研究來自四川農(nóng)業(yè)大學(xué)張志清教授的研究團(tuán)隊(duì)，并發(fā)表在《Food Chemistry: X》，旨在探究花椒（Zanthoxylum armatum DC.）葉片精油（ZLEO）的特性及其在調(diào)味油中的應(yīng)用潛力。由于花椒葉通常被焚燒處理，造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)，研究人員希望通過此次探索為花椒葉的高價(jià)值利用提供新思路。

一、研究背景

花椒是中國的特有植物，其中青花椒（Zanthoxylum armatum DC.）是一種藥食兩用植物。其獨(dú)特的風(fēng)味主要源于高含量的精油。盡管花椒果實(shí)的應(yīng)用廣泛，但花椒葉作為主要副產(chǎn)品，其巨大的資源量并未得到有效利用。目前，關(guān)于花椒葉的研究多集中在芳香成分和殺蟲功效的鑒定上，但其作為食品調(diào)味劑的潛力尚未被充分發(fā)掘。

圖解摘要

二、研究方法

精油提取與成分鑒定

精油提取：花椒葉精油（ZLEO）通過超聲波輔助蒸汽蒸餾法提取。

成分鑒定：揮發(fā)性化合物則使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）進(jìn)行定性與定量分析。

花椒調(diào)味油（ZFOs）制備

研究人員將ZLEO與菜籽油、芳樟醇、檸檬精油及市售花椒油（CAO）以不同比例混合，制備出四種不同風(fēng)味的花椒調(diào)味油。

感官評(píng)估：對(duì)四種ZFOs進(jìn)行了感官和可接受度評(píng)估，由10名來自四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的成員組成的小組完成。

電子鼻（E-nose）分析：

使用上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司的CNose電子鼻（包含18個(gè)金屬氧化物半導(dǎo)體傳感器：S1（丙烷和煙霧）、S2（酒精、煙霧、異丁烷和甲醛）、S3（臭氧）、S4（硫化氫）、S5（氨）、S6（甲苯、丙酮、乙醇和氫氣）、S7（甲烷、天然氣和沼氣）、S8（液化氣）、S9（甲苯、甲醛、苯、酒精和丙酮）、S10（氫氣）、S11（液化氣和烷烴）、S12（液化氣和甲烷）、S13（甲烷）、S14（可燃?xì)怏w和煙霧）、S15（煙霧和異丁烷）、S16（硫化物）、S17（氮化物）和S18（丙酮和酒精））。分析條件為：稱取4.0 g ZFO于20 mL頂空瓶中，在70℃水浴中平衡15 min。進(jìn)樣量為1 mL/min；分析時(shí)間為60 s；兩次進(jìn)樣之間的清洗時(shí)間為12 s。上述步驟均在室溫下進(jìn)行，每個(gè)樣品平行測定5次。

頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（HS-SPME-GC-MS）：使用此方法對(duì)五種ZFOs中的芳香物質(zhì)含量進(jìn)行測定和分析。

氣味活性值（OAV）：通過計(jì)算揮發(fā)性芳香物質(zhì)的質(zhì)量濃度與其香氣閾值的比值來確定其對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)

三、研究結(jié)果

本研究成功地從花椒葉中提取了精油（ZLEO），并將其應(yīng)用于開發(fā)四種不同風(fēng)味的花椒調(diào)味油（ZFOs）。研究結(jié)果詳細(xì)分析了這些油品的揮發(fā)性芳香物質(zhì)組成，并利用多種分析方法揭示了其風(fēng)味特性。

ZLEO中的揮發(fā)性芳香物質(zhì)

