燙煮后麻辣火鍋底料湯底及食材中 辣椒素類物質(zhì)的遷移變化

楊 莉，賈洪鋒，宋璐杉，黃 英，張 淼

（四川旅游學(xué)院食品學(xué)院，四川 成都 610100）

火鍋風(fēng)味獨(dú)特，是一種老少皆宜的食物。火鍋也由于其方便快捷、加工方式簡單的特點(diǎn)被廣大消費(fèi)者喜愛，尤其是寒冷、干燥的地區(qū)[1-2]。用于火鍋燙煮的食材很多，主要有肉類：牛肉（瘦肉、內(nèi)臟、蹄筋等）、豬肉（瘦肉、內(nèi)臟、熏肉等）、禽肉（雞肉等）；水產(chǎn)類：海帶、帶魚、蝦等；蔬菜類：白菜、茼蒿、鳳尾（或油麥菜）等；豆制品類：豆皮、腐竹等；根莖類：馬鈴薯、蒜苔（或蔥）、豆芽、藕等；菌菇類；蛋類制品等[3]。

南派火鍋習(xí)慣將辣椒等具有辣味的物質(zhì)和其他香辛料一同放入湯底中熬煮，使“辣味”溢出后溶于湯或者湯中的油中，再涮煮食材[4]。食材從湯或油中吸附“辣味”，從而達(dá)到賦予味道的目的。不同食材由于其成分和結(jié)構(gòu)不一樣，吸附“辣味”的能力不一樣[5]。即使是吸附相同的“辣味”物質(zhì)，由于食材本身的特性，也會造成不同的“辣味”[6]。食品中能提供辣味的主要是辣椒中的辣椒素（capsaicinoid，Cap）和二氫辣椒素（dihydro-capsaicin，D-Cap），占據(jù)了辣椒素類物質(zhì)（capsaicinoids，Cap-S）總量的90%[7-9]。

目前對“辣味”的研究主要在辣度分級和“辣味”溶出規(guī)律等方面[10-11]，還沒有關(guān)于燙煮過程中不同食材對麻辣火鍋底料湯底中Cap-S吸附情況的研究。汪冬冬等[12]研究表明，辣椒等在火鍋底料中添加量越大，辣味等風(fēng)味物質(zhì)含量越高，說明辣椒是麻辣火鍋呈味的基本物質(zhì)；唐毅等[13]研究表明火鍋底料中除了辣椒之外，花椒、草果、八角等也會增加湯底中的Cap-S，李穎玥等[14]研究表明辣椒的顆粒度和炒制溫度會影響Cap-S的溶出，說明火鍋底料中的辣度是多方面因素復(fù)合影響的結(jié)果。李德建等[15]研究了麻辣火鍋底料辣度分級，將辣度劃分成了微辣、低辣、中辣、高辣、特辣、暴辣6 個(gè)等級，賈洪鋒等[16]根據(jù)川菜菜品中Cap-S的含量將辣度分為了5 個(gè)等級，這些研究為客觀評價(jià)辣度提供了依據(jù)。研究火鍋食材中吸附Cap-S的含量是必要的，因?yàn)镃ap-S可以刺激交感腎上腺系統(tǒng)抑制能量攝入并改變營養(yǎng)素的攝入量，達(dá)到增強(qiáng)能量代謝、預(yù)防或治療肥胖的目的[17-19]。另外，人們對“辣味”的耐受量不一樣，過多的食用辣椒會刺激腸胃系統(tǒng)，引起胃糜爛[20]。因此，建立一種科學(xué)的方法，客觀評價(jià)火鍋食材對“辣味”的吸附、遷移和溶出情況，對指導(dǎo)人們健康合理的飲食有積極的作用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

火鍋底料（牛油特辣、清油特辣） 四川揚(yáng)名食品有限公司；食材（葷菜：冷凍切片肥牛、毛肚、黃喉、鴨腸、海霸王牛肉丸、海霸王蝦餃；素菜：茼蒿（帶莖）、鳳尾（帶莖）、馬鈴薯、藕、冬瓜、金針菇、干豆皮、干粉絲、木耳、青花菜） 四川永輝超市。

