不同種源大紅袍花椒油風味分析及抑菌效果研究

童光森

(1.四川旅游學院，成都 610100；2.成都大學肉類加工四川省重點實驗室，成都 610106)

花椒在我國具有悠久的栽培歷史，廣泛應(yīng)用于食品調(diào)味中，具有賦味、增香、解膩等作用，是我國食品領(lǐng)域常用的香辛調(diào)味料[1]?；ń分饕絮０奉愇镔|(zhì)、生物堿、揮發(fā)性油等多種有效成分，不僅可以作為香辛調(diào)味品原料，也可以用于消炎鎮(zhèn)痛、抑菌等領(lǐng)域[2]。目前花椒屬植物在我國種植45種，主要集中在四川、重慶、陜西、甘肅等地，受種植地環(huán)境的影響，各地種植的花椒品質(zhì)差異較大，導致食品調(diào)味效果差異顯著，不同種源花椒品質(zhì)差異性研究成為調(diào)味企業(yè)急需解決的難點[3]。

基于此，本研究選取甘肅秦安、陜西韓城、河南林州、山東萊蕪、四川茂縣等地種植的大紅袍花椒并制備花椒油，通過對比分析不同地域種植的大紅袍花椒花椒油麻味物質(zhì)含量差異、對麻味穩(wěn)定性的影響，并制備椒麻雞絲，分析其應(yīng)用效果感官評價及不同種源制備的花椒油抑菌效果。本研究為花椒油制備原料選擇以及調(diào)味效果、抑菌效果控制提供了研究方法借鑒及理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

胰蛋白胨、瓊脂、乙醚(AR)、二甲基亞砜等：均為分析純，成都市化學試劑廠；甘肅秦安大紅袍花椒、陜西韓城大紅袍花椒、河南林州大紅袍花椒、山東萊蕪大紅袍花椒、四川茂縣大紅袍花椒：購于成都五塊石農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場。對花椒品質(zhì)進行編號，具體見表1。

表1 花椒品種編號Table 1 The numbering of different kinds of Zanthoxylum

1.1.2 儀器與設(shè)備

FA1204B電子天平 上海天平儀器廠；RXH-14-B干燥箱 常州市步遠干燥設(shè)備有限公司；LZQS100高速粉碎機 昆山強威粉體設(shè)備有限公司；HH-M4恒溫水浴鍋 上海赫田科學儀器有限公司；LC600A液相色譜儀 南京科捷分析儀器有限公司；BD420Y真空包裝機 溫州市貝德機械科技有限公司；6800氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 江蘇天瑞儀器股份有限公司;LRH-70生化培養(yǎng)箱、230G可見分光光度計 上海精密儀器儀表有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 花椒油制備

參考王立艷等[4]的方法，將花椒放入干燥箱中，干燥至水分含量為15%，放入高速粉碎機粉碎，過20目篩子；將色拉油加熱至135 ℃，添加其質(zhì)量50%的花椒粉，勻速攪拌15 min，靜置12 h，用300目過濾網(wǎng)過濾花椒油，真空分裝，(4±1) ℃冷藏，花椒油制備完成，真空包裝。

1.2.2 椒麻雞絲制備

取凈雞胸肉入水中煮沸，煮制20 min，然后冷卻至室溫；取雞胸肉切成0.3 cm×0.3 cm×5 cm的條狀，添加20%的花椒油、3%的鹽，攪拌均勻即可[5]。

1.2.3 麻味物質(zhì)含量測定

參考楊瑞麗[6]的方法，采用高效液相色譜法測定，具體方法依據(jù)DB50/T 321-2009標準[7]。

1.2.4 麻味物質(zhì)損失率

麻味物質(zhì)損失率(%)=(M-M1)/M1×100%。

式中：M為儲藏后花椒油麻味物質(zhì)含量，M1為儲藏前花椒油麻味物質(zhì)含量。

1.2.5 揮發(fā)性成分測定

參考吳素蕊[8]的方法，采用GC-MS進行分析。GC條件：色譜柱：25 m×0.25 mm×0.2 μm；進樣溫度250 ℃；起始溫度35 ℃，保持5 min，以5 ℃/min升溫至100 ℃，保持5 min，以5 ℃/min升溫至230 ℃，保持5 min；載氣為氦氣：流速為1 mL/min；分流進樣。MS條件：離子源溫度220 ℃；電子能量70 eV；接口溫度240 ℃；質(zhì)量掃描范圍30～300 u。

