貯藏溫度和包裝方式對花椒麻味物質含量影響的研究

宋瑩瑩，闞建全，張 藝，武菁菁

(西南大學食品科學學院，重慶市農產品加工及貯藏重點實驗室，農業部農產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室(重慶)，重慶400715)

花椒(Zanthoxylum L.)，屬蕓香科(Rurtaeeae)花椒屬(ZanthoxylumLinn)植物，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。我國約有50種，13個變種，主要品種為青椒(Z Schinifolium Sieb.et.Zucc.)和花椒(Z Bungeanum Maxim.)［1］，分布于我國北部至西南，有四川漢源、陜西韓城、重慶江津、山東泰安、甘肅武都等著名的花椒生產基地。花椒中的化學成分主要有揮發油、酰胺、生物堿、脂肪酸、香豆素等，其中酰胺類物質是花椒麻味的主要呈味物質，大多為鏈狀不飽和脂肪酸酰胺，其它則連有芳環的酰胺。花椒麻味是判斷花椒品質最重要的因素之一。人們取花椒果實或葉片［2］做調味品，氣味芳香，味微甜，辛溫麻辣，被譽為“十三香”之首、“八大味”之一，具有抗氧化［3］、麻醉、抑菌［4－5］、消炎［6］、祛風、除濕和鎮痛［7］等功效，還是護膚品中一種重要的原料8］。現在，人們通常將花椒采摘曬干后直接做調味食用，或者簡單粉碎加工成花椒粉［9］，也加工成花椒油。然而花椒的品質在貯藏過程中將發生較大變化［10］，不論是色澤、香氣還是麻味強度都大大降低，特別是粉碎后的花椒，在常溫和散裝條件下其品質很快就變得難以接受。但國內外有關花椒在貯藏過程中品質變化的研究還很少有報道。本文研究花椒不同粉碎顆粒大小、不同包裝方式和不同貯藏條件對花椒麻味物質含量的影響，旨在為花椒產品的品質的提高和質量控制提供實驗數據。

表1 包裝材料厚度與性能Table 1 Thicknesses and performance of packing materials

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮青花椒(九葉青)、紅花椒(大紅袍) 重慶北碚天生農貿市場購買;透明包裝袋(PE/PA共擠膜，規格13cm×17cm)、鋁箔包裝袋(PET/NY/AL/CPP復合膜，規格13cm×17cm)、保鮮袋(PE膜，規格25cm×17cm) 臺州市名科塑業公司。包裝袋的厚度和透氣性如表1所示;花椒麻味物質標準品(GC－MS檢測分析其相對含量高達99%) 本實驗室自制;甲醇(色譜純)、甲醇(分析純) 成都科龍試劑廠。

DHG－9240電熱恒溫鼓風干燥箱 上海齊欣科學儀器有限公司;HWS－26數顯恒溫水浴鍋 金壇市富華儀器有限公司;ZWX－900多功能薄膜封口機

溫州鹿新達包裝機械廠;LC－20A型高效液相色譜儀 日本島津公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 將新鮮的青花椒和紅花椒分別放入50℃電熱鼓風干燥箱中干燥，將去籽后的花椒果皮用粉碎機粉碎，過 40、60、80、100目篩備用。

采用下列貯藏方法進行包裝貯藏［11－13］:真空包裝:選用40目的碎花椒，用透明包裝袋和鋁箔包裝袋進行真空密封包裝，真空度達0.085MPa;普通包裝:選用40目的碎花椒，用透明包裝袋和鋁箔包裝袋進行不抽真空包裝;保鮮袋散裝，選用不同顆粒大小的花椒(整粒、40、60、80、100目)，分別裝入保鮮袋，未封口。再將各種包裝處理了的花椒樣品分別放于5℃、室溫和40℃下進行貯藏。每隔30天測定1次樣品中的麻味物質含量。每個樣品重復測定3次。

1.2.2 花椒麻味物質含量的HPLC測定方法［14－17］

1.2.2.1 液相色譜條件 色譜柱:Shim－PACK C18(4mm ×250mm，5μm)。

流動相:60%甲醇－水溶液;洗脫時間:50min;檢測波長:254nm;柱溫:40℃;流速:1.0mL/min;樣品進樣量:5μL。

1.2.2.2 花椒麻味物質樣品溶液的制備 取包裝袋中的花椒樣品(整粒花椒粉碎后過40目)約1g(精確至0.001g)，置于三角燒瓶中，加入50mL甲醇，用保鮮膜封口，于50℃水浴浸提4h，過濾，殘渣用30mL甲醇同法再提取1次，合并上清液，將濾液轉移至100mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，搖勻，過0.45μm微孔濾膜，即得花椒麻味物質樣品溶液。

1.2.2.3 樣品測定 以本課題組研制的花椒麻味物質標準品為標樣，用甲醇溶解后配成一系列不同濃度的標準樣品溶液。使用高效液相色譜儀在1.2.2.1條件下進行分析測定。

