不同产区花椒油的麻感特征差异研究

段萍1,2,3,4,冯西娅1,2,3,4,李爱君1,2,3,4,王洪伟1*,阚建全1,2,3,4*

1(西南大学 食品科学学院,重庆,400715)2(农业农村部农产品贮藏保鲜质量安全风险评估实验室,重庆,400715)3(中匈食品科学合作研究中心,重庆,400715)4(川渝共建特色食品重庆市重点实验室,重庆,400715)

摘 要 采用感官分析方法—时间-强度法(time intensity, TI)和定量描述分析法(quantitative descriptive analysis, QDA),结合HPLC,对8种不同产区的花椒油的麻感特征及麻味物质进行了测定。TI结果展示了花椒油的时间动态特性,ZAO1样品具备最高的麻感强度(intensity of maximum, Imax)和曲线下面积(area under the curve, AUC)。Imax与AUC之间呈现出较好的正相关性。QDA结果揭示了不同产区花椒油的麻感属性差异,其中麻木感、振动感、垂涎感在ZAO1样品中表现突出,而在ZBO4样品中表现最弱;灼热感在ZAO2样品中表达最为强烈。HPLC测定结果显示,不同产区的花椒油的麻味物质组成及含量存在显著性差异。进一步偏最小二乘回归(partial least squares regression, PLSR)分析表明,羟基-α-山椒素(hydroxy-α-sanshool, HαSS)是影响麻木感、振动感和垂涎感的关键物质。此外,麻木感、振动感和垂涎感之间呈现出较好的正相关性。该结果初步揭示了花椒油中麻感特征差异及其与麻味物质的关联性,为我国花椒油的品质监控提供实验数据和理论基础。

关键词 花椒油;不同产区;麻感特征;感官分析;麻味物质

花椒(Zanthoxylum bungeanum)是一种著名的香辛料,素有“调味十三香之首”的美誉[1-2]。花椒油是花椒最为常见的加工产品,它不仅保留了花椒独特的麻感,还具有诱人的香气,深受广大消费者的喜爱[3]。花椒油作为食品中常见的麻味来源,使得消费者在食用时伴随口腔麻木、震颤等独特感受[4]。因此,花椒油的麻感特征在很大程度上决定了消费者喜爱度和经济效益。

花椒油的麻感主要是由羟基-α-山椒素(hydroxy-α-sanshool, HαSS)、羟基-β-山椒素(hydroxy-β-sanshool, HβSS)、羟基-ε-山椒素(hydroxy-ε-sanshool, HεSS)和羟基-γ-山椒素(hydroxy-γ-sanshool, HγSS)等酰胺类物质引起的[5]。这些物质作用于人体的触觉神经和口腔黏膜,产生了类似微弱电流通过口腔的效果[4]。相关文献报道了使用不同的分析手段来表征食品的感官特性。例如,时间-强度法(time intensity, TI)适用于表征某一感官强度随时间的变化,已被证明适用于监测不同溶液中甜度、苦味和酸味的最大强度和持续时间[6-7]。高夏洁等[8]使用TI法对17个不同产区的红花椒油的时间感知动态特性进行了研究,结果表明不同产区的红花椒油的TI曲线在最大麻感强度(intensity of maximum, Imax)、曲线下面积(area under the curve, AUC)等方面差异显著(P<0.05)。另一方面,定量描述分析(quantitative descriptive analysis, QDA)因其结果可靠准确的优点,也常用于评估食品风味的感官属性特征,已广泛应用于茶叶、酱油、酒类等食品中风味特征的分析[9-10]。ZHANG等[11]利用QDA法表征了包括灼热感、麻木感、刺痛感、振动感、涩感、垂涎感及苦味在内的花椒麻感属性。然而,目前研究主要集中于花椒中麻味物质的分离纯化[12]、定性定量[13]以及生物活性[1,14]等方面。关于花椒油的麻感感官特征的报道非常有限。迄今为止,尚未有利用TI法结合QDA法对不同产区花椒油的麻感特征差异进行探究的报道,并且造成花椒油的麻感特征差异的物质基础也尚不明确。

因此,本文利用TI法结合QDA法对8种不同产区青红花椒油的麻感进行感官分析,明晰不同产区青红花椒油的时间感知动态特性以及麻感属性差异,并采用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography, HPLC)测定不同产区青红花椒油麻味物质组成及含量的差异。通过建立偏最小二乘回归(partial least squares regression, PLSR)模型分析麻味物质与麻感属性的相关性,以明确各麻味物质对麻感属性的影响。本研究旨在为花椒油的风味品质控制和工艺优化提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

