；t为未知化合物保留时间；tn和tn+1为相应正构烷烃的保留时间（tn

1.2.5 感官评价 选取14名具有1年以上感官评价经验，健康，无鼻炎，无吸烟习惯的感官评价人员（8名女性，6名男性，年龄24~30岁）对花椒精油及水相副产物进行定量描述感官评价。要求感官评价小组给出各自的描述词，并统计14名感官评价人员的描述词，选出高频的描述词作为花椒精油和水相副产物的香味特征。经过小组讨论，最终确认花椒精油及其水提物的香气属性为青香、椒麻、木香、油脂、酸味、甜香、哈喇味、清香，并依次分别选取了1-己醇、椒麻素、4-乙烯愈创木酚、2,4-癸二烯醛、丙酸、橙花醇、氧化豆油、薄荷醇做为参照物进行评价（评价标准如表1所示）。小组成员对每个香气特征从1分（非常弱）~9分（非常强）进行香气强度评分，每次评分重复3次。最后，对花椒精油、水提物的香气强度评分结果进行拟合，得到其风味轮廓图[16]。

表1 感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria

1.2.6 香气活性化合物分析 香气强度法：对5位有GC-O嗅闻经验的嗅闻人员用标准物质进行嗅闻训练，要求嗅闻人员在嗅闻过程中记录香气物质出现的时间、香气特征。在嗅闻样品时，首先进性样品的多次嗅闻，筛选出3位以上人员闻到的香气区域，以强度最大的香气特征为最高分5分，其它香气特征的强度相对该强度进行1~5分打分。

1.2.7 定量分析 采用内标法定量，通过样品中各组分的峰面积与内标峰面积的比值和样品中各组分浓度与内标浓度比值，求得各挥发性成分的含量。

1.3 数据处理

所有表格用Excel制作，雷达图和柱形图用Origin Pro 9.1（OriginLab Corporation, Northampton,MA, USA）绘制，香气属性和化合物相关性关系用XLstat software（2016版, Addinsoft, New York, NY,USA）软件分析，热图聚类分析用TBtoolsa（2020.11.11版）软件绘制。

2 结果与分析

2.1 水蒸气蒸馏结果

由表2，在同样的制备条件下，青花椒出油率（平均5.28%）明显高于红花椒（平均1.33%），约为红花椒的4倍，其中，金阳青花椒出油率最高（5.47%）。

表2 水蒸气蒸馏制备花椒精油的产率Table 2 Yields of essential oils of Zanthoxylum bungeanum pericarps prepared by steam distillation

2.2 花椒精油及水提物的感官评价轮廓图

感官评价小组人员对四种花椒风味轮廓图进行了分析，共筛选出8个香气描述词：青香、椒麻、木香、油脂、酸味、甜香、哈喇味，清香，如图1所示。

由图1可见，青花椒精油中的椒麻和青香占主导，红花椒油除了青香和椒麻香，还有木香也比较突出。青花椒油与红花椒油相比，青花椒油的椒麻香更强，红花椒油的哈喇味和甜香更强；红花椒水提物的木香、油脂香和甜香比青花椒的水提物强，而青花椒水提物的青香、酸味比红花椒水提物的更强。整体看来，精油的青香、椒麻、和油脂味比水提物更强，水提物的甜香、酸味、和哈喇味比精油更突出。

图1 花椒精油及水提物的感官评价结果Fig.1 Sensory evaluation results of the essential oils and water extracts of Zanthoxylum bungeanum pericarps

2.3 花椒精油、水提物的香气成分的鉴定

2.3.1 花椒精油、水提物的挥发性成分定性分析通过直接进样结合GC-MS鉴定4种花椒精油的挥发性成分，同时通过SAFE结合GC-MS鉴定水提物的挥发性成分，结果如表3所示。

