昭通产青花椒麻味素含量测定

熊汝琴 王维飞 王锐 张正彪

摘要 [目的]建立一种简便快速测定昭通青花椒麻味素（总酰胺）含量的方法。[方法]采用甲醛滴定法测定昭通7个县区所产青花椒麻味物质含量，并测定采摘时间和碱（10%Na2CO3）洗对青花椒麻味素含量的影响。[结果]鲁甸县青花椒中麻味素含量最高，可达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，碱（10%Na2CO3）洗能改善干花椒色泽和提高出籽率，但不影响其中的麻味素含量。[结论]甲醛滴定法能简便快捷测定花椒总酰胺含量，该研究为昭通青花椒的质量评价和开发利用提供理论依据。

关键词 青花椒;麻味素;含量测定;甲醛滴定法

中图分类号 TS264 文献标识码 A 文章编号 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）花椒属植物的果实，全世界约有250 种，分布于亚洲、美洲、非洲及大洋洲的热带和亚热带地区，我国约有45个种、13个变种。在我国大面积人工种植的主要是青花椒（ Z.schinifolium Sieb.et Zucc，又名青川椒、崖椒、野椒、香椒子）和红花椒（ Z.bungeanum Maxim.，又名川椒、秦椒、蜀椒、大红袍等）[1]。花椒既是人们常用的食品调味料，被誉为“八大调味品”之一，又是一种传统中药材，具有温中散寒、除湿、杀虫、止痛等作用。花椒中的主要有效成分有挥发油、生物碱、酰胺类物质、木脂素和香豆素等[2-4]。

辛麻味是花椒重要的风味特征，也是评定其品质优劣的重要指标之一。研究表明，花椒的麻味主要由其中的不饱和脂肪酸酰胺（也称麻味素）产生。目前，已从花椒中分离鉴定出α-、β-、γ-、δ-山椒素及其衍生物等20多种天然不饱和脂肪酸酰胺。这些山椒素及其衍生物在结构上都有一个酰胺基团头部（N端）和一个链状多不饱和烷基尾部（C端），且C链末端都有3 个共轭双键;主要区别是C端烷基链长短、不饱和双键的个数、位置及N端异丁基结构的变化[5]。花椒麻味素为白色晶体，易溶于氯仿、乙酸乙酯等有机溶剂，结晶体在常温下极不稳定，短暂暴露于空气中即可发生氧化或聚合反应而形成深色的黏稠膏状物质。由于麻味物质的结构相似、种类多样、性质不稳定，给花椒麻味素的分离、纯化、样品保存及鉴定检测带来了很多困难，因此至今市面上仍没有花椒麻味标准品出售以及国内外尚未建立花椒麻味物质的检测方法[6-7]。

青花椒在昭通地区栽培历史悠久，早在明、清时期，炎山乡就有种植青花椒的历史记录。近年来，昭通市各级政府高度重视青花椒产业发展，青花椒在种植规模、管理水平、产品品质上有较大提高，已成为当地广大农户增产增收的支柱产业。目前，昭通市花椒产值达10多亿元，已成为国内三大青花椒集散地之一。但是，大多数对花椒化学成分的研究主要集中于陕西、甘肃、四川、重庆等全国闻名的花椒种植基地所产花椒，而昭通青花椒的种植面积虽不断扩大，但对其化学成分的系统研究却鲜有报道，缺乏理论数据的支撑，加上临近四川、重庆等花椒种植基地，使得昭通青花椒的市场竞争力较弱，品牌效应不高。笔者采用甲醛滴定法对昭通市几个青花椒主要种植县所产青花椒样品中的麻味素含量进行测定，分析昭通地区不同海拔及地理环境所产青花椒的品质，并与其他产地青花椒进行对比，以期为昭通青花椒的质量评价提供基础数据[8-9]。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 试验材料。

