《食品科学》：四川旅游学院张浩讲师等：“溅油”对“刀口辣椒”香气的激发作用

川菜以麻辣鲜香为风味代表，传统川菜利用辣椒、花椒形成独特的麻辣风味，其典型代表是“刀口辣椒”（将二荆条干辣椒与红花椒炸制后的花椒、辣椒用刀“轧”成粗颗粒，俗称“刀口辣椒”）。“刀口辣椒”最主要的特色是在菜肴表面的“溅油”，热油会迅速激发出麻辣香气并与菜肴滋味完美融合，成为川菜上菜的重要风景线，也是川菜麻辣风味的重要代表。风味保存与复热是预制菜研发中最大难点，而“刀口辣椒”在菜肴表面“溅油”可能是解决这个问题最佳途径。

四川旅游学院烹饪与食品科学工程学院的李园乐、李想、张浩*等以梯度温度（120、150、180、210、240 ℃）“溅油”后的“刀口辣椒”样品为研究对象，采用感官定量描述分析（QDA）、电子鼻、GC-IMS检测化合物，运用PCA，PLSR等多元统计方法分析“溅油”温度对麻辣风味的迁移、释出规律，以期为研究菜品感官属性与风味形成机理提供指导和参考。

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不同温度“刀口辣椒”油感官QDA

QDA是对样品感官品质进行定性、定量分析的方法，感官评鉴员对不同样品感官描述词喜好程度的评分结果如图1所示。样品A、B、C整体表现均较弱，表明低油温对样品风味影响较弱。随着油温升高，样品D、E、F呈现出风味加速释放趋势，D样品辣感时长呈现最为明显，而其他感官品质强度较弱，表明D样品辣椒呈现辣度刺激且持续最久；样品E在麻辣香气、辣味强度、麻感时长方面表现较佳，表明麻辣风味呈现在E样品较为明显；样品F在麻感时长、麻味强度方面表现较好，表明花椒对F样品风味呈现的影响最大，但是麻辣香气衰减明显，表明油温过高对风味影响也非常明显。总地来看，油温升高对样品的风味有显著增强作用，能够促使“刀口辣椒”中的风味物质更充分地释放，整体分析认为E样品风味优于其他样品。

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不同温度“刀口辣椒”油电子鼻分析

2.1 电子鼻热图聚类结果

热图是近年来广泛应用的统计方法，其将结果以一种渐进的色带直观地展现出来，从而判断数据相关性高低程度。如图2所示，A样品（参照组）与B、C样品聚一类，在热图中颜色较为一致，表明气味特征相似。D、E样品聚类，再与F样品聚类，表明气味特征相关性较好，但热图颜色差异相对明显，说明样品气味特征差异明显。热图聚类结果与QDA结果一致，均表明当油温低于150 ℃时，“刀口辣椒”气味释放作用较弱；当油温高于180 ℃时，“刀口辣椒”气味释放作用较强。

2.2 电子鼻传感器响应值PCA

智能感官仪可表征样品的气味轮廓特征，将采集到的电子鼻感应器数据进行PCA，结果如图3所示。PC1方差贡献率为98.7%，PC2方差贡献率为1.0%，累计方差贡献率大于80.0%，可以表征大多数样本信息。样品A、B距离较近，位于第3象限负相关区域，表明在低于120 ℃时，油温还不能激发“刀口辣椒”的风味特征，B样品与A样品（参照组）气味相似。样品D、E位于第1象限正相关区域，其中D样品靠近Y轴，E样品最靠近X轴。样品PC1方差贡献率远大于PC2时，其横坐标轴上的间距越大，滋味的差异越大，表明D、E样品气味差异较大。E样品靠近X轴，表明PC1大量有效信息对其气味影响较大，说明210 ℃高温对“刀口辣椒”风味化合物释放作用明显。本实验发现随着油温升高，达到180～210 ℃时，“刀口辣椒”风味释放影响明显增强，但是温度达到240 ℃时，F样品位于第4象限负相关区域，样品气味独立于其他样品，推测气味与D、E样品有差异。由于电子鼻是对样品气味轮廓的大体表征，其具体影响因素需要通过GC-IMS对化合物进行定量、定性分析确定。

