研究来自四川农业大学张志清教授的研究团队，并发表在《Food Chemistry: X》，旨在探究花椒（Zanthoxylum armatum DC.）叶片精油（ZLEO）的特性及其在调味油中的应用潜力。由于花椒叶通常被焚烧处理，造成环境污染和资源浪费，研究人员希望通过此次探索为花椒叶的高价值利用提供新思路。

一、研究背景

花椒是中国的特有植物，其中青花椒（Zanthoxylum armatum DC.）是一种药食两用植物。其独特的风味主要源于高含量的精油。尽管花椒果实的应用广泛，但花椒叶作为主要副产品，其巨大的资源量并未得到有效利用。目前，关于花椒叶的研究多集中在芳香成分和杀虫功效的鉴定上，但其作为食品调味剂的潜力尚未被充分发掘。

图解摘要

二、研究方法

精油提取与成分鉴定

精油提取：花椒叶精油（ZLEO）通过超声波辅助蒸汽蒸馏法提取。

成分鉴定：挥发性化合物则使用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）进行定性与定量分析。

花椒调味油（ZFOs）制备

研究人员将ZLEO与菜籽油、芳樟醇、柠檬精油及市售花椒油（CAO）以不同比例混合，制备出四种不同风味的花椒调味油。

感官评估：对四种ZFOs进行了感官和可接受度评估，由10名来自四川农业大学食品科学实验室的成员组成的小组完成。

电子鼻（E-nose）分析：

使用上海保圣实业发展有限公司的CNose电子鼻（包含18个金属氧化物半导体传感器：S1（丙烷和烟雾）、S2（酒精、烟雾、异丁烷和甲醛）、S3（臭氧）、S4（硫化氢）、S5（氨）、S6（甲苯、丙酮、乙醇和氢气）、S7（甲烷、天然气和沼气）、S8（液化气）、S9（甲苯、甲醛、苯、酒精和丙酮）、S10（氢气）、S11（液化气和烷烃）、S12（液化气和甲烷）、S13（甲烷）、S14（可燃气体和烟雾）、S15（烟雾和异丁烷）、S16（硫化物）、S17（氮化物）和S18（丙酮和酒精））。分析条件为：称取4.0 g ZFO于20 mL顶空瓶中，在70℃水浴中平衡15 min。进样量为1 mL/min；分析时间为60 s；两次进样之间的清洗时间为12 s。上述步骤均在室温下进行，每个样品平行测定5次。

顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪（HS-SPME-GC-MS）：使用此方法对五种ZFOs中的芳香物质含量进行测定和分析。

气味活性值（OAV）：通过计算挥发性芳香物质的质量浓度与其香气阈值的比值来确定其对风味的贡献

三、研究结果

本研究成功地从花椒叶中提取了精油（ZLEO），并将其应用于开发四种不同风味的花椒调味油（ZFOs）。研究结果详细分析了这些油品的挥发性芳香物质组成，并利用多种分析方法揭示了其风味特性。

ZLEO中的挥发性芳香物质

通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）分析，研究在ZLEO中鉴定出67种挥发性化合物，其中烯烃和醇类是主要成分，分别占总挥发性物质的41.42%和37.1%。ZLEO中含量较高的主要成分包括芳樟醇（24.51%）、D-柠檬烯（17.7%）、香桧烯（6.88%）和β-月桂烯（3.78%）。这些结果与前人对花椒精油的研究结果基本一致。值得注意的是，花椒叶的挥发性芳香特征与花椒果实存在一些差异，例如在花椒果实中发现的丙酮丁香酮和丙酮等酮类物质在花椒叶的挥发性成分中并未被鉴定出来。

感官评价与风味油特性

感官评价结果显示，不同风味的花椒调味油（ZFOs）具有独特的风味特征和不同的消费者接受度。花椒味花椒油（PFO）因其由芳樟醇和ZLEO相互作用产生的独特花椒香气，获得了相对较高的感官和可接受度评分。同样，风味增强型花椒油（EFO）在保留传统花椒油麻辣味的同时，增添了清新的绿色调，提升了整体风味。

电子鼻（E-nose）分析

电子鼻分析结果表明，这五种花椒调味油（ZFOs）的风味受到多种化合物的强烈影响，特别是碳氢化合物、烷烃、苯类、酮类、醛类和醇类。尽管不同样品的电子鼻雷达图形状相似，表明它们具有相似的风味特征，但挥发性物质的相对丰度有所不同。

为了更精确地分析和区分样品，研究人员结合了电子鼻数据与多变量统计分析方法。

聚类分析（CA）：CA结果将样品分为两大类。青草味花椒油（GFO）和花椒味花椒油（PFO）被归为一类，而风味增强型花椒油（EFO）和市售花椒油（CAO）则被归为另一类，这表明它们各自的挥发性芳香特征有相似之处。这与GFO和PFO使用菜籽油作为基底油，而EFO和CAO都含有传统花椒油有关。

主成分分析（PCA）：PCA结果显示，PC1和PC2的总贡献率为97.4%，这表明PCA可以充分反映样品的特征信息。通过电子鼻，柑橘味花椒油（CFO）、EFO和CAO可以被清晰地区分，表明它们之间的香气差异显著。然而，GFO和PFO的重叠则暗示它们的芳香特性有一定的相似性。这些PCA结果与CA结果一致。

Z. armatum叶精油（ZLEO）的总离子色谱图（A）、不同ZFO样品的E鼻雷达图（B）、不同ZFO样品的CA（C）和PCA（D）、5种ZFO的挥发性风味成分的总离子流（E）和聚类热图（F）

四、结论

研究利用ZLEO技术制备了四种不同类型的ZFO，并结合电子鼻与HS-SPME-GC-MS分析其与CAO的挥发性成分。结果显示，芳樟醇、柠檬烯和桧烯是主要香气物质。PCA与CA表明GFO、PFO和CFO聚为一类，而EFO与CAO聚为另一类。共筛选出18种OAV > 1的关键香气物质，其中6种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）可作为区分五种精油的标志物。本研究为花椒叶提取物的高值化利用及新产品开发提供了参考，并建立了基于PLS-DA的风味判别方法。

来源

https://doi.org/10.1016/j.fochx.2025.102519