研究來自四川農業大學張志清教授的研究團隊，并發表在《Food Chemistry: X》，旨在探究花椒（Zanthoxylum armatum DC.）葉片精油（ZLEO）的特性及其在調味油中的應用潛力。由于花椒葉通常被焚燒處理，造成環境污染和資源浪費，研究人員希望通過此次探索為花椒葉的高價值利用提供新思路。
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。其獨特的風味主要源于高含量的精油。盡管花椒果實的應用廣泛，但花椒葉作為主要副產品，其巨大的資源量并未得到有效利用。目前，關于花椒葉的研究多集中在芳香成分和殺蟲功效的鑒定上，但其作為食品調味劑的潛力尚未被充分發掘。
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：揮發性化合物則使用氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）進行定性與定量分析。
花椒調味油（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，制備出四種不同風味的花椒調味油。
感官評估：對四種ZFOs進行了感官和可接受度評估，由10名來自四川農業大學食品科學實驗室的成員組成的小組完成。
電子鼻（E-nose）分析：
使用上海保圣實業發展有限公司的CNose電子鼻（包含18個金屬氧化物半導體傳感器：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（可燃氣體和煙霧）、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。進樣量為1 mL/min；分析時間為60 s；兩次進樣之間的清洗時間為12 s。上述步驟均在室溫下進行，每個樣品平行測定5次。
頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用儀（HS-SPME-GC-MS）：使用此方法對五種ZFOs中的芳香物質含量進行測定和分析。
氣味活性值（OAV）：通過計算揮發性芳香物質的質量濃度與其香氣閾值的比值來確定其對風味的貢獻
三、研究結果
本研究成功地從花椒葉中提取了精油（ZLEO），并將其應用于開發四種不同風味的花椒調味油（ZFOs）。研究結果詳細分析了這些油品的揮發性芳香物質組成，并利用多種分析方法揭示了其風味特性。
ZLEO中的揮發性芳香物質
通過氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）分析，研究在ZLEO中鑒定出67種揮發性化合物，其中烯烴和醇類是主要成分，分別占總揮發性物質的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%）。這些結果與前人對花椒精油的研究結果基本一致。值得注意的是，花椒葉的揮發性芳香特征與花椒果實存在一些差異，例如在花椒果實中發現的丙酮丁香酮和丙酮等酮類物質在花椒葉的揮發性成分中并未被鑒定出來。
感官評價與風味油特性
感官評價結果顯示，不同風味的花椒調味油（ZFOs）具有獨特的風味特征和不同的消費者接受度。花椒味花椒油（PFO）因其由芳樟醇和ZLEO相互作用產生的獨特花椒香氣，獲得了相對較高的感官和可接受度評分。同樣，風味增強型花椒油（EFO）在保留傳統花椒油麻辣味的同時，增添了清新的綠色調，提升了整體風味。
電子鼻（E-nose）分析
電子鼻分析結果表明，這五種花椒調味油（ZFOs）的風味受到多種化合物的強烈影響，特別是碳氫化合物、烷烴、苯類、酮類、醛類和醇類。盡管不同樣品的電子鼻雷達圖形狀相似，表明它們具有相似的風味特征，但揮發性物質的相對豐度有所不同。
為了更精確地分析和區分樣品，研究人員結合了電子鼻數據與多變量統計分析方法。
聚類分析（CA）：CA結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，而風味增強型花椒油（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都含有傳統花椒油有關。
主成分分析（PCA）：PCA結果顯示，PC1和PC2的總貢獻率為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結果與CA結果一致。
Z. armatum葉精油（ZLEO）的總離子色譜圖（A）、不同ZFO樣品的E鼻雷達圖（B）、不同ZFO樣品的CA（C）和PCA（D）、5種ZFO的揮發性風味成分的總離子流（E）和聚類熱圖（F）
四、結論
研究利用ZLEO技術制備了四種不同類型的ZFO，并結合電子鼻與HS-SPME-GC-MS分析其與CAO的揮發性成分。結果顯示，芳樟醇、檸檬烯和檜烯是主要香氣物質。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的關鍵香氣物質，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）可作為區分五種精油的標志物。本研究為花椒葉提取物的高值化利用及新產品開發提供了參考，并建立了基于PLS-DA的風味判別方法。
來源
https://doi.org/10.1016/j.fochx.2025.102519