青花椒样品分别采于昭通市巧家县、鲁甸县、永善县、镇雄县、大关县、彝良县、盐津县。自然晾干，去籽，粉碎后过60目筛，备用。

1.1.2 主要试剂。

邻苯二甲酸氢钾，95%CH3CH2OH，18%HCHO，1 mol/L氢氧化钠溶液，0.1 mol/L氢氧化钠溶液，50%浓硫酸，1%酚酞溶液，1%甲基红溶液，活性炭粉末，蒸馏水。

1.1.3 主要仪器。

CP214 万分之一电子分析天平（上海奥豪斯仪器有限公司），SHZ-D（Ⅲ）循环水式真空泵（天津华鑫仪器厂），RE-52AA 旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂），HH811-4 电热恒温水浴锅（江苏医疗器械厂），YB-150 型高速多功能粉碎机（永康市速锋工贸有限公司），250 mL 球形冷凝器一套。

1.2 方法

1.2.1 测定原理。

花椒麻味素主要是含氮的不饱和脂肪酸酰胺，但青花椒中的蛋白质、生物碱等也含氮，采用乙醇为提取溶剂可以避免或减少同时提取出其他含氮成分。提取出浸膏后，用浓硫酸将花椒麻味素中的酰胺态氮转变为NH4+，其他含氮成分则被浓硫酸分解为N3+，不会影响花椒总酰胺的测定。但NH4+是弱酸，Ka 值为5.6×10-10，不能直接用NaOH滴定，故先用甲醛与其反应生成质子化的六亚甲基四胺和H+，反应式为4NH4+ + 6HCHO =（CH2）6 N4H++ 3H+ + 6H2O。NH4+生成（CH2）6 N4H+（Ka为7.1 × 10-10）后，酸性增强，可被NaOH准确滴定，二者反应的化学计量数比为1，即NaOH溶液滴定出的（CH2）6 N4H+量与花椒中总酰胺的含量相等。但由于提取的样品中可能含有游离酸和H+，需先用NaOH 除去，该过程采用甲基红指示剂，待终点颜色由红变黄，消除多余酸后再加入甲醛，以酚酞为指示剂，再用NaOH 溶液进行滴定[10]。

1.2.2 青花椒麻味素浸膏的提取。

准确称取各县青花椒粉末10.000 g（ K1） 放置于250 mL 锥形瓶中，加入95%CH3CH2OH 溶液100 mL，50 ℃超聲提取2.5 h，真空抽滤，蒸发浓缩，得浸膏。冷至室温后，称量浸膏质量并记录 （K2）。

1.2.3 脂肪酸酰胺反应为铵态氮。

准确称取浸膏2.000 0 g（ K3） 于125 mL圆底烧瓶中，加入10 mL无水乙醇和13.40 mL 50%浓硫酸，摇匀待溶解后，将圆底烧瓶放于沸水浴中反应 30 min。在反应时会产生刺激性气味，最终液体颜色为酒红色。向所得溶液加入8.0 g活性炭粉末，反复摇晃后静置30 min，将液体置于沸水浴中用冷凝回流脱色装置反应30 min，趁热过滤，加入蒸馏水使体积达166.70 mL（ V1） 待用。

1.2.4 铵盐中氮含量的测定。

从“1.2.3”所得溶液中取33.30 mL （V2） 于250 mL 锥形瓶中，加入2 滴1%甲基红指示剂，用1 mol/L NaOH溶液进行滴定至变黄，pH为5～6，消除多余酸。再加入18%甲醛溶液 6.70 mL，2滴酚酞指示剂，振荡摇匀静置5 min，用0.1 mol/L NaOH溶液滴定。溶液pH为8～9时，终点颜色变为橙红色。记录后者所消耗的氢氧化钠溶液体积（ V3） ，平行测定3次。