1.2.6 感官評定

不同種源花椒制備的花椒油應(yīng)用后感官評定采用10分制，分別從麻味感、醇厚感、氣味、回味感4個方面評定，感官評定人員由20人組成，平均年齡20歲，針對評定內(nèi)容進行評前培訓，并嚴格按照感官評定要求進行，評分去除最高分與最低分，取平均分[9]，具體評定標準見表2。

表2 感官評定標準Table 2 Sensory evaluation criteria

1.2.7 菌落生長曲線測定

參考柴麗琴[10]的方法，在液體培養(yǎng)基中加入不同提取液，在37 ℃條件下培養(yǎng)，每隔2 h測定600 nm處的吸光值，并繪制生長曲線。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

所有實驗測試平行3次，通過SPSS與Excel 2007進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，P<0.05[11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種源花椒對花椒油麻味物質(zhì)含量的影響

圖1 花椒油麻味物質(zhì)含量Fig.1 The content of numb-taste substances in Zanthoxylum oils

花椒油是通過油脂加熱溶解花椒粉中的呈香呈味物質(zhì)，其含有大量麻味素(酰胺物質(zhì))，同一品種花椒麻味素含量受產(chǎn)地土壤環(huán)境、日照、氣候等影響較大。在制備花椒油的過程中，受加工程度和油溫等條件的影響，花椒的麻味物質(zhì)也會有損失[12]。由圖1可知，在同一工藝條件下制備的不同種源花椒油其麻味物質(zhì)的含量有顯著差異，其中D花椒油中麻味物質(zhì)含量最高，達到21.02 g/kg，其次為A，B，E，C；說明D品種花椒制備的花椒油麻味程度表現(xiàn)最佳，優(yōu)于其他地區(qū)種植的大紅袍花椒。

2.2 不同種源花椒對花椒油儲存期麻味穩(wěn)定性的影響

圖2 貯藏期間麻味物質(zhì)含量變化情況Fig.2 Changes in content of numb-taste substances during storage

花椒油在貯藏過程中，其風味物質(zhì)受光照、溫度、包裝方式等影響，在貨架期內(nèi)過氧化值增長，不僅影響風味物質(zhì)，而且影響外觀，生產(chǎn)過程中常添加抗氧化劑，防止其酸敗變質(zhì)，控制麻味物質(zhì)流失[13]。由圖2可知，不同種源大紅袍花椒制備的花椒油在貯藏期間麻味物質(zhì)含量均呈下降趨勢，但相對比較平緩，差異不顯著；A，B，C，D，E品種大紅袍花椒制備的花椒油在貯藏75 d時，其麻味損失率分別為17.99%、20.02%、19.19%、22.69%、21.54%，D品種大紅袍花椒制備的花椒油在貯藏期間麻味物質(zhì)損失率最大，其次為E，B，C，A。通過結(jié)果分析，受花椒種源影響，花椒在麻味物質(zhì)含量、水分含量、抗氧化物質(zhì)含量等方面具有顯著差異，麻味物質(zhì)極易通過水合作用或氧化生產(chǎn)其他衍生物，降低麻味物質(zhì)含量，制備的花椒油在貯藏期麻味物質(zhì)含量下降，對比各種源花椒麻味損失率，A品種制備的花椒油損失率最低，穩(wěn)定性最佳。

2.3 不同種源花椒對花椒油揮發(fā)性成分的影響

花椒油揮發(fā)性風味物質(zhì)成分種類與含量受花椒品種、種植地土壤環(huán)境、光照及溫度等因素的影響[14]。對5種不同種源花椒按相同工藝指標制備花椒油，通過GC-MS檢測，其揮發(fā)性成分見表3。

表3 5種花椒油揮發(fā)性成分分析Table 3 Analysis of volatile components of 5 kinds of Zanthoxylum oils