为了使研究结果更具有代表性,本研究选取了8种不同产地且具有中国地理标志认证资质的青红干花椒作为原料来制备花椒油,样品详细信息见表1,干花椒样品在-20 ℃下密封避光保存。金龙鱼牌菜籽色拉油,益海嘉里(重庆)粮油有限公司;红花椒油树脂(M150),晨光生物有限公司。

表1 花椒样品信息
Table 1 Pepper sample information

样品编号样品名称花椒品种花椒产地ZBO1秦安花椒红花椒甘肃省天水市秦安县ZBO2武都花椒红花椒甘肃省陇南市武都区ZBO3汉源花椒红花椒四川省雅安市汉源县ZBO4韩城花椒红花椒陕西省韩城市ZBO5茂汶花椒红花椒四川省阿坝藏族羌族自治州茂县ZAO1金阳花椒青花椒四川省凉山彝族自治州金阳县ZAO2江津花椒青花椒重庆市江津区ZAO3洪雅藤椒竹叶花椒四川省眉山市洪雅县

甲醇(色谱级),上海麦克林生化有限公司;HαSS(98.64%)、HβSS(≥98%)、HγSS(99.41%)、HγISS(99.02%)、HεSS(1 mg/mL,溶解在甲醇中)、二氢辣椒碱标准品(纯度≥98%)、盐酸奎宁标准品,中国四川成都麦德生科技有限公司。

1.2 仪器与设备

SQP电子分析天平,德国赛多利斯科学仪器有限公司;DF-101S磁力搅拌器,河南予华仪器有限公司;5810台式高速离心机,德国Eppendorf公司;BFM-T6BI粉碎机,中国济南北利粉末工程有限公司;Agilent 1260 series高效液相色谱仪,配备安捷伦XDB-C18色谱柱(250 mm×4.6 mm×5 μm),安捷伦科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 花椒油样品的制备

参考文献[15-16]中的方法并略作调整,花椒油样品制备方法如下:在500 mL圆底烧瓶中加入150 g菜籽油,在油浴中缓慢加热至150 ℃,恒温20 min;然后,在菜籽油中加入50 g干花椒(过10目筛),保持150 ℃油炸10 min。在这个过程中,用磁力搅拌器搅拌混合物。去掉花椒颗粒后,将炸好的花椒油冷却至室温。制备好的花椒油样品储存在密封的棕色玻璃瓶中,并避光贮藏在4 ℃条件下备用。

1.3.2 感官评估

1.3.2.1 感官评估小组的建立

招募西南大学的学生作为感官评估候选人。然后根据GB/T 16291.1—2012《感官分析选拔、培训与管理评估员一般导则:优选评估员》优选评估员基本要求,并剔除对麻味食品有强烈嗜好性及排斥感的评估员。最后选出6名表现优异的评估员(4名女性、2名男性,年龄在19~25岁)组成TI和QDA评估小组。在测试前,每位评估员都签署了一份知情同意书。

1.3.2.2 TI法

在正式TI测试之前,6名评估员根据《感官属性时间强度评估标准指南》的要求[17],接受了10次(每次1.5 h)的培训:(1)评估员讨论整体麻感强度的定义以及参比(3次培训);(2)熟悉使用15点尺度来评估花椒油样品的整体麻感强度(3次培训);(3)介绍TI的评估程序,并进行多次的产品评估训练(4次培训)。通过观察每个感官属性的重复TI曲线来评估培训效果,如果TI曲线至少在40%的时间被对齐,则表明评估员培训合格[18]

花椒油样品的TI评估程序参考HE等[19]的方案,略有改动。将3位数随机编码的花椒油样本(每个5 mL)呈递给评估员,待评价。每个评估员都会得到一张带有坐标的纸质感官评价表格,表格的纵轴为整体麻感强度(15点尺度),横轴为时间(s),时间间隔为20、40、60、90、120、150、180、240、300、360、480、600、720、900、1 080、1 260 s。评估员在正式评价前先漱口,后将每个样本(5 mL)含在口中20 s后吐出样品,同时由感官分析师计时,记录强度评价时间为入口开始计时,每隔一段时间在评价表格上记录麻感强度。每个样品重复测定3次,样品呈送符合随机、平衡原则。在实验过程中允许评估员在实验之间休息20 min,避免味觉疲劳给实验结果造成不必要的误差。

