楊 莉，張 淼，賈洪鋒,*，涂夢婕，黃 英，宋璐杉，嚴利強

（1.四川旅游學院食品學院，四川 成都 610100；2.浙江旅游職業(yè)學院，浙江 杭州 310000）

人們對“辣”的偏好由來已久[1-2]，因而有許多用辣椒制成的食品。麻辣火鍋是我國非常受歡迎的食品之一，由于其底料炒制方法的差異，又出現(xiàn)了許多類型[3-4]?，F(xiàn)代社會，飲食方式的方便化、工業(yè)化成為了新時代的新要求，因而催生出了麻辣火鍋底料[5-7]。麻辣火鍋底料熬制出來的火鍋湯底味型鮮香、口感復(fù)雜，且食用方便，得到了大眾廣泛的認可[8]。所有麻辣類型的火鍋底料都保留了火鍋的“辣”味，“辣”是由辣椒素類物質(zhì)（capsaicinoids，Cap-S）引起的，Cap-S的主要成分是辣椒素（capsaicinoid，Cap）和二氫辣椒素（dihydro-capsaicin，D-Cap），其提供的“辣”味占到了所有Cap-S的90%，因此研究“辣”味主要以Cap和D-Cap的辣感計算[9-11]。

目前大部分研究集中在Cap-S的提取[12]及其與病理的關(guān)系[13-14]等，還未得到大眾公認的辣度分級模型。辣味分級的方法較多，但通常都是依據(jù)“感覺”分級，感官鑒評建立在感官鑒評人員的判斷上，具有很多主觀性，導(dǎo)致結(jié)論不確定因素增加，造成市面上流通的麻辣火鍋底料對辣度的標示不夠規(guī)范，不能正確指導(dǎo)人們選擇合適口味的底料[15]。國際上一般以斯科維爾指數(shù)（Scoville heat unit，SHU）表示“辣”味程度，而國內(nèi)習慣于用“微辣”、“特辣”等辣度分級。李德建等[16]基于感官鑒評模擬白酒分級方式將麻辣火鍋底料分為微辣、低辣、中辣、高辣、特辣、暴辣6 個等級。仲輝等[17]基于高效液相色譜法測定辣椒中的Cap-S含量，并將辣椒分為了8 級。李沿飛等[18]基于高效液相色譜技術(shù)結(jié)合SHU將辣椒及其制品分為了5 個等級。賈洪鋒等[19]基于高效液相色譜結(jié)合感官鑒評結(jié)果將川菜菜品分為了5 個等級（特辣、辣、中辣、微辣、不辣）。

火鍋底料加水熬制后，配料中所含的Cap-S溶入湯底，而湯底中的“辣味”遷移到水相和油相中，都會影響麻辣火鍋底料的辣度分級[20-21]。因此，本實驗擬基于高效液相色譜法測定不同火鍋底料水相和油相中的Cap和D-Cap含量，結(jié)合感官評價，利用Fisher線性分類原理對辣度進行分級，建立客觀、合理的辣度分級模型，并研究火鍋底料熬煮過程中Cap-S的遷移規(guī)律對辣度分級的影響，從客觀上為指導(dǎo)麻辣火鍋底料辣度分級提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

麻辣火鍋底料市購，其中牛油火鍋底料15 種，清油火鍋底料8 種。

Cap（純度≥95%）、D-Cap（純度≥90%） 美國Sigma公司；甲醇（色譜純） 成都市科龍化工試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

L9型高效液相色譜儀 北京普析通用儀器有限責任公司；Diamonsil C18色譜柱（150 mmh 4.6 mm，5 μm）北京迪馬科技有限公司；AT-330柱溫箱 天津奧特賽恩斯儀器有限公司；KQ-5200E超聲波清洗儀 昆山市超聲儀器有限公司；抽濾瓶 天津津騰實驗設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 火鍋底料中辣味物質(zhì)的提取

