橄榄油与菜籽油调和比例对花椒油风味及营养成分的影响

肖 岚，熊 敏，幸 勇，唐英明，黄开正

（1.四川旅游学院食品学院，四川 成都 610100；2.四川五丰黎红食品有限公司，四川 汉源 625300；3.四川旅游学院烹饪学院，四川 成都 610100）

花椒（Zanthoxylum bungeanum Maxim.）是芸香科花椒属植物，其干燥后的成熟果皮味辛麻，香气浓郁。花椒是川菜烹饪的传统香辛料[1]，花椒油作为最常见的花椒精深加工产品之一，是通过植物油浸提工艺从花椒中提取出呈香呈味物质的一种食用调味油，其味道鲜美、醇麻可口，且方便食用、易保存[2]。目前，常用于生产花椒油的植物油有菜籽油、大豆油以及大豆油-菜籽油的调和油。橄榄油作为一种用途广泛的食用植物油，在200～220℃下不易发生氧化且不易渗入食物内部，既可作为各种生食、冷热菜品的拌料用油，也是煎炸爆炒等的理想烹饪用油[3]。同时，橄榄油作为一种高档食用油，富含不饱和脂肪酸，具有降低血液中胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇，升高高密度脂蛋白胆固醇的作用[4]；此外，橄榄油含有丰富的生物活性物质，如多酚类、谷甾醇、角鲨烯和VE等[5]，因此具有保持肠道菌群健康[6]、预防心血管疾病[7]、降低阿尔茨海默病发生率[8]、缓解非酒精性脂肪肝病[6]、抑制癌细胞生长[9]、预防糖尿病[10]、防治骨质疏松[11]、延缓皮肤衰老[12-14]等作用。几千年以来，橄榄油产地和消费地域均以地中海地区为主。目前，油橄榄在我国已能够规模化种植，四川省广元市青川县成功引种油橄榄，且其初榨橄榄油营养物质丰富，挥发性物质独特，香味浓郁[15]。随着国内居民收入水平和生活品质的提高，且橄榄油具有良好的营养、保健功能，国内橄榄油已出现明显的普及趋势。因此，为方便国内消费者对橄榄油的食用，本团队前期研究已制备出橄榄花椒油并申请了专利[16]。然而，人们不太接受橄榄油的特殊气味，且四川人喜好菜籽油浸提花椒的独特风味，本研究采用菜籽油-橄榄油的调和油浸提汉源红花椒制备花椒油，采用气相色谱（Gas chromatography,GC）和离子迁移谱（Ion mobility spectrometry,IMS）联用技术对采用不同比例菜籽油-橄榄油调和油浸提的花椒油挥发性风味成分进行采集和分析，研究菜籽油-橄榄油调和比例对花椒油风味的影响；同时，研究菜籽油-橄榄油调和比例对花椒油中营养成分的影响，以期为行业上生产橄榄花椒油提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

干红花椒为四川汉源贡椒；一级压榨菜籽油：成都市新兴粮油有限公司；冷榨初榨橄榄油：四川省广元市荣生源食品有限公司；7个花椒油样品委托四川五丰黎红食品有限公司制备[16]，分别为纯橄榄花椒油GL、纯菜籽花椒油AJ、花椒油1-9（菜籽∶橄榄=1∶9）、花椒油3-7（菜籽∶橄榄=3∶7）、花椒油5-5（菜籽∶橄榄=5∶5）、花椒油6-4（菜籽∶橄榄=6∶4）、花椒油8-2（菜籽∶橄榄=8∶2）；α-生育酚试剂盒：苏州科铭生物技术有限公司；37种脂肪酸标准品：上海安谱实验科技股份有限公司。

1.1.2 仪器与设备

FlavourSpecR气相离子迁移谱联用仪（配有CTC自动顶空进样器、Laboratory Analytical Viewer（LAV）分析软件、Reporter插件、Gallery Plot插件、Dynamic PCA插件及Library Search定性软件）：德国G.A.S公司；Allegra 21R台式高速冷冻离心机：美国Beckman公司；各规格移液器：德国Eppendorf股份公司；UV-8000紫外可见分光光度计：上海元析仪器有限公司；SY-2000旋转蒸发仪：上海那艾仪器有限公司；7890A-5975C气相色谱质谱联用仪（GC-MS）：安捷伦科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 花椒油的制备