1.3.2.3 QDA法

在正式QDA测试之前,6名评估员也接受了培训。首先,评估员品尝8个花椒油样品,并列出所有能描述花椒油麻感的感官描述词。然后,经过小组讨论删除意义重复或表示情感的描述语,对各描述词的定义进行讨论并达成共识[20],由此产生了6个描述词:麻木感、振动感、刺痛感、灼热感、垂涎感、苦味。接下来,评估员对各描述词的参比样及参比样强度进行讨论(15点尺度),确定了花椒油麻感描述词的参比(表2)。接下来的培训里,经过多次讨论,训练每个小组成员使用15点尺度来评估花椒油的麻感属性,以确保他们都以一致的方式使用尺度。

表2 花椒油麻感属性词汇表
Table 2 Attributes and description of pungency sensation of pepper oils

感官属性定义参比样准备方法整体麻感强度感受到花椒油中的所有麻感,一种整体的感知混合花椒油=11将8种不同产区干花椒制备的花椒油按质量等比例混合麻木感化学刺激,一种使舌头发木,味感降低的感觉0.25 mg/mL=30.5 mg/mL=51 mg/mL=72 mg/mL=10.54 mg/mL=12称取相应质量的红花椒油树脂(M150),加入水剧烈摇晃成悬浊液刺痛感化学刺激,如汽水中的CO2在口腔中激发的如针刺但不疼痛的感觉1∶3(体积比)七喜-水溶液=3.51∶0(体积比)七喜-水溶液=7七喜与相应体积的矿泉水混合振动感舌和唇振动、跳动的触觉感受2 mg/mL=54 mg/mL=7称取相应质量的红花椒油树脂(M150),加入水剧烈摇晃成悬浊液灼热感刺激感,在口腔中产生出一种刺激、发热、喉咙发干的感觉1 μg/mL=4.52 μg/mL=8.5称取相应质量的二氢辣椒碱,与水混匀垂涎感俗称流口水的感觉。指山椒素对人体产生的一种心理生理反应,引发唾液分泌的一种感觉5 g=7.510 g=15称量评估员在评估过程中分泌的唾液量苦味奎宁类或咖啡因唤起的基本味道之一0.025 mg/mL=40.05 mg/mL=80.1 mg/mL=12.5称取相应质量的盐酸奎宁溶于水中

在正式样品的评估程序中,评估员将每个花椒油样本(5 mL)含在口中20 s,再吐出样品,然后使用15点尺度来评估麻感属性的强度。取值范围从0到15,增量为0.5,其中0表示“无”,15表示“极强”。评估过程中,评估员使用1盎司塑料杯收集唾液,以评估花椒油样品的垂涎感。在评估样本间隙,为评估员提供无盐饼干及纯净水清洁口腔。每个样品重复测定3次,QDA数据通过智能云感官评价系统(http://www.cloudsensorylab.com)获得。

1.3.3 麻味物质的测定

参照CHEN等[13]的方法进行花椒油样品中麻味物质的提取,每个样品3次平行。HPLC分析使用安捷伦1260系统,配备安捷伦XDB-C18色谱柱(250 mm×4.6 mm×5μm),使用去离子水(洗脱液A)和甲醇(洗脱液B)洗脱。进样量10 μL;流速1.0 mL/min;检测波长270 nm。液相色谱梯度洗脱条件为:0~25 min,60% A,40% B;25.01~36 min,80% A,20% B;36.01~40 min,60% A,40% B。

将5种麻味物质标准品(HαSS、HβSS、HγSS、HγISS、HεSS)精确称量后溶解于甲醇中,用甲醇稀释得到不同浓度梯度的标准液,来构建麻味物质的标准曲线(表3)。花椒油样品的麻味物质含量的计算如公式(1)所示:

(1)

表3 五种麻味物质的标准曲线
Table 3 Regression equations of five sanshools

物质标准曲线R2线性范围/(μg/mL)HεSSy=150.03x-27.390.999 10.2~20 HαSSy=96.19x-82.660.999 7 2~200HβSSy=137.73x-67.240.999 7 1~100HγSSy=62.04x-0.820.999 90.1~5.0HγISSy=160.13x-5.760.999 90.2~20

