花椒麻味素含量两种检测方法之比较

胡昕雨，温向春，雷晓红，纪道丹，单聪聪，王晓燕，王卫利，李菲菲*，李孟楼

(1.西北农林科技大学林学院，陕西 杨凌 712100；2.华州林业局，陕西 渭南 714100)

花椒(Zanthoxylumbungeanum)为芸香科花椒属香料树种，我国约有约有 50 种、13 个变种、2 个变型[1]，主要分为青花椒和红花椒2种类型[2]。花椒果实的活性化学成分复杂，主要有酰胺、挥发油、木质素、生物碱、香豆素、黄酮、甾醇、脂肪酸、三萜和烃类等[3]，其中麻味成分酰胺类物质又称花椒麻味素(总酰胺)，是一系列结构相似的链状不饱和脂肪酸酰胺及其他连有芳环的酰胺[4]。

花椒麻味素的提取方法有水提法、有机溶剂提取法和超临界提取法等[5-7]，花椒麻味素成分分析和含量检测方法主要有高效液相色谱法(HPLC)[8]、薄层层析法[9]、紫外分光光度计法[10]、甲法滴定法[11]等。为比较不同检测方法的优缺点，并选择较优提取法，本文采用无水乙醇提取花椒麻味素，对甲醛滴定法[11]和凯氏定氮法麻味素检测方法进行了比较研究，结果如下。

1 材料与方法

1.1 样品、主要试剂和仪器

样品：韩城大红袍、华州黄盖、华州大红袍成熟果品，均采摘于8月上旬。

主要试剂有：邻苯二甲酸氢钾，1 mol·l-1氢氧化钠溶液，95%乙醇，18%甲醛溶液，75%浓硫酸溶液，准确标定0.091 3 mol·l-1氢氧化钠溶液，18%(1+1)除酸甲醛，酚酞指示剂，甲基红指示剂，颗粒状活性炭，蒸馏水。

仪器有：CHJ-1磁力恒温搅拌器，KQ-100数控超声波清洗器，电子天平，RE-52旋转蒸发器，PHS-3B酸度计，300 ml-1/14*2球型冷凝器。全自动凯氏定氮仪。

1.2 测定方法

提取：将花椒果皮打碎，称取10 g(T)粉末放入500 ml容量瓶中，加入100 ml 95%乙醇浸泡10 h，在50 ℃下超声提取2.5 h，过滤后经旋转蒸发器浓缩。使用20～30 ml 50%乙醇溶解浸膏，缓慢加入20 ml 50%浓硫酸，100 ℃下在磁力搅拌器下反应30 min。反应完全后，加入7 g活性炭，100 ℃下用球型冷凝器加热脱色30 min，趁热过滤，用蒸馏水定容至250 ml备用。

甲醛滴定法：按参考文献[11]方法和步骤，即取上述定容溶液50 ml放入250 ml锥形瓶中，加入2～3滴甲基红指示剂，用1 mol·l-1NaOH溶液滴定至pH值约等于6，除去滤液中剩余的酸；加入10 ml 18%(1+1)除酸甲醛、2～3滴酚酞指示剂，充分混匀后静置反应5 min，再用准确标定的0.091 3 mol·l-1NaOH溶液滴定，使得PHS-3B酸度计测定pH值约等于9，记录所需溶液体积(V)。以上步骤重复3次。

凯氏定氮仪法：取上述定容溶液10 ml测定氮含量，直接称取花椒粉末样测定氮含量，每品种样品均重复3次。

1.3 含量计算

甲醛滴定法中总酰胺Q按照文献中的方法计算[11]，即：

式中Vi为滴定待测液pH值为9时所需NaOH体积，C为标定的NaOH浓度，T为花椒粉末质量。

凯氏定氮仪法中花椒总氮含量计算式为：

式中Wi为凯氏定氮仪含氮量读数，总酰胺含量由Q与W的相关模型计算。

2 结果与分析

2.1 三个来源地花椒麻味素含量检测结果

甲醛法测定表明，花椒麻味素含量华州黄盖>韩城大红袍>华州大红袍，其测定值分别为(10.4182±0.5362)、(9.9809±0.7279)、(9.5856±0.094)mg·g-1，麻味素含量华州黄盖花椒、韩城大红袍分别较华州大红袍高约8.69%、4.12%(表1)。表1显示，甲醛法测定值平均为定氮仪法氮含量的19.56倍，用系数19.56将氮含量矫正为麻味素含量后，t测验表明矫正值与甲醛法测定值间差异显著，即不能采用常数19.56对定氮仪法测定的氮含量进行矫正。