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GC-IMS分析

3.1 不同油温“刀口辣椒”GC-IMS图谱分析

为研究油温对“刀口辣椒”挥发性风味化合物释出的影响，使用GC-IMS对不同油温“溅油”处理的“刀口辣椒”样品进行检测，结果如图4所示。图中横坐标代表漂移时间，纵坐标代表气相色谱的保留时间。可见大多数化合物光斑出现在保留时间100～1 200 s内，漂移时间0.5～0.85 ms内，图中黄色、红色框内可见随着油温升高，区域内信号强度发生了明显变化，说明油温对“刀口辣椒”风味化合物构成有较大的影响。E、F样品与其他低温样品相比变化较大，化合物释放效能提高。尤其是F样品，图谱中的光斑亮度比样品更深，表明在高温下“刀口辣椒”风味化合物大量释出，形成新的、独特的挥发性物质。具体的影响需要对化合物进行定性、定量后进行分析。

3.2 不同油温“刀口辣椒”GC-IMS化合物定性、定量分析

为明确“溅油”温度对“刀口辣椒”化合物释放的影响，采用仪器自带Library Search搜索定性软件，查询NIST、IMS数据库，结合保留指数、保留时间和迁移时间对化合物进行定性，定量采用信号峰强度分析，其结果如图5、表4所示。“溅油”后“刀口辣椒”的风味构成主要有醛类、杂环类、烯类、醇类、酸类、酯类、酮类。GC-IMS共检出83 种化合物，包括醛类29 种、萜烯类19 种、醇类9 种、酮类7 种、酯类7 种、杂环类11 种、酸类1 种。

醛类由油脂中不饱和脂肪酸受热氧化产生。D样品醛类峰面积最高，其次是E样品。实验中E、F样品醛类峰面积逐步降低的现象与前人的研究结论相符。D样品醛类峰面积最大，表明180 ℃的高温条件下，油脂氧化反应较为充分，生成较多醛类物质，且醛类阈值低，对“刀口辣椒”风味影响较大。

杂环类中的吡嗪、吡咯、呋喃、吡啶等挥发性风味化合物主要源自美拉德反应和Strecker降解反应，通常含量低、阈值低，但是对风味影响较大，样品杂环类呈现峰面积随温度升高而上升趋势。本实验杂环类峰面积显示F样品（240 ℃）最高，表明对“刀口辣椒”油风味变化影响较大的是“溅油”温度。

烯类化合物的阈值通常较低，对风味呈现影响较小，主要源自香辛植物。花椒主要的挥发性风味物质是柠檬烯、芳樟醇、大叶醇、月桂烯等，表明烯类是“刀口辣椒”麻辣风味形成的主要挥发性化合物，推测麻味刺激可能源自花椒。本实验中F样品烯类表现突出，这与QDA中F样品麻辣风味与辣味强度较低结果一致。

醇类、酸类峰面积大体上呈现先升高再下降的趋势，脂肪氧化形成的不饱和醇使“刀口辣椒”油呈现树脂、花、青草等气味；鲜辣椒在干燥过程中发生了美拉德反应、酶水解、热降解以及不饱和脂肪酸降解，最终导致了辣椒中挥发性风味物质的改变，样品出现较高含量的乙酸。