1.3.1.1 牛油火鍋底料油脂

準確稱取10.00 g油脂，置于三角瓶中。稱取樣品后，加入25 mL甲醇溶液，用保鮮膜封蓋，于70 ℃超聲5 min后過濾；另將殘渣和濾紙一起加入三角燒瓶中，再加入25 mL甲醇，按上述方法再提取，過濾。合并2 次濾液，定容至50 mL。

1.3.1.2 清油火鍋底料油脂

于三角瓶中準確稱取10.00 g油脂，加入25 mL甲醇溶液后，按照1.3.1.1節(jié)進行后續(xù)操作。

1.3.1.3 火鍋底料

于三角瓶中準確稱取10.00 g火鍋底料，按1.3.1.1節(jié)方法制成50 mL待測溶液[22]。

1.3.2 熬煮火鍋底料的取樣

取火鍋底料（牛油微辣、牛油特辣、清油微辣、清油特辣），按照底料與水質(zhì)量比1∶4熬煮，分別取湯料熬煮0、25、50、75、100、125 min的油相和水相部分各10.00 g，參照1.3.1節(jié)方法處理成待測試樣。

1.3.3 標準曲線繪制

參照賈洪鋒等[19,23]的方法繪制標準曲線。

1.3.4 色譜條件

參照賈洪鋒等[19,23]的色譜條件進行實驗。

1.3.5 感官鑒評

模擬火鍋燙煮流程，取底料與水質(zhì)量比1∶4將底料熬煮至沸騰，5 min后分別由40 位感官評定人員品評。將辣度等級分為不辣、微辣、中辣、高辣、特辣、暴辣，依次得分0、20、40、60、80、100[24]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

1.4.1 Cap和D-Cap含量計算

Cap和D-Cap含量按式（1）計算：

式中：Ua（Ub）為試樣中C a p（D-C a p）含量/（g/kg）；C為由標準曲線查到的Cap（D-Cap）質(zhì)量濃度/（μg/mL）；V為樣品定容體積/mL；M為樣品質(zhì)量/g。

1.4.2 Cap-S總量計算

Cap總量按式（2）計算[25]：

式中：U為試樣中Cap-S總量/（g/kg）；0.9為Cap與D-Cap折算為Cap-S總量系數(shù)。

1.4.3 SHU計算

SHU按式（3）計算[26]：

式中：16.1h 103為Cap或D-Cap轉(zhuǎn)換為SHU的系數(shù)；0.1為其余Cap-S含量的折算系數(shù)；9.3h 103為其他類型Cap-S轉(zhuǎn)換為SHU的系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評價結(jié)果

圖1 感官評分結(jié)果Fig.1 Sensory evaluation results

根據(jù)感官評價方法得到每種火鍋底料的感官評分，結(jié)果如圖1所示。根據(jù)感官評價的結(jié)果，整體而言，清油火鍋底料比牛油火鍋底料的感官評分低，但區(qū)分不明顯。實驗的23 種火鍋底料辣度集中在中辣左右，感官評分波動范圍較大，這可能與感官人員的辣味感受情況有關(guān)。因此根據(jù)感官評分區(qū)分辣度等級的客觀性不強。

2.2 標準曲線和線性回歸方程

前期研究得到Cap的線性回歸方程為Y=8 608.2X+3 2 4 6.1，R2=0.9 9 9 6；D-C a p 的線性回歸方程為Y=17 247X+3 808.8，R2=0.999 9（Y為峰面積，X為物質(zhì)質(zhì)量濃度（mg/L））[19]。

2.3 火鍋底料中Cap-S的含量分布

圖2 火鍋底料中Cap-S含量分布Fig.2 Distribution of capsaicinoids in spicy hot pot seasoning

經(jīng)t檢驗發(fā)現(xiàn)火鍋底料中Cap-S與油脂部分所含Cap-S雖然個別樣本之間差異顯著，但從整體樣本上看差異不顯著：牛油火鍋底料P值為0.214，無顯著性差異；清油火鍋底料P值為0.257，無顯著性差異。圖2中有些火鍋底料油相中的Cap-S含量超出火鍋底料整體取樣，這可能是Cap-S為脂溶性物質(zhì)，火鍋底料中大部分Cap-S溶解在油相中所導(dǎo)致[27]。

