14 种常见香辛料对典型川卤卤汁风味的贡献

王泽亮，范智义，张 敏，张星灿，陈相杰，宋小焱，邓维琴，张其圣，4，李 恒，4，5*

（1 四川省食品发酵工业研究设计院有限公司 成都611130 2 四川振兴产业技术研究院有限公司 成都610023 3 成都圣恩生物科技股份有限公司 成都611130 4 四川东坡中国泡菜产业技术研究院 四川眉山620030 5 江南大学 江苏无锡 214000）

香辛料作为一种天然的食品添加剂，有改善食品风味、掩盖不良气味的作用[1-3]，是川卤卤汁挥发性风味的重要来源[4]。解析其在卤汁中的风味贡献作用，对实现川卤标准化有着重要意义。当前，川卤卤汁中的香辛料种类达20 余种，多种香辛料及原辅料的共同作用使得川卤卤汁风味体系相对复杂，而对卤汁中单一香辛料的风味贡献机理尚不明确，这在一定程度上阻碍了川卤卤汁及川卤制品标准化的进程。

目前，尹乐斌等[5]和伍涛等[1]分别对卤汁中挥发性成分进行了研究，初步解析了卤水挥发性成分构成及其在卤制过程中的变化规律。贺文杰[6]通过3 种常用香辛料主效成分对卤鸭腿品质的影响研究，确定辣椒、花椒、八角可有效增强卤鸭腿风味，改善产品品质。蔡玉洁[7]解析了辣椒、花椒等6种香辛料主效成分在卤制过程中的变化规律。张圳等[8]和孙灵霞等[9]对卤制食品风味的研究发现，卤制食品中的挥发性风味成分大多来源于卤汁，而卤汁中香辛料的添加量对卤汁及卤制食品中挥发性风味物质含量有着重要影响。上述研究多集中于卤汁风味构成与香辛料主效成分解析等方面，对卤汁复杂条件下单一香辛料风味的贡献作用研究较少。

本文基于川卤香辛料风味贡献分析模型，开展缺失实验及差异性分析，解析川卤卤汁风味形成关键香辛料及其风味的贡献作用，以期为川卤卤汁标准化发展提供数据参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

4-甲基-2-戊醇（色谱纯），阿法埃莎（中国）化学有限公司；八角、小茴香、桂皮、香茅、排草、灵草、陈皮、肉蔻、川砂仁、山奈、丁香、红花椒、干朝天椒、香通由成都圣恩生物科技股份有限公司提供；植物油购自成都市当地市场。

1.2 设备与仪器

DZKW-4 型电子恒温水浴锅，北京中兴伟业仪器有限公司；FW-400A 粉碎机，青岛聚创嘉恒分析仪器有限公司；TQ8040 三重四极杆气质联用仪，岛津（上海）实验器材有限公司；固相微萃取装置，美国Supelco 公司；DB-WAXms（60 m×0.25 μm×2.5 mm）色谱柱，美国安捷伦公司；50/30 μmDVB/CAR/PDMS 固相萃取纤维，Supelco 公司。

1.3 试验方法

1.3.1 川卤香辛料风味贡献分析模型及卤汁样品制备 川卤香辛料风味贡献分析模型建立：参考典型川式卤汁制备工艺，经工艺简化及辅料去除后进行构建，其具体制备步骤为：将香辛料粉碎后按表1 的比例混合，并将质量比为1∶5 的混合香辛料粉和植物油混合均匀，加热至200 ℃后持续搅拌5 min，自然冷却至常温，加入料液比为1∶18（香辛料∶水）的水煮沸，保持95 ℃以上加热30 min，取滤液-20 ℃冷藏备用。

表1 川卤卤汁香辛料用量（以250 mL 计）Table 1 Spice dosage in the Sichuan seasoning stew（calculated as 250 mL）

卤汁样品制备：以风味贡献分析模型制得卤汁为对照组，香辛料缺失后制得卤汁为试验组，共15 组。在此基础上，通过对照组与试验组间差异性分析确定不同种类香辛料对川卤卤汁的风味贡献作用。

1.3.2 感官评价 以未缺失卤汁样品为参考样，选取15 位受过“偏好检测”和“三点检验”培训和考核的感官品评员，参考标准《Sensory analysis-Methodology-Triangle test》（ISO-4120-2021）[10]以嗅闻的方式对样品进行差异性感官评价，其具体步骤为：于30 ℃恒温条件下放置3 个带标签的受试样品（包含对照组卤汁和1 组试验组卤汁），在告知感官评价人员受试样品中存在1 个差异样品的前提下，受试者以嗅闻的方式对样品进行感官评价并选出存在差异的样品，试验人员通过统计受试人员回答正确次数进行样品间显著性差异判别。