如表3，4种花椒精油及水提物中共定性出186种挥发性物质，包括酯类，醛类，酮类，酸类，萜烯、半萜烯及其氧化物。其中汉阳青花椒、金阳青花椒、汉源红花椒、武都红花椒的精油中分别鉴定出47、46、63、60种挥发性物质，水提物中分别鉴定出63、62、100、53种物质。另外，精油中检测到99种物质，花椒水提物中检测到153种物质挥发性物质，其中有86种物质仅在水提物中被检测到。可见，水提物中的化合物种类较丰富。

表3 花椒精油及水提物挥发性成分分析结果Table 3 Volatile substance analysis results of essential oils and water extracts of Zanthoxylum bungeanum pericarps

2.3.2 香气活性物质分析 如表4，通过GC-O结合香气强度法，在4种花椒精油和水相中共嗅闻到74种香气活性物质。香气活性物质主要分为以下三大类：呈果香、甜香的酯类；呈植物香、柑橘、柠檬等香气的萜烯类；呈典型胡椒、椒麻味的萜烯类氧化物，如胡椒酮、芳樟醇氧化物等。其中精油中共嗅闻到57种物质，水提物中共嗅闻到68种。3-甲基-丁醛、乙酸异戊酯、4-甲基戊酸甲酯、反式柠檬烯、癸醛、紫苏醛仅在精油中嗅闻到；（1S）-（-）-α-蒎烯、1,3-丁二醇二乙酸酯、4-异丙基-1-甲基环己-2-烯醇、（+）-异苎酮、桧柏酮、丁香醛D.、α-松油醇、芳樟醇氧化物、（3R,6R）-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-吡喃-3-醇、乙酸苯乙酯、顺式-氧化香芹酮、吲哚、（1S,5R）-乙酸桃金娘烯酯、柠檬烯二醇、香兰素、4-甲氧基-苯甲酸、d-8-乙酰氧香芹艾菊酮仅在水提物中嗅闻到。酰氧香芹艾菊酮仅在水提物中嗅闻到。

表4 花椒精油及水提物的香气活性物质嗅闻结果Table 4 Aroma-active compounds in essential oils and water extracts of Zanthoxylum bungeanum pericarps

2.4 花椒精油、水提物的挥发性成分定量分析

续表 3

续表 3

续表 3

续表 4

对花椒精油和水提物的挥发性成分进行定量分析发现，精油中的挥发性物质总量远高于水提物。在青花椒的精油中，醇类和烯类物质含量最大，烯类物质含量最高，其次是醇类，在红花椒精油中，除了醇类和烯类物质，酯类物质的含量也较大。在水提物中，青花椒和红花椒的水提物，醇类物质的含量都最大，此外，红花椒水提物中的酯类物质含量也较多。这说明，酯类物质含量的差异可能是造成红花椒与青花椒精油和水提物香气差异的原因。青花椒精油及水提物中含量最高的物质为芳樟醇、d-柠檬烯、桧烯、萜品烯-4-醇；红花椒精油及水提物中含量最高的物质为芳樟醇、d-柠檬烯、乙酸芳樟酯、α-月桂烯。这与Yang[17]的报道一致。

烯类物质是花椒精油和水提物的重要挥发性化合物。由表3和图2可知，烯类物质在精油中的相对含量远大于水提物中，且红花椒的精油及水提物中烯烃类物质的含量均高于青花椒。萜烯类物质有着共同的前体物质：异戊二烯基焦磷酸和3,3-二甲基烯丙基焦磷酸，其生物合成代谢途径主要包括两条[18]，一条是存在于胞质和内质网中的甲羟戊酸途径，参与甾醇、倍半萜和三萜等次生代谢产物的生物合成；另一条是2-C-甲基-D-赤藻糖醇-4-磷酸途径，主要参与单萜、二萜、类胡萝卜素等的生物合成。柠檬烯、α-月桂烯、大牛儿烯D.、α-罗勒烯、桧烯、α-蒎烯等6个物质在花椒精油和水提物中含量较大，可能对花椒精油及其水提物的香气有重要影响。陈海涛等[19]通过同时蒸馏萃取法提取炸花椒油中挥发性物质，相对含量较多的烯烃类化合物也包括柠檬烯、月桂烯、桧烯、β-水芹烯、反式-β-罗勒烯、γ-萜品烯、α-萜品烯。麻琳等[20]对青花椒、红花椒、藤椒的果皮精油进行了分析，研究结果表明柠檬烯、α-蒎烯、β-蒎烯、β-月桂烯、β-罗勒烯、萜品油烯等烯烃类化合物是这3种花椒精油的主要成分。这些物质在本研究中不仅是精油的重要挥发性成分，也是水提物中的重要物质。另外，本研究中的大牛儿烯D在青花椒精油及水提物中含量也较高，这与花椒的品种、产地、采摘后贮藏加工、分析方法等多个因素有关[11]。