式中:X,待测液中花椒油的麻味物质的含量,mg/g;C,在标准曲线上求出的花椒油提取液的麻味物质的含量,μg/mL;m,样品的质量,g;V,待测液的定容体积,mL。

1.4 数据处理及分析

采用SPSS 26.0软件对数据进行方差分析(P<0.05),数据用平均值±标准偏差表示。采用XLSTAT 2016软件进行TI曲线拟合分析、主成分分析(principal component analysis, PCA)及偏最小二乘回归分析。

2 结果与分析

2.1 八种花椒油样品的整体麻感-时间特性分析

使用TI方法测量了8种不同产地的花椒油的整体麻感随时间变化的特性。整体而言,8个花椒油样品呈现整体麻感快速上升然后缓慢下降、麻感持续时间长的动态感官特征(图1),这与高夏洁等[8]研究的花椒油TI曲线相似。此外,可以明显观察到,来自金阳的ZAO1花椒油样品在任何时刻都表现出最大的麻感强度。为进一步评估花椒油样品麻感的时间-强度特性差异,我们对8种花椒油的TI曲线进行了拟合分析,并提取了7个特征参数:最大麻感强度(Imax)、达到最大强度的时间(Tmax)、强度≥90% Imax的持续时间(Tplateau)、麻感消失时间(Text)、Imax前的强度增加率(Rincrease)、Imax后的强度下降率(Rdecrease)和AUC。

图1 花椒油样品的麻感-时间散点图
Fig.1 Time-intensity curves for pungency sensation of pepper oil samples

在表4中,我们观察到不同产区的花椒油样品在5个特征参数(ImaxTplateauTextRincrease和AUC)方面存在显著差异(P<0.05)。具体而言,ZBO4样品的Text显著低于其他样品(P<0.05),表明其麻感消失的最快。ZBO4的Imax为7.47,显著低于其他样品(P<0.05),而ZAO1和ZBO5表现出较高的Imax。基于Imax可将样品分为3组:高麻组ZAO1、ZBO5(11.67~12.75);中高麻组ZAO2、ZAO3、ZBO1、ZBO3(10.69~11.44);中低麻组ZBO2、ZBO4(7.47~8.92)。此外,AUC在8种花椒油样品之间也存在显著性差异(P<0.05),其中ZAO1表现出最大的AUC,其曲线下面积约为ZBO4样品的2.8倍。不难发现,ZAO1和ZBO5的AUC较高(18.44~21.62),ZAO2、ZAO3、ZBO1、ZBO3的AUC为中等(14.49~17.50),而ZBO2、ZBO4表现出最低的AUC(7.82~11.46)。值得注意的是,基于Imax和AUC的样品分组趋势十分相似,提示Imax和AUC可能存在较好的相关性。

表4 八种花椒油TI曲线的特征参数
Table 4 Parameters from time-intensity curves of pepper oil samples

样品ImaxTmaxTplateauTextRincrease(×10-3)Rdecrease(×10-3)AUC(×102)ZAO112.75±0.17a153.33±12.58a85.00±10.00ab940.00±34.64a75.15±3.06a15.84±1.65a21.62±1.16aZAO211.44±0.29bc158.33±7.64a96.67±14.43a820.00±45.83ab66.26±2.59ab17.72±1.78a17.50±1.67bcZAO310.94±0.24cd150.00±8.66a93.33±14.43a783.33±35.12bc65.16±4.94ab18.69±1.45a15.79±0.39bcZBO111.17±0.25bcd150.00±13.23a78.33±2.89ab813.33±60.28ab66.40±5.34ab17.79±2.22a17.34±1.63bcZBO28.92±0.22e146.67±7.64a65.00±0.00b666.67±23.09cd54.71±5.29b17.24±0.93a11.46±0.48dZBO310.69±0.27d140.00±13.23a91.67±2.89a766.67±100.17bc70.30±0.78a18.54±3.37a14.49±2.13cZBO47.47±0.13f135.00±5.00a61.67±7.64b560.00±34.64d42.23±2.98c18.57±1.71a7.82±0.46eZBO511.67±0.17b146.67±7.64a76.67±7.64ab840.00±30.00ab73.09±7.58a16.99±0.41a18.44±1.38ab