酯类物质是由醇和酸的酯化反应生成，阈值较高，是辣椒油风味的重要补充，醛类、酮类影响辣椒油整体风味的形成。

酮类物质在实验中样品化合物峰面积持续升高，有研究表明高温“溅油”能促进氨基酸和糖的美拉德反应生成诸如吡嗪、吡咯等杂环类以及酮类物质。

3.3 不同油温“刀口辣椒”样品GC-IMS指纹图谱分析

为比较样品间差异特征，采用仪器自带的Gallery Plot插件生成可视化指纹图谱，如图6所示，图中点颜色越深、面积越大，表明化合物浓度越高。一区是所有样品化合物相似区域；二区化合物浓度随着温度升高减少，表明这些化合物可能遇高温转化为其他化合物；三区化合物随着温度升高浓度增加，这些化合物是“刀口辣椒”在高温“溅油”后激发作用下，随温度逐步增加的风味化合物；四区则显著可见样品差异，其中A、B、C样品在这一区域浓度变化不大，表明温度低于150 ℃时，对风味影响不大，而D样品（180 ℃）、E样品（210 ℃）、F（240 ℃）开始出现化合物浓度增加现象，影响较大的化合物是乙酸异丁酯（M）、2-丙基吡嗪（D）、3-甲硫基丙醛、糠醛、(—)-α-侧柏酮、乙酸己酯、(Z)-丙酸-3-己烯酯、二甲基三硫、2-甲基吡嗪、戊醛（M）、4,5-二甲基噻唑、甲基庚烯酮、丙酸甲酯（M）、丁醛（M）、罗勒烯（M）、1-辛烯-3-酮（M）、萜品烯（D）、2,3-二甲基吡嗪、1-辛烯-3-酮（D）、3-萜烯，表明这些化合物是“溅油”后的“刀口辣椒”麻辣风味形成的特征化合物。

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不同油温“刀口辣椒”样品化合物PCA

PCA是无监督的、可表征多个变量之间样品相关性的统计方法。如图7所示，PC1方差贡献率为63.12%，PC2方差贡献率为20.54%。对照表4化合物香气描述特征可见，样品A、B、C分别位于第2、3象限，但距离相近，表明风味相似度较好。A、B、C样品靠近2-蒎烯（D）、2-乙基吡嗪、α-萜品烯（M）、β-蒎烯（M）、反式-2,4-庚二烯醛（M）、壬醛（M），这些化合物会使样品呈现松香气、花生酱香、柠檬香气、树脂香气、坚果、脂肪香气、青草气味。D、E样品靠近戊醛（D）、2-丙基吡嗪（M）、萜品油烯（M）、反式-2-己烯醛（D）、1-戊醇（M）、(E)-2-庚烯醛（D）、反式-2-戊烯醛（D）等，这些化合物会使D、E样品呈现较好的辛辣气味、麦芽香、杏仁香气、花生酱香气、松香、果香、青草气味、醋香、肥皂气味、脂肪香气。样品F位于第1象限，独立于其他样品，靠近二甲基三硫、罗勒烯（M）、2-甲基吡嗪等，这些化合物会使F样品呈现硫磺气味、鱼香、罗勒香气、爆米花香气。表明PCA能分辨样品风味特征和差异。

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不同油温“刀口辣椒”样品OPLS-DA

有监督的OPLS-DA适用于组间差异较大的样品，并可实现数据可视化与判别分析。采用SIMCA 14.1软件对化合物进行OPLS-DA，将化合物相对含量设为因变量，不同油温样品设为自变量，建立模型进行置换验证，如图8所示，

，模型预测指数 Q 2 ＝0.798，且 Q 2 回归线与纵轴的相交点小于0，说明模型不存在过拟合，模型验证结果具有较好的解释和预测力。再进行200 次置换验证得到 R 2 ＝0.29、 Q ＝—0.732，共5 组模型进行拟合验证， R 2 均位于横轴的上方， Q 2 回归线截距是负数，说明该模型相关性较好，可以用于样品的判断分析。

VIP＞1表明对风味形成有贡献。如图9所示，不同油温“溅油”后的“刀口辣椒”样品中共鉴定出27 种挥发性化合物（VIP＞1），包括正己醇（D）、乙酸异丁酯（D）、双戊烯（D）、α-萜品烯（M、D）、1-辛稀（M、D）、2-甲基丙烯醛（D）、罗勒烯（D）、乙酸异戊酯、(Z)-4-庚烯醛、桉叶油醇、1-戊稀-3-酮（M）、2-乙基呋喃（D）、2-甲基丙醇（D）、1-戊醇（M）、反式-2,4-庚二烯、月桂烯（D）、萜品烯（M、D）、2-乙基吡嗪、2-丙基吡嗪（M）、3-蒈烯、戊醛（D）、二甲基三硫、1-辛稀-3-酮（D）、庚醛（D）。

