辣椒揮發(fā)性成分研究進展

田紅玉, 馬變變, 孫寶國, 楊紹祥, 劉永國

(北京工商大學(xué)食品學(xué)院/北京市食品風(fēng)味化學(xué)重點實驗室,北京 100048)

辣椒揮發(fā)性成分研究進展

田紅玉, 馬變變, 孫寶國, 楊紹祥, 劉永國

(北京工商大學(xué)食品學(xué)院/北京市食品風(fēng)味化學(xué)重點實驗室,北京 100048)

辣椒是非常重要的蔬菜作物之一,在調(diào)味品中占有舉足輕重的地位。綜述涉及了近年國內(nèi)外對辣椒揮發(fā)性成分研究取得的進展,主要包括品種、成熟程度、產(chǎn)品形式等多種因素對辣椒揮發(fā)性成分影響,以及利用氣相色譜-聞香器聯(lián)用儀鑒定出了多種辣椒香味活性成分。研究結(jié)果表明,辣椒香氣與品種、產(chǎn)地、成熟程度、質(zhì)量等因素有直接的聯(lián)系。

辣椒;揮發(fā)性成分;分析;進展

辣椒是全球經(jīng)濟農(nóng)業(yè)中最重要的蔬菜作物之一,現(xiàn)已成為僅次于豆類、番茄的第三大蔬菜作物。主要栽培品種包括一年生辣椒(Capsicum annuum)、下垂辣椒(Capsicum baccatum)、灌木狀辣椒(Capsicum frutescens)、中國辣椒(Capsicum chinenes)和柔毛辣椒(Capsicum pubescens)[1],其中一年生辣椒(Capsicum annuum)是分化最多、栽培最廣泛的一個種。辣椒原產(chǎn)于中南美洲,明朝末年引入我國。目前我國辣椒資源已經(jīng)非常豐富,品種已逾2200份,我國幾乎所有的栽培品種包括甜椒、辣椒、朝天椒、簇生椒等都屬于一年生辣椒(C.annuum)。辣椒在我國是僅次于大白菜的第二大蔬菜作物,我國已成為全球最大的辣椒生產(chǎn)、消費和出口國,約占全球生產(chǎn)總量的50%[2]。辣椒及其帶動的相關(guān)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益。

辣椒可以作為蔬菜直接食用,但更多的是作為調(diào)味品廣泛用于日常烹飪和食品加工中,對菜肴、加工食品的色澤和風(fēng)味起到至關(guān)重要的作用。辣椒作為調(diào)味料對食品風(fēng)味的貢獻主要包括兩個方面:辣味和香氣。辣椒辣味的研究至今已有一百多年的歷史,取得了顯著的進展,如產(chǎn)生辣味的成分已經(jīng)分離鑒定,包括辣椒素(capsaicin,N-(4-羥基-3-甲氧基-芐基)-8-甲基-trans-6-壬烯酰胺)及其同系物,這類物質(zhì)統(tǒng)稱為辣椒素,其中辣椒素和二氫辣椒素占90%以上;而辣度的測量方法早在1912年就已建立,并一直沿用至今[3];同時有關(guān)栽培、育種、品種、地理環(huán)境等對辣味的影響也都有大量的研究報道[4-9]。因此對于辣味已經(jīng)有了非常深入的認(rèn)識。與辣味的研究相比,關(guān)于辣椒香氣的研究則明顯要晚很多,最早的文獻報道始于20世紀(jì)60年代末[10]。近年來隨著分離分析手段的不斷發(fā)展進步,有關(guān)辣椒揮發(fā)性成分的研究也逐漸活躍。

1 國外對辣椒揮發(fā)性成分的研究

辣椒經(jīng)過幾個世紀(jì)的發(fā)展演變,其種質(zhì)資源目前已達7 000多份,國外文獻報道的辣椒揮發(fā)性成分研究涉及的品種也較多,在眾多的辣椒品種中,柿子椒的研究報道相對較多,其他辣椒品種文獻報道相對較為零散。辣椒揮發(fā)性成分方面的研究進展按柿子椒和其他品種兩大類介紹如下。