由表3可知，共檢測出31種風味物質(zhì)：A檢測出31種，其中烷烴類11.15%，酸類0.28%，醇類45.52%，酯類5.04%，醛類1.2%，酮類1.97%，烯類34.84%；B檢測出30種，其中烷烴類12.28%，酸類0.41%，醇類46.69%，酯類4.46%，醛類0.95%，酮類1.85%，烯類34.84%；C檢測出29種，其中烷烴類12.95%，酸類0.39%，醇類44.21%，酯類5.25%，醛類1%，酮類2.35%，烯類33.36%；D檢測出30種，其中烷烴類11.9%，酸類0.39%，醇類49.53%，酯類2.53%，醛類0.9%，酮類2.18%，烯類32.57%；E檢測出27種，其中烷烴類13.41%，酸類0.3%，醇類46.1%，酯類3.17%，醛類1.06%，酮類1.73%，烯類34.23%。B品種制備的花椒油未檢測出香芹醇，C品種制備的花椒油未檢測出2-苯基-2-乙基丁酸、4-萜烯醇，D品種制備的花椒油未檢測出(E,E)-2,4-癸二烯醛，E品種制備的花椒油未檢測出2-苯基-2-乙基丁酸、4-萜烯醇、香芹醇、香茅醛。

不同種源花椒制備的花椒油主要揮發(fā)性成分為醇類與烯類，兩種揮發(fā)性成分直接影響花椒油的醇厚度，其含量越高，回味程度越好。其中D花椒制備的花椒油這兩種成分占82.1%，比例最高，回味程度最佳，醇厚度最佳，其次為A品種80.36%，E品種80.33%，B品種80.05%，C品種78.06%；花椒油中酯類物質(zhì)主要影響花椒油的香味，A與C品種制備的花椒油酯類物質(zhì)含量分別為5.04%和5.25%，制備的花椒油香味佳，B的含量為4.46%，次之，D和E品種制備的花椒油酯類物質(zhì)含量僅為2.53%和3.17%，相對含量較低，香味較差。

綜上分析，A品種花椒制備的花椒油風味物質(zhì)種類含量最多，C品種花椒制備的花椒油酯類物質(zhì)所占比例最高，醇類與烯類含量豐富，香味與氣味最佳；D品種花椒制備的花椒油回味程度最佳，醇厚度最佳。

2.4 不同種源花椒對花椒油應(yīng)用效果感官品質(zhì)的影響

通過將不同種源花椒制備的花椒油應(yīng)用到椒麻雞絲的制備中，分析成品椒麻雞絲的麻味感、醇厚感、氣味、回味感4個指標?；ń酚驮趹?yīng)用過程中，與雞絲、鹽等協(xié)同作用，更好地將花椒油的影響顯現(xiàn)出來。

圖3 花椒油應(yīng)用效果感官評分結(jié)果Fig.3 Sensory scoring results of Zanthoxylum oils’ application effect

由圖3可知，不同種源花椒制備的花椒油制作的椒麻雞絲感官評分均較高，但是不同指標差異顯著，說明不同種源的花椒對其制備的花椒油應(yīng)用效果有影響；在麻味感方面，D品種花椒制備的花椒油應(yīng)用效果評分最高，其次是A，B，E，C，這一結(jié)果與不同種源花椒對花椒油麻味物質(zhì)含量的影響結(jié)果一致；在醇厚感和回味感方面，D品種花椒制備的花椒油應(yīng)用效果評分最高，其次為A，E，B，C，這一結(jié)果與花椒油揮發(fā)性成分分析結(jié)果一致；在氣味方面，A品種花椒制備的花椒油應(yīng)用效果評分最高，其次是D，B，C，E，其感官效果主要受風味物質(zhì)種類及含量影響；綜合分析，D品種制備的花椒油應(yīng)用效果最佳，感官評價總分為37.86，其次是A，B，E，C。

