昭通產(chǎn)青花椒麻味素含量測定

熊汝琴 王維飛 王銳 張正彪

摘要?[目的]建立一種簡便快速測定昭通青花椒麻味素（總酰胺）含量的方法。[方法]采用甲醛滴定法測定昭通7個縣區(qū)所產(chǎn)青花椒麻味物質(zhì)含量，并測定采摘時間和堿（10%Na2CO3）洗對青花椒麻味素含量的影響。[結(jié)果]魯?shù)榭h青花椒中麻味素含量最高，可達(dá)12.428 8 mg/g。10月份采摘的青花椒麻味素含量比8月份采摘的高，堿（10%Na2CO3）洗能改善干花椒色澤和提高出籽率，但不影響其中的麻味素含量。[結(jié)論]甲醛滴定法能簡便快捷測定花椒總酰胺含量，該研究為昭通青花椒的質(zhì)量評價和開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞?青花椒;麻味素;含量測定;甲醛滴定法

中圖分類號?TS264?文獻(xiàn)標(biāo)識碼?A?文章編號?0517-6611（2020）14-0192-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2020.14.054

Abstract?[Objective]The research aimed to establish a simple and rapid method to determine the content of numb-taste components （total acylamides） in?Z. schinifolium?collected from Zhaotong. [Method]Formaldehyde titration method was used to determine the content of numb-taste components （total acylamides） in?Z. schinifolium?collected from seven counties in Zhaotong City. The effects of different pick time and alkali washing by Na2CO3 on the content of numbing components were also determined. [Result]The content of numb-taste components in?Z. schinifolium?collected from Ludian County could reach 12.428 8 mg/g， which was higher than other counties. The content of numb-taste components in?Z. schinifolium?harvested in October was higher than harvested in August. Using edible alkali （10% Na2CO3） to wash the fresh pepper could improve the color of dry?Zanthoxylum?and increase seed-producing percentage， but had no significant effect on the content of numb-taste components. [Conclusion]Formaldehyde titration method can simply and rapidly determine total acylamides in?Zanthoxylum?. This study provides a theory basis for quality evaluation and development and utilization of Zhaotong?Z. schinifolium?.

Key words?Zanthoxylum schinifolium?Sieb. et Zucc.;Numb-taste components;Content determination;Formaldehyde titration

花椒（?Zanthoxylum bungeanum?）是蕓香科（Rutaceae）花椒屬植物的果實，全世界約有250 種，分布于亞洲、美洲、非洲及大洋洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)，我國約有45個種、13個變種。在我國大面積人工種植的主要是青花椒（?Z.schinifolium?Sieb.et Zucc，又名青川椒、崖椒、野椒、香椒子）和紅花椒（?Z.bungeanum?Maxim.，又名川椒、秦椒、蜀椒、大紅袍等）[1]。花椒既是人們常用的食品調(diào)味料，被譽為“八大調(diào)味品”之一，又是一種傳統(tǒng)中藥材，具有溫中散寒、除濕、殺蟲、止痛等作用。花椒中的主要有效成分有揮發(fā)油、生物堿、酰胺類物質(zhì)、木脂素和香豆素等[2-4]。

辛麻味是花椒重要的風(fēng)味特征，也是評定其品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)之一。研究表明，花椒的麻味主要由其中的不飽和脂肪酸酰胺（也稱麻味素）產(chǎn)生。目前，已從花椒中分離鑒定出α-、β-、γ-、δ-山椒素及其衍生物等20多種天然不飽和脂肪酸酰胺。這些山椒素及其衍生物在結(jié)構(gòu)上都有一個酰胺基團(tuán)頭部（N端）和一個鏈狀多不飽和烷基尾部（C端），且C鏈末端都有3 個共軛雙鍵;主要區(qū)別是C端烷基鏈長短、不飽和雙鍵的個數(shù)、位置及N端異丁基結(jié)構(gòu)的變化[5]。花椒麻味素為白色晶體，易溶于氯仿、乙酸乙酯等有機溶劑，結(jié)晶體在常溫下極不穩(wěn)定，短暫暴露于空氣中即可發(fā)生氧化或聚合反應(yīng)而形成深色的黏稠膏狀物質(zhì)。由于麻味物質(zhì)的結(jié)構(gòu)相似、種類多樣、性質(zhì)不穩(wěn)定，給花椒麻味素的分離、純化、樣品保存及鑒定檢測帶來了很多困難，因此至今市面上仍沒有花椒麻味標(biāo)準(zhǔn)品出售以及國內(nèi)外尚未建立花椒麻味物質(zhì)的檢測方法[6-7]。