1.1 柿子椒揮發(fā)性成分

柿子椒(bell pepper)屬于一年生辣椒(C.annuum)品種,通常不具有辣味。最早Buttery研究小組報道的就是柿子椒品種的揮發(fā)性成分分析[10]。因為柿子椒食用方式以及作為調(diào)味品形式的多樣性,柿子椒揮發(fā)性成分的文獻報道主要集中在各種不同形式柿子椒產(chǎn)品揮發(fā)性成分研究,如新鮮辣椒、干辣椒、辣椒粉等。具有代表性的一些文獻報道的柿子椒主要揮發(fā)性成分按柿子椒不同產(chǎn)品形式總結(jié)如表1。從表1可以看出,新鮮辣椒、干辣椒、辣椒粉3類產(chǎn)品共有的揮發(fā)性成分非常少,比較而言新鮮辣椒和干辣椒產(chǎn)品共同的揮發(fā)性成分相對較多,而每類產(chǎn)品都有許多特征的揮發(fā)性成分。下面就這3類產(chǎn)品研究進展情況分述如下。

1.1.1 新鮮柿子椒揮發(fā)性成分

經(jīng)過多年研究,柿子椒中鑒定出的揮發(fā)性成分已經(jīng)超過200種,但是確認(rèn)對柿子椒香氣產(chǎn)生貢獻的香味活性成分并不多。文獻報道的新鮮的青和(或)紅的柿子椒的香味活性成分包括:2-甲氧基-3-異丁基吡嗪、(E,Z)-2,6-壬二烯醛、癸-2,4-二烯醛、檸檬烯、水楊酸甲酯、2,3-丁二酮、1-戊烯-3-酮、3-莰烯、辛醛[10-11],以及一些6個碳的醛和醇類化合物,如己醛、(Z)-3-己烯醛、(Z)-3-己烯醇、(E)-2-己烯醛和(E)-2-己烯醇[12]。其中2-甲氧基-3-異丁基吡嗪是Buttery研究小組在1969年報道的在新鮮青柿子椒中檢測到的[10],是目前大家公認(rèn)最特征的柿子椒揮發(fā)性成分之一。其具有典型的青香、柿子椒樣的氣息,在水溶液中的檢測閾值達到2 ng/L。

在對新鮮柿子椒的揮發(fā)性成分進行分析時,辣椒果皮處理的不同方式會對檢測結(jié)果產(chǎn)生顯著的影響。將果皮組織用攪碎機攪碎后檢測到的揮發(fā)性成分會明顯多于切成小塊處理的方式,尤其是含有6個碳的醛類和醇類[11-12]。Wu等[12]的研究表明,含有6個碳的醛類和醇類化合物是柿子椒果皮組織遭到破壞時C18脂肪酸在脂加氧酶和過氧化氫酶的催化作用下裂解產(chǎn)生的。

Luning等[11]還研究了新鮮柿子椒在不同成熟階段的揮發(fā)性成分。研究結(jié)果表明在成熟階段的紅柿子椒揮發(fā)性成分?jǐn)?shù)量及含量均明顯降低,只有少數(shù)的揮發(fā)性成分的含量會增加,如具有杏仁香、果香、甜香味的(E)-2-己烯醛和(E)-2-己烯醇。

另外值得一提的是在柿子椒中檢測到的硫醇類揮發(fā)性成分。含硫揮發(fā)性化合物廣泛存在于各種蔬菜、水果和食品中,在目前檢測到的食品揮發(fā)性成分中約占10%的比例[13]。這類化合物通常具有閾值低、香氣強的特點,盡管在食品中的含量一般非常低,但是對許多食物的香氣有著非常重要的貢獻,如新鮮洋蔥中檢測到的(2R,3S)-3-巰基-2-甲基-1-戊醇在水溶液中的閾值只有0.03 μg/kg[14],煮熟西紅柿中檢測到的甲硫醚在水溶液中的閾值只有0.3 μg/kg[15],它們分別為新鮮洋蔥和煮熟的西紅柿的特征香味成分。在柿子椒的揮發(fā)性成分的分析中也檢測到了含硫揮發(fā)性成分,如3-甲硫基丙醛[16]、二甲基三硫醚[11,17]。