2.2 相同试样、两种测定方法结果的比较

定氮仪法测定的氮含量与甲醛法测定的麻味素值间有线性正相关性，即定氮仪法氮含量高、甲醛法测定的麻味素也高。由其分布趋势可知，将定氮仪法氮含量矫正至麻味素含量时不能利用常数19.56直接矫正，应利用其相关模型进行矫正(图1)。

图1 花椒提取物N含量与麻味素含量的分布趋势

因此，利用y′=2.3839x+8.8147模型将氮含量矫正为麻味素含量y′(表1)。t测验表明，在P>0.05水平上，华州黄盖和韩城大红袍的y′值与y值间无差异；但华州大红袍的y′值与y值间P≈0.05，表明两种方法测定的华州大红袍花椒麻味素含量有差异，但差异不显著(表2)。说明采用相对简单、容易操作的定氮仪法测定乙醇提取物的氮含量，也能够计算出花椒麻味素含量。

表1 三个来源地花椒麻味素含量检测结果(乙醇提取物)

表2 y′值与y值间的t检验结果

2.3 花椒粉末样中麻味素含量的直接测定结果

定氮仪法检测花椒粉末样中的N含量x′，x′值远大于上述甲醛法测定的麻味素含量y值，但麻味素含量高的花椒品种其比值x′/y则小, 品种内各重复间的比值x′/y几乎无差异，说明花椒样的N含量与麻味素含量由正相关关系(表3)。

建立x′与y的关联模型，由模型可将N含量x′转换为麻味素含量y″，华州黄盖y″值>韩城大红袍>华州大红袍(图2，表3)。按照上述方法对y″平均数与y值t测验表明，在P>0.05水平上y″平均数与y间无差异。说明直接检测花椒粉末样的N含量，利用关系式y″=0.0151x′2-1.0216x′+26.8190即可计算出花椒样品中麻味素含量。

图2 花椒粉末样N含量与麻味素含量的关系

表3 定氮仪法对花椒粉末样中麻味素y″含量的测定结果

3 结论与讨论

传统的甲醛法与定氮仪法测定花椒麻味素含量结果表明，花椒乙醇提取物中N含量(x)与麻味素含量(y′)的关联式为y′=2.3839x+8.8147，麻味素甲醛法测定值y与计算值y′无显著差异；花椒粉末样中N含量(x′)与麻味素含量(y″)的关联式为y″=0.0151x′2-1.0216x′+26.8190，甲醛法测定值y与计算值y″无显著差异。说明，可用定氮仪法间接测定花椒中的麻味素含量，但必须用关联式将N含量转换为麻味素含量。

本研究比较甲醛法与定氮仪法测定花椒麻味素含量时，测定了3个来源地花椒麻味素含量，结果为韩城大红袍麻味素含量为(9.9809±0.7279)mg·g-1、高于文献报道的(8.1165±0.05073)mg·g-1[11]；其原因在于本次测定样品采集于8月中旬，而文献中的样品采摘于7月底。由此可见，花椒采摘时间不同，果实中积累的麻味素含量也不同。

花椒麻味素含量测定技术包括高效液相色谱法、紫外分光光度计法和甲醛滴定法[10-12]。其中，高效液相色谱法对麻味素含量的检测精准度高于紫外分光光度计法，两者均要求有麻味素标准样；甲醛滴定法测定麻味素含量的精度虽然低于高效液相色谱法，但不需要麻味素标准样。本研究以定氮仪法测定花椒中的N含量，再以其与麻味素的关联模型换算麻味素含量，同样也不需要麻味素标准样；定氮仪法仪器检测结果更精确、步骤更少、操作更容易，降低了甲醛滴定法中靠观察读数产生的误差。本研究检测的花椒品种只有3种，所建立的花椒粉末样N含量与麻味素关联模型是否具有普遍的实用性还待验证。此外，在测定花椒粉末样N含量时，发现若粉末样品质量大于0.5 g，在硫酸消化过程中极易炭化，对后续N含量的检测造成影响；因此为快速、准确测定花椒粉末样的N含量，还需要详细研究花椒粉末样的适宜用量。