梁亞男,唐 毅,趙 欠,周 鑫,王 艷,張 麗
(重慶火鍋調(diào)味品及菜品工程技術(shù)中心 重慶德莊農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)有限公司,重慶 400000)
花椒(Zanthoxylum bungeanum Maxim) 屬蕓香科植物,原產(chǎn)于我國,且種植歷史悠久,在東亞地區(qū)得以推廣并被廣泛種植[1]?;ń贩譃榍嗷ń泛图t花椒,青花椒果實(shí)呈灰綠色或暗綠色,以麻香為主,麻味為輔且后勁足;紅花椒果實(shí)呈紫紅色或棕紅色,麻味醇厚,香氣為輔[2]?;ń芬蚱渎楦信c香氣特殊而被廣泛應(yīng)用于調(diào)味品中,麻感程度、香氣濃郁程度、香氣成分等均為花椒的關(guān)鍵品質(zhì)指標(biāo)。由于我國種植花椒的產(chǎn)地較多,范圍較大,不同產(chǎn)地的氣候條件(日照時間、降水量、干燥度、氣溫等)以及土壤特性等均有不同,因此花椒的關(guān)鍵品質(zhì)可能因產(chǎn)地的生長環(huán)境不同而產(chǎn)生差異。酰胺類物質(zhì)是花椒的主要麻味成分,也是花椒主要的風(fēng)味物質(zhì)[3]?;ń窊]發(fā)油是花椒果皮中的揮發(fā)性成分,是評價花椒質(zhì)量的重要指標(biāo),也具有極大的藥用價值[4]。
目前,對花椒的研究內(nèi)容包括藥用價值[5-6]、栽培育種[7-8]、某個產(chǎn)地的花椒揮發(fā)性成分分析[9]、不同產(chǎn)地花椒(花椒精油)的揮發(fā)性成分分析[10]、青紅花椒的相關(guān)質(zhì)量指標(biāo)值的評價[11-12],而對不同地區(qū)的青花椒、紅花椒的關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)和揮發(fā)性香氣成分分析比較與在實(shí)際生產(chǎn)上應(yīng)用未進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究。本文收集了來自不同產(chǎn)地的青花椒和紅花椒共計50個樣本,分別檢測麻味物質(zhì)含量、揮發(fā)油含量,比較了不同產(chǎn)地之間花椒的品質(zhì)優(yōu)劣,并根據(jù)麻味物質(zhì)含量和揮發(fā)油含量選擇品質(zhì)較好的花椒品種進(jìn)行香氣成分檢測,分析了不同產(chǎn)地花椒香氣成分的差異,以期為生產(chǎn)和生活中選擇合適的花椒種類、產(chǎn)區(qū)提供參考。
青花椒、紅花椒:均采購自花椒產(chǎn)地;甲醇:色譜純;二氯甲烷:色譜純。
SHIMADZU LC-20A高效液相色譜儀;Scion 436 GC-SQ氣質(zhì)聯(lián)用儀;DZTW電子調(diào)溫電熱套:北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司生產(chǎn);HH-2水浴鍋:匡貝數(shù)顯恒溫水浴鍋公司生產(chǎn);SB-5200DT超聲波清洗儀:寧波新芝生物科技股份有限公司生產(chǎn)。
1.3.1 麻味素含量的檢測方法 參考郭靜等[13]的方法并稍加修改。將整?;ń肥褂闷票跈C(jī)打碎,過20目篩,準(zhǔn)確稱取5 g(精確至0.001 g)花椒粉于250 mL棕色錐形瓶內(nèi),加入分析純甲醇75 mL,常溫超聲20 min,然后過濾至200 mL棕色容量瓶中,清洗濾渣3次至容量瓶中,并用甲醇定容至刻度線,即為待測液。準(zhǔn)確吸取待測液0.5 mL至10 mL棕色容量瓶中,并使用色譜純甲醇定容至刻度線。過0.25 mm有機(jī)濾膜至棕色進(jìn)樣瓶中,使用帶紫外檢測器的高效液相色譜儀進(jìn)行檢測。