注:不同字母代表具有显著性差异(P<0.05)(下同)。

进一步运用PCA来评估花椒油样品与TI曲线特征参数的关系。在PCA图中,样品位置越近,表示它们的感官属性越相似;样品与属性越近,则说明该属性越强[21]。如图2所示,在主成分分析的前2个主成分中,总共有89.50%的变量被解释,表明第PC1及PC2基本可以包含样品的全部信息。不难发现,ZBO4与其他花椒油样品的距离最远,说明其麻感-时间特征与其他花椒油样品差距最大,具有较弱的ImaxTmaxTplateauTextRincrease和AUC。而ZAO1、ZBO5均位于第四象限,其位置相近,且与ImaxTextRincrease和AUC呈正相关。此外,Imax和AUC在PCA图中位置相近,进一步表明Imax和AUC呈现较好的正相关性。ZHANG等[11]曾报道花椒中麻感TI曲线的Imax和AUC之间存在高度相关性,这与本文的研究结果一致。

图2 花椒油样品TI特征参数的PCA图
Fig.2 PCA with time-intensity parameters of pepper oil samples

2.2 八种花椒油样品的麻感分属性特性分析

除了对花椒油的麻感-时间动态特性进行研究外,我们还运用QDA对花椒油的麻感属性展开了研究。表5展示了8种花椒油样品的麻感属性的QDA评估结果。整体而言,花椒油样品麻感分属性中麻木感、振动感、垂涎感等的强度较高,而刺痛感、灼热感、苦味较弱。ANOVA评估显示,所有麻感属性在样本之间均存在显著差异(P<0.05)。麻木感、振动感、垂涎感在ZAO1样品中表现突出,而在ZBO4样品中表现最弱。灼热感在ZAO2样品中表达最为强烈,强度为5.39。此外,ZAO3样品的苦味感知显著高于其他样品(P<0.05)。

表5 八种花椒油样品的麻感属性强度的显著性差异分析
Table 5 Significant difference analysis of pungency sensation attributes intensity of samples

属性样品ZAO1ZAO2ZAO3ZBO1ZBO2ZBO3ZBO4ZBO5麻木感10.28±0.25a9.14±0.13b8.72±0.38bc8.50±0.22cd6.67±0.36e8.22±0.05d5.42±0.17f9.11±0.10b刺痛感4.03±0.21d5.94±0.19a5.69±0.21a4.69±0.21c4.28±0.25d4.81±0.13c2.89±0.05e5.33±0.22b灼热感4.44±0.19bc5.39±0.10a4.78±0.10b4.17±0.60c4.17±0.17c4.28±0.19bc2.94±0.17d4.78±0.25b振动感8.69±0.27a8.36±0.05ab7.86±0.13c7.47±0.17d6.14±0.27e7.22±0.21d4.06±0.25f8.08±0.30bc垂涎感12.68±0.16a9.33±0.15b8.11±0.26c8.40±0.51c6.94±0.28d8.04±0.48c4.91±0.30e9.44±0.31b苦味4.31±0.82bc4.78±0.67ab5.36±0.17a4.06±0.66bc3.39±0.35c3.39±0.35c4.75±0.36ab4.11±0.29bc整体麻感强度12.83±0.08a11.22±0.05b10.67±0.17c10.69±0.13c8.64±0.17e10.31±0.05d7.28±0.17f11.25±0.22b

PCA用于可视化和分析获得的样品信息之间的差异。PCA载荷图(图3)显示,第一和第二主成分分别占了68.95%和17.83%的贡献,总贡献率达到86.78%。沿着PC1,ZAO1、ZBO5、ZAO2、ZAO3被描述为高强度的麻木感、振动感、垂涎感、灼热感和刺痛感,而ZBO4、ZBO2则以低强度的麻木感、振动感、垂涎感、灼热感和刺痛感来定义。沿着PC2,ZAO3、ZAO2、ZBO4由较高强度的苦味来定义。综上所述,QDA结合PCA分析可以有效区别8种花椒油的麻感属性差异。据报道,麻感属性与麻味物质的含量及组成密切相关[22],因此,有必要对花椒油中的麻味物质进行详细的分析测定,以进一步探究造成不同产区花椒油麻感属性差异的原因。

图3 花椒油样品麻感属性的PCA图
Fig.3 PCA with pungency sensation attributes of pepper oil samples