2.5 不同種源花椒油對椒麻雞絲抑菌效果的影響

圖4 大腸桿菌生長曲線Fig.4 The growth curves of E.coli

圖5 金黃色葡萄球菌生長曲線Fig.5 The growth curves of Staphylococcus aureus

圖6 枯草芽孢桿菌生長曲線Fig.6 The growth curves of Bacillus subtilis

圖7 沙門氏菌生長曲線Fig.7 The growth curves of Salmonella

食品腐敗變質(zhì)主要是受微生物污染，常見的主要是大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌、沙門氏菌，本研究通過對比不同種源花椒制備的花椒油對椒麻雞絲在冷藏期間4種常見菌的變化情況，分析其抑菌效果。

由圖4可知，對照組的大腸桿菌在冷藏的前2 h快速增長，在2～8 h進入穩(wěn)定期，從8 h開始進入增長期，相對對照組，不同種源花椒制備的花椒油在椒麻雞絲中明顯抑制了大腸桿菌的增長，D種源制備的花椒油抑菌效果最佳。由圖5可知，對照組金黃色葡萄球菌在冷藏前10 h處于快速增長期，在10 h后進入穩(wěn)定期，D，E兩種源花椒制備的花椒油金黃色葡萄球菌生長曲線平緩，整體抑制效果較好，A，B，C在冷藏12～16 h出現(xiàn)短期輕微增長，但是不影響整體抑菌效果。由圖6可知，對照組枯草芽孢桿菌生長曲線具有明顯的調(diào)整期，整體呈上升趨勢，在18 h后增長緩慢，曲線增長速率趨于穩(wěn)定，相對對照組，不同種源花椒制備的花椒油在椒麻雞絲冷藏過程中其生長曲線均出現(xiàn)短期快速增長，但整體增長明顯低于對照組，對枯草芽孢桿菌的抑制效果較好。由圖7可知，沙門氏菌的CD值隨培養(yǎng)時間的延長而增長，生長曲線呈現(xiàn)S形，具有明顯的對數(shù)期和穩(wěn)定期，實驗組生長曲線相對平穩(wěn)，延遲了對數(shù)期的到來，有效地控制了沙門氏菌在對數(shù)期的生長，達到了良好的抑菌效果。綜上分析，不同種源花椒制備的花椒油在椒麻雞絲的冷藏過程中均有良好的抑菌效果，D效果最佳，其次是E，A，B，C。

3 結(jié)果與討論

不同種源花椒制備的花椒油品質(zhì)上具有明顯的差異。本文通過對比5種不同種源大紅袍花椒制備的花椒油的麻味物質(zhì)含量、麻味物質(zhì)穩(wěn)定性、花椒油揮發(fā)性成分、花椒油應(yīng)用效果感官評價以及對椒麻雞絲抑菌效果，研究結(jié)果表明：四川茂縣大紅袍花椒制備的花椒油麻味含量最高，其次為甘肅秦安大紅袍花椒、陜西韓城大紅袍花椒、山東萊蕪大紅袍花椒、河南林州大紅袍花椒，在花椒油貯藏期間麻味物質(zhì)損失率最低的是甘肅秦安大紅袍花椒，穩(wěn)定性最佳，四川茂縣大紅袍花椒制備的花椒油麻味物質(zhì)損失率最大；甘肅秦安大紅袍花椒制備的花椒油風味物質(zhì)種類含量最多，香味與氣味最佳，四川茂縣大紅袍花椒花椒制備的花椒油回味感、醇厚度最佳，結(jié)合感官評分，四川茂縣大紅袍花椒制備的花椒油應(yīng)用感官效果最佳，其次是甘肅秦安大紅袍花椒、陜西韓城大紅袍花椒、山東萊蕪大紅袍花椒、河南林州大紅袍花椒；不同種源花椒制備的花椒油在椒麻雞絲的冷藏過程中均有良好的抑菌效果，四川茂縣大紅袍花椒效果最佳，其次是山東萊蕪大紅袍花椒、甘肅秦安大紅袍花椒、陜西韓城大紅袍花椒、河南林州大紅袍花椒。

通過對比不同種源花椒制備的花椒油的品質(zhì)差異研究，為調(diào)味品生產(chǎn)企業(yè)合理選擇花椒原料提供了參考依據(jù)，也為相關(guān)研究提供了方法借鑒。