宋丹　趙鐳　史波林　汪厚銀　鐘葵

摘要：選取市面上常見的椒麻風(fēng)味休閑食品為研究對(duì)象，對(duì)其麻感物質(zhì)含量、麻度及其關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了分析。分別采用高效液相色譜法和15 cm線性標(biāo)度法對(duì)食品中主要酰胺類物質(zhì)含量以及感官椒麻感強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)定，分析了食品中主要物質(zhì)成分與麻度之間的相關(guān)性，進(jìn)一步利用Stevens 函數(shù)解析了麻感風(fēng)味物質(zhì)含量與感官椒麻感強(qiáng)度的關(guān)聯(lián)性。研究結(jié)果表明，市面上常見的椒麻休閑食品的麻感物質(zhì)含量與椒麻感強(qiáng)度均存在顯著差異，麻度主要分布在“微麻”到“麻”強(qiáng)度范圍內(nèi)。食品成分對(duì)冪函數(shù)參數(shù)和麻感響應(yīng)規(guī)律存在顯著影響，酰胺物質(zhì)含量是影響麻度感知的最主要因素。構(gòu)建了不同類型椒麻休閑食品體系下椒麻感官?gòu)?qiáng)度與物理量之間的Stevens 函數(shù)模型，解析了食品成分對(duì)函數(shù)參數(shù)的影響。該研究結(jié)果為不同麻度的休閑食品的質(zhì)量控制以及椒麻風(fēng)味休閑食品的開發(fā)等提供了參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：休閑食品；椒麻風(fēng)味；麻感物質(zhì)；麻度；Stevens模型

中圖分類號(hào)：TS207.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1000-9973（2023）06-0168-05

Abstract： Selecting the common numb-taste leisure food on the market as the research object， the content of numb-taste substances， pungency intensity and their correlation are? analyzed. High performance liquid chromatography and 15 cm linear scale method are used to determine the content of main amides in food and the sensory pungency intensity， and the correlation between the main substance components in food and the pungency intensity is analyzed. Stevens function is further used to analyze the correlation between the content of numb-taste flavor substances and the sensory pungency intensity. The research results show that there are significant differences between the content of numb-taste substances and the sensory pungency intensity of numb-taste leisure food on the market， and the pungency intensity is mainly distributed in the range of “slight pungency” to “pungency” intensity. Food components have significant effect on power function parameters and the pungency response rule. The content of amides is the most important factor influencing the pungency perception. The Stevens function model between sensory pungency intensity and physical quantity in different types of numb-taste leisure food systems is established， and the effect of food components on function parameters is analyzed. The research results have provided references for the quality control of leisure food with different pungency intensities and the development of numb-taste leisure food.

Key words： leisure food; numb-taste; numb-taste substances; pungency intensity; Stevens model

收稿日期：2022-12-18

基金項(xiàng)目：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院院長(zhǎng)基金重點(diǎn)項(xiàng)目（562022Y-9417）

作者簡(jiǎn)介：宋丹（1996－），女，碩士，研究方向：生物與醫(yī)藥。

*通信作者：鐘葵（1979－），女，副研究員，博士，研究方向：感官分析與消費(fèi)喜好。

椒麻休閑食品是具有中國(guó)特色風(fēng)味的一類食品，廣受消費(fèi)者的喜愛。食品中的椒麻風(fēng)味主要來(lái)自輔料花椒類物質(zhì)，花椒是我國(guó)特色辛香料，辛麻感是花椒的重要風(fēng)味[1]。以山椒素為代表的鏈狀不飽和脂肪酸酰胺是辛麻感的主要成分，具有較強(qiáng)的刺激性[2]。此外，山椒素具有抗菌消炎、鎮(zhèn)痛、影響腸蠕動(dòng)、抗癌、驅(qū)蛔蟲、減肥以及降血糖等多種藥理作用[3]。獨(dú)特的麻風(fēng)味以及特有的生物活性賦予麻辣風(fēng)味休閑食品美味和營(yíng)養(yǎng)雙重性質(zhì)，帶給消費(fèi)者生理和心理上的愉悅感，滿足了消費(fèi)者的需求。