Cap（純度≥95%）、D-Cap（純度≥90%） 美國Sigma公司；甲醇（色譜純） 成都市科龍化工試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

L 9 型高效液相色譜儀、紫外檢測器 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；色譜柱DiamonsilC18（150 mm×4.6 mm，5 μm） 北京迪馬科技有限公司； AT-330柱溫箱 天津奧特賽恩斯儀器有限公司；微量進(jìn)樣針（50 μL）、AUW220D電子天平 日本島津 公司；KQ-5200E超聲波清洗儀 昆山市超聲儀器有限公司；有機(jī)過濾膜（0.45 μm） 天津市騰達(dá)過濾器 件廠；WP-UP-UV-20純水儀 四川沃特爾科技發(fā)展有限公司；抽濾機(jī) 天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 食材處理

食材按照四川火鍋加工方式進(jìn)行前處理，毛肚切10 cm×10 cm片，黃喉切10 cm段，鴨腸切25 cm段，馬鈴薯切厚3 mm片，藕切厚3 mm片，冬瓜切厚3 mm片，干豆皮用水泡漲后切10 cm×10 cm片。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

參照文獻(xiàn)[21]，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.3 色譜條件

參照文獻(xiàn)[22-24]。色譜柱：DiamonsilC18（150 mm×4.6 mm，5 μm），流動相：75%甲醇，流速1.0 mL/min，柱溫30.0 ℃，檢測波長280 nm，進(jìn)樣量20 μL。

1.3.4 火鍋湯底中Cap-S的提取

將500 g火鍋底料、2 000 g水加入鍋中熬煮20 min后制成火鍋湯底，趁熱分別取水相和油相10 g，立刻加入20 mL甲醇，置于70 ℃超聲波清洗儀中超聲20 min。濾紙過濾、分離濾液和濾渣。濾渣加入20 mL甲醇，再置于70 ℃超聲波清洗儀中超聲20 min后，濾紙過濾。合并2 次濾液，定容至50 mL，0.45 μm濾膜過濾，待測[25-26]。

1.3.5 燙煮食材中Cap-S的提取

1.3.5.1 食材在水相和油相中燙煮后Cap-S的提取

待火鍋湯底沸騰20 min后，分別將食材于水相和油相中燙煮至成熟，撈起并自然瀝干10 s后，取10 g食材搗碎，加入20 mL甲醇，置于70 ℃超聲波清洗儀中超聲20 min。以下步驟同1.3.4節(jié)。

1.3.5.2 食材燙煮后整體Cap-S的提取

待火鍋湯底沸騰20 min后，取食材于湯底中燙煮至成熟后，撈起并自然瀝干10 s后，取10 g食材搗碎，以下步驟同1.3.5.1節(jié)。

1.3.5.3 食材燙煮后表面Cap-S的提取

待火鍋湯底沸騰20 min后，取食材于湯底中燙煮至成熟，撈起并自然瀝干10 s，取10 g食材用濾紙吸去表面的油和水。將濾紙剪碎并加入20 mL甲醇，于70 ℃超聲20 min，濾紙過濾。濾渣按上述方法再提取一次，合并2 次濾液，定容至50 mL，0.45 μm濾膜過濾，待測。

食材內(nèi)部Cap-S含量為食材整體與表面Cap-S含量之差。

1.3.6 感官評價(jià)方法

取燙煮成熟的食材，并選10 位感官評定人員品評，對食材的辣度進(jìn)行評價(jià)。參照文獻(xiàn)[15,27]，將食材辣度分為不辣、微辣、中辣、高辣、特辣、暴辣，并依次設(shè)定感官分?jǐn)?shù)。