2004年雀巢公司Simian等[18]報道了對柿子椒特征香氣起到非常重要貢獻的第一個硫醇類化合物2-庚硫醇,其在低濃度時具有柿子椒特征香氣。該化合物是繼1969年Buttery等[10]報道柿子椒第一個特征香味活性成分2-甲氧基-3-異丁基吡嗪后的第二個特征香味活性成分。2-庚硫醇在生的青柿子椒和紅柿子椒的含量都很低,但是煮熟后的青柿子椒和紅柿子椒都能檢測到,而成熟的紅柿子椒中含量大約是青柿子椒的4倍。在此之前Luning等[11]在通過GC-O分析柿子椒的香味活性成分時,也曾檢測到具有典型柿子椒樣氣味的成分,但是卻誤歸屬為Δ-3-莰烯。2-庚硫醇分子中含有一個手性中心,存在一對對映體,天然存在于柿子椒中2-庚硫醇的對映體組成情況并沒有數(shù)據(jù)報道。Simian等[18]分別以相應(yīng)構(gòu)型的2-庚醇為起始原料制備了2-庚硫醇的兩個立體異構(gòu)體,評香分析結(jié)果表明兩個立體異構(gòu)體的香氣特征和閾值沒有區(qū)別。此后Starkenmann等[19]在柿子椒中檢測到了產(chǎn)生2-庚硫醇的前體物半胱氨酸-S-加成物S-(2-庚基)-L-半光氨酸,進一步證實了2-庚硫醇的存在。

繼Simian等的工作之后,芬美意公司Naef等[20]通過瓊脂糖凝膠有機汞衍生物對新鮮紅柿子椒萃取物進行濃縮富集,專門針對含硫揮發(fā)性成分進行了研究。在柿子椒中又鑒定出19個新的硫醇類化合物和2個新的1,2-二硫雜戊烷類化合物,包括C7和C9飽和以及不飽和硫醇、β-巰基酮和醇、1,3-二硫醇、β-甲硫基硫醇等,這些新發(fā)現(xiàn)的含硫化合物結(jié)構(gòu)都與Buttery等之前報道的C7和C9不飽和酮[10]相關(guān)。這些含硫揮發(fā)性化合物大多具有令人愉快的水果、蔬菜、青香、烤香等香氣。此后該公司

的研究人員證實了這些硫醇類化合物來源于柿子椒中相應(yīng)的非揮發(fā)性前體物半胱氨酸-S-加成物[21]。

表1 新鮮柿子椒、干柿子椒及柿子椒粉的主要揮發(fā)性成分Tab.1 Major volatile components of fresh,dry bell pepper and bell pepper powder

1.1.2 干柿子椒揮發(fā)性成分

van Ruth等[17]對市售干柿子椒復(fù)水后在模擬口腔唾液的溶液中的揮發(fā)性成分進行研究,利用GC-O鑒定出的香味活性成分包括2-甲基丙醛、2(3)-甲基丁醛、2,3-丁二酮、1-戊烯-3-酮、己醛、2-甲氧基-3-異丁基吡嗪、庚醛、β-羅勒烯、trans-3-庚烯-2-酮、二甲基三硫醚、β-環(huán)檸檬醛。Luning等[22]研究了熱空氣(65℃)烘干柿子椒對其香味活性成分的影響。發(fā)現(xiàn)之前柿子椒在新鮮狀態(tài)時含有的很多成分減少甚至消失,如6個碳的醛類、醇類、辛醛等,同時增加了一些可能因不飽和脂肪酸自氧化產(chǎn)生的新的成分,如4-辛烯-3-酮、(E)-2-庚烯醛、(E)-2-辛烯醛、(E,Z)和(E,E)-2,4-庚二烯醛、癸醛和(E)-2-壬烯醛,還有一些可能經(jīng)由Strecker降解產(chǎn)生的成分,包括2-甲基丙酸、2(3)-甲基丁酸、2-甲基丙醛以及2(3)-甲基丁醛。