图2 花椒精油及水提物中各类挥发性成分的总含量Fig.2 Total contents of volatile components in essentials oils and water extracts of Zanthoxylum bungeanum pericarps

4种花椒的精油和水提物中醇类物质的相对总含量仅低于烯烃类，醇类物质在水提物中的相对含量所占百分比大于其在精油中的含量，其中萜烯醇化合物在醇类物质相对含量大于99.80%。芳樟醇在所有样品中相对含量最高。罗凯等[21]研究认为柠檬烯与芳樟醇的含量在一定程度上反映了花椒的品质和差异。杂环醇（E）-2,6-二甲基辛-3,7-二烯-2,6-二醇、芳樟醇氧化物、（3R, 6R）-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-吡喃-3-醇、（3R, 6S）-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-吡喃-3-醇等仅在水提物中检测到。

酯类物质在红花椒及青花椒精油中质量差异较大，红花椒酯类物质的总含量及其所占质量百分比都大于青花椒，且水相中的酯类物质含量远低于其在精油中的含量。4种精油中都含有的酯类物质有乙酸异丁酯、乙酸异戊酯、4-甲基戊酸甲酯、乙酸芳樟酯、乙酸松油酯、乙酸香叶酯、芳樟醇。乙酸芳樟酯含量最高，是花椒精油中重要的挥发性成分[17,21]，且其在红花椒中相对含量（5228.96~5301.93 mg/L）约为青花椒（145.49~539.80 mg/L）相对含量的10倍。乙酸异丁酯、丙酸异丁酯、2-甲基戊酸甲酯、乙酸异戊酯、2-甲基丁基乙酸酯、乙酸-3-甲基-3-丁烯-1-醇酯、4-甲基戊酸甲酯等沸点较低的短链脂肪烃酯仅在油相中检测到。虽然精油中的酯类远多于水提物中的，但内酯类物质如丁内酯、5-甲基-2（5H）-呋喃酮、5,5-二甲基-2（5H）-呋喃酮、3-甲基-2（5H）-呋喃酮、5-乙基-2（5H）- 呋喃酮、5-乙烯基二氢-5-甲基-2（3H）-呋喃酮、γ-己内酯、二氢猕猴桃内酯仅在水提物中检测到。这可能由于在水煮加热过程中，会生产内酯类物质，内酯类物质主要呈甜香和焦糖香[22]，它的生成可能对水提物的甜香有重要贡献。

此外，酮类、醛类和酸类在水相中的相对含量所占百分比大于油相。这是由于经过高温水煮，萜烯类物质被氧化成萜烯酮或萜烯醛，而这类物质极性较大，更易溶于水。汉源红花椒得到醛、酮类物质的相对总含量大于其它3种花椒。3-甲基-丁醛、戊醛、3-甲基-2-丁烯醛、己醛、（E）-2-己烯醛、庚醛等呈青香的短链脂肪醛在4种花椒精油中都检测到，香兰素、异香兰素、1,3-二甲基十四烷醛等沸点较高的物质仅在水提物中检测到。酸类物质仅在水提物中检测到，一方面这可能由于酸在精油中浓度较小，峰被浓度较大的峰掩盖；另一方面，酸极性较大，更易溶于水中。水提物中还检测到了吲哚、顺式依兰油-4（15）-5-二烯、玫瑰呋喃、橙花醚、β-二氢琼脂呋喃等物质。