表 1 食材辣度分級的定義與分級Table 1 Definition and rating of pungency

1.3.7 Cap-S總量的計(jì)算

Cap-S總量的計(jì)算以Cap含量和D-Cap含量之和除以0.9計(jì)[28]。

式中：V為試樣中Cap-S總量/（g/kg）；Va為試樣中Cap含量/（g/kg）；Vb為試樣中D-Cap含量/（g/kg）；0.9為Cap與D-Cap折算為Cap-S總量的系數(shù)。

1.3.8 食材辣度吸附系數(shù)

式中：O為食材在油相中Cap-S的吸附系數(shù)；OF為食材在油相中吸附的Cap-S含量/（g/kg）；OH為火鍋湯底油相中的Cap-S含量/（g/kg）。

式中：W為食材在水相中Cap-S的吸附系數(shù)；WF為食材在水相中吸附的Cap-S含量/（g/kg）；WH為火鍋湯底水相中的Cap-S含量/（g/kg）。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007和SPSS Statistics 17進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，采用Origin 8.0制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評價(jià)結(jié)果

表 2 感官評價(jià)結(jié)果Table 2 Sensory analysis of pungency of cooked foodstuffs in hot pot soups

由表2可知，6 種葷菜中，牛油火鍋底料湯底燙煮的蝦餃辣度得分最低，為0.43，微辣；清油火鍋底料湯底燙煮的肉丸辣度得分最低，為0.13，不辣；牛油火鍋底料湯底燙煮的黃喉辣度得分最高，為1.57，中辣；清油火鍋底料湯底燙煮的毛肚得分最高，為1.75，中辣。

10 種素菜中，牛油火鍋底料湯底燙煮的豆皮、馬鈴薯、藕的辣度得分最低，均為1.13，微辣；清油火鍋底料湯底燙煮的木耳得分最低，為1.13，微辣；但無論是牛油還是清油火鍋底料湯底燙煮，鳳尾的辣度得分都最高，為3.75和3.38，特辣和高辣。

由感官評分可知，素菜類食材的感官辣度評分高于葷菜類食材（素菜類1.13～3.75，葷菜類0.13～1.75），尤其是茼蒿、鳳尾和花菜。在牛油及清油火鍋底料湯底中燙煮后，部分菜品辣度等級相同、感官評分相近或相同，部分菜品辣度等級和感官評分具有較大差異。一方面可能是由于火鍋底料的原料不同引起的，另一方面可能是對于具有刺激性的辣味而言，感官評分具有一定的主觀性。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線和線性回歸方程

根據(jù)課題組的前期研究[16]，以Y峰面積（mAU·s）為縱坐標(biāo)，X物質(zhì)質(zhì)量濃度（mg/L）為橫坐標(biāo)繪制得出Cap的線性回歸方程為Y=8 608.2X+3 246.1，R2=0.999 6；D-Cap的線性回歸方程為Y=17 247X+3 808.8，R2=0.999 9。

2.3 食材和火鍋底料湯底中Cap-S色譜檢測

Cap和D-Cap標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖見圖1。從圖2和圖3可以看出，無論是牛油火鍋底料，還是清油火鍋底料湯底中燙煮的樣品，Cap和D-Cap的色譜圖變化趨勢一致，且Cap的含量明顯高于D-Cap的含量。

圖 1 Cap和D-Cap標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖Fig. 1 Chromatograms of capsaicin and dihydrocapsaicin standards

圖 2 牛油火鍋底料湯底中燙煮后食材中Cap和D-Cap色譜圖Fig. 2 Chromatograms of capsaicin and dihydrocapsaicin in cooked foodstuffs in beef tallow hot pot soup

圖 3 清油火鍋底料湯底燙煮后食材中Cap和D-Cap色譜圖Fig. 3 Chromatograms of capsaicin and dihydrocapsaicin in cooked foodstuffs in vegetable oil hot pot soup

