昭通產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個縣區所產青花椒麻味物質含量，并測定采摘時間和堿（10%Na2CO3）洗對青花椒麻味素含量的影響。[結果]魯甸縣青花椒中麻味素含量最高，可達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量評價和開發利用提供理論依據。

關鍵詞?青花椒;麻味素;含量測定;甲醛滴定法

中圖分類號?TS264?文獻標識碼?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，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味料，被譽為“八大調味品”之一，又是一種傳統中藥材，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油、生物堿、酰胺類物質、木脂素和香豆素等[2-4]。

辛麻味是花椒重要的風味特征，也是評定其品質優劣的重要指標之一。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構上都有一個酰胺基團頭部（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;主要區別是C端烷基鏈長短、不飽和雙鍵的個數、位置及N端異丁基結構的變化[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，結晶體在常溫下極不穩定，短暫暴露于空氣中即可發生氧化或聚合反應而形成深色的黏稠膏狀物質。由于麻味物質的結構相似、種類多樣、性質不穩定，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準品出售以及國內外尚未建立花椒麻味物質的檢測方法[6-7]。

青花椒在昭通地區栽培歷史悠久，早在明、清時期，炎山鄉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業發展，青花椒在種植規模、管理水平、產品品質上有較大提高，已成為當地廣大農戶增產增收的支柱產業。目前，昭通市花椒產值達10多億元，已成為國內三大青花椒集散地之一。但是，大多數對花椒化學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花椒，而昭通青花椒的種植面積雖不斷擴大，但對其化學成分的系統研究卻鮮有報道，缺乏理論數據的支撐，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青花椒樣品中的麻味素含量進行測定，分析昭通地區不同海拔及地理環境所產青花椒的品質，并與其他產地青花椒進行對比，以期為昭通青花椒的質量評價提供基礎數據[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、魯甸縣、永善縣、鎮雄縣、大關縣、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）循環水式真空泵（天津華鑫儀器廠），RE-52AA 旋轉蒸發器（上海亞榮生化儀器廠），HH811-4 電熱恒溫水浴鍋（江蘇醫療器械廠），YB-150 型高速多功能粉碎機（永康市速鋒工貿有限公司），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、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氮轉變為NH4+，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生成質子化的六亞甲基四胺和H+，反應式為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準確滴定，二者反應的化學計量數比為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 溶液進行滴定[10]。

1.2.2?青花椒麻味素浸膏的提取。

準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，蒸發濃縮，得浸膏。冷至室溫后，稱量浸膏質量并記錄?（K2）。

1.2.3?脂肪酸酰胺反應為銨態氮。

準確稱取浸膏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 30 min。在反應時會產生刺激性氣味，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30 min，趁熱過濾，加入蒸餾水使體積達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，終點顏色變為橙紅色。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?結果與分析

2.1?昭通7個縣區青花椒麻味素含量的測定

按“1.2.2”提取昭通市7個縣區所產青花椒麻味素浸膏，用濃硫酸將花椒麻味素中的酰胺態氮轉變為NH4+，消除多余酸后用甲醛法滴定，并計算總酰胺含量，結果見表1。

麻味素是青花椒的重要品質指標，由表1 可見，昭通市7個縣區所產青花椒中，麻味素含量最高的是魯甸縣青花椒，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[（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[（5.604 4±0.598 3） mg/g]所產紅花椒含量高，而昭通魯甸縣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準，大多農戶僅憑其外表來進行判斷，認為采摘時間越晚其質量越好。為此，選擇8和10月份所采的彝良青花椒進行總酰胺含量測定，結果見表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，花椒的顏色則會變為黑色且含籽量極高，將嚴重影響青花椒的品質和農民的經濟收入，為了改善青花椒干品的色澤和增加出籽率，許多椒農在晾曬新鮮青花椒前常用食用堿進行浸泡。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用，尤其是川菜系列中處處可見花椒。現代藥理研究表明，花椒麻味物質還有降血糖血脂、保護胃腸道、麻醉、消炎鎮痛、抗腫瘤等功效[11]，因此，麻味物質含量是花椒的重要品質指標。目前，雖然已知花椒產生麻味的物質基礎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。但由于不同品種、不同產地花椒所含酰胺類物質的結構、辛麻特性、含量、理化性質均不同，且麻味物質性質不穩定，在空氣中極易發生化學反應，使分離、鑒定、純化麻味物質標準品很困難[12]。傳統的液相色譜法、氣相色譜法、紫外分光光度法等檢測方法均由于缺乏標準品或儀器昂貴，在實際應用中受到限制。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個縣區所產青花椒的麻味素含量，其中魯甸縣青花椒麻味素含量為12.428 8 mg/g，比一些知名花椒產地所產花椒的含量高，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評價提供試驗數據參考。

參考文獻

[1]吳亮亮，石雪萍，張衛明.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.花椒麻味物質的研究進展[J].食品工業科技，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].食品與生物技術學報，2011，30（6）：899-904.

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

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

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

[8]熊汝琴，陳必雄，王銳，等.昭通青花椒揮發油成分提取分析[J].湖北農業科學，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）含量的常規檢測[J].林業科學，2014，50（2）：121-126.

[11]闞建全，陳科偉，任廷遠，等.花椒麻味物質的生理作用研究進展[J].食品科學技術學報，2018，36（1）：11-17，44.

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