青花椒在昭通地區(qū)栽培歷史悠久，早在明、清時期，炎山鄉(xiāng)就有種植青花椒的歷史記錄。近年來，昭通市各級政府高度重視青花椒產(chǎn)業(yè)發(fā)展，青花椒在種植規(guī)模、管理水平、產(chǎn)品品質(zhì)上有較大提高，已成為當(dāng)?shù)貜V大農(nóng)戶增產(chǎn)增收的支柱產(chǎn)業(yè)。目前，昭通市花椒產(chǎn)值達(dá)10多億元，已成為國內(nèi)三大青花椒集散地之一。但是，大多數(shù)對花椒化學(xué)成分的研究主要集中于陜西、甘肅、四川、重慶等全國聞名的花椒種植基地所產(chǎn)花椒，而昭通青花椒的種植面積雖不斷擴大，但對其化學(xué)成分的系統(tǒng)研究卻鮮有報道，缺乏理論數(shù)據(jù)的支撐，加上臨近四川、重慶等花椒種植基地，使得昭通青花椒的市場競爭力較弱，品牌效應(yīng)不高。筆者采用甲醛滴定法對昭通市幾個青花椒主要種植縣所產(chǎn)青花椒樣品中的麻味素含量進(jìn)行測定，分析昭通地區(qū)不同海拔及地理環(huán)境所產(chǎn)青花椒的品質(zhì)，并與其他產(chǎn)地青花椒進(jìn)行對比，以期為昭通青花椒的質(zhì)量評價提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[8-9]。

1?材料與方法

1.1?材料

1.1.1?試驗材料。

青花椒樣品分別采于昭通市巧家縣、魯?shù)榭h、永善縣、鎮(zhèn)雄縣、大關(guān)縣、彝良縣、鹽津縣。自然晾干，去籽，粉碎后過60目篩，備用。

1.1.2?主要試劑。

鄰苯二甲酸氫鉀，95%CH3CH2OH，18%HCHO，1 mol/L氫氧化鈉溶液，0.1 mol/L氫氧化鈉溶液，50%濃硫酸，1%酚酞溶液，1%甲基紅溶液，活性炭粉末，蒸餾水。

1.1.3?主要儀器。

CP214 萬分之一電子分析天平（上海奧豪斯儀器有限公司），SHZ-D（Ⅲ）循環(huán)水式真空泵（天津華鑫儀器廠），RE-52AA 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海亞榮生化儀器廠），HH811-4 電熱恒溫水浴鍋（江蘇醫(yī)療器械廠），YB-150 型高速多功能粉碎機（永康市速鋒工貿(mào)有限公司），250 mL 球形冷凝器一套。

1.2?方法

1.2.1?測定原理。

花椒麻味素主要是含氮的不飽和脂肪酸酰胺，但青花椒中的蛋白質(zhì)、生物堿等也含氮，采用乙醇為提取溶劑可以避免或減少同時提取出其他含氮成分。提取出浸膏后，用濃硫酸將花椒麻味素中的酰胺態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4+，其他含氮成分則被濃硫酸分解為N3+，不會影響花椒總酰胺的測定。但NH4+是弱酸，Ka 值為5.6×10-10，不能直接用NaOH滴定，故先用甲醛與其反應(yīng)生成質(zhì)子化的六亞甲基四胺和H+，反應(yīng)式為4NH4+ + 6HCHO =（CH2）6 N4H++ 3H+ + 6H2O。NH4+生成（CH2）6 N4H+（Ka為7.1 × 10-10）后，酸性增強，可被NaOH準(zhǔn)確滴定，二者反應(yīng)的化學(xué)計量數(shù)比為1，即NaOH溶液滴定出的（CH2）6 N4H+量與花椒中總酰胺的含量相等。但由于提取的樣品中可能含有游離酸和H+，需先用NaOH 除去，該過程采用甲基紅指示劑，待終點顏色由紅變黃，消除多余酸后再加入甲醛，以酚酞為指示劑，再用NaOH 溶液進(jìn)行滴定[10]。

1.2.2?青花椒麻味素浸膏的提取。

準(zhǔn)確稱取各縣青花椒粉末10.000 g（?K1）?放置于250 mL 錐形瓶中，加入95%CH3CH2OH 溶液100 mL，50 ℃超聲提取2.5 h，真空抽濾，蒸發(fā)濃縮，得浸膏。冷至室溫后，稱量浸膏質(zhì)量并記錄?（K2）。