1.2.5 青花椒麻味素（总酰胺）含量计算。青花椒麻味素含量（ G ）的计算公式如下：

2 结果与分析

2.1 昭通7个县区青花椒麻味素含量的测定

按“1.2.2”提取昭通市7个县区所产青花椒麻味素浸膏，用浓硫酸将花椒麻味素中的酰胺态氮转变为NH4+，消除多余酸后用甲醛法滴定，并计算总酰胺含量，结果见表1。

麻味素是青花椒的重要品质指标，由表1 可见，昭通市7个县区所产青花椒中，麻味素含量最高的是鲁甸县青花椒，为12.428 8 mg/g，其次是巧家县青花椒，为11.844 1 mg/g，彝良县青花椒中麻味素含量最低，为6.628 1 mg/g。李菲菲等[10]用甲醛法测定了全国14个花椒样品的总酰胺含量，昭通青花椒中即使是麻味素含量最低的彝良县青花椒也比山西芮城阳城镇[（5.104 4±0.462 5）mg/g]、云南昆明[（5.112 4±0.247 7） mg/g]、陕西宝鸡凤县[（5.596 6±0.862 1） mg/g]、湖北恩施来凤县[（5.603 0±0.299 0） mg/g]、山东淄博博山区[（5.604 4±0.598 3） mg/g]所产红花椒含量高，而昭通鲁甸县青花椒所含总酰胺含量则比李菲菲等[10]所测的14个样品都高。

2.2 采摘时间对青花椒麻味素含量的影响

青花椒在采摘过程中对其成熟度的判断一直未有明确的评判标准，大多农户仅凭其外表来进行判断，认为采摘时间越晚其质量越好。为此，选择8和10月份所采的彝良青花椒进行总酰胺含量测定，结果见表2。由表2可见，8 月份采摘的彝良县青花椒样品中麻味素含量为 6.987 4 mg/g，10 月份采摘的样品中麻味素含量为8.303 9 mg/g，可见，后期采摘的花椒成熟度优于前期，麻味素含量也较高。

2.3 食用碱（Na2CO3）洗对青花椒麻味素含量的影响

青花椒干品外表多为翠绿色，其色泽主要取决于晾晒时的温度和光照时间。若晾晒时，温度低、光照时间不足或遇水，花椒的颜色则会变为黑色且含籽量极高，将严重影响青花椒的品质和农民的经济收入，为了改善青花椒干品的色泽和增加出籽率，许多椒农在晾晒新鲜青花椒前常用食用碱进行浸泡。为了探讨食用碱浸泡是否影响青花椒麻味素含量，采用同一批永善县青花椒样品，用10%Na2CO3溶液浸泡2 h，对比测定，结果见表3。由表3可知，是否用食用碱浸泡不影响青花椒中的麻味素含量。这可能是由于昭通青花椒样品中麻味素的C 端链状多不饱和烷基尾部较长、水溶性低的缘故。

3 结论

花椒由于具有辛麻味的特征而在中国饮食文化中广泛应用，尤其是川菜系列中处处可见花椒。现代药理研究表明，花椒麻味物质还有降血糖血脂、保护胃肠道、麻醉、消炎镇痛、抗肿瘤等功效[11]，因此，麻味物质含量是花椒的重要品质指标。目前，虽然已知花椒产生麻味的物质基础是以山椒素及其衍生物为代表的一系列链状多烯酰胺物质。但由于不同品种、不同产地花椒所含酰胺类物质的结构、辛麻特性、含量、理化性质均不同，且麻味物质性质不稳定，在空气中极易发生化学反应，使分离、鉴定、纯化麻味物质标准品很困难[12]。传统的液相色谱法、气相色谱法、紫外分光光度法等检测方法均由于缺乏标准品或仪器昂贵，在实际应用中受到限制。而甲醛滴定法操作简单、快捷，不需要昂贵仪器，能够准确测定花椒总酰胺含量。该研究采用甲醛滴定法测定了昭通7个县区所产青花椒的麻味素含量，其中鲁甸县青花椒麻味素含量为12.428 8 mg/g，比一些知名花椒产地所产花椒的含量高，含量较低的彝良县青花椒麻味素为6.628 1 mg/g，也处于中等水平。此外，试验也表明，后期采摘的青花椒麻味素含量较高，而食用碱洗并不影响昭通青花椒麻味素含量，该研究可为昭通青花椒的品质评价提供试验数据参考。

参考文献

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