1.1.3 柿子椒粉揮發(fā)性成分

Ziemmermann和Schieberle對匈牙利產(chǎn)地的柿子椒粉的揮發(fā)性成分進行了研究,通過香味稀釋法(aroma extract dilution analysis,AEDA)確認(rèn)了35種香味活性成分,大多數(shù)成分與其他文獻報道相同,但呋喃酮類化合物為首次報道,其中β-紫羅蘭酮、4-羥基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮、3-羥基-4,5-二甲基-2(5H)-呋喃酮以及2(3)-甲基丁酸這5個化合物香味稀釋因子最高[16]。同時他們還比較了摩洛哥產(chǎn)地的柿子椒粉的香味活性成分,除了在匈牙利產(chǎn)地柿子椒粉中發(fā)現(xiàn)的香味活性成分外,還檢測到了10余種其他活性成分,香味稀釋因子最高的前5位化合物包括4-羥基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮、3-羥基-4,5-二甲基-2(5H)-呋喃酮、2,3-二氫-5-羥基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮、3-甲硫基丙醛和苯乙酸,而排在前兩位的呋喃酮類化合物稀釋因子要比匈牙利產(chǎn)地的低得多。因此兩地產(chǎn)的柿子椒粉整體香氣有明顯區(qū)別。

1.2 其他辣椒品種揮發(fā)性成分

其他辣椒品種揮發(fā)性成分的文獻按研究問題主要分為以下4類。1)辣椒不同成熟階段揮發(fā)性成分的研究;2)不同品種的辣椒揮發(fā)性成分研究;3)辣椒果實不同部位揮發(fā)性成分的研究;4)健康辣椒與病害辣椒揮發(fā)性成分比較研究。

1.2.1 辣椒不同成熟階段揮發(fā)性成分的研究

Pino等[23]先后對墨西哥和哥倫比亞的兩個辣椒品種在綠熟期和完熟期兩個階段的揮發(fā)性成分進行了分析[23-24]。墨西哥辣椒(Habanero)(C.chinesnse)在綠熟期和完熟期兩個階段都含有大量的強果香味的脂肪酸酯類化合物,主要包括異丁酸酯類、2-甲基丁酸酯類、異戊酸酯類和己酸酯類;兩個階段共同含有的主要香味活性成分包括(E)-2-己烯醛、3-甲基丁酸己酯、異戊酸(Z)-3-己烯酯、戊酸己酯、3,3-二甲基環(huán)己醇和十六烷酸。但是完熟期階段很多青香味的成分含量減少甚至消失,如(E)-2-己烯醛和(Z)-3-己烯醇,而含量增加的成分包括(E)-2-己烯醇和一些果香味的酯類化合物。哥倫比亞辣椒(Piquín)(C.annuum)在完熟期的揮發(fā)性成分含量和種類明顯降低,其中包括果香味的酯類化合物[24]。

Junior等[25]對巴西3個辣椒品種(Malagueta(C.frutescens),Dedo-de-mo?a(C.baccatum),Murupi(C.chinense))在綠熟期和完熟期兩個階段的揮發(fā)性成分進行了分析。在辣椒(Malagueta)中共檢測到83種揮發(fā)性成分,主要為酯類和醇類的化合物;在辣椒(Dedo-de-mo?a)中檢測到49種揮發(fā)性成分,主要為單萜和醛類化合物;在辣椒(Murupi)中檢測到77種揮發(fā)性成分,大多數(shù)為酯類和倍半萜類化合物。研究結(jié)果表明通常情況下綠熟期階段辣椒揮發(fā)性成分的含量及種類均要高于完熟期;3種辣椒中辣椒(Dedo-de-mo?a)變化最為明顯。最近該小組采用二維GC-TOF-MS對上述3個品種的辣椒進行了進一步的研究,共檢測到184種揮發(fā)性成分,其中123種成分是首次在巴西辣椒中檢測到。辣椒在成熟過程中青香味成分逐漸被果香味的成分替代。3個品種的特征成分與前面的研究結(jié)果類似[26]。