纯菜籽花椒油AJ采用四川五丰黎红食品有限公司的发明专利技术（CN03117388.8）制备：花椒伴随菜籽油粉碎，搅拌，浸泡，过滤，分离，过滤，沉淀，油温控制在100～200℃，花椒油由花椒在菜籽油中的浸出物及其混合油液组成。其他6个橄榄花椒油样品采用以下工艺进行制备，6个橄榄花椒油样品的区别在于浸泡用油（橄榄油与菜籽油的调和油）不同，浸泡用油与花椒的配比均一致。

①选备干红花椒，并剔除杂质；②初次浸泡，将花椒送入破碎机中铲破花椒表皮油胞，再加入常温浸泡用油进行浸泡，获得冷浸花椒油；③第1次分离：将初次浸泡产生的冷浸花椒油和花椒粒进行分离，将产生的冷浸花椒油放入第1暂存容器中，将花椒粒分离出来；④高温浸泡：将第1次分离出的花椒粒置于温度为120～180℃的浸泡用油中进行高温浸泡，获得热浸花椒油和花椒的混合物；⑤第2次分离：将热浸花椒油和花椒混合物进行分离，热浸花椒油放入第2暂存容器中；⑥调配：将第1次分离产生的冷浸花椒油和第2次分离产生的热浸花椒油进行混合[17]。

1.2.2 气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）分析

取1 mL样品，将其置于20 mL顶空瓶中，80℃孵育15 min后进样。气相色谱-离子迁移谱单元条件：分析时间30 min；FS-SE-54-CB-1色谱柱（15 m×0.53 mm）；柱温60℃；载气/漂移气为N2；IMS温度45℃。

自动顶空进样单元条件：进样体积500μL；孵育时间15 min；孵育温度80℃；进样针温度85℃；孵化转速500 r/min。

采用设备自带的Laboratory Analytical Viewer（LAV）分析软件及Library Search定性软件对花椒油中的VOCs进行采集和分析[18-20]。

1.2.3 花椒油营养成分测定

α-生育酚含量：按照用α-生育酚试剂盒说明书进行检测。角鲨烯：参考张东等[21]的方法，采用气相色谱测定。甾醇：参考GB/T 25223—2010[22]进行测定。脂肪酸：参照GB 5009.168—2016[23]中的方法测定。

1.2.4 感官评价

采用双盲法对花椒油进行感官评定。评价小组由受过专业培训的感官评价人员组成，共10人，男女各半，分别从花椒油的麻度、香气、色泽和透明度4个指标进行感官评价[17，24-25]，评价标准见表1。