以峰面積之和(Y)與對應花椒麻味物質標準品的濃度(X)進行線性回歸，得回歸方程為:y=98762x－106843(R2=0.9995)。

精密吸取花椒麻味物質樣品溶液5μL，在1.2.2.1條件下進行液相色譜測定。根據樣品的峰面積從標準曲線上讀出麻味物質的量，按下式計算出樣品中麻味物質含量。

麻味物質含量(mg·g－1)=麻味物質的量(μg)×稀釋倍數(mL)/(樣品取樣量(g)×進樣量(μL))

1.3 實驗數據處理方法

實驗數據采用 SPSS(Version 16.0)和 Origin(Version 8.6)軟件進行處理與分析。

2 結果與分析

2.1 花椒麻味物質標準品液相色譜圖

花椒麻味物質標準品在HPLC圖譜中主要有三個峰，保留時間在26～33min左右，如圖1所示。

圖1 花椒麻味物質標準品高效液相色譜圖Fig.1 High performance liquid chromatogram of numb taste standard of Zanthoxylum L.

2.2 青花椒和紅花椒原料的麻味物質含量研究

原青花椒麻味物質含量為60.15mg/g，原紅花椒中麻味物質含量為20.05mg/g。可見，原紅花椒中麻味物質含量明顯低于原青花椒中麻味物質含量。綜合所有數據，由方差分析得出，青花椒和紅花椒的麻味物質含量在品種上存在顯著性差異(p＜0.05)。單從麻味物質這一指標來看，青花椒品質優于紅花椒。

2.3 花椒顆粒大小對其在室溫散裝貯藏過程中麻味物質含量的影響

由圖2、圖3可知，在室溫散裝貯藏過程中，碎花椒麻味物質含量變化較大，整粒花椒麻味物質相對變化較小，當在此貯藏六個月時，整粒花椒的麻味物質含量仍較高，而碎花椒的麻味物質含量幾乎降低到零，但不同目數之間花椒麻味物質變化差異不大。

圖2 不同顆粒大小的青花椒在室溫散裝貯藏過程中麻味物質含量的變化Fig.2 Changes in the content of numb taste components in Zanthoxylum schinifolium Sieb.et Zucc of different meshes in bulk during storaging at room temperature for 6 months

圖3 不同顆粒大小的紅花椒在室溫散裝貯藏過程中麻味物質含量的變化Fig.3 Changes in the content of numb taste components in Zanthoxylum bungeanum Maxim of different meshes in bulk during storaging at room temperature for 6 months

采用SPSS軟件中的LSD對實驗數據進行方差分析得出，在室溫散裝貯藏過程中不同目數碎青花椒或碎紅花椒之間其麻味物質含量變化均無顯著性差異，整粒青花椒與不同目數碎青花椒相比或整粒紅花椒與碎紅花椒相比，其麻味物質含量差異顯著(p＜0.05)。原因可能是碎花椒顆粒與空氣接觸面積較大，導致花椒麻味物質的氧化反應［18－19］速度較快或揮發損失較嚴重。

2.4 不同貯藏溫度和包裝方式對花椒貯藏過程中麻味物質含量的影響

2.4.1 不同包裝方式對碎青花椒和碎紅花椒(40目)在5℃下貯藏過程中麻味物質含量的影響 由圖4、圖5可知，在5℃下貯藏，隨著貯藏時間的延長，各種包裝方式的碎花椒麻味物質含量均呈降低趨勢。

在碎青花椒中，鋁箔真空包裝的碎青花椒麻味物質含量降低最少，與其它包裝方式之間均存在顯著性差異(p＜0.05)，但透明真空包裝、透明非真空包裝、鋁箔非真空包裝和保鮮袋散裝對碎青花椒麻味物質含量的影響差異性均不顯著。

與碎青花椒類似，鋁箔真空包裝的碎紅花椒麻味物質含量也降低最少，與其它包裝方式之間均存在顯著性差異(p＜0.05)。保鮮袋散裝與真空包裝之間存在顯著性差異(p＜0.05)。透明非真空包裝與透明真空、鋁箔非真空包裝之間也存在呈顯著性差異(p＜0.05)。其余包裝方式之間碎紅花椒麻味物質含量均不存在顯著性差異。

圖4 5℃下貯藏時不同包裝方式的青花椒顆粒(40目)麻味物質含量的變化Fig.4 Changes in the content of numb taste components in Zanthoxylum schinifolium Sieb.et Zucc of 40 mesh with various packing methods during storaging at 5℃for 6 months

2.4.2 不同包裝方式對碎青花椒和碎紅花椒(40目)在室溫下貯藏過程中麻味物質含量的影響 由圖6、圖7可知，在室溫下貯藏，隨著貯藏時間的延長，各種包裝方式的碎花椒麻味物質含量均呈降低趨勢。

圖5 5℃下貯藏時不同包裝方式的紅花椒顆粒(40目)麻味物質含量的變化Fig.5 Changes in the content of numb taste components in Zanthoxylum bungeanum Maxim of 40 mesh with various packing methods during storaging at 5℃for 6 months