1.2.2 不同品種的辣椒揮發(fā)性成分研究

Pino等[27]還對墨西哥辣椒(Habanero)3個不同果實顏色(紅色、桔色和棕色)的變種的揮發(fā)性成分進行了研究。這3個變種的主要揮發(fā)性成分與該小組之前研究結(jié)果相同[23],但是這3個變種之間有明顯的區(qū)別,尤其是紅色品種,果香味的酯類化合物偏低,在桔色和棕色果實中檢測到了2-異丁基-3-甲氧基吡嗪,而紅色果實則沒有。他們對古巴產(chǎn)地的辣椒(Cachucha,與Habanero都屬于C.chinense品種)的3個培育變種進行香味活性成分的比較研究,研究結(jié)果表明不同的培育變種對揮發(fā)性的香味活性成分有明顯影響,在檢測到的一百多個揮發(fā)性成分中異戊酸己酯、戊酸己酯、2-甲基丁酸己酯、3,3-二甲基環(huán)己醇、γ-雪松烯和大根香葉烯D為最主要的香味活性成分[28]。

IFF公司研究人員對幾個著名的辛辣的辣椒品種的揮發(fā)性成分進行了研究,包括Habanero(C.chinense)、青的Serrano和紅辣椒(C.annuum)、Cumari(C.praetermissum)以及紅的和青的Malagueta(C.frutescens)幾個品種[29]。研究結(jié)果表明這幾個品種揮發(fā)性成分組成大多數(shù)相似,除了以前文獻報道過的一些特征揮發(fā)性成分外,它們均含有4-甲基戊基羧酸酯類的化合物,但是Serrano辣椒比較特殊,其4-甲基戊基羧酸酯類含量相對低,而且還含有6-甲基-(E)-8-壬烯酸酯類的揮發(fā)性成分。

Rodríguez-Burruezo小組近幾年對西班牙產(chǎn)地的不同辣椒品種進行了較為細致的研究[30-32]。該小組在2010年對西班牙16個不同辣椒品種的揮發(fā)性成分進行了分析,共檢測到300多種揮發(fā)性成分,酯類和萜類為主要揮發(fā)性成分,同時還包括少量含氮、含硫化合物、酚類、醇類、羰基類等成分。嗅聞實驗結(jié)果表明至少存在23種具有香味活性成分,這些香味活性成分造成了不同品種的香氣差別。這些活性成分分為兩大類,一類具有果香味,另一類具有青香味。屬于C.Chinense和C.frutescens兩個類別的品種通常具有果香;而具有果香和青香兩類活性成分的不同組合帶來了C.annuum類別下不同品種香氣的差異性[30]。對西班牙兩個小品種辣椒Ají(C.Baccatum)和Rocoto(C.pubescens)揮發(fā)性成分和C.Chinense品種進行了比較,C.Chinense品種表現(xiàn)出較強的果香/異國風(fēng)味(exotic),而兩個小品種辣椒則呈現(xiàn)出壤香、蔬菜香、柿子椒樣氣息,rocoto品種還呈現(xiàn)出黃瓜的氣息[31]。此外他們還對C.annuum和C.Chinense兩個類別的多個品種及雜交品種進行了研究,雜交品種的揮發(fā)性成分的數(shù)量通常介于兩個母體之間或者高于相應(yīng)的母體[32]。