1.2.3?脂肪酸酰胺反應(yīng)為銨態(tài)氮。

準(zhǔn)確稱取浸膏2.000 0 g（?K3）?于125 mL圓底燒瓶中，加入10 mL無水乙醇和13.40 mL 50%濃硫酸，搖勻待溶解后，將圓底燒瓶放于沸水浴中反應(yīng) 30 min。在反應(yīng)時會產(chǎn)生刺激性氣味，最終液體顏色為酒紅色。向所得溶液加入8.0 g活性炭粉末，反復(fù)搖晃后靜置30 min，將液體置于沸水浴中用冷凝回流脫色裝置反應(yīng)30 min，趁熱過濾，加入蒸餾水使體積達(dá)166.70 mL（?V1）?待用。

1.2.4?銨鹽中氮含量的測定。

從“1.2.3”所得溶液中取33.30 mL?（V2）?于250 mL 錐形瓶中，加入2 滴1%甲基紅指示劑，用1 mol/L NaOH溶液進(jìn)行滴定至變黃，pH為5～6，消除多余酸。再加入18%甲醛溶液 6.70 mL，2滴酚酞指示劑，振蕩搖勻靜置5 min，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定。溶液pH為8～9時，終點顏色變?yōu)槌燃t色。記錄后者所消耗的氫氧化鈉溶液體積（?V3）?，平行測定3次。

1.2.5?青花椒麻味素（總酰胺）含量計算。青花椒麻味素含量（?G?）的計算公式如下：

2?結(jié)果與分析

2.1?昭通7個縣區(qū)青花椒麻味素含量的測定

按“1.2.2”提取昭通市7個縣區(qū)所產(chǎn)青花椒麻味素浸膏，用濃硫酸將花椒麻味素中的酰胺態(tài)氮轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4+，消除多余酸后用甲醛法滴定，并計算總酰胺含量，結(jié)果見表1。

麻味素是青花椒的重要品質(zhì)指標(biāo)，由表1 可見，昭通市7個縣區(qū)所產(chǎn)青花椒中，麻味素含量最高的是魯?shù)榭h青花椒，為12.428 8 mg/g，其次是巧家縣青花椒，為11.844 1 mg/g，彝良縣青花椒中麻味素含量最低，為6.628 1 mg/g。李菲菲等[10]用甲醛法測定了全國14個花椒樣品的總酰胺含量，昭通青花椒中即使是麻味素含量最低的彝良縣青花椒也比山西芮城陽城鎮(zhèn)[（5.104 4±0.462 5）mg/g]、云南昆明[（5.112 4±0.247 7） mg/g]、陜西寶雞鳳縣[（5.596 6±0.862 1） mg/g]、湖北恩施來鳳縣[（5.603 0±0.299 0） mg/g]、山東淄博博山區(qū)[（5.604 4±0.598 3） mg/g]所產(chǎn)紅花椒含量高，而昭通魯?shù)榭h青花椒所含總酰胺含量則比李菲菲等[10]所測的14個樣品都高。

2.2?采摘時間對青花椒麻味素含量的影響

青花椒在采摘過程中對其成熟度的判斷一直未有明確的評判標(biāo)準(zhǔn)，大多農(nóng)戶僅憑其外表來進(jìn)行判斷，認(rèn)為采摘時間越晚其質(zhì)量越好。為此，選擇8和10月份所采的彝良青花椒進(jìn)行總酰胺含量測定，結(jié)果見表2。由表2可見，8 月份采摘的彝良縣青花椒樣品中麻味素含量為 6.987 4 mg/g，10 月份采摘的樣品中麻味素含量為8.303 9 mg/g，可見，后期采摘的花椒成熟度優(yōu)于前期，麻味素含量也較高。

2.3?食用堿（Na2CO3）洗對青花椒麻味素含量的影響

青花椒干品外表多為翠綠色，其色澤主要取決于晾曬時的溫度和光照時間。若晾曬時，溫度低、光照時間不足或遇水，花椒的顏色則會變?yōu)楹谏液蚜繕O高，將嚴(yán)重影響青花椒的品質(zhì)和農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)收入，為了改善青花椒干品的色澤和增加出籽率，許多椒農(nóng)在晾曬新鮮青花椒前常用食用堿進(jìn)行浸泡。為了探討食用堿浸泡是否影響青花椒麻味素含量，采用同一批永善縣青花椒樣品，用10%Na2CO3溶液浸泡2 h，對比測定，結(jié)果見表3。由表3可知，是否用食用堿浸泡不影響青花椒中的麻味素含量。這可能是由于昭通青花椒樣品中麻味素的C 端鏈狀多不飽和烷基尾部較長、水溶性低的緣故。

