花椒的增香試驗及其風味成分比較分析

易謙武，王明東，鐘小廷，徐 惠，王 怡，劉達玉

（1.成都國釀食品股份有限公司，四川成都 611731；2.成都大學食品加工重點實驗室，四川成都 610106）

0 引言

花椒是川菜的關鍵和特色調味輔料，長期以來，川菜中花椒主要采用手抓嘴嘗的方式決定用量，主要利用其花椒酰胺的麻味，而對花椒香味的利用研究不夠，在實際應用中，經常出現油炸焦煳的情況，不僅出現焦煳苦味，而且花椒酰胺也遭到高溫破壞，致使價格昂貴的花椒未能充分體現價值。因此，研究花椒油炸增香的精準工藝條件，既可保持其麻味，又可增加香味，顯著提升食品的麻香味，可以實現雙重增味的效果；同時，優化條件還可以減少花椒麻度喪失焦煳味，所以花椒油炸增香需要精準化工藝，才能達到理想的效果。四川成都已經把川菜作為重大產業來打造，2030 年將成為全球川菜中央廚房[1]，智能化油炸技術裝備的應用，也迫切需要油炸增香的工藝條件，作為智能化裝備精準運行的基礎，以及對花椒采用不同油炸溫度和時間的增香試驗，以及感官評定和GC/MS 分析檢測等手段，探討花椒在油炸過程中的色香味變化規律，助推川菜產業花椒調味增香工藝的標準化發展。

1 材料與儀器設備

1.1 材料與方法

花椒（選用紅花椒，具有特有的麻辣味和揮發性香味，符合GB/T 30391—2013 標準）、菜籽油（具有菜籽油特有的滋味，無異味，符合GB1536—2004中壓榨成品菜籽油、浸出成品菜籽油二級質量指標），購于十陵好樂購超市；乙醚、四氫呋喃、NaCl（分析純）、甲醇（色譜純）、乙腈（色譜純），成都市科龍化工試劑廠提供；花椒酰胺類成分對照品，遠成共創科技有限公司提供；C7-C30 正構烷烴標準品，美國Sigma-Aldrich 提供。

1.2 儀器與設備

XZD-1500 型電加熱油炸鍋，鑫正達機械制造有限公司產品；7890A-5975C 型氣相色譜-質譜聯用儀、G1701EA 型質譜工作站、NIST 08 MS 數據庫，美國Agilent 公司產品；SPME 型手柄、65 μm DVB/PDMS 型萃取頭，美國Sigma-Aldrich 公司產品；H01-1G 型磁力攪拌器，梅穎浦儀器儀表制造有限公司產品；LD6100-1 型電子天平，沈陽龍騰電子有限公司產品；R-201 型旋轉蒸發器，上海申順生物科技有限公司產品；15 mL 頂空瓶，上海安譜科學儀器有限公司產品；FC-1020 型恒溫水浴鍋，無錫冠亞恒溫制冷技術有限公司產品。

1.3 試驗方法

1.3.1 花椒的油炸試驗

將特麻花椒放置在油炸鍋菜油中油炸，在150～200 ℃溫度內，選用不同的溫度和時間組合，進行油炸試驗。

1.3.2 花椒的測定指標

干花椒花椒酰胺含量的測定，參照宋麗等人[2]測定花椒中花椒酰胺的測定方法；油炸花椒紅度的測定，使用色度儀或感官對比直接測定；油炸花椒揮發性風味物質成分的測定，參照曹靜等人[3]的揮發性風味成分測定方法。

2 結果與分析

2.1 不同油炸條件對花椒感官變化的影響

干花椒經過150，160，170，180 ℃溫度油炸之后，干花椒的麻味、色澤、香味均發生了變化。其中，麻味均逐漸下降，色澤均為紅艷逐漸變成暗紅或黑黃色，其香味逐漸突出，先有熟制花椒香味，再呈現花椒特有香氣和油炸香氣，香味濃郁協調，最后是逐漸出現焦煳苦味、色澤黑變、麻味漸失。每一個油炸溫度都有一個最佳的時間，綜合其麻味、色澤和香味選擇最佳的油炸時間，在150，160，170，180 ℃下，分別在50，40，30，20 s 達到最佳，其中又以在170 ℃溫度下油炸30 s 最佳，此工藝下干花椒色澤油亮，麻香濃郁、綿長，口感香脆。在生產實踐中，將油炸后的干花椒打成粉末，添加到食品中，既可增加其麻味，又可增加香味，顯著提升食品的麻香味，達到了雙重增味的效果；如果油炸過度，不僅花椒的麻味損失嚴重，而且還會帶進焦煳味。所以，花椒油炸增香需要精準化操作，才能達到理想的效果。