1.2.3 辣椒果實不同部位揮發(fā)性成分的研究

眾所周知辣椒素在辣椒不同部位的含量是不同的,辣椒胎座中辣椒素含量最高,辣椒籽其次,而辣椒果皮中的含量最低。大多數(shù)文獻報道的是去除了胎座和辣椒籽的辣椒果皮揮發(fā)性成分的研究,而對辣椒胎座和辣椒籽揮發(fā)性成分的情況還很少有文獻報道。Rodríguez-Burruezo小組在對C.annuum和C.Chinense兩個類別的多個品種及雜交品種進行研究時,研究了辣椒果皮和辣椒胎座/籽中揮發(fā)性成分的情況,結(jié)果表明和辣椒素含量類似,在辣椒胎座/籽中揮發(fā)性成分的含量要高于果皮,但揮發(fā)性成分的種類相似[32]。

1.2.4 健康辣椒與病害辣椒揮發(fā)性成分比較研究

韓國研究人員發(fā)現(xiàn)可將辣椒果實揮發(fā)性成分檢測結(jié)果作為質(zhì)量檢測的依據(jù)。他們對新鮮的健康辣椒與病害辣椒(C.annuum)揮發(fā)性成分進行了比較研究,發(fā)現(xiàn)自然感染或人工接種感染炭疽病的辣椒揮發(fā)性成分比健康辣椒明顯增多,而在兩種途徑感染的病害辣椒果實中都檢測到了少量的吲哚類成分,被認(rèn)為是與炭疽病有關(guān)的特征成分[33]。該研究小組人員還對健康辣椒和感染了不同程度的炭疽病的辣椒做成的辣椒粉的揮發(fā)性成分進行了分析,健康辣椒制成的辣椒粉主要揮發(fā)性成分包括乙酸、丙醛、N-甲基吡咯和2-甲基丙醛;而中度或重度感染炭疽病的病害辣椒制成的辣椒粉主要揮發(fā)性成分包括9,12-十八二烯酸乙酯、乙酸、十六烷酸甲酯、N-甲基吡咯和糠醇,而且三甲胺和異山梨醇只在病害果實的辣椒粉中存在。因此可將此作為區(qū)分健康果實辣椒粉和病害果實辣椒粉的依據(jù)[34]。

2 國內(nèi)對辣椒揮發(fā)性成分的研究

近年來國內(nèi)也有研究人員陸續(xù)報道過一些關(guān)于辣椒香氣成分的研究,主要研究涉及對不同形式辣椒產(chǎn)品的揮發(fā)性成分分析,包括干辣椒、辣椒粉、泡椒、辣椒油樹脂、油辣椒和新鮮的辣椒這幾類產(chǎn)品。

2.1 干辣椒揮發(fā)性成分的研究

張恩讓等[35]和高瑞萍等[36]分別對貴州產(chǎn)地不同辣椒品種制成的干辣椒的揮發(fā)性成分進行了分析,報道了檢測到的揮發(fā)性成分的種類和相對含量,揮發(fā)性成分包括酯類、醛酮類、醇類及烴類等化合物。有文獻報道了污染菌對干辣椒風(fēng)味物質(zhì)的影響,研究結(jié)果表明染菌后的干辣椒揮發(fā)性成分的種類及含量明顯下降[37-38]。

2.2 辣椒粉揮發(fā)性成分的研究

熊學(xué)斌等[39-40]報道了幾個不同辣椒品種制成的辣椒粉的揮發(fā)性成分。研究的辣椒品種涉及燈籠椒、紅干椒、越野椒和野山椒,檢測到的辣椒粉的主要揮發(fā)性成分包括酯類和萜烯類,并認(rèn)為揮發(fā)性成分與辣椒辣度有一定的聯(lián)系,辣度越大,酯類物質(zhì)含量較高,刺激性氣味較為明顯,而辣度越小,萜烯類物質(zhì)含量較高,芳香性氣味較明顯[39]。