3?結(jié)論

花椒由于具有辛麻味的特征而在中國飲食文化中廣泛應(yīng)用，尤其是川菜系列中處處可見花椒?，F(xiàn)代藥理研究表明，花椒麻味物質(zhì)還有降血糖血脂、保護(hù)胃腸道、麻醉、消炎鎮(zhèn)痛、抗腫瘤等功效[11]，因此，麻味物質(zhì)含量是花椒的重要品質(zhì)指標(biāo)。目前，雖然已知花椒產(chǎn)生麻味的物質(zhì)基礎(chǔ)是以山椒素及其衍生物為代表的一系列鏈狀多烯酰胺物質(zhì)。但由于不同品種、不同產(chǎn)地花椒所含酰胺類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、辛麻特性、含量、理化性質(zhì)均不同，且麻味物質(zhì)性質(zhì)不穩(wěn)定，在空氣中極易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使分離、鑒定、純化麻味物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)品很困難[12]。傳統(tǒng)的液相色譜法、氣相色譜法、紫外分光光度法等檢測方法均由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)品或儀器昂貴，在實際應(yīng)用中受到限制。而甲醛滴定法操作簡單、快捷，不需要昂貴儀器，能夠準(zhǔn)確測定花椒總酰胺含量。該研究采用甲醛滴定法測定了昭通7個縣區(qū)所產(chǎn)青花椒的麻味素含量，其中魯?shù)榭h青花椒麻味素含量為12.428 8 mg/g，比一些知名花椒產(chǎn)地所產(chǎn)花椒的含量高，含量較低的彝良縣青花椒麻味素為6.628 1 mg/g，也處于中等水平。此外，試驗也表明，后期采摘的青花椒麻味素含量較高，而食用堿洗并不影響昭通青花椒麻味素含量，該研究可為昭通青花椒的品質(zhì)評價提供試驗數(shù)據(jù)參考。

參考文獻(xiàn)

[1]吳亮亮，石雪萍，張衛(wèi)明.Folin-Ciocalteu比色法測定花椒中多酚含量的研究[J].中國野生植物資源，2010，29（6）：54-56.

[2]王振忠，武文潔.花椒麻味素的研究概況[J].食品與藥品，2006，8（3）：26-29.

[3]周婷，蒲彪，姜歡笑.花椒麻味物質(zhì)的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技，2014，35（10）：385-388，400.

[4]孫國峰，李鳳飛，楊文江，等.花椒有效成分的CO2超臨界萃取工藝[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報，2011，30（6）：899-904.

[5]徐丹萍，蒲彪，葉萌，等.花椒中麻味物質(zhì)的呈味機理及制備方法研究進(jìn)展[J].食品科學(xué)，2018，39（13）：304-309.

[6]邊甜甜，司昕蕾，曹瑞，等.花椒麻味物質(zhì)提取、分離、純化及生理活性研究進(jìn)展[J].中國中醫(yī)藥信息雜志，2017，24（12）：133-136.

[7]張敬文，趙鐳，黃帥，等.花椒中麻味物質(zhì)定量檢測的研究概況[J].中國調(diào)味品，2015，40（3）：125-128.

[8]熊汝琴，陳必雄，王銳，等.昭通青花椒揮發(fā)油成分提取分析[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，57（24）：139-142.

[9]熊汝琴，李平，王銳.Folin-Ciocalteu比色法測定昭通青花椒總酚含量[J].中國調(diào)味品，2019，44（10）：140-143.

[10]李菲菲，李孟樓，崔俊，等.花椒麻味素（酰胺類）含量的常規(guī)檢測[J].林業(yè)科學(xué)，2014，50（2）：121-126.

[11]闞建全，陳科偉，任廷遠(yuǎn)，等.花椒麻味物質(zhì)的生理作用研究進(jìn)展[J].食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報，2018，36（1）：11-17，44.

[12]郭靜.花椒麻味物質(zhì)的分析測定方法和功能作用研究[J].中國調(diào)味品，2008（5）：73-76.