2.2 不同油炸條件對花椒酰胺含量的影響

不同油炸條件對花椒酰胺含量的影響見圖1。

由圖1 可知，特麻花椒在油炸過程中，花椒酰胺含量有所降低，這與感官描述中麻味下降相吻合。從花椒的分子結構來看，其中酰胺基團是呈現麻味的基團，花椒的麻味物質能通過對舌勃膜和觸覺神經的反應而產生強烈的麻味[4]。此外，花椒中有一個長達15 個C 原子的碳鏈，由相似相溶原理，花椒的麻味容易溶解到菜籽油中，其麻味逐漸降低，因此花椒油的生產也是基于這個理論，還可將花椒油和油炸花椒粉等混合配方，即可生產出系列的衍生調味品。此外，隨著花椒油炸時間的延長，麻味物質花椒酰胺結構的破壞，也是麻味下降的一個原因，還會逐漸出現花椒味道發苦的現象。在生產實踐中，花椒酰胺的損失不僅與油炸溫度、時間有關，還與其含水量、油椒比例等有關，為了便于生產控制，適宜采用低溫長時的油炸方式更為可靠，試驗在160，170 ℃油炸更易操作，若溫度過高，油炸時間越短，生產中越不易控制。

2.3 不同油炸條件對花椒紅度值的影響

不同條件下干花椒a*值的變化見圖2。

色差是指2 個顏色在顏色知覺上的差異，a 代表紅度值，正值時表示紅色程度，負值時表示綠色程度。由圖2 可知，油炸干花椒的a*值先略有增加后降低。但有時油炸花椒紅度值一開始就略有下降。在每個溫度下都有一個最佳的油炸時間，在此時間下，干花椒的風味最好，此時色澤也認為最佳，其中在170 ℃下油炸30 s 的時候達到最大，說明此時紅度感官最佳。隨著時間的增加，花椒開始變焦煳，花椒的紅度降低，此結果跟油炸花椒的感官描述相符合，同時也驗證了花椒在170 ℃溫度下油炸30 s效果最好。

2.4 花椒揮發性風味成分GC/MS 總離子流圖

不同狀態下干花椒揮發性成分分析，為了驗證最佳工藝，將未油炸花椒、油炸花椒、油炸過度的花椒進行風味物質成分分析，得到GC/MS 總離子流圖。

未油炸花椒揮發性風味成分GC/MS 總離子流圖見圖3，最佳油炸下花椒揮發性風味成分GC/MS 總離子流圖見圖4，油炸焦煳花椒揮發性風味成分GC/MS 總離子流圖見圖5。

2.5 油炸增香花椒揮發性成分含量比較列表

根據氣相色譜-質譜聯用儀對未油炸花椒、油炸花椒和油炸過度的花椒進行分析，由圖3、圖4 和圖5 得到3 種狀態花椒的揮發性成分及其相對含量。

3 種狀態下油炸花椒的揮發性成分見表2。

2.6 油炸增香花椒的揮發性成分分析

表2 3 種狀態下油炸花椒的揮發性成分

續表2

通過頂空固相微萃取、氣相色譜-質譜聯用圖譜分析提取分析花椒揮發性風味成分，可以得出3 個樣品共同提取并檢測到的揮發性風味化合物有52 種。其中，未油炸的花椒共鑒定出37 種揮發性風味化合物，其中烴類最多為18 種，其次是醇類11 種、酯類4 種、酮類2 種、醛類1 種、醚類1 種；油炸最佳的花椒共鑒定出34 種揮發性風味化合物，其中烴類最多為18 種，其次是醇類8 種、酯類4 種、醛類2 種、酮類1 種、醚類1 種；油炸焦煳的花椒共鑒定出35 種揮發性風味化合物，其中烴類最多為17 種，其次是醇類7 種、酯類4 種、酚類3 種、醛類2 種、酮類1 種、醚類1 種。乙酸芳樟酯和芳樟醇的相對含量較高。