2.3 泡椒揮發(fā)性成分的研究

關(guān)于泡椒揮發(fā)性成分的文獻報道相對較多,內(nèi)容涉及了發(fā)酵過程、不同乳酸菌發(fā)酵技術(shù)對泡椒以及泡椒汁揮發(fā)性成分的影響[41-46]。肖作兵等[47]報道了四川產(chǎn)地的用3個不同品種辣椒(雙金條辣椒、子彈頭辣椒和墨西哥辣椒)制成的3種泡椒產(chǎn)品的揮發(fā)性成分,揮發(fā)性成分的提取采用固相微萃取方法,共檢測到67個揮發(fā)性成分,包括羧酸類、烷烴類、醇類、酯類、萜烯類、醛酮類、酚類等成分,其中部分化合物通過標(biāo)準(zhǔn)品進行了確認(rèn),通過GC-O檢測到45個香味活性成分,主要包括乙酸、2-乙基苯酚、L-芳樟醇、十三烷、丁酸丁酯和δ-3-莰烯。3種泡椒產(chǎn)品中雙金條泡椒酸味最濃,子彈頭泡椒次之,而墨西哥泡椒酸味最弱。

2.4 辣椒油樹脂揮發(fā)性成分的研究

曹雁平等[48]以河北望都產(chǎn)地的朝天椒為原料,研究了以無水乙醇為萃取劑通過超聲輔助萃取得到的風(fēng)干辣椒和焙烤辣椒油樹脂的揮發(fā)性成分。在風(fēng)干辣椒油樹脂中檢測到28種揮發(fā)性成分,其中烴類成分含量接近60%;而焙烤辣椒油樹脂檢測到32種揮發(fā)性成分,主要包括芳烴類、醇類和烯烴類。前者香氣以青香味為主,而后者有明顯油炸辣椒的香味。

2.5 油辣椒揮發(fā)性成分的研究

油辣椒是以干辣椒作為調(diào)味基料,根據(jù)一定的配比加入其他的調(diào)味料如胡椒、食鹽、白糖等后加工而成。劉艷敏等[49]報道了以貴州產(chǎn)地8種不同品種辣椒為原料制成的油辣椒的揮發(fā)性成分,共檢測到40種揮發(fā)性成分,油辣椒主要揮發(fā)性成分為萜烯類和酯類,含量較高的萜烯類包括檸檬烯、β-月桂烯、檜烯、羅勒烯;酯類物質(zhì)中以乙酸芳樟酯為代表;其他對油辣椒香氣有貢獻的成分包括:3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、甲硫基丙醛、2-乙酰呋喃、2-乙基呋喃、2,5-二甲基吡嗪、甲基吡嗪等。

2.6 新鮮辣椒揮發(fā)性成分的研究

國內(nèi)關(guān)于新鮮辣椒揮發(fā)性成分的報道相對較少。只有中國農(nóng)業(yè)大學(xué)薛文通研究小組先后對遵義產(chǎn)地的一種辣椒(C.frutescens)和湖南產(chǎn)地玻璃椒(C.annuum)在不同成熟階段的新鮮辣椒揮發(fā)性成分進行了分析,揮發(fā)性成分采用同時蒸餾萃取方式提取[50-51]。遵義產(chǎn)地辣椒(C.frutescens)共檢測到85種揮發(fā)性成分,在綠熟期、轉(zhuǎn)色期和完熟期3個階段的揮發(fā)性成分分別為40種、53種和65種,在辣椒成熟過程中烯烴、醛、酮類的含量增加,醇、酯類成分含量降低,芳烴類成分在完熟期消失[50]。湖南產(chǎn)地玻璃椒(C.annuum)共檢測到81種揮發(fā)性成分,在綠熟期、轉(zhuǎn)色期和完熟期3個階段的揮發(fā)性成分分別為22種、44種和61種,在綠熟期的主要揮發(fā)性成分包括己醛、2-己烯醛和丙酸2-甲基己酯,在轉(zhuǎn)色期2-戊醇含量較高,而3-己烯醇為完熟期特征的揮發(fā)性成分[51]。該小組的研究結(jié)果表明,上述兩種辣椒隨著成熟度的增加揮發(fā)性成分的數(shù)量增加,與國外文獻報道的變化規(guī)律相反。