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不同油温“刀口辣椒”样品PLSR分析

对香气物质和感官属性进行PLSR分析，可以明确各风味物质与感官属性的相关性。将检测出的化合物相对含量设置为解释变量（X），感官属性强度值设置为因变量（Y），采用SIMCA 14.1软件进行PLSR数学模型分析，结果如图10所示。D、E样品距离相近，风味相似度较高，而E样品靠近的感官属性最多，包括辣感时长、麻辣香气、辣味强度、麻感时长4 个感官属性，且样品靠近2-丙基吡嗪（M）会呈现花生酱香气，丙醛（M）会呈现辛辣味，丁醛（D）会呈现辛辣味、青草香气，壬醛（D）会呈现脂肪香、青草香，表明E样品（210 ℃）“溅油”温度时“刀口辣椒”麻辣风味激发作用最好，风味呈现最佳。其次是D样品虽然只靠近辣感时长、麻辣香气2 个感官属性，但样品靠近2-甲基丙烯醛（D）会呈现麦芽香气、杏仁香气，2-丙基吡嗪（M）会呈现花生酱香气，庚醛（D）会呈现脂肪香、柑橘香气，戊醛（D）会呈现辛辣味、麦芽香，表明D样品（180 ℃）麻辣风味激发作用较好，风味呈现较好。F样品靠近麻味强度感官属性，且样品靠近2-甲基丙烯醛（M）会呈现麦芽香气、杏仁香气，2-丙基吡嗪（D）会呈现花生酱香气，乙酸己酯会呈现果香、薄荷香，(E)-2-庚烯醛（M）会呈现肥皂味、脂肪香，3-甲硫基丙醛会呈现熟土豆味香气，1-辛烯-3-酮（M）会呈现蘑菇香、金属味，表明F样品（240 ℃）时麻辣风味呈现较差，但麻味感官呈现较好。其他A、B、C样品均远离感官属性，表明低于180 ℃时“溅油”激发风味能力较弱，油温对“刀口辣椒”麻辣风味激发作用较差。PLSR与PCA结果相印证，表明模型能够表征样品的风味属性与化合物的相关性。

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结 论

本研究采用QDA、电子鼻、GC-IMS检测不同油温“溅油”后“刀口辣椒”风味变化，探寻麻辣风味的形成与激发作用。结果表明油温对风味有增强作用，能激发“刀口辣椒”风味物质释放。GC-IMS共检出83 种化合物，包括醛类29 种，萜烯类19 种、醇类9 种、酮类7 种、酯类7 种、杂环类11 种、酸类1 种。醛类对“刀口辣椒”风味影响较大；杂环类在240 ℃时峰面积最高，表明对“刀口辣椒”风味影响较大的是“溅油”温度；萜烯类是麻辣风味形成的主要化合物；VIP＞1对风味有贡献的化合物共有27 种。PLSR结果显示：低于180 ℃时“溅油”激发能力较弱；210 ℃“溅油”温度对麻辣风味激发作用最好，风味呈现最佳；240 ℃时麻辣风味呈现较差，但麻味感官呈现较好。今后研究重点可在滋味与风味的叠加方面，通过代谢组学解析萜烯类在麻辣风味形成中的路径。关键“溅油”温度可以精准控制“刀口辣椒”麻辣风味品质，为中式菜肴复合味型研究提供新的思路和方法，对推动传统川菜工艺工业化转化具有参考和指导作用。

第一作者：

李园乐（2004—），女，本科生，研究方向为食品科学。

通信作者：

张浩（1970—），男，讲师，学士，研究方向为食品科学。近3年，第一作者或通信发表核心期刊论文12 篇，其中EI收录5 篇。先后主持或参与省部级和、地厅级科研项目10余项，主要研究方向为食品化学、食品检验和调味品与农副产品加工等。

本文《“溅油”对“刀口辣椒”香气的激发作用》来源于《食品科学》2025年46卷第16期265-274页，作者：李园乐，李想，乔明锋，易宇文，唐英明，侯智勇，张振宇，张浩。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250207-020。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑：李雄；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网