2.6.1 花椒中烴類化合物的比較

3 個不同處理方式的樣品共鑒定出烴類化合物24 種，其中未油炸有18 種、油炸最佳有18 種、油炸焦煳有17 種，主要成分是萜烯類化合物。3 個樣品中均檢測出了月桂烯，其相對含量也較多，分別為3.73%，4.21%，3.48%，其中油炸最佳的樣品中相對含量最高，月桂烯能提供令人愉悅的柑橘香氣，是漢源花椒的特征風味成分。另外，β -羅勒烯的相對含分別為1.11%，1.02%，0.93%，也是漢源花椒的特征風味成分之一[5]。漢源紅花椒特有的萜品烯是萜品醇的還原物質，其油炸最佳的相對含量最高，而萜品醇是漢源紅花椒的一種特征風味物質。此外，未油炸和油炸最佳的產品中，均檢測出了具有黑胡椒香氣的水芹烯，炸花椒的主體香氣由其提供[6]，這些揮發性物質的含量可能跟油炸最佳時風味最好有關。

2.6.2 花椒中醇類化合物的比較

3 個不同處理方式的樣品共鑒定出醇類化合物13 種，其中未油炸有11 種、油炸最佳有8 種、油炸焦煳有17 種。醇類化合物中含量最高的是芳樟醇，其相對含量較高，分別為7.52%，8.88%，6.90%，其具有紫丁香、鈴蘭香與玫瑰的花香，又有木香和果香的氣息，是漢源花椒的特征風味成分[7]。從其相對含量比較，油炸最佳的相對含量最高，其次是未油炸，而油炸焦煳的含量較低，這也解釋了為什么油炸焦煳的花椒香氣較弱的原因。

2.6.3 花椒中酯類化合物的比較

3 個不同處理方式的樣品共鑒定出酯類化合物4 種，3 個樣品均為4 種，分別為乙酸芳樟酯、乙酸松油酯、乙酸橙花酯、乙酸香葉酯。酯類物質主要體現出果香、木香以及青香等香氣[7]，其中乙酸芳樟酯是漢源花椒的特征風味成分，相對含量均最高，而油炸最佳樣品中其相對含量又是3 個樣品中最高的為50.23%，這可能是3 個樣品香氣差異的主要原因。此外，共同萃取出的揮發性化合物中乙酸香葉酯、乙酸芳樟酯、乙酸橙花酯，其相對含量均較高，并具有熱帶水果的香氣，花椒的香氣與酯類物質關系最大。

2.6.4 花椒中其他化合物的比較

3 個不同處理方式的樣品共鑒定出醛類化合物5 種，其中未油炸有1 種、油炸最佳有2 種、油炸焦煳有2 種。但是醛類物質的閾值較低，提供青草的氣味，對油炸花椒香氣的貢獻較大[8]。其中，飽和脂肪醛具有水果、花香，柑橘味道。此外，酮類化合物有3 種，醚類化合物1 種，其中茴香腦是炸花椒特征風味的組成之一。

經頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用分析，3 個樣品中含量最多的主要為月桂烯、β -羅勒烯、乙酸芳樟酯、芳樟醇等物質，其中乙酸芳樟酯的含量在3 個樣品中均最高。雖然3 個樣品的主要特征香氣物質有很多相同，但其感官香氣具有很大的差異。油炸最佳的樣品中月桂烯、芳樟醇、乙酸芳樟酯相對含量均是最高，這可能就是引起3 個樣品香氣差異的主要原因，也從另一方面驗證了試驗確定的最佳油炸參數的正確性。

3 結論

通過對花椒采用不同油炸溫度和時間的增香試驗，油炸可以改善花椒色澤、顯著提升香味，花椒酰胺含量有所降低；過度油炸會導致花椒麻度喪失、色澤黑變，出現焦煳味，所以花椒油炸增香需要精準化操作，才能達到理想的效果。油炸較佳參數中，溫度越高則需求的油炸時間越短。試驗結果表明，花椒在170 ℃的條件下油炸30 s，可達到色香味俱佳的效果。GC/MS 分析檢測表明，油炸最佳的花椒共鑒定出34 種揮發性風味化合物，其中烴類最多為18 種，其次是醇類8 種、酯類4 種，對比未油炸花椒和焦煳花椒發現，花椒的油炸香味不能簡單憑檢測到的風味物質數量來評判，應該是關鍵香味物質實際含量及其協調關系，花椒的香味評價仍需要感官評定與儀器分析協同。