與國外研究相比,國內(nèi)對辣椒揮發(fā)性成分的研究還非常少而且研究內(nèi)容局限,而且這些針對我國辣椒產(chǎn)品香氣成分的研究普遍存在如下問題。1)揮發(fā)性成分定性及定量手段不夠嚴(yán)謹(jǐn),定性通常只是通過質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫檢索匹配或保留指數(shù)比較,定量通過簡單的面積歸一化方法;2)研究結(jié)果大多只是列出了GC-MS檢測出的揮發(fā)性成分,然后根據(jù)其含量以及文獻對揮發(fā)性成分香氣的描述來推測其對香氣的貢獻。揮發(fā)性成分對香氣的貢獻與其含量沒有絕對的正比關(guān)系,而是由香氣閾值和濃度兩方面的因素決定的,因此需要GC-O、香味稀釋因子分析(AEDA)等手段來確定揮發(fā)性成分中真正對香味產(chǎn)生貢獻的組分,即香味活性成分;3)對研究的對象缺乏基本的說明。除了文獻[50]和文獻[51]中注明了辣椒的品種之外,其他文獻均沒有對研究的辣椒的品種進行說明。基于以上原因,我國辣椒特有品種的特征香味活性成分、品種及地理位置等因素?fù)]發(fā)性成分的影響都沒有可靠的數(shù)據(jù)和明確的結(jié)論。

3 結(jié)束語

辣椒是我國重要的蔬菜品種,在鮮食蔬菜和調(diào)味品中都占有舉足輕重的地位。我國辣椒育種技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,培育出了一系列高產(chǎn)抗性優(yōu)良的新品種。隨著生產(chǎn)和消費水平的提高以及育種技術(shù)的進步,辣椒育種已從以抗病高產(chǎn)為主要目標(biāo)轉(zhuǎn)入以改善品質(zhì)為主要目標(biāo)。香氣是辣椒品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。國外經(jīng)過近些年的研究,已經(jīng)對一些辣椒品種的香味活性成分有了基本的認(rèn)識。大量的研究表明,辣椒香氣與品種、產(chǎn)地、成熟程度、質(zhì)量等因素有直接的關(guān)系,因此辣椒香味活性成分的研究具有重要意義,特征香味活性成分可用于品種區(qū)分、產(chǎn)地鑒別、品質(zhì)評價等。與國外的研究相比,目前對國內(nèi)辣椒品種揮發(fā)性成分的研究還非常不足。因此以國內(nèi)代表性的辣椒品種為研究對象對其香味活性成分開展研究,建立香氣和品種之間的定性定量關(guān)系,對我國辣椒品種改善、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)建立、產(chǎn)品質(zhì)量鑒別具有積極的意義。

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Recent Process on Volatile Components of Peppers

TIAN Hongyu, MA Bianbian, SUN Baoguo, YANG Shaoxiang, LIU Yongguo
(School of Food and Chemical Engineering/Beijing Key Laboratory of Flavor Chemistry,Beijing Technology and Business University,Beijing 100048,China)

Pepper is one of important vegetables,which plays a very important role in condiments.Pepper contributes to food flavors as condiments from two aspects,pungency and aroma.This paper describes the recent process on volatile components of pepper around the world.Varieties,maturity,and product forms are the main factors affecting volatile components of pepper and GC-O has been used to identify the odor-active components in pepper.The aroma of pepper is directly related to variety,product origin,maturity and quality.

peppers;volatile components;analysis;process

TS255.1

A

(責(zé)任編輯:李 寧)

10.3969/j.issn.2095-6002.2015.06.006

2095-6002(2015)06-0031-09

田紅玉,馬變變,孫寶國,等.辣椒揮發(fā)性成分研究進展[J].食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報,2015,33(6):31-39.

TIAN Hongyu,MA Bianbian,SUN Baoguo,et al.Recent process on volatile components of peppers[J].Journal of Food Science and Technology,2015,33(6):31-39.

2015-03-18

國家自然科學(xué)基金資助項目(31271932);科技部科技支撐計劃項目(2011BAD23B01);北京市屬高等學(xué)校高層次人才引進與培養(yǎng)計劃項目(CIT&TCD20140306)。

田紅玉,女,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事手性香料方面的研究。