通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）分析，研究在ZLEO中鑒定出67種揮發(fā)性化合物，其中烯烴和醇類是主要成分，分別占總揮發(fā)性物質(zhì)的41.42%和37.1%。ZLEO中含量較高的主要成分包括芳樟醇（24.51%）、D-檸檬烯（17.7%）、香檜烯（6.88%）和β-月桂烯（3.78%）。這些結(jié)果與前人對(duì)花椒精油的研究結(jié)果基本一致。值得注意的是，花椒葉的揮發(fā)性芳香特征與花椒果實(shí)存在一些差異，例如在花椒果實(shí)中發(fā)現(xiàn)的丙酮丁香酮和丙酮等酮類物質(zhì)在花椒葉的揮發(fā)性成分中并未被鑒定出來。

感官評(píng)價(jià)與風(fēng)味油特性

感官評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，不同風(fēng)味的花椒調(diào)味油（ZFOs）具有獨(dú)特的風(fēng)味特征和不同的消費(fèi)者接受度。花椒味花椒油（PFO）因其由芳樟醇和ZLEO相互作用產(chǎn)生的獨(dú)特花椒香氣，獲得了相對(duì)較高的感官和可接受度評(píng)分。同樣，風(fēng)味增強(qiáng)型花椒油（EFO）在保留傳統(tǒng)花椒油麻辣味的同時(shí)，增添了清新的綠色調(diào)，提升了整體風(fēng)味。

電子鼻（E-nose）分析

電子鼻分析結(jié)果表明，這五種花椒調(diào)味油（ZFOs）的風(fēng)味受到多種化合物的強(qiáng)烈影響，特別是碳?xì)浠衔铩⑼闊N、苯類、酮類、醛類和醇類。盡管不同樣品的電子鼻雷達(dá)圖形狀相似，表明它們具有相似的風(fēng)味特征，但揮發(fā)性物質(zhì)的相對(duì)豐度有所不同。

為了更精確地分析和區(qū)分樣品，研究人員結(jié)合了電子鼻數(shù)據(jù)與多變量統(tǒng)計(jì)分析方法。

聚類分析（CA）：CA結(jié)果將樣品分為兩大類。青草味花椒油（GFO）和花椒味花椒油（PFO）被歸為一類，而風(fēng)味增強(qiáng)型花椒油（EFO）和市售花椒油（CAO）則被歸為另一類，這表明它們各自的揮發(fā)性芳香特征有相似之處。這與GFO和PFO使用菜籽油作為基底油，而EFO和CAO都含有傳統(tǒng)花椒油有關(guān)。

主成分分析（PCA）：PCA結(jié)果顯示，PC1和PC2的總貢獻(xiàn)率為97.4%，這表明PCA可以充分反映樣品的特征信息。通過電子鼻，柑橘味花椒油（CFO）、EFO和CAO可以被清晰地區(qū)分，表明它們之間的香氣差異顯著。然而，GFO和PFO的重疊則暗示它們的芳香特性有一定的相似性。這些PCA結(jié)果與CA結(jié)果一致。

Z. armatum葉精油（ZLEO）的總離子色譜圖（A）、不同ZFO樣品的E鼻雷達(dá)圖（B）、不同ZFO樣品的CA（C）和PCA（D）、5種ZFO的揮發(fā)性風(fēng)味成分的總離子流（E）和聚類熱圖（F）

四、結(jié)論

研究利用ZLEO技術(shù)制備了四種不同類型的ZFO，并結(jié)合電子鼻與HS-SPME-GC-MS分析其與CAO的揮發(fā)性成分。結(jié)果顯示，芳樟醇、檸檬烯和檜烯是主要香氣物質(zhì)。PCA與CA表明GFO、PFO和CFO聚為一類，而EFO與CAO聚為另一類。共篩選出18種OAV > 1的關(guān)鍵香氣物質(zhì)，其中6種VIP > 1（2-己烯醛、乙酸芳樟酯、γ-松油烯、α-蒎烯、3-蒈烯和α-水芹烯）可作為區(qū)分五種精油的標(biāo)志物。本研究為花椒葉提取物的高值化利用及新產(chǎn)品開發(fā)提供了參考，并建立了基于PLS-DA的風(fēng)味判別方法。

來源

https://doi.org/10.1016/j.fochx.2025.102519