表1 花椒油感官评价标准Table 1 Sensory evaluation standard of Sichuan pepper oil

将10 g花椒油倒入纯白色小陶瓷碗中，水浴加热至45℃左右，用玻璃棒搅拌后，请感官评价人员进行香气评价。

1.2.5 数据处理

试验数据经3次平行试验后得到，均以xˉ±s表示，采用Excel和SPSS 19.0统计软件对数据进行统计处理和显著性分析。

2 结果与分析

2.1 橄榄花椒油脂肪酸组成分析

6种橄榄花椒油（不包括纯菜籽花椒油AJ）中主要饱和脂肪酸（SFA）的组成及含量如表2所示。各样品的总SFA百分含量为17.15%～25.32%，其中GL的总SFA含量最高，掺入菜籽油的橄榄花椒油中的总SFA含量均降低，花椒油3-7、8-2中总SFA含量显著低于GL（P＜0.05）。SFA中棕榈酸（C16∶0）含量最高，肉豆蔻酸（C14∶0）、十七烷酸（C17∶0）、二十一烷酸（C21∶0）、二十三烷酸（C23∶0）的含量较低。根据GB/T 23347—2009[26]对棕榈酸（C16∶0 7.5%～20%）、十七烷酸（C17∶0≤0.30%）、硬脂酸（C18∶0 0.50%～5.00%）、花生酸（C20∶0≤0.60%）、山嵛酸（C22∶0≤0.20%）、二十四烷酸（C24∶0≤0.20%）含量的规定，GL中棕榈酸（20.04%）、十七烷酸（0.18%）、硬脂酸（3.69%）、二十四烷酸含量（0.14%）均符合标准，花生酸（0.88%）和山嵛酸（0.29%）与标准有差异，可能与橄榄油在高温浸提花椒过程中发生的化学反应有关，也可能与橄榄油本身的SFA含量有关。随着掺入菜籽油比例的增加，橄榄花椒油中棕榈酸含量均降低，样品3-7、8-2中棕榈酸含量显著低于GL（P＜0.05），说明掺入菜籽油会降低橄榄花椒油中的棕榈酸含量，而掺入比例可影响棕榈酸含量的降低幅度。掺入菜籽油也会对橄榄花椒油中其他脂肪酸含量产生影响，样品3-7、6-4中山嵛酸含量、二十四烷酸含量较GL均极显著升高（P＜0.01），样品3-7中十七烷酸含量较GL极显著降低（P＜0.01），样品1-9、3-7、5-5、6-4中的肉豆蔻酸含量较GL均极显著升高（P＜0.01）。综上，菜籽油惨入比例对橄榄花椒油中SFA的组成及含量会产生影响。另外，目前暂无关于食用调味油营养价值的国家标准，故暂无法判断橄榄花椒油中脂肪酸的营养价值，参考GB/T 23347—2009[26]对橄榄花椒油中的脂肪酸组成及含量进行分析，可为橄榄花椒油生产提供营养成分表的理论依据和数据支持。

表2 花椒油中的脂肪酸及其含量Table 2 Fatty acids in Sichuan pepper oil and their contents 单位：%

由表2可知，样品8-2中单不饱和脂肪酸（MUFA）含量最高（76.03%），样品3-7次之（72.72%），样品GL、1-9、5-5、6-4中MUFA百分含量分别为69.43%、69.68%、69.32%、69.33%，各橄榄花椒油中MUFA总含量差异不显著，因此得出菜籽油掺入比例对橄榄花椒油中MUFA百分含量的影响不大。然而，掺入菜籽油对橄榄花椒油中棕榈油酸含量影响较大，样品3-7、6-4、8-2中棕榈油酸含量较GL均极显著降低（P＜0.01）；掺入菜籽油可降低橄榄花椒油中十七碳烯酸含量，其中样品3-7、8-2的十七碳烯酸含量较GL均极显著降低（P＜0.01）。另外，掺入菜籽油对橄榄花椒油中11-十八碳烯酸、二十二碳烯酸和二十四碳烯酸的含量有影响，且GL中未检出C24∶1。综上，菜籽油掺入比例对橄榄花椒油中MUFA组成有较大影响。根据GB/T 23347—2009[26]对棕榈油酸（0.30%～3.50%）、十七碳烯酸（≤0.30%）、油酸（55.00%～83.00%）、二十碳烯酸（≤0.40%）含量的规定，GL中棕榈油酸含量（3.18%）、油酸含量（65.04%）均符合标准；十七碳烯酸含量（0.38%）与标准规定有差异；各橄榄花椒油中均未检出二十碳烯酸。结果提示，橄榄油用于花椒油的制备可能会较大地影响橄榄油中原有的MUFA组成及含量。

由表2可知，掺入菜籽油可增加橄榄花椒油中的多不饱和脂肪酸（PUFA）的百分含量，其中样品3-7、6-4中PUFA含量显著高于GL（P＜0.05）；另外，掺入菜籽油可增加橄榄花椒油中亚油酸含量，样品3-7中亚油酸含量较GL显著升高（P＜0.05），达7.78%。试验结果表明，菜籽油掺入比例对橄榄花椒油中PUFA组成及含量有影响，且适当比例的菜籽油能够保护橄榄油中的亚油酸，减少其在花椒浸提过程中的破坏。根据GB/T 23347—2009[26]对亚油酸（3.50%～21.00%）、亚麻酸（≤1.00%）含量的规定，GL中亚油酸含量为4.63%，符合标准，但试验未检出亚麻酸，进一步证实橄榄油用于花椒油的制备可能会较大地影响橄榄油中原有的脂肪酸组成及含量。