2.4 食材和火鍋底料湯底中Cap-S含量分布

由圖4可知，火鍋底料湯底油相比水相中的Cap-S含量高，這與大部分Cap-S的脂溶性有關(guān)；大部分食材燙煮后吸附的Cap-S含量都比相應(yīng)火鍋底料湯底油相或水相中的低，且其吸附能力與食材種類有關(guān)；在水相中燙煮后的茼蒿、鳳尾、花菜，其吸附的Cap-S含量比相應(yīng)的火鍋底料湯底水相中明顯增多，說明這些植物性原料在燙煮過程中對Cap-S具有一定的吸附和積累作用（可能與其表面吸附面積較大或具有一定厚度的莖有關(guān)），但其具體原因有待進(jìn)一步研究。

圖 4 燙煮后食材及牛油火鍋底料湯底中Cap-S含量Fig. 4 Contents of capsaicinoids in cooked foodstuffs and beef tallow hot pot soup

圖 5 燙煮后食材及清油火鍋底料湯底中Cap-S含量Fig. 5 Contents of capsaicinoids in cooked foodstuffs and vegetable oil hot pot soup

由圖5可知，總體而言，油相中的Cap-S比水相中的高；且在清油火鍋底料湯底中燙煮后的食材，其吸附的Cap-S總量比相應(yīng)的油相或水相中的低，雖然大部分食材符合上述規(guī)律，但在水相中燙煮后的茼蒿、鳳尾，其吸附的Cap-S含量明顯比相應(yīng)的水相中的含量高，這可能是由于這些植物性原料在燙煮過程中對Cap-S具有一定的吸附和積累作用（可能與其表面吸附面積較大或具有一定厚度的莖有關(guān)），其具體原因有待進(jìn)一步研究。

2.5 食材表面和內(nèi)部Cap-S含量分布

表 3 牛油底料湯底燙煮食材的Cap-S含量分布（n=3）Table 3 Distribution of capsaicinoids in cooked foodstuffs in beef tallow hot pot soup (n= 3)g/kg

表 4 清油底料湯底燙煮食材的Cap-S含量分布（n=3）Table 4 Distribution of capsaicinoids in cookedfoodstuffs in vegetable oil hot pot soup (n= 3)g/kg

表3和表4表明Cap-S吸附在整個(gè)（表面和內(nèi)部）食材中，食材對不同類型的Cap-S吸附能力（吸附量）不同，無論是牛油還是清油火鍋底料湯底燙煮，食材對Cap的吸附能力（吸附量）都比D-Cap強(qiáng)，這主要是因?yàn)榛疱伒琢蠝證ap-S構(gòu)成中Cap的含量遠(yuǎn)高于D-Cap。對于植物性原料茼蒿和鳳尾，由于其葉片表面積較大，具有更大的吸附表面，所以其吸附的Cap-S比肥牛更多；同時(shí)由于茼蒿和鳳尾除具有葉片，還帶有一定厚度的莖，在燙煮過程中Cap-S會向內(nèi)部轉(zhuǎn)移和積累，故茼蒿和鳳尾內(nèi)部也具有較高含量的Cap-S。

對于肥牛而言，燙煮后內(nèi)部和表面的Cap-S分布較為一致，由于其較薄，故肥牛對Cap-S的吸附和積累不如茼蒿和鳳尾。

2.6 Cap-S的吸附系數(shù)

為了直觀地反映食材對火鍋底料湯底中Cap-S的吸附情況，分別采用食材在油相和水相Cap-S的吸附系數(shù)，表示不同食材對Cap-S的吸附能力。從表5可以看出，不同食材在牛油和清油火鍋底料湯底中燙煮后，對Cap-S的吸附能力不同；食材在水相中燙煮后，對Cap-S的吸附能力增加，總體高于在油相中燙煮后的吸附情況，其原因可能是：1）Cap-S具有脂溶性，在油相中具有較高的含量，但是食材含有大量的水（除含有部分脂肪，肥牛主要是由瘦肉構(gòu)成，其中含有大量水），可以將食材看做“水相”，當(dāng)食材在火鍋底料湯底水相和油相中燙煮時(shí)，“水相”的食材和火鍋底料湯底的油相之間存在一定的界面，可能會影響Cap-S的轉(zhuǎn)移；2）由研究可以看出火鍋底料湯底油相中Cap-S含量明顯高于水相，因此使用公式計(jì)算吸附系數(shù)時(shí)有可能會使其減小。