色譜條件:流動相為甲醇(B)-水(A),洗脫梯度見表1,檢測波長268 nm,柱溫為30 ℃,流量0.3 mL/min,分析時間80 min,進(jìn)樣量5 μL。
表1 流動相洗脫梯度
相關(guān)計算公式如下:
式(1)中:M為樣品中羥基-β-山椒素的含量(μg/g);c為上機(jī)測試樣品中羥基-β-山椒素濃度(μg/mL);20為樣品母液的稀釋倍數(shù);200為樣品母液的體積(mL);m為樣品質(zhì)量(g)。
1.3.2 揮發(fā)油的檢測方法 參考鄧凱文等[4]的方法并稍加修改。稱取粉碎過20目篩的花椒粉20 g于圓底燒瓶中,加入10倍蒸餾水,加熱回流5 h,加熱完成后冷卻至室溫,讀取揮發(fā)油測定管中揮發(fā)油的體積V(mL),計算揮發(fā)油含量W(mL/100 g),計算方法:
式(2)中:V為揮發(fā)油收集管中收集的揮發(fā)油體積;m為樣品質(zhì)量。
1.3.3 香氣成分的檢測方法 采用同時蒸餾法萃取香氣物質(zhì),將花椒粉碎過20目篩,稱取10 g花椒粉于試樣燒瓶中,按照1∶20的料液比加入蒸餾水,并加入幾顆沸石;另取50 mL二氯甲烷置于萃取瓶中,并加入幾顆沸石,聯(lián)通裝置進(jìn)行3 h的萃取。萃取結(jié)束后,將萃取液接入錐形瓶中,加入3 g無水硫酸鈉吸收多余的水分,置于-18 ℃下冷凍12 h后濃縮至2~3 mL,經(jīng)過濾膜至進(jìn)樣瓶中,利用GC-MS進(jìn)行揮發(fā)性成分測試[14]。
GC條件:色譜柱為Rtx-5MS(30.0 m×0.25 mm×0.25 μm);載氣為氦氣(純度99.99%);流速1.0 mL/min;進(jìn)樣量1 μL,進(jìn)樣口溫度230 ℃,不分流進(jìn)樣。升溫程序:初溫60 ℃,以5 ℃/min升至160℃,再以10 ℃/min升溫至230 ℃,保持9 min。
MS條件:GC-MS接口溫度250 ℃;電子電離源,電子能量70 eV,離子源溫度250 ℃;質(zhì)譜掃描范圍40~350 m/z;溶劑延遲4.5 min。
收集到的13個青花椒樣品分別來自四川、云南、重慶、湖北產(chǎn)區(qū),其麻味物質(zhì)含量及揮發(fā)油含量見表2。由表2可見,麻味物質(zhì)含量最高的是四川遂寧安居區(qū)青花椒,為57.66 mg/g;揮發(fā)油含量最高的是四川遂寧安居區(qū)青花椒,為10.77 mL/100 g,說明四川遂寧安居區(qū)的青花椒在香、麻兩個方面品質(zhì)均較高。
表2 不同產(chǎn)地青花椒麻味素及揮發(fā)油含量
經(jīng)過顯著性分析可知,不同產(chǎn)地之間的青花椒麻味物質(zhì)含量存在顯著性差異(P<0.05),其中,四川產(chǎn)區(qū)的麻味物質(zhì)含量范圍為33.86 ~57.66 mg/g,云南產(chǎn)區(qū)的麻味物質(zhì)含量范圍為27.60 ~50.44 mg/g,重慶產(chǎn)區(qū)的麻味素含量為47.12 mg/g,湖北產(chǎn)區(qū)的麻味素含量為29.42 mg/g。從產(chǎn)區(qū)角度來講,相同產(chǎn)區(qū)的不同樣品麻味物質(zhì)含量存在顯著性差異(P<0.05),例如四川遂寧安居區(qū)青花椒麻味物質(zhì)含量為57.66 mg/g,四川涼山冕寧正路青花椒麻味物質(zhì)含量僅為33.86 mg/g,這可能與產(chǎn)地的溫度、土壤肥力、種植品種等因素有關(guān)。不同產(chǎn)地之間的青花椒揮發(fā)油含量存在顯著性差異(P<0.05),其中,四川產(chǎn)區(qū)的揮發(fā)油含量顯著高于其他產(chǎn)區(qū)。四川產(chǎn)區(qū)的揮發(fā)油含量范圍為8.17~10.77 mL/100 g,云南產(chǎn)區(qū)的揮發(fā)油含量范圍為6.47 ~7.11 mL/100 g,重慶產(chǎn)區(qū)的揮發(fā)油含量為5.92 mL/100 g,湖北產(chǎn)區(qū)的揮發(fā)油含量為6.98 mL/100 g。