目前麻度感官測(cè)量方法以斯科維爾指數(shù)法為主。這是一種間接感官測(cè)量方法，其原理是通過(guò)不斷稀釋直至感受不出來(lái)麻感刺激存在時(shí)，以稀釋倍數(shù)作為麻度值[4-5]。該方法目前用于花椒原料、花椒油樹脂等高麻產(chǎn)品的麻度測(cè)量，并根據(jù)斯科維爾指數(shù)值給出了花椒原料的麻度分級(jí)。此外，線性標(biāo)度法也是一種常見的感官麻度測(cè)量方法，評(píng)價(jià)員直接評(píng)價(jià)產(chǎn)品麻感強(qiáng)度并給出麻度值，常用于花椒調(diào)味油、菜肴等中、低麻度食品評(píng)價(jià)[6]。

食品中的椒麻風(fēng)味主要由花椒中酰胺類物質(zhì)提供，包括羥基-山椒素（包括羥基-α-山椒素、羥基-β-山椒素、羥基-ε-山椒素）等物質(zhì)[7]。近年來(lái)也有研究通過(guò)測(cè)定山椒素類物質(zhì)含量來(lái)判定椒麻食品的麻度[8]。山椒素類物質(zhì)測(cè)量方法主要有高效液相色譜法、紫外分光光度法、紅外光譜法、比色法[9-10]。其中，高效液相色譜法具有準(zhǔn)確性高、快捷方便、適用范圍較廣、應(yīng)用較廣的特點(diǎn)[11-12]。研究表明，水溶液體系中，麻味物質(zhì)含量與感官麻度之間呈現(xiàn)良好的心理物理學(xué) Stevens 數(shù)學(xué)模型關(guān)系[13]。但真實(shí)食品體系下，由于食品中成分復(fù)雜，麻味物質(zhì)含量與感官麻度之間的關(guān)聯(lián)尚需進(jìn)一步研究[14]。

本研究擬對(duì)市面上具有不同椒麻強(qiáng)度的椒麻休閑食品展開研究，采用理化與感官分析方法對(duì)樣品中椒麻風(fēng)味物質(zhì)含量與椒麻強(qiáng)度特性進(jìn)行分析，分析食品主要成分對(duì)麻度感知的影響，進(jìn)一步采用Stevens 函數(shù)對(duì)椒麻風(fēng)味物理量與心理感覺強(qiáng)度進(jìn)行關(guān)聯(lián)性分析，構(gòu)建椒麻休閑食品麻味物質(zhì)含量與麻度之間的預(yù)測(cè)模型。研究結(jié)果旨在為不同麻度的椒麻休閑食品的麻度評(píng)價(jià)和新產(chǎn)品研制提供理論和數(shù)據(jù)參考依據(jù)以及可能的策略和應(yīng)用思路。

1 材料與方法

1.1 原料

收集市面上常見的椒麻風(fēng)味休閑食品，食品品類主要包括肉類休閑食品、辣條類休閑食品和素食類休閑食品。其中，肉類樣品12個(gè)、辣條類樣品6個(gè)、素食類樣品6個(gè)，樣品具體信息見表1?；ń酚蜆渲?gòu)自利和味道（青島）食品產(chǎn)業(yè)股份有限公司，食品級(jí)原料。

甲醇（色譜級(jí)）、乙腈（色譜級(jí)） Fisher實(shí)驗(yàn)器材（上海）有限公司；甲醇（分析級(jí)） 現(xiàn)代東方（北京）科技發(fā)展有限公司；乙醇（分析級(jí)） 北京市通廣精細(xì)化工公司；冰醋酸 北京化工廠有限責(zé)任公司；色譜測(cè)試中所用水均為超純水。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 1200系列高效液相色譜儀；KQ-300DE型數(shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司；SC-3610型低速離心機(jī) 安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；BT25S型分析天平 賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；DC-0515節(jié)能型智能恒溫槽 寧波新芝生物科技股份有限公司；0.45 μm有機(jī)溶劑過(guò)濾膜；Cary 100型紫外分光光度計(jì)；FW100型萬(wàn)能粉碎機(jī)；ZORBAX 300 SB-C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm） 美國(guó)安捷倫科技公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 麻感物質(zhì)含量測(cè)定