2.3 八种花椒油样品中的麻味物质含量及组成分析

使用HPLC对花椒油中麻味物质组成及含量进行测定,结果见表6。8个花椒油样品的麻味物质总量介于5.97~12.49 mg/g之间,不同样品的麻味物质的含量及组成具有显著差异(P<0.05)。8个花椒油样品中,HαSS是最主要的麻味物质,含量为(4.19±0.04) mg/g~(11.66±0.05) mg/g,占麻味物质总含量的70.32%~93.39%。课题组之前的研究发现,红花椒中HγSS含量显著高于青花椒中HγSS含量[23],这一趋势在花椒油中也保持了一致。红花椒油样品中HγSS含量占比(2.58%~9.16%),显著高于青花椒油样品(1.26%~1.56%),而青花椒油中HαSS含量占比(81.69%~93.39%),显著高于红花椒油样品(70.32%~77.21%)。总体而言,ZAO1样品的麻味物质总含量最高,达到12.49 mg/g,而ZBO4样品的麻味物质总含量最低,为5.97 mg/g。

表6 八种花椒油样品的麻味物质含量

单位:mg/g Table 6 The content of sanshools in pepper oil samples

含量样品ZAO1ZAO2ZAO3ZBO1ZBO2ZBO3ZBO4ZBO5HεSS0.28±0.01h0.30±0.01g0.54±0.01b0.52±0.01c0.47±0.00d0.40±0.01f0.46±0.01e0.72±0.01aHαSS11.66±0.05a8.80±0.02b7.64±0.07d7.64±0.14d6.08±0.09f7.18±0.05e4.19±0.04g7.84±0.22cHβSS0.37±0.01d0.49±0.01d1.02±0.01b1.07±0.08b1.04±0.02b0.71±0.01c1.13±0.02b1.79±0.22aHγSS0.16±0.00e0.19±0.00d0.15±0.00e0.45±0.02b0.44±0.02b0.85±0.01a0.15±0.01e0.38±0.02cHγISS0.02±0.00c--0.08±0.02b0.08±0.00b0.15±0.01a0.02±0.00c0.09±0.01b总含量12.49±0.06a9.78±0.02c9.35±0.08d9.75±0.17c8.12±0.13e9.30±0.08d5.97±0.07f10.83±0.44b

注:“-”代表未检出。

2.4 花椒油样品中的麻感属性与麻味物质关联分析

PLSR回归分析用于确定8种花椒油中的麻感属性(Y变量,N=7)和麻味物质(X变量,n=5)之间的关联。该模型的R2Y cum(0.835)和R2X cum(0.997)相对较高,表明模型可以较好的解释X变量与Y变量的数据[24]。PLSR结果表明,麻感属性与麻味物质组成及含量存在相关性。图4显示,HαSS与麻木感(r=0.940)、振动感(r=0.887)和垂涎感(r=0.988)之间呈高度正相关,表明HαSS对花椒油麻感属性的影响极大。而HβSS与灼热感(r=-0.193)、振动感(r=-0.272)、垂涎感(r=-0.400)、麻木感(r=-0.309)之间呈负相关。这与既往关于麻味物质的研究结果较为一致,KASHIWADA等[25]研究表明,HαSS的麻木感强度高于HβSS。此外,FENG等[26]发现,HαSS(200 μg/mL)具有麻木感,而HβSS(200 μg/mL)则不具备麻木感。目前,关于麻味物质产生的麻感的机理有2种观点:一种认为,麻味物质通过激活TRPV1和TRPA1离子通道,引起神经元去极化,产生内向电流,进而使大脑产生麻感[22]。KOO等[27]发现TRPV1、TRPA1是HαSS的分子靶点,而HβSS对TRPV1、TRPA1无激活作用。另一种观点则认为,麻味物质通过抑制双孔钾离子通道(KCNK3、KCNK9和KCNK18)来刺激神经元,从而产生麻感[28]。研究结果表明,HαSS可以抑制双孔钾离子通道而产生麻木感,但HβSS在这方面没有发挥作用[28]。这解释了花椒油样品中HαSS与麻木感呈正相关,而HβSS与麻木感呈负相关的现象。此外,图4显示麻木感、振动感、垂涎感之间位置相近,表明这3种属性之间存在较好的相关性:即麻木感属性强度越高,振动感及垂涎感强度也越高,反之亦然;麻木感属性强度越低,振动感及垂涎感属性强度也越低。

