冷浸提與熱浸提花椒油品質(zhì)對比研究

蒲升惠，牛欣欣，劉亞娟，何強(qiáng)，趙志峰*，王俊林，張磊

(1.四川大學(xué) 輕紡與食品學(xué)院，成都 610065；2.內(nèi)蒙古紅太陽食品有限公司，呼和浩特 010020；3.四川省川海晨洋食品有限責(zé)任公司，成都 611730)

花椒是蕓香科(Rutaceae)花椒屬(Zanthoxylum)植物，全世界約有250個(gè)花椒品種[1]?；ń吩谥袊舜蟛讼抵坏拇ú酥袘?yīng)用較為廣泛，川菜特色辛香麻辣中的香味和麻味主要來源于花椒[2]。花椒油是采用植物油浸提花椒中香味物質(zhì)與麻味物質(zhì)后得到的深加工產(chǎn)品，目前，市售花椒油浸提生產(chǎn)工藝普遍為熱浸提[3]，其具有操作簡單、成本低和大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但也存在油溫高使花椒風(fēng)味物質(zhì)易損失和產(chǎn)品酸價(jià)高等不良問題[4]。為了改進(jìn)花椒油浸提生產(chǎn)工藝，研究人員提出了冷浸提花椒油工藝，其具有溫度低、設(shè)備操作簡單和花費(fèi)少等優(yōu)點(diǎn)，并且發(fā)現(xiàn)冷浸提花椒油中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量明顯高于熱浸提花椒油[5，6]。同時(shí)研究也發(fā)現(xiàn)，冷浸提花椒油制備過程中可能會(huì)溶入花椒中的澀味和苦味物質(zhì)，從而造成產(chǎn)品質(zhì)量和口感不佳的問題[7，8]。因此，為了進(jìn)一步比較冷浸提與熱浸提花椒油的品質(zhì)差異，本文對兩種花椒油的理化指標(biāo)、麻味物質(zhì)含量、麻味物質(zhì)提取率、香味物質(zhì)種類與含量進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，以期為花椒油生產(chǎn)工藝的選擇與工藝優(yōu)化提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

冷浸提花椒油：按照牛欣欣等的方法，實(shí)驗(yàn)室自制；熱浸提花椒油：參考工廠生產(chǎn)條件，按照料液比1∶3.5 (g/mL)，浸提時(shí)間17 min，浸提溫度180～200 ℃，實(shí)驗(yàn)室自制。

主要試劑：甲醇、氧化鋁(中性，層析級)、乙腈、乙醚、乙醇、氫氧化鉀、酚酞、鄰苯二甲酸氫鉀(基準(zhǔn)級)、石油醚(沸程60～90 ℃)、鹽酸和過氧化氫(30%)等，均為分析級試劑，購于成都市犯萇鉦化玻有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

UV-2000 紫外分光光度計(jì) 美國UNICO公司；930N熒光分光光度計(jì) 上海儀電分析儀器有限公司；LC-6AD高效液相色譜儀 日本島津公司；450氣質(zhì)聯(lián)用儀 美國ICX Griffin公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 理化指標(biāo)的測定方法

透明度、氣味、滋味的測定參考GB/T 5525-2008《植物油脂 透明度、氣味、滋味鑒定法》；酸價(jià)的測定參考GB 5009.229-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價(jià)的測定》；水分、揮發(fā)物的測定參考GB 5009.236-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 動(dòng)植物油脂水分及揮發(fā)物的測定》；雜質(zhì)的測定參考GB/T 15688-2008《動(dòng)植物油脂 不溶性雜質(zhì)含量的測定》；過氧化值的測定參考GB 5009.227-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過氧化值的測定》；羰基價(jià)的測定參考GB 5009.230-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中羰基價(jià)的測定》；砷含量的測定參考GB 5009.11-2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總砷及無機(jī)砷的測定》；黃曲霉毒素B1的測定參考GB 5009.22-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中黃曲霉毒素B族和G族的測定》；苯并(α)芘的測定參考GB 5009.27-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中苯并(α)芘的測定》。

1.2.2 香味物質(zhì)的測定方法

采用GC-MS檢測，具體操作如下：

氣相色譜條件：VF-624 MS(30 m×0.25 mm×1.4 μm)氣相色譜柱；柱溫先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；進(jìn)樣口溫度為280 ℃；分流比為20∶1；檢樣器溫度為290 ℃；載氣為高純度氦氣(99.999%)，流速1.0 mL/min；進(jìn)樣方式為自動(dòng)進(jìn)樣，進(jìn)樣量為1.0 μL。

質(zhì)譜條件：電子轟擊(EI)；電子能量70 eV；離子源溫度200 ℃；掃描范圍40～500 m/z。

1.2.3 麻味物質(zhì)的測定方法

花椒油中麻味物質(zhì)的測定參考牛欣欣等的實(shí)驗(yàn)方法，花椒渣(冷浸提或熱浸提制備花椒油后所?；ń窔?jiān)?中麻味物質(zhì)的測定參考劉福權(quán)等[9]的實(shí)驗(yàn)方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 冷浸提與熱浸提花椒油理化指標(biāo)的對比

冷浸提與熱浸提花椒油的理化指標(biāo)檢測結(jié)果見表1。

表1 冷浸提與熱浸提花椒油理化指標(biāo)測定結(jié)果Table 1 Determination of physicochemical indexes of Zanthoxylum bungeanum oils by cold extrationand hot extraction