酰胺類麻感物質(zhì)含量測(cè)定及計(jì)算方法參考方正等[7]的方法。取適量樣品，破碎后置于低溫冷凍干燥機(jī)中進(jìn)行冷凍干燥。干燥后的樣品粉碎、攪拌均勻后，置于干燥皿中保存待用。準(zhǔn)確稱量并記錄低溫冷凍干燥前后樣品質(zhì)量。

精密稱量1.000 0 g樣品（精確到0.000 1 g）于50 mL錐形瓶中，加入25 mL乙醇（分析純）于超聲波清洗機(jī)內(nèi)進(jìn)行提取。超聲時(shí)間20 min，超聲頻率70 Hz，提取溫度20 ℃。超聲提取完成后，將混合液轉(zhuǎn)入離心管中，用少量乙醇（分析級(jí)）潤(rùn)洗錐形瓶，將洗液一并轉(zhuǎn)入離心管中。2 000 r/min離心5 min，上清液倒入50 mL容量瓶（漏斗輔助）中，離心管中殘?jiān)偌尤脒m量乙醇（分析級(jí)）進(jìn)行潤(rùn)洗，潤(rùn)洗3次，將3次上清液合并于50 mL容量瓶中并定容。搖勻備用，作為母液。用移液器吸取母液1.0 mL于10 mL容量瓶中，再吸取1.0 mL甲醇（色譜級(jí)）加入容量瓶中。用1 mL無(wú)菌注射器吸取1 mL母液溶液，通過(guò)0.22 μm有機(jī)系濾膜進(jìn)行過(guò)濾，轉(zhuǎn)移到液相進(jìn)樣小瓶中，濾液采用HPLC測(cè)定分析（每個(gè)樣品3個(gè)平行樣）。

1.3.1.1 色譜條件

色譜柱：ZORBAX-300 SB-C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流動(dòng)相：乙腈-1%乙酸水溶液； 流速：0.85 mL/min；檢測(cè)波長(zhǎng)：270 nm；進(jìn)樣量：10 μL；洗脫條件：梯度洗脫，見表1。

1.3.1.2 結(jié)果的計(jì)算

采用外標(biāo)法計(jì)算樣品中羥基-α-山椒素、羥基-β-山椒素、羥基-γ-山椒素含量?；ń窐悠分辛u基-β-山椒素含量計(jì)算公式如下：

M1=m1×M×Vm0。

式中：M1為樣品中羥基-β-山椒素含量，μg/g；m1為上機(jī)測(cè)試樣品中羥基-β-山椒素濃度（依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到），μg/mL；M為母液稀釋倍數(shù)；V為母液體積，mL； m0為樣品質(zhì)量，g。

1.3.2 感官評(píng)價(jià)

1.3.2.1 麻感評(píng)價(jià)小組組建及培訓(xùn)

篩選對(duì)麻感具有較高敏感性和分辨力的評(píng)價(jià)員組建椒麻評(píng)價(jià)小組，篩除對(duì)麻感具有強(qiáng)烈嗜好性或排斥感的評(píng)價(jià)員。小組成員應(yīng)滿足GB/T 16291.1－2012《感官分析 選拔、培訓(xùn)與管理評(píng)價(jià)員一般導(dǎo)則 第1部分：優(yōu)選評(píng)價(jià)員》[15]的基本要求。最終篩選出一支由16位優(yōu)選評(píng)價(jià)員組成的麻度感官評(píng)價(jià)小組。采用 15 cm標(biāo)記線性標(biāo)度，由經(jīng)驗(yàn)豐富的感官分析師對(duì)評(píng)價(jià)員進(jìn)行標(biāo)尺使用及參比樣強(qiáng)度培訓(xùn)。建立15 cm線性標(biāo)尺的5點(diǎn)麻度標(biāo)度值：1.5 cm表示可感覺到麻，3.7 cm表示微麻，6.3 cm表示較麻，10 cm表示麻，12.9 cm表示非常麻（見圖1）。以花椒油樹脂稀釋溶液作為麻度參比樣，質(zhì)量濃度分別為0.026，0.043，0.093 mg/mL，分別對(duì)應(yīng)圖1中的微麻、較麻和非常麻3個(gè)強(qiáng)度。對(duì)評(píng)價(jià)員進(jìn)行培訓(xùn)，確定使其能夠很好掌握麻感標(biāo)度值及對(duì)應(yīng)語(yǔ)義后再開展樣品麻度評(píng)價(jià)。