花椒精油及水提物中的醇类、酯类、醛类、酮类化合物形成途径主要有以下4条[18]：a. 儿茶素偶联氧化形成邻醌，邻醌氧化氨基酸、醇、醛、类胡萝卜素等形成多种香气成分以及类胡萝卜素氧化降解形成萜烯酮类等香气物质；b. 脂肪酸过氧化降解生成不饱和脂肪族醇、醛类化合物；c. 氨基酸脱氨脱羧后形成相应醛，以及与糖类等发生美拉德反应，生成具有焦糖香气的物质；d. 糖苷类香气前驱体在糖苷类酶的作用下水解生成相应的醇类。

2.5 花椒精油、水提物的香气属性与香气化合物的相关性分析

通过偏最小二乘法对水蒸气蒸馏得到的花椒精油和水相的挥发性香气成分和定量感官评价进行关联分析[23]，结果如图3所示，样品、感官特征变量和挥发性成分变量都有较好的区分。汉源青花椒精油（HY-Q-EO）、金阳青花椒精油（JY-Q-EO）、汉源红花椒精油（HY-H-EO）分布在第一维度的正半轴，金阳青花椒水提物（JY-Q-WE）、武都红花椒水提物（WDH-WE）、汉源青花椒水提物（HY-Q-WE）、汉源红花椒水提物（HY-H-WE）及武都红花椒精油（WD-HEO）分部在第一维度的负半轴。因此花椒精油和水提物两类样品在第一维度上具有较好的区分，呈正向相关性。而武都红花椒精油与汉源青花椒、汉源红花椒、金阳青花椒精油有明显区分，这与王思思等[24]的研究结果一致。由于武都红花椒产地来源于甘肃，而另外3种花椒来源于四川，不同产区的花椒类别有显著区别。武都红花椒精油与其水相不能区分，且分布在第一维度负半轴，说明了武都红花椒样品萃取的精油样品香气与花椒水相之间的感官评价结果和香气活性物质的含量差别不显著。这与感官评价的结果一致，武都红花椒精油及水相的感官轮廓相似，但精油强度大于水相。第二维度同样花椒种类展现了较好的区分，其中汉源青花椒、金阳青花椒精油分布在第二维度正半轴，汉源红花椒精油分布在第二维度负半轴，说明青花椒和红花椒的精油有明显区别。汉源红花椒和武都红花椒油在第三维度的正半轴，汉源青花椒和金阳青花椒精油在负半轴，且水相全分布在负半轴，同样说明青花椒和红花椒精油能较好地区分，水相和油相也能较好区分。此外，从图3也能看出汉源青花椒和金阳青花椒精油的感官特征和香气活性成分较接近，且具有较强的青香和椒麻味，而汉源红花椒和武都红花椒差别明显，分别具有较强的油脂味、木香和清香。花椒蒸馏的水相整体具有较强的甜味。

图3 精油和水提物的感官属性与挥发性香气成分的相关载荷结果Fig.3 Correlation load results between sensory attributes and aroma-active compounds in essential oils and water extracts of 4 Zanthoxylum bungeanum pericarps