由表1可知，冷浸提與熱浸提花椒油均具有花椒香味和麻味。但冷浸提花椒油的酸價(jià)、過氧化值及羰基價(jià)均低于熱浸提花椒油，分別下降了91.07%、44.04%和60.24%。

2.2 冷浸提與熱浸提花椒油香味物質(zhì)的對比

采用GC-MS測定冷浸提與熱浸提花椒油的香味物質(zhì)，將相對含量大于1%的物質(zhì)作為主體香味物質(zhì)進(jìn)行分析，結(jié)果見表2。

表2 冷浸提與熱浸提花椒油中主體香味物質(zhì)及其相對含量Table 2 Main aroma substances and their relative contentof Zanthoxylum bungeanum oils by cold extractionand hot extraction

續(xù) 表

由表2可知，冷浸提花椒油中主體香味物質(zhì)有6種，其中烴類不含氧有機(jī)物有4種，共占總量的88.29%，分別為右旋檸檬烯(68.35%)、β-月桂烯(15.35%)、(反)-β-羅勒烯(2.34%)和β-羅勒烯(2.25%)；烴類含氧有機(jī)物有2種，共占總量的11.53%，分別為乙酸芳樟酯(7.25%)和芳樟醇(4.28%)。而熱浸提花椒油雖然檢測出9種主體香味物質(zhì)，但是2-(溴甲基)-2-金剛烷醇、1,5-二甲基-1,5-環(huán)辛二烯、膽甾醇豆蔻酸酯和菜油甾醇均屬于玉米油中的風(fēng)味物質(zhì)，共占總量的78.95%；并且花椒主要香味物質(zhì)β-月桂烯、芳樟醇、乙酸芳樟酯和合金歡醇含量較少，共占總量的13.73%。結(jié)果表明，冷浸提花椒油中來源于花椒的香味物質(zhì)種類與相對含量均顯著高于熱浸提花椒油，因此冷浸提花椒油中保留了更多花椒本身的香味物質(zhì)，風(fēng)味更加濃郁。

2.3 冷浸提與熱浸提花椒油麻味物質(zhì)的對比

冷浸提與熱浸提花椒油的HPLC譜圖見圖1。根據(jù)課題組前期研究結(jié)果，圖1中1～5號峰分別為羥基-ε-山椒素、羥基-α-山椒素、羥基-β-山椒素、羥基-γ-山椒素和花椒素[10]。兩種花椒油中麻味物質(zhì)的含量結(jié)果見表3。

圖1 冷浸提與熱浸提花椒油HPLC圖譜Fig.1 HPLC map of Zanthoxylum bungeanum oilsby cold extraction and hot extraction

表3 冷浸提與熱浸提花椒油中麻味物質(zhì)及其含量Table 3 The numb-taste substances and their content of Zanthoxylum bungeanum oils by cold extractionand hot extraction

由圖1和表3可知，冷浸提與熱浸提花椒油中均檢測出5種麻味物質(zhì)，其中羥基-α-山椒素含量最高，為花椒油中主要麻味物質(zhì)。冷浸提花椒油中麻味物質(zhì)總量顯著高于熱浸提花椒油，是熱浸提花椒油的1.53倍。而麻味物質(zhì)單體中，除羥基-ε-山椒素外，其余4種麻味物質(zhì)均是冷浸提花椒油中的含量更高，其中，羥基-α-山椒素含量是熱浸提花椒油的1.54倍。因此，冷浸提花椒油麻味更加突出。

2.4 冷浸提與熱浸提花椒油提取效率的對比

相同的花椒經(jīng)過油浸提工藝后，剩余的花椒(花椒殘?jiān)?中殘留的麻味物質(zhì)含量可表征浸提工藝對麻味物質(zhì)的提取效率，花椒殘?jiān)械穆槲段镔|(zhì)含量越低，證明提取更充分，提取效率更高。冷浸提與熱浸提處理后的花椒殘?jiān)腍PLC圖譜見圖2，其麻味物質(zhì)含量見表4。

由圖2和表4可知，冷浸提與熱浸提處理后花椒殘?jiān)新槲段镔|(zhì)總量分別為0.228，3.144 mg/g，熱浸提后花椒殘?jiān)械穆槲段镔|(zhì)含量是冷浸提后花椒殘?jiān)?3.79倍，說明冷浸提對麻味物質(zhì)的提取效率顯著高于熱浸提。

圖2 冷浸提與熱浸提后花椒殘?jiān)麳PLC圖譜Fig.2 HPLC map of Zanthoxylum bungeanum residues after cold extraction and hot extraction

峰號化合物名稱含量(mg羥基-α-山椒素當(dāng)量/g 浸提花椒渣)冷浸提工藝熱浸提工藝1羥基-ε-山椒素0.0020.0312羥基-α-山椒素0.1842.4953羥基-β-山椒素0.0010.0074羥基-γ-山椒素0.0390.5785花椒素0.0020.033合計(jì)0.2283.144

3 結(jié)論

本文以理化指標(biāo)、香味物質(zhì)和麻味物質(zhì)為指標(biāo)，對比分析了冷浸提與熱浸提花椒油的品質(zhì)。兩者相比，冷浸提花椒油不僅具有較小的酸價(jià)和過氧化值，且香味物質(zhì)和麻味物質(zhì)含量都明顯高于熱浸提花椒油，提取效率更高。因此，冷浸提工藝作為熱浸提改進(jìn)后的工藝，與熱浸提工藝相比具有顯著的優(yōu)勢，制得的冷浸提花椒油品質(zhì)優(yōu)于熱浸提花椒油，在未來食品加工行業(yè)中會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。