收集到的37個紅花椒樣品分別來自甘肅、四川、陜西、云南、廣西、貴州產(chǎn)區(qū),其麻味物質(zhì)含量及揮發(fā)油含量見表3。由表3可見,麻味物質(zhì)含量最高的是甘肅舟曲紅花椒,為113.42 mg/g;揮發(fā)油含量最高的是四川樂山金口河紅花椒,為9.04 mL/100 g。
表3 不同產(chǎn)地紅花椒麻味素及揮發(fā)油含量
經(jīng)過顯著性分析可知,不同產(chǎn)地之間的紅花椒麻味物質(zhì)含量存在顯著性差異(P<0.05),其中,甘肅產(chǎn)區(qū)的麻味物質(zhì)含量范圍為50.27~113.42 mg/g,四川產(chǎn)區(qū)的麻味物質(zhì)含量范圍為32.38 ~87.86 mg/g,陜西產(chǎn)區(qū)的麻味素含量為24.39~87.23 mg/g,云南產(chǎn)區(qū)的麻味素含量為37.61~43.15 mg/g,廣西產(chǎn)區(qū)的麻味素含量為30.77~55.78 mg/g,貴州產(chǎn)區(qū)的麻味素含量為44.00 mg/g。從產(chǎn)區(qū)角度來分析,相同產(chǎn)區(qū)的不同樣品麻味物質(zhì)含量存在顯著性差異(P<0.05);甘肅、四川產(chǎn)區(qū)的紅花椒麻味物質(zhì)含量顯著高于其他4個產(chǎn)區(qū),不同產(chǎn)地之間的紅花椒揮發(fā)油含量存在顯著性差異。麻味物質(zhì)含量和揮發(fā)油含量與花椒的品種、成熟度有關(guān),相同品種不同采摘期的麻味物質(zhì)及揮發(fā)油含量也不同。
根據(jù)樣本的麻味物質(zhì)含量及揮發(fā)油含量情況,分別選取不同產(chǎn)區(qū)麻味物質(zhì)含量及揮發(fā)油含量較高的樣本進(jìn)行香氣成分分析,結(jié)果見表4~表5。
表4 青花椒香氣成分分析結(jié)果 %
由表4可知,4個產(chǎn)區(qū)的4個樣本共計檢測出45個揮發(fā)性香氣成分,其中共有成分14種,主要包括烯類7種、酯類2種、醇類3種、酮類2種。
從樣品來看,江津青花椒共檢測出25個揮發(fā)性組分,主要的揮發(fā)性物質(zhì)為芳樟醇(51.38%)、右旋萜二烯(12.60%)、反式-橙花叔醇(9.36%);云南魯?shù)榍嗷ń窓z測出21個揮發(fā)性組分,其中主要揮發(fā)性物質(zhì)為芳樟醇(70.72%)、右旋萜二烯(9.21%);四川遂寧安居區(qū)青花椒共檢測出25種揮發(fā)性組分,其中主要揮發(fā)性物質(zhì)為芳樟醇(55.77%)、右旋萜二烯(13.86%)、檜烯(6.85%);湖北宜昌青花椒共檢測出36種揮發(fā)性組分,其中主要揮發(fā)性物質(zhì)為芳樟醇(51.00%)、右旋萜二烯(20.04%)。由此可見,湖北宜昌青花椒揮發(fā)性組分多于其他產(chǎn)區(qū)的青花椒種類;芳樟醇和右旋萜二烯為4個產(chǎn)區(qū)青花椒共有的相對含量較高的揮發(fā)性組分,芳樟醇具有濃青帶甜的木青氣息,似玫瑰木香氣,更似剛出爐的綠茶青香,既有紫丁香、鈴蘭香與玫瑰的花香,又有木香、果香氣息[15];右旋萜二烯又名(+)-檸檬烯,呈愉快新鮮橙子香氣。除以上兩種揮發(fā)性物質(zhì)之外,江津青花椒中相對含量較高的反式-橙花叔醇呈玫瑰及蘋果香氣;四川遂寧安居區(qū)青花椒中相對含量較高的檜烯的主要功用為消炎,特別是針對慢性炎癥有很好的緩解功效。