1.3.3 卤汁样品挥发性成分测定 参考范智义等[11]、邓维琴等[12]方法略作修改后进行卤汁样品中挥发性成分测定，具体步骤如下：取2 mL 卤汁注入固相微萃取瓶中，加入10 μL 5 μg/mL 4-甲基-2-戊醇甲醇溶液作为内标，密封萃取瓶，混合均匀后于60 ℃水浴平衡20 min，然后置入固相微萃取纤维，60 ℃萃取30 min。萃取完成后，将固相微萃取纤维插入GC 气化室中进行分析。

1.3.3.1 色谱条件 升温程序：初始温度40 ℃，保持1 min，10 ℃/min 升温至90 ℃，保持0.5 min，2℃/min 升温至120 ℃，保持0.5 min，10 ℃/min 升温至140 ℃，2 ℃/min 升温至202 ℃，7.6 ℃/min 升温至250 ℃，保持2 min。

1.3.3.2 质谱条件 气相色谱分析以高纯氦气为载气，质谱离子源温度：230 ℃，定性采用Q3 Scan扫描模式，质荷比扫描范围为30～500 m/z。电子轰击能量70 eV，检测电压0.1 kV。挥发性化物的鉴定利用NIST17、FFNSC1 谱库检索结果（相似度大于80%）和人工图谱解析共同确定。

1.3.3.3 挥发性物质相对含量及OAV（Odor activity value，OAV）计算 相对含量计算公式如式1 所示。

式中，RC——挥发性成分相当于内标当量的相对含量（μg/kg）；A1——目的物质的峰面积；c——内标质量浓度（μg/mL）；V——内标添加的体积（μL）；A2——内标峰面积；m——卤汁的取样质量（g）。

挥发性成分OAV 值计算

OAV 计算公式如式2 所示[13]。

式中，RC——挥发性物质的相对含量（mg/kg）；OT——化合物的水中嗅觉阈值（mg/kg）。

1.4 数据处理

采用Origin 2021 绘 制heatmap 图；采 用SIMCA 进行PLS-DA 分析（Partial least squares discriminant analysis，PLS-DA）。

2 结果与分析

2.1 感官评价差异性分析

三点检验适用于对1 种或多种官感官指标是否存在差别的判定[14]，该方法可通过统计学的方法对两个样品间是否存在显著性差异做出判别。表2 为香辛料缺失卤汁样品感官评价结果，同对照组相比，八角、小茴香、陈皮、肉蔻、川砂仁及灵草缺失后卤汁样品与对照组样品的感官存在显著差异（P〈0.05），说明上述6 种香辛料缺失后将对卤汁风味造成较大影响，其余香辛料缺失后并未导致卤汁显著感官差异。因此，八角、小茴香等6种香辛料为川卤卤汁风味形成的关键香辛料成分。

表2 香辛料缺失卤汁样品感官评价结果Table 2 Sensory evaluation results of missing spices and seasoning stew samples

2.2 川卤卤汁挥发性成分解析

对对照组卤汁及6 种关键香辛料缺失后卤汁进行挥发性成分测定，共检测出卤汁样品中挥发性物质93 种，相对含量在0.01～70.57 μg/kg 之间，包括萜类47 种、醛酮类12 种、醇类10 种、酯类7种、烷烃类6 种、酚类7 种及其它类别化合物3种。对照组卤汁中，萜类物质含量最高，达114.82 μg/kg，其次依次为烷烃类、酚类化合物，其含量分别为74.94 μg/kg 和34.17 μg/kg，其余种类挥发性化合物含量相对较低（〈20 μg/kg），同尹乐斌等[5]研究结果一致。

试验组中挥发性物质含量（90.56～185.37 μg/kg）较对照组（258.98 μg/kg）出现明显下降（图1），各试验组间存在一定差异。其中，八角、小茴香缺失后卤汁烷烃类物质含量明显降低。肉蔻、川砂仁缺失后卤汁中萜类及烷烃类物质含量均出现明显降低，灵草、陈皮中萜类、烷烃类物质含量出现一定程度下降。张根生等[15]研究认为，不同种类香辛料所含活性成分存在一定差异，对卤制品中风味物质的贡献作用也有所不同。本研究中，试验组中挥发性成分含量较对照组出现不同程度降低，表明各关键香辛料对卤汁中挥发性成分种类及含量的贡献作用存在差异，与张根生等[15]研究结果一致。