2.2 橄榄花椒油营养组分分析

对橄榄花椒油中营养组分进行检测分析，结果见表3。样品1-9中的α-生育酚含量最低，为8.37 mg/L；样品3-7中α-生育酚含量（9.34 mg/L）次之；随着菜籽油掺入比例的增加，样品5-5、6-4以及8-2中的α-生育酚含量呈上升趋势，且样品8-2中α-生育酚含量显著高于1-9（P＜0.05）。龙伟等[15]报道了四川广元青川县主栽油橄榄品种的初榨橄榄油中α-生育酚平均值含量为28.78 mg/100 g，“鄂植8号”、“皮削利”、“豆果”中α-生育酚含量分别为32.7、27.3、24.4 mg/100 g，品种间存在显著差异；邓龙[27]检测了32种市售不同品牌、产地及加工工艺菜籽油的α-生育酚含量，发现其含量范围为73.799～271.952 mg/kg，可见菜籽油中α-生育酚含量较高。本试验中，GL中的α-生育酚含量（9.51 mg/L）远低于纯橄榄油[15]，可能与制备橄榄花椒油的橄榄油本身的α-生育酚含量有关，也可能与橄榄油中α-生育酚在高温浸提花椒时发生氧化破坏有关。样品5-5、6-4、8-2中的α-生育酚含量高于GL，可能与掺入高比例的菜籽油有关。

表3 不同样品花椒油中的营养成分Table 3 Nutrients in differet Sichuan pepper oil samples

角鲨烯为橄榄油的重要物质，是一种含有6个异戊二烯双键的萜类化合物，具有抗氧化作用。邓龙[27]报道了32种市售不同品牌、产地及加工工艺菜籽油中角鲨烯含量为1.746～31.005 mg/kg；汤富彬等[28]报道了市售初榨橄榄油中角鲨烯含量为4.5～8.4 g/kg，平均值为5.788 g/kg。可见，角鲨烯在初榨橄榄油中含量非常丰富。由表3可知，GL中角鲨烯含量为2 912.11 mg/kg，远低于市售初榨橄榄油，说明橄榄油中的角鲨烯在高温浸提花椒过程中可能发生了氧化破坏。另外，随着橄榄花椒油中掺入的菜籽油比例增加，橄榄花椒油中角鲨烯含量降低，其中样品3-7、5-5、6-4、8-2中角鲨烯含量均极显著低于GL（P＜0.01），这与菜籽油掺入比例有密切关系，因为菜籽油中角鲨烯含量远低于橄榄油[27-29]。

初榨橄榄油以及菜籽油中均含有丰富的甾醇。仇宏图等[29]报道了7组菜籽油样品中植物甾醇（菜籽甾醇、菜油甾醇和β-谷甾醇）含量，其中β-谷甾醇含量为351.78～608.39 mg/100 g。张东等[30]报道了国内8个品种（“鄂植8”、“城固32”、“皮削利”、“莱星”、“佛奥”、“阿贝奎纳”、“皮瓜尔”和“奇迹”油橄榄果）的初榨橄榄油中甾醇含量为100～300 mg/100 g。由表3可知，随着橄榄花椒油中掺入菜籽油比例的增加，甾醇含量呈上升趋势，其中样品5-5、6-4样品中甾醇含量较GL显著增加（P＜0.05），而样品8-2的甾醇含量较GL极显著增加（P＜0.01），这可能与菜籽油中高含量β-谷甾醇有密切关系。

2.3 花椒油风味分析

2.3.1 花椒油的感官评价

对6种橄榄花椒油以及纯菜籽花椒油（阳性对照）的麻度、香气、色泽、透明度4个指标进行感官评定，结果见表4。7种花椒油的麻度差异不显著，综合香气差异较大，AJ香气评分最高，样品GL、3-7、1-9香气评分均显著低于AJ（P＜0.05），这是因为菜籽油含量高的橄榄花椒油具有浓郁的菜籽油香气，而川人喜好菜籽油的烘焙、坚果气味[31]，故香气评分较高。各花椒油的色泽差异较大，AJ色泽评分最高，样品1-9色泽评分最低，且随着菜籽油掺入比例降低，花椒油的色泽评分呈降低趋势，这与菜籽油本身的青绿色有密切关系，而橄榄油呈黄绿色，且掺入菜籽油比例较高的橄榄花椒油透明度也较差。综上，菜籽油掺入比例对橄榄花椒油麻度的影响不显著，却对橄榄花椒油的香气、色泽、透明度影响较大，掺入一定比例菜籽油有利于花椒油特殊香气以及色泽的形成。