1.3.2.2 樣品麻度評(píng)價(jià)

3個(gè)強(qiáng)度的參比樣溶液各20 mL，參比樣溶液現(xiàn)配現(xiàn)用。評(píng)價(jià)員將20 mL溶液全部倒入口中，秒表計(jì)時(shí)30 s后吐出溶液，閉口感受麻感強(qiáng)度，并對(duì)應(yīng)其15 cm標(biāo)尺上強(qiáng)度值，熟悉麻感強(qiáng)度。

取5.0 g椒麻樣品，分裝至帶有隨機(jī)編碼的蓋具品評(píng)杯中。評(píng)價(jià)員對(duì)椒麻樣品進(jìn)行麻度評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)員將5.0 g樣品都放入口中，充分咀嚼后感受口腔中麻感強(qiáng)弱，在15 cm標(biāo)尺上進(jìn)行評(píng)分。待口腔中麻感完全消失后，再進(jìn)行下一個(gè)樣品的評(píng)價(jià)，樣品評(píng)價(jià)期間可用純凈水或蘇打餅干進(jìn)行清口。每個(gè)樣品重復(fù)3次。樣品順序遵循平衡隨機(jī)原則。24個(gè)樣品共分為4個(gè)輪次，每個(gè)輪次6個(gè)樣品。

Stevens 定律是美國(guó)心理學(xué)家史蒂文斯提出的函數(shù)，認(rèn)為感覺強(qiáng)度和物理刺激強(qiáng)度之間呈現(xiàn)冪函數(shù)關(guān)系。其主要參數(shù)如下：

S=kIn或者lgS=nlgI+lgk。

式中：S為感覺強(qiáng)度；I為物理強(qiáng)度；n為冪指數(shù)；k為常數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Origin 2021進(jìn)行繪圖，IBM SPSS Statistics 26統(tǒng)計(jì)軟件分析處理數(shù)據(jù)，所有試驗(yàn)均重復(fù)3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 麻度感官評(píng)價(jià)結(jié)果

由圖2可知，不同椒麻休閑食品的麻感強(qiáng)度感官測(cè)評(píng)結(jié)果存在顯著性差異（P<0.05）。24個(gè)樣品的麻度值分布范圍為1.43（A3）～9.99（B1），即從“可感覺到麻”到“麻”的強(qiáng)度范圍，表明市售大部分椒麻休閑食品均未到“非常麻”程度。其中，“可感覺到麻”強(qiáng)度的樣品有2個(gè)，“微麻”、“較麻”和“麻”強(qiáng)度范圍內(nèi)的樣品數(shù)量分別為7，8，7個(gè)，表明樣品中的麻度分布較均勻，基本涵蓋了從“可感覺到麻”到“麻”的所有麻度分布范圍。

不同類別樣品的麻度分布范圍較廣，如肉類樣品的麻度分布范圍為1.43（A3）～8.72（A11），辣條類樣品的麻度分布范圍為1.47（B2）～9.99（B1），素食類樣品的麻度分布范圍為2.44（C3）～7.10（C2），基本涵蓋了從“微麻”到“麻”的強(qiáng)度范圍，進(jìn)一步表明了樣品篩選的代表性和適用性。