由表5可見,8個紅花椒樣本共檢測出62個揮發(fā)性香氣成分,其中共有成分27種,主要包括烯類、酯類、醇類、酮類。天水龍椒檢測出31個揮發(fā)性組分,其中相對含量較高的是芳樟醇(27.13%)、(+)-γ-杜松烯(15.03%)、乙酸芳樟酯(11.56%);昭通轉(zhuǎn)紅椒檢測出33個揮發(fā)性組分,其中相對含量較高的是芳樟醇(23.66%)、(E)-十六碳-7-烯酸(15.04%);廣西百色大紅袍檢測出39個揮發(fā)性組分,其中相對含量較高的是芳樟醇(20.85%)、雪香醇(7.76%);貴州頂壇紅花椒檢測出36個揮發(fā)性組分,其中相對含量較高的是芳樟醇(26.97%)、α-松油醇(13.60%)、乙酸松油酯(9.38%);甘肅舟曲紅花椒檢測出38個揮發(fā)性組分,其中相對含量較高的是芳樟醇(38.93%)、乙酸松油酯(15.15%);四川大龍?zhí)都t花椒檢測出41個揮發(fā)性組分,其中相對含量較高的是芳樟醇(39.01%)、乙酸松油酯(9.33%);陜西韓城紅花椒檢測出32個揮發(fā)性組分,其中相對含量較高的是芳樟醇(28.62%)、α-松油醇(9.74%);四川樂山金口河紅花椒檢測出34個揮發(fā)性組分,其中相對含量較高的是芳樟醇(37.50%)、乙酸芳樟酯(10.08%)。由此說明,在8個樣品的紅花椒中,芳樟醇是相對含量較高的優(yōu)勢揮發(fā)性成分。
表5 紅花椒香氣成分分析結(jié)果 %
續(xù)表5:
就組分的特殊性來講,昭通轉(zhuǎn)紅椒檢測出不同于其他產(chǎn)區(qū)紅花椒的組分,包括氯代十六烷、二十烷、α-桉葉醇、11順-十六烯酸甲酯、(E)-十六碳-7-烯酸、棕櫚酸、西松烯,但部分紅花椒共有的部分組分在轉(zhuǎn)紅椒中并未檢測到,其可能的原因是,轉(zhuǎn)紅椒的風(fēng)味可能更接近于青花椒,香氣成分與紅花椒有較大的不同之處;廣西百色大紅袍檢測出壬醛、2-羥基-4,6-二甲氧基苯乙酮、4(15),5,10(14)-大根香葉三烯-1-醇、γ-樟腦堿等特有組分;甘肅舟曲紅花椒檢測出橙花醚、水茴香醛兩種特有物質(zhì),但其相對含量均較低,只有0.09%;四川大龍?zhí)都t花椒檢測出反式芳樟醇氧化物、二氫芳樟醇、紫蘇醇等特有成分。
在全國4個青花椒產(chǎn)區(qū)中,以四川產(chǎn)的青花椒整體品質(zhì)占據(jù)優(yōu)勢,其麻味物質(zhì)含量范圍為33.86~57.66 mg/g,其揮發(fā)油含量范圍為8.17~10.77 mL/100 g,青花椒的相對含量較高的香氣成分是芳樟醇和檸檬烯。從地區(qū)差異性來看,江津青花椒中相對含量較高的反式-橙花叔醇呈玫瑰及蘋果香氣;四川遂寧安居區(qū)青花椒中相對含量較高的檜烯的主要功用為消炎,特別是針對慢性炎癥有很好的緩解功效;湖北宜昌青花椒檢測出的揮發(fā)性組分多于其他3個產(chǎn)區(qū)的。
在6個紅花椒產(chǎn)區(qū)中,從麻味物質(zhì)含量來看,甘肅產(chǎn)的紅花椒品質(zhì)占據(jù)優(yōu)勢,其含量范圍為50.27 ~113.42 mg/g;從揮發(fā)油含量來看,各產(chǎn)區(qū)的紅花椒由于受產(chǎn)地、季節(jié)等因素的影響,含量范圍較廣。從香氣成分來看,芳樟醇、α-松油醇、乙酸芳樟酯、乙酸松油酯等為紅花椒中相對含量較高的主要揮發(fā)性物質(zhì)。
青花椒揮發(fā)油含量較高,芳樟醇與檸檬烯為主要揮發(fā)性成分,使得青花椒富有清香、花果香,因此在調(diào)味方面更適合用于強(qiáng)調(diào)清新香味的炒菜,比如椒麻雞、青椒兔、鮮青椒火鍋底料等;紅花椒麻味物質(zhì)含量相對較高,麻香味濃,香型更偏向于木香,在烹調(diào)時,紅花椒用于制作麻辣味重、偏重香辣風(fēng)味的調(diào)料,比如辣子雞、香辣魚、傳統(tǒng)麻辣火鍋底料等對清香味要求不高的產(chǎn)品。