表4 花椒油的感官评定结果Table 4 Sensory evaluation results of Sichuan pepper oil 单位：分

2.3.2 花椒油的GC-IMS分析

图1中纵坐标为GC分离时的保留时间，横坐标为IMS分离时离子迁移时间；横坐标1.0处红色竖线为反应离子峰（RIP）；RIP两侧的每一个点代表1种挥发性有机物，颜色越深，面积越大，代表浓度越大[32]。由图1中圆圈标注部分可以看出，各花椒油具有不同GC-IMS特征谱信息，各花椒油中挥发性物质（VOCs）的差异主要表现在离子峰的位置、数量、强度及时间上。

图1 花椒油的气相离子迁移谱图Fig.1 Gas phase ion migration spectrum of Sichuan pepper oil

2.3.3 花椒油中挥发性物质指纹图谱对比

图2为FlavourSpecR气相离子迁移谱联用仪系统自带LAV软件内置的GalleryPlot插件筛选出的具有明显变化规律的挥发性有机物的离子峰图库。各花椒油样品组内具有明显的相似性，样品组间则呈现出明显的差异；图中色点的颜色及深浅表示浓度的高低。

图2 花椒油的Gallery Plot图（指纹图谱）Fig.2 Gallery plot(fingerprint)of Sichuan pepper oil

由图2可知，不同花椒油都有各自的特征峰区域。绿框区域的挥发性物质有二烯丙基二硫化物、柠檬烯、正戊醇、丙酸、E,E-2,4-庚二烯醛、乙酸-3-甲基丁酯、羟基丙酮、2-庚酮等，在AJ中含量最高，是AJ的特征VOCs，随橄榄油掺入比例增加其橄榄花椒油中的相对浓度降低，GL中相对含量最低。红框区域的挥发性物质有糠醛、乙酸异丁酯、乙酸乙酯、正已醇、3-甲基丁醛在样品GL中含量最高，是GL的特征VOCs。黄框区域的E-2-壬烯醛、E-2-辛烯醛、E-2-庚烯醛在AJ、GL中含量较低，而在样品8-2、6-4、5-5、3-7、1-9中的含量较高，这可能是橄榄油与菜籽油调和后产生了风味的相互作用，是橄榄油-菜籽油调和花椒油的特征VOCs。综上，样品AJ、GL具有其特征VOCs；菜籽油-橄榄油调和花椒油也有其特征VOCs，且随着菜籽油-橄榄油调和比例的变化而变化。因此，花椒油生产企业可通过建立花椒油VOCs离子迁移谱指纹特性数据库，比对筛选出适合花椒浸提用的橄榄油-菜籽油调和油。

对各花椒油的VOCs种类和浓度进行相似度分析（表5），组内相似度均高于94%，组间相似度则较低，说明浸提用调和油（菜籽油-橄榄油）对花椒油的风味影响较大。样品AJ与8-2的相似度最高，为69%；样品GL与样品1-9的相似度最高（65%），与样品6-4、YJ次之（61%）；样品8-2与样品6-4的相似度高达93%；样品5-5与6-4、3-7的相似度均高达91%；样品1-9与3-7的相似度可达87%。综上，从接近纯菜籽花椒油风味的角度考虑，可选择掺入80%菜籽油的橄榄油作为浸提花椒用油。此外，菜籽油对橄榄花椒油的风味影响较大，掺入10%菜籽油，其与GL相似度能达到65%。

表5 花椒油VOCs种类和浓度的相似度分析Table 5 Similarity analysis of VOCs species and concentrations in Sichuan pepper oil 单位：%