2.2 麻感物質(zhì)含量分析

通過(guò)高效液相色譜法對(duì)24個(gè)椒麻休閑食品麻感物質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見圖3。不同椒麻休閑食品的麻感物質(zhì)含量存在顯著性差異（P<0.05）。其中，鴨舌（A1）和金針菇（C3）樣品的麻感物質(zhì)含量最低，僅為0.17 mg/100 g；小魚干（A12）和辣條（B1）麻感物質(zhì)含量最高，分別為9.85，11.35 mg/100 g。不同類別樣品的麻感物質(zhì)含量分布范圍較廣，如辣條類樣品的麻感物質(zhì)含量分布范圍為0.67（B2）～11.35（B1） mg/100 g，素食類樣品的麻感物質(zhì)含量分布范圍為0.17（C3）～5.39（C6） mg/100 g。有14個(gè)樣品（約60%）的麻感物質(zhì)含量集中在約2～5.5 mg/100 g的范圍內(nèi)，7個(gè)樣品的麻感物質(zhì)含量低于1 mg/100 g。

2.3 感官麻度和麻感物質(zhì)含量的關(guān)聯(lián)分析

2.3.1 影響麻度感知因素分析

復(fù)雜食品體系和組分會(huì)影響產(chǎn)品的麻度感知。麻辣休閑食品類型多元，成分復(fù)雜多變，進(jìn)一步采用PLS法分析麻度感知的影響因素，結(jié)果見圖4。

t1貢獻(xiàn)率為22.7%，t2貢獻(xiàn)率為31.7%，表明變量解釋率為54.7%，且模型Q2達(dá)87.6%，表明模型具有較好的預(yù)測(cè)能力。由圖4可知，酰胺含量與麻度呈現(xiàn)強(qiáng)正相關(guān)，蛋白質(zhì)與麻度呈弱正相關(guān)，而脂肪、碳水化合物與麻度基本不相關(guān)。因此，進(jìn)一步對(duì)酰胺物質(zhì)含量與麻度的關(guān)聯(lián)性展開分析。

2.3.2 Stevens模型分析

心理物理學(xué)函數(shù)是研究物理刺激量（物理強(qiáng)度）與心理量（感覺強(qiáng)度）之間關(guān)系的數(shù)學(xué)函數(shù)，常見的有Weber 定律、Fechner 定律、Beidler 定律和Stevens 定律[16-17]。通過(guò)建立心理物理學(xué)模型，可以精確描述外部的物理刺激量和由此引發(fā)的心理感知強(qiáng)度之間的定量關(guān)系[18]。Stevens 定律是美國(guó)心理學(xué)家史蒂文斯提出的函數(shù)，認(rèn)為感覺強(qiáng)度和物理刺激強(qiáng)度之間呈現(xiàn)冪函數(shù)關(guān)系[19]。其主要參數(shù)為S=kIn或者lgS=nlgI+lgk，其中S代表感覺強(qiáng)度，I代表物理強(qiáng)度，n代表冪指數(shù)，k代表常數(shù) 。根據(jù)Stevens 定律的冪指數(shù)，可以明確一定強(qiáng)度的刺激量所引起的人對(duì)麻感強(qiáng)度的響應(yīng)，進(jìn)一步為麻感強(qiáng)度感官評(píng)價(jià)方法提供理論依據(jù)[20]。

團(tuán)隊(duì)前期研究結(jié)果表明，水溶液體系下，花椒油樹脂中麻味物質(zhì)含量與麻度之間呈現(xiàn)良好的冪指數(shù)相關(guān)性[21]。本研究采用Stevens 函數(shù)，研究椒麻休閑食品中的麻味物質(zhì)含量與麻度之間的關(guān)系，擬合結(jié)果見圖5，冪函數(shù)方程和模型參數(shù)見表3。

由圖5和表3可知，對(duì)于所有椒麻休閑食品來(lái)說(shuō)，麻味物質(zhì)含量與麻度之間并不存在較好的Stevens函數(shù)擬合關(guān)系，模型擬合系數(shù)R2僅為0.696。進(jìn)一步分別對(duì)肉類、辣條類和素食類3類椒麻休閑食品展開研究，圖5中B結(jié)果表明3類樣品中的麻味物質(zhì)含量與麻度之間存在良好的Stevens函數(shù)擬合關(guān)系，R2分別為0.902（肉類樣品），0.971（辣條類樣品）和0.867（素食類樣品）。