圖6 室溫下貯藏時不同包裝方式的青花椒顆粒(40目)麻味物質含量的變化Fig.6 Changes in the content of numb taste components in Zanthoxylum schinifolium Sieb.et Zucc of 40 mesh with various packing methods during storaging at room tempreture for 6 months

在室溫下時，碎青花椒和碎紅花椒都為鋁箔真空包裝時麻味物質含量降低最少，與透明非真空包裝時的麻味物質含量存在顯著性差異(p＜0.05)，保鮮袋散裝的花椒麻味物質含量降低最多，與其它包裝方式之間均存在顯著性差異(p＜0.05)，其余包裝方式之間花椒麻味物質含量均無顯著性差異。

2.4.3 不同包裝方式對碎青花椒和碎紅花椒(40目)在40℃下貯藏過程中麻味物質含量的影響 由圖8、圖9可知，在40℃下貯藏，隨著貯藏時間的延長，各種包裝方式的碎青花椒和碎紅花椒麻味物質含量均呈降低趨勢，降低程度在三個貯藏溫度中為最大。

圖7 室溫下貯藏時不同包裝方式的紅花椒顆粒(40目)麻味物質含量的變化Fig.7 Changes in the content of numb taste components in Zanthoxylum bungeanum Maxim of 40 mesh with various packing methods during storaging at room tempreture for 6 months

圖8 40℃下貯藏時不同包裝方式的青花椒顆粒(40目)麻味物質含量的變化Fig.8 Changes in the content of numb taste components in Zanthoxylum schinifolium Sieb.et Zucc of 40 mesh with various packing methods during storaging at 40℃for 6 months

碎青花椒中，鋁箔真空包裝的碎青花椒麻味物質含量降低最少，保鮮袋散裝的碎青花椒麻味物質含量降低最多，兩種包裝方式各自與其它包裝方式之間均存在顯著性差異(p＜0.05)。透明真空包裝與透明非真空包裝的碎青花椒麻味物質含量之間存在顯著性差異(p＜0.05)。其余包裝方式之間均不存在顯著性差異。

碎紅花椒中，鋁箔真空包裝的碎青花椒麻味物質含量降低最少，保鮮袋散裝的碎青花椒麻味物質含量降低最多，兩種包裝方式各自與其它包裝方式之間均存在顯著性差異(p＜0.05)。透明真空包裝、透明非真空包裝和鋁箔非真空包裝對碎青花椒麻味物質含量的影響差異性均不顯著。

圖9 40℃下貯藏時不同包裝方式的紅花椒顆粒(40目)麻味物質含量的變化Fig.9 Changes in the content of numb taste components in Zanthoxylum bungeanum Maxim of 40 mesh with various packing methods during storaging at 40℃for 6 months

溫度對花椒貯藏過程中麻味物質含量的影響顯著:低溫條件利于花椒麻味物質的保持，而高溫下花椒麻味物質含量降低較快。原因在于貯藏溫度較高時，花椒麻味物質氧化反應加速，導致花椒麻味物質含量加速變化。

不同包裝方式對花椒貯藏過程中麻味物質含量的影響也非常顯著。保鮮袋散裝時，花椒與空氣充分接觸，氧氣的存在使得麻味物質很快被氧化。采用真空包裝，隔絕了花椒與外界氧氣的接觸，氧化反應速度減慢或因封閉阻止了花椒麻味物質的揮發損失，因而貯藏效果較好。鋁箔材料具有良好的隔水、隔氧、遮光功能，經密封、真空包裝后，進一步提高了作為包裝材料所必需的對水汽、空氣、細菌等的屏蔽性能，可更好的防止食品氧化、分解、霉變、受潮等，較大程度延緩了花椒品質的變化，并且由于花椒麻味物質對紫外線較為敏感，暴露在紫外條件下時很容易發生降解［10］，使用鋁箔材料就大大降低了紫外線對花椒麻味物質的影響。

國內外研究認為，花椒麻味物質在氧氣、水溶液、高溫、酸性環境、紫外等條件下［10］都容易發生變化。但由于花椒麻味物質結構、種類較為復雜，為一系列不飽和脂肪酸酰胺化合物，分離鑒定難度較大，因而還沒有具體研究能探明其貯藏過程中麻味物質減少的具體機理。有研究認為是其結構中的共軛三烯結構對氧氣很敏感［18］，麻味物質通過氧化、水合等［19］反應生成更為穩定的衍生物［20］，導致麻味物質含量降低。

3 結論

本實驗研究結果表明:紅花椒和青花椒中的麻味物質含量相差較大，存在顯著性差異(p＜0.05);常溫下整粒花椒比碎花椒易于貯藏;貯藏溫度和包裝方式對花椒貯藏過程中麻味物質含量變化影響顯著，不同貯藏溫度之間或不同包裝方式之間存在顯著性差異(p＜0.05)。在一定貯藏溫度范圍內，貯藏溫度越低，花椒麻味物質越穩定;采用鋁箔真空包裝，保留花椒麻味物質效果最好，即使在較高貯藏溫度下也能較好的保留花椒麻味物質。

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