图1 卤汁样品中挥发性物质含量热图Fig.1 Heatmap of volatile compound contents in seasoning stew

表3 为对照组中重要香气化合物（OAV〉1）筛选结果。OAV 反映了化合物对于物质总体香气的贡献程度，一般认为OAV 大于1 便对物质总体风味形成具有贡献作用，且OAV 越大贡献作用就越明显[16-17]。本研究重点解析卤汁中重要香气化合物36 种，包括萜类物质21 种（83.31 μg/kg），醛酮类物质5 种（5.21 μg/kg），醇类1 种（4.55 μg/kg），酯类2 种（0.73 μg/kg），烷烃类2 种（72.60 μg/kg），酚类3 种（0.99 μg/kg）和其它类别化合物2 种（4.68 μg/kg）。其中，萜类和烷烃类物总量达155.91 μg/kg，占卤汁重要香气化合物总量的90%以上，是卤醛类物质含量均出现明显下降，说明，3 种香辛料的共同作用将抑制或消耗卤汁中醛类物质抑制物，进而增加卤汁中醛类物质含量，丰富卤汁香气。

风味修饰化合物中，桃金娘烯醇、α-水芹烯、α-松油烯、香芹酮、3-乙基-3，6-二甲基-吡嗪、乙酸香叶酯、苯酚、水杨酸甲酯及百里香酚在部分香辛料缺失后未检出，将对卤汁风味丰富度造成一定影响。其中，除香芹酮和百里香酚是由川砂仁直接贡献外，其余风味修饰化合物均由两种或以上香辛料协同产生，其具体形成机制还需进一步研究。

2.3 关键差异性香气成分鉴定

PLS-DA 是一种监督性的差异分析[26]，可对各组差异性进行判别，各组在得分图上间距越大，表明组间差异越大。选取关键香辛料缺失后卤汁与未缺失卤汁样品中重要香气化合物（OAV〉1）进行PLS-DA 分析，以明确各试验组间差异性成分，结果如图2 所示。可看出，各关键香辛料缺失后卤汁样品与未缺失卤汁样品间存在较明显差异（P〈0.05），表明各香辛料缺失后将导致卤汁中重要香气化合物出现较大变化，进而对卤汁风味造成较大影响。

图2 关键香辛料缺失卤汁与未缺失卤汁差异性分析Fig.2 Difference analysis of key spices in seasoning stew with missing and complete recipes

图3 为卤汁样品PLS-DA 分析变量重要性因子VIP 值。本次共筛选出各组间重要差异性化合物（VIP 值〉1）15 种，分别为茴香烯、桃金娘烯醇、水杨酸甲酯、糠醛、反式-2-辛烯-1-醇、桉树脑、草蒿脑、α-松油醇、反式-2-庚醛、反式-2-辛醛、辛醛、苯酚、α-松油烯、樟脑及芳樟醇。

图3 卤汁样品PLS-DA 分析变量重要性因子（VIP 值）Fig.3 Significance factor of the PLS-DA analysis variables in the seasoning stew（VIP value）

图4 为卤汁中重要差异性化合物含量热图。与未缺失卤汁样品相比，八角缺失后卤汁中茴香烯、水杨酸甲酯、桃金娘烯醇及苯酚含量出现明显降低，表明八角对卤汁中上述4 种挥发性成分贡献作用相对突出；同理可得，小茴香对苯酚贡献作用较为明显，灵草对苯酚、糠醛贡献作用较为突出，陈皮对卤汁中糠醛具备一定贡献作用，肉蔻、川砂仁对卤汁中多种物质均有贡献作用。

图4 重要差异性化合物含量热图Fig.4 Heatmap of important differential compounds

3 结论

川卤卤汁风味形成是卤汁中主体风味化合物、关键风味化合物及风味修饰化合物共同作用的结果，反式-2，4-癸二烯醛、芳樟醇、草蒿脑、黄樟素、对伞花烃、茴香烯及反式-2-壬烯醛为川卤卤汁的主体风味来源。

结合感官评定及OAV 分析认为，八角、小茴香、陈皮、灵草、川砂仁及肉蔻对卤汁中部分重要香气化合物具有较为突出的贡献作用，为川卤卤汁的关键香辛料成分。其中，八角对卤汁中茴香烯、桃金娘烯醇、水杨酸甲酯及苯酚贡献相对突出，小茴香对苯酚贡献作用较为明显，灵草对苯酚、糠醛贡献作用较为突出，陈皮对卤汁中糠醛具备一定贡献作用，肉蔻、川砂仁对卤汁中多种物质均有贡献作用。本研究可为川卤卤汁标准化、定量化发展提供一定数据参考。