为减少观测者主观认知的影响，对以VOCs种类为变量的高维数组进行维度压缩，得到图3。主成分1和主成分2的贡献率之和为88%，即数据降维后所得综合变量在二维空间即可表达原有变量的绝大部分信息。AJ、GL在主成分上与其他花椒油的差异较大，而样品1-9、3-7、5-5、6-4、8-2在主成分上较为相近，这与表5中花椒油的相似度分析结果一致。

图3 花椒油的PCA分析图Fig.3 PCA analysis of Sichuan pepper oil

3 结论与讨论

风味是评价食用调味油品质的重要指标。调味油在烹饪中既能提供良好的调味作用，又有益于身体健康。因此，在考察花椒油品质的时候，既要考虑其风味，又要考虑其营养价值。本试验采用四川省广元市生产的冷榨初榨橄榄油进行四川花椒油的制备，并掺入一定比例的压榨菜籽油，研究橄榄油-菜籽油调和比例对花椒油挥发性物质及营养成分的影响。橄榄油作为生产花椒油的原料油，赋予花椒油较好的脂肪酸组成及含量，以及甾醇、角鲨烯、VE等生物活性物质。然而研究发现，纯橄榄花椒油中花生酸、山嵛酸、十七碳烯酸含量高于GB/T 23347—2009[26]对初榨橄榄油的规定，且未检出二十碳烯酸和亚麻酸，说明橄榄油在花椒浸提过程中可能发生了一些化学反应导致其中的脂肪酸组成及相对含量发生变化。此外，橄榄油-菜籽油的调和比例会影响花椒油中脂肪酸组成及含量。结果表明，与纯橄榄花椒油脂肪酸组成及相对含量最为接近的是掺入10%菜籽油的橄榄花椒油，即掺入菜籽油比例越低的橄榄花椒油的脂肪酸组成及相对含量越接近纯橄榄花椒油。

本研究中，纯橄榄花椒油中甾醇、角鲨烯、α-生育酚含量均低于市售初榨橄榄油，说明橄榄油在花椒浸提过程中可能发生了一些化学反应导致其中的甾醇、角鲨烯、α-生育酚含量发生变化，这与橄榄花椒油中脂肪酸组成及含量变化的结果是一致的。此外，橄榄油-菜籽油的调和比例会影响花椒油中甾醇、角鲨烯、α-生育酚含量。掺入50%、60%、80%菜籽油的花椒油中的α-生育酚含量较纯橄榄花椒油高；掺入菜籽油的花椒油中角鲨烯含量均低于纯橄榄花椒油，且菜籽油掺入比例越高降低幅度越高；掺入菜籽油的花椒油中甾醇含量均增加，且菜籽油掺入比例越高增加幅度越大。可见，橄榄油中掺入菜籽油有利于保护花椒油中的α-生育酚，提高谷甾醇含量，但角鲨烯含量降低。

各花椒油的GC-IMS谱图信息差异明显，利用离子迁移谱获取的数据经过PCA分析后可以很好地将其进行区分。因此，利用GC-IMS技术获取掺入不同比例菜籽油的橄榄花椒油产生的特征VOCs来筛选菜籽油掺入比例的方法是可行的。根据GC-IMS的相似度分析发现，掺入10%菜籽油的橄榄花椒油风味与纯菜籽花椒油最为接近；如果生产企业考虑降低橄榄花椒油的生产成本，可进一步采用掺入30%菜籽油的橄榄油作为浸提花椒用油，样品1-9与3-7的相似度高达87%。综上，为了迎合消费者对四川传统花椒油风味的喜好，花椒油生产企业可通过建立GC-IMS指纹特征数据库，实现调和植物油（菜籽油-橄榄油）的快速识别，从而筛选出对四川花椒油既定风味影响较小的菜籽油-橄榄油调和比例。

本试验中的试验样品的种类和数量较少，因此，本试验的后期研究应扩大试验样品的种类，即增加2-8（菜籽∶橄榄=2∶8）、4-6（菜籽∶橄榄=4∶6）、7-3（菜籽∶橄榄=7∶3）、9-1（菜籽∶橄榄=9∶1）样品以期获得更全面的关于（菜籽油-橄榄油）调和花椒油的营养成分、特征风味物质的信息。此外，关于橄榄花椒油的功能活性、货架期也有待研究，从而为橄榄花椒油的工业化生产提供数据参考。