图4 麻感属性与麻味物质含量之间的PLSR分析
Fig.4 PLSR analysis between pungency sensation attributes and sanshool concentration

3 结论

本研究对不同产区的花椒油的麻感特征进行了全面评估,包括麻感时间动态特性与麻感属性差异。通过对麻感TI参数的分析,我们揭示了花椒油麻感的时间动态特性差异,并发现麻感Imax与AUC之间存在较好的正相关性。此外,QDA揭示了不同产区花椒油的麻感属性差异,在花椒油样品中,麻木感、振动感和垂涎感之间存在显著差异,尤其在ZAO1样品中表现突出,而在ZBO4样品中表现最弱。HPLC结果表明,HαSS是最主要的麻味物质,占麻味物质含量的70%以上。进一步的PLSR分析揭示了HαSS与麻木感、振动感和垂涎感之间的强烈正相关性,表明HαSS在影响花椒油麻感属性方面具有重要作用。此外,麻木感、振动感和垂涎感之间也表现出较好的相关性,即麻木感属性强度越高,振动感及垂涎感强度也越高。在本研究中,我们建立了一份描述花椒油麻感属性的描述词表,为花椒油的麻感评价提供了有益参考。此外,将仪器分析和感官分析相结合是确定麻味物质与麻感属性差异之间联系的有效手段,为花椒油产品的风味研发、生产质量控制提供了科学依据。

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Evaluation of pungency characteristic of pepper (Zanthoxylum bungeanum) oils from different production areas

DUAN Ping1,2,3,4, FENG Xiya1,2,3,4, LI Aijun1,2,3,4, WANG Hongwei1*, KAN Jianquan1,2,3,4*

(College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China)2(Laboratory of Quality &Safety Risk Assessment for Agro-products on Storage and Preservation (Chongqing), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Chongqing 400715, China)3(Chinese-Hungarian Cooperative Research Centre for Food Science, Chongqing 400715, China)4(Chongqing Key Laboratory of Speciality Food Co-Built by Sichuan and Chongqing, Chongqing 400715, China)

ABSTRACT Eight pepper oil samples soured from different production areas were analyzed for their pungency characteristics and numbing substances by using sensory analysis methods [time intensity (TI) and quantitative descriptive analysis (QDA)], combined with HPLC.The TI results provided insights into the time-dynamic properties of the pepper oils, with the ZAO1 sample exhibiting the highest area under the curve (AUC) and intensity of maximum (Imax).Additionally, the Imax and AUC displayed a good positive correlation.QDA results revealed noticeable differences in the pungency sensation attributes of pepper oils among various production areas.Notably, the ZAO1 sample was characterized by pronounced “numbness”, “vibration”, and “salivation” sensations, while the ZBO4 sample showed the weakest intensity of these attributes, and the “burning” sensation was the strongest in the ZAO2 sample.The HPLC results indicated that there were significant differences in the content of sanshools in pepper oils from different production areas.Further partial least squares regression (PLSR) analysis identified hydroxy-α-sanshool (HαSS) as the key substance influencing the “numbness”, “vibration”, and “salivation” sensations.In addition, a positive correlation was observed among “numbness”, “vibration”, and “salivation”.These findings provided preliminary insights into the pungency characteristics of pepper oils and their correlation with numbing substances, thereby offering valuable experimental data and a theoretical basis for the quality monitoring of pepper oil in China.

Key words pepper (Zanthoxylum bungeanum) oil;different production areas;pungency characteristic;sensory analysis;numbing substances

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036925

引用格式:段萍,冯西娅,李爱君,等.不同产区花椒油的麻感特征差异研究[J].食品与发酵工业,2024,50(15):299-305.DUAN Ping, FENG Xiya, LI Aijun, et al.Evaluation of pungency characteristic of pepper (Zanthoxylum bungeanum) oils from different production areas[J].Food and Fermentation Industries,2024,50(15):299-305.

第一作者:硕士研究生(王洪伟副教授和阚建全教授为共同通信作者,E-mail:wanghwscr@126.com;kanjianquan@163.com)

基金项目:重庆市现代山地特色高效农业产业技术体系创新团队建设计划项目“调味品产业技术体系创新团队”(2021【06】号);重庆市调味品产业种植环节关键技术研究与应用(渝农发〔2022〕164号)

收稿日期:2023-07-29,改回日期:2023-09-05