根据香气化合物与样品的感官相关性分析结果，筛选对感官属性有显著贡献（VIP≥1）的29种化合物的相关系数进行热图聚类分析[23]。结果如图4所示，化合物对香气属性的贡献分为3大类。其中芹艾菊酮（X101）、1,3-丁二醇二乙酸（X18）和α-松油醇（X61）3种化合物为一类，这3个化合物对甜味、清香、木香和油脂味呈显著贡献。其次，化合物（3R,6R）-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-吡喃-3-醇（X65）、乙酸苯乙酯（X20）、4-（1-甲基乙基）-2-环己烯-1-酮（X95）、A-依兰油烯（X163）、柠檬烯二环氧化物（X180）、香草酸甲酯（X38）、5-乙基-2（5H）-呋喃酮（X14）、顺式-氧化香芹酮（X98）和（1S-顺式）-1,2,3,5,6,8a-六氢-4,7-二甲基-1-（1-甲基乙基）-萘（X166）为第二类，对油脂味、甜香和哈喇味有重要贡献。剩下的17个化合物（X95、X154、X142、 X49、X120、 X140、X58、 X158、X144、X75、X116、X124、 X27、 X97、 X153、 X7、X159）为第三类，对青香和椒麻味具有重要贡献，其中癸醛（X120）、桧烯（X140）、萜品烯-4-醇（X58）、[4aR-（4aà,7à,8aá）]-十氢-4α-甲基-1-亚甲基-7-（1-甲基乙烯基）-萘（X158）、胡椒酮（X97）和反式石竹烯（X153）对青香和椒麻味贡献较大。

图4 感官特征和重要香气活性成分（VIP≥1）的相关性热图分析Fig.4 Heat map analysis of the correlation between sensory characteristics and the important odorants（VIP≥1）

3 结论

本研究通过水蒸气蒸馏提取汉源青花椒、金阳青花椒、汉源红花椒、武都红花椒4种花椒的精油，并收集水相提取物，首次对花椒水提物的挥发性成分及香气活性成分进行分析。水蒸气蒸馏青花椒的出油率约5.08%~5.47%，红花椒出油约1.14%~1.52%；精油采用直接进样结合GC-MS共鉴定出99种挥发性成分，水提物采用SAFE结合GC-MS首次鉴定出153种挥发性成分，其中86种仅在水提物中检测到，并发现水提物中新增了萜烯醛、酮类、内酯类、酸类物质；青花椒精油及水提物中相对含量最高的物质为芳樟醇、D-柠檬烯、桧烯、萜品烯-4-醇；红花椒精油及水提物中相对含量最高的物质为芳樟醇、D-柠檬烯、乙酸芳樟酯、A-月桂烯。酯类物质含量的差异可能是造成红花椒与青花椒精油和水提物香气差异的原因，并通过GC-O结合香气强度分析，在精油中和水提物中分别嗅闻到57种和68种香气活性物质；首次采用偏最小二乘法（PLSR）法将感官属性与香气活性化合物建立模型进行关联，对花椒种类、精油和水提物有较好的区分，并找出对精油和水提物香气轮廓影响较大的29种物质，其中芹艾菊酮、1,3-丁二醇二乙酸和α-松油醇对甜味、清香、木香和油脂味呈显著贡献；（3R,6R）-2,2,6-三甲基-6-乙烯基四氢-2H-吡喃-3-醇、乙酸苯乙酯、4-（1-甲基乙基）-2-环己烯-1-酮、A-依兰油烯、柠檬烯二环氧化物、香草酸甲酯、5-乙基-2（5H）-呋喃酮、顺式-氧化香芹酮和（1S-顺式）-1,2,3,5,6,8a-六氢-4,7-二甲基-1-（1-甲基乙基）-萘为对油脂味、甜香和哈喇味有重要贡献；癸醛、桧烯、萜品烯-4-醇、[4aR-（4aà,7à,8aá）]-十氢-4α-甲基-1-亚甲基-7-（1-甲基乙烯基）-萘、胡椒酮、反式石竹烯对青香和椒麻味具有重要贡献。

花椒水提物作为花椒精油的副产物不仅有一定的椒麻味且还有较强的甜味和酸味，同时经过水提后大量活性成分溶解在水相中，具有一定的食用及药用价值。同时，不同种类、不同产地花椒的水蒸气蒸馏后水提物存在明显差异，其功能性成分及香气特征具有显著区别。本文为花椒精油及其副产物的应用提供了香气应用的理论依据，花椒水提物中的功能性成分和香气特征之间的呈香机理值得进一步研究。