Stevens 函數(shù)中，冪指數(shù)n表示物理濃度與感覺強(qiáng)度變化快慢的關(guān)系，n>1表示感覺增長(zhǎng)強(qiáng)度比物理刺激快，n<1表示感覺增長(zhǎng)強(qiáng)度比物理刺激慢，當(dāng)n=1時(shí)表示兩者增長(zhǎng)速度一致[22-24]。復(fù)雜食品體系下，產(chǎn)品成分不同時(shí)，感覺的n值也會(huì)隨之發(fā)生變化[25]。本研究表明，測(cè)定不同產(chǎn)品成分時(shí)，麻度的冪指數(shù)存在差異，與文獻(xiàn)報(bào)道一致。辣條類產(chǎn)品的n值最大，其次為肉類樣品，最后是素食類。不同類型樣品主要成分差異見圖6。

肉類樣品（A類）成分主要為肉類，成分特性表現(xiàn)為高蛋白質(zhì)、低碳水化合物；辣條類樣品（B類）成分主要為面筋，成分特性表現(xiàn)為高碳水化合物和脂肪、低蛋白質(zhì)；素食類樣品（C類）成分主要為蔬菜，成分特性表現(xiàn)為低脂肪和低蛋白質(zhì)。此外，辣條類樣品（B類）的鈉含量偏高，素食類樣品（C類）的鈉含量偏低。因此，對(duì)于碳水化合物和脂肪為主成分的食品基質(zhì)中，麻感感知強(qiáng)度隨刺激物理量濃度的變化速率最快；其次是以蛋白質(zhì)為主成分的食品基質(zhì)；變化速率最慢的是素食類食品基質(zhì)。

除冪指數(shù)外，不同類別樣品的冪函數(shù)常數(shù)也存在差異。辣條類樣品（B類）的函數(shù)常數(shù)值最小，其次是肉類樣品（A類），素食類（C類）常數(shù)值最大。由圖7可知，盡管不同類別椒麻休閑食品的冪指數(shù)表現(xiàn)為B>A>C，但冪函數(shù)常數(shù)會(huì)影響到椒麻休閑食品的最終麻度。相同麻味物質(zhì)含量時(shí)肉類樣品的麻度高于辣條類樣品，表明相比碳水化合物和脂肪基質(zhì)，蛋白質(zhì)基質(zhì)下的麻度感知更敏感，即相同麻味物質(zhì)含量時(shí)蛋白質(zhì)基質(zhì)含量高的樣品的麻度高于碳水化合物基質(zhì)和脂肪基質(zhì)樣品的麻度。素食類樣品在低麻度時(shí)表現(xiàn)出更高的麻度，但在中、高麻度時(shí)其麻度感知低于肉類樣品，高麻度時(shí)麻度感知低于辣條類樣品。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)選取24款市面上常見的椒麻休閑食品，對(duì)其麻感物質(zhì)含量及麻感強(qiáng)度進(jìn)行了測(cè)定和分析，并采用Stevens 函數(shù)對(duì)椒麻物理量和心理量數(shù)據(jù)進(jìn)行了關(guān)聯(lián)分析。研究表明，市面上常見的椒麻休閑食品的麻感物質(zhì)含量與椒麻感知強(qiáng)度均存在顯著差異。復(fù)雜的食品體系對(duì)麻度感知存在影響，但酰胺物質(zhì)含量是影響麻度感知的最主要因素。不同類型椒麻休閑食品中，椒麻感官?gòu)?qiáng)度與物理量之間存在良好的 Stevens 函數(shù)擬合關(guān)系，符合心理物理學(xué)響應(yīng)理論及規(guī)律。椒麻休閑食品的成分特性不同，椒麻Stevens 函數(shù)的參數(shù)和麻感響應(yīng)規(guī)律均存在顯著差異。該研究結(jié)果為不同種類椒麻休閑食品麻度精準(zhǔn)評(píng)價(jià)提供了理論和數(shù)據(jù)參考，對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中麻度質(zhì)控以及產(chǎn)業(yè)質(zhì)量提升具有重要的參考價(jià)值。

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