表 5 食材在不同火鍋底料湯底燙煮 Cap-S的吸附系數(shù)Table 5 Coefficients of capsaicinoids absorption by cooked foodstuffs in the water and oil phases

對于葷菜類而言，在牛油火鍋底料湯底油相和水相中燙煮后Cap-S吸附系數(shù)分別為0.054～0.202、0.155～0.750；在清油火鍋底料湯底油相和水相中燙煮后Cap-S吸附系數(shù)分別為0.024～0.202、0.201～0.857；總體而言，牛油和清油火鍋底料湯底中葷菜類Cap-S吸附系數(shù)較為接近。肉丸和蝦餃具有一定體積，與其他幾種葷菜相比，其表面積較小，故其對Cap-S的吸附能力較弱。其他幾種葷菜都比較薄，具有相對較大的表面積，因此對Cap-S的吸附較多，吸附系數(shù)較大。

對于素菜類而言，在牛油火鍋底料湯底油相和水相中燙煮后Cap-S吸附系數(shù)分別為0.077～0.846、0.441～4.506；在清油火鍋底料湯底油相和水相中燙煮后Cap-S吸附系數(shù)分別為0.033～0.527、0.260～6.309；總體而言，茼蒿、鳳尾、粉絲對Cap-S的吸附系數(shù)（水相）均大于1，吸附能力較強(qiáng)，其原因可能是由于這些食材具有較大的表面積。花菜、豆皮和藕在牛油和清油火鍋底料湯底中所表現(xiàn)出來的辣味吸附系數(shù)差異較大，其具有原因有待進(jìn)一步研究。

從以上研究可以看出，總體而言，素菜類食材中的葉菜類對Cap-S的吸附較高，葷菜類食材對Cap-S的吸附較低，食材對Cap-S的吸附與表面積有一定關(guān)系。

3 結(jié) 論

食材表現(xiàn)出來的辣味程度與食材的種類和吸附的Cap、D-Cap含量有關(guān)。葷菜類食材對Cap-S的吸附能力低于素菜類食材，且表現(xiàn)出的感官辣度在微辣～中辣范圍，大部分素菜類食材表現(xiàn)出來的感官辣度在中辣～高辣范圍。另外，葉菜類食材的辣味程度普遍高于其他類食材，且葉菜類食材對Cap-S的吸附能力更強(qiáng)，這可能是葉菜類食材對Cap-S的吸附不是單純依靠濃度差，而是具有一定的積累作用，但其原因有待進(jìn)一步研究。

食材吸附Cap-S的含量與底料中Cap-S的含量、種類、底料用油的類型有關(guān)。無論是牛油火鍋底料還是清油火鍋底料，其中的Cap含量都比D-Cap含量高，食材經(jīng)燙煮后，吸附的Cap含量也比D-Cap含量高。而從吸附系數(shù)看，食材在水相中燙煮后的吸附系數(shù)明顯高于在油相中燙煮后的吸附系數(shù)，說明在水相中，食材吸附Cap-S的能力更強(qiáng)，這可能與Cap-S是一類親油疏水性物質(zhì)有關(guān)[29-30]。

牛油底料湯底中的Cap-S在葉菜類中滲透的速率可能比葷菜更快；而清油底料湯底中，葷菜類的滲透速率較快一些。

影響食材辣味的程度是復(fù)合因素作用的結(jié)果，除了與本研究的食材類型、火鍋底料類型、燙煮的方式有關(guān)外，可能還與食材燙煮前的形狀和厚度、食材的新鮮度、火鍋底料熬煮的時(shí)間、香辛料的顆粒度等有關(guān)[31-32]。研究Cap-S的遷移變化規(guī)律，將對辣味物質(zhì)的分級提供幫助，科學(xué)的指導(dǎo)人們健康的飲食。