不同廠家的火鍋底料Cap-S含量不同，這與所添加的辣椒、豆瓣等調(diào)味料的量不同有關(guān)。大部分廠家未對火鍋底料中Cap-S含量進行標示，少部分廠家標示了辣度等級，比如N1標示為特辣，N2標示為微辣。從圖2A可以看出，N1和N2之間Cap-S含量雖然存在明顯差異，但從圖1看出感官分級均為中辣。圖2B中，廠家標示Q1為微辣，Q2為特辣，但其Cap-S含量較為接近，感官分級為微辣。目前市場上大部分火鍋底料的分級都是基于感官鑒評得到的，說明依據(jù)感官鑒評對火鍋底料進行辣度分級的方法缺乏一定客觀性。

國際上常用SHU標示辣味程度，從圖2可以看出，不同火鍋底料的SHU都比較大，其數(shù)值與Cap和D-Cap的含量有關(guān)。SHU可以反映火鍋底料的辣味程度，但對于習慣用“微辣”、“特辣”等辣度分級區(qū)分火鍋底料辣度的消費者來說，還比較陌生。因此，本實驗以Cap-S含量對火鍋底料的辣度進行分級，并基于高效液相色譜儀測出的Cap-S含量結(jié)合感官鑒評得到較為客觀的辣度分級標示。

2.4 火鍋底料的辣度分級

2.4.1 以火鍋底料Cap-S含量為基礎(chǔ)的辣度分級

以火鍋底料Cap-S含量的高低對火鍋底料進行辣度分級，分級標準如表1所示。

表1 以火鍋底料Cap-S含量為基礎(chǔ)的辣度分級標準Table 1 Capsaicinoid content in spicy hot pot seasoning as criterion for determination of pungency levels

圖3 以火鍋底料Cap-S含量為基礎(chǔ)的辣度分級分布圖Fig.3 Distribution of pungency levels

表2 以火鍋底料Cap-S含量為基礎(chǔ)的Fisher判別效果驗證Table 2 Verification of Fisher discrimination analysis model

采用SPSS Fisher判別分析方式，建立分類模型[28]。辣度分為5 級，如圖3、表2所示。

判別函數(shù)（非標準化）如下：

式中：變量名前加“Z”表示變量未經(jīng)標準化處理。

正判率界值為（100%/5）×1.2=24%＞20%，說明這5 個級別區(qū)分度好，級別間跨度小。處于5 個不同等級之間的火鍋底料個數(shù)分別為2、6、11、3、1，每個等級區(qū)分度為100%，本次建立的辣度分級模型能夠準確判別辣度級別。

2.4.2 以火鍋底料油相Cap-S含量為基礎(chǔ)的辣度分級

以火鍋底料油相Cap-S含量對火鍋底料進行辣度分級，分級標準如表3所示。

表3 以火鍋底料油相Cap-S含量為基礎(chǔ)的辣度分級標準Table 3 Capsaicinoid content in the oil phase of spicy hot pot seasoning as criterion for classification of pungency levels

圖4 以火鍋底料油相Cap-S含量為基礎(chǔ)的辣度分級分布圖Fig.4 Distribution of pungency levels

表4 以火鍋底料油相Cap-S含量為基礎(chǔ)的Fisher判別效果驗證Table 4 Verification of the Fisher discriminant analysis model

采用SPSS Fisher判別分析方式，建立分類模型，將其分為5 級，如圖4、表4所示。

CHANDO and Pechoin were in TOP5 at JD 618 festival 7 60

判別函數(shù)（非標準化）如下：

正判率界值為（100%/5）×1.2=24%＞20%，說明這5 個級別區(qū)分度好，級別間跨度小。處于5 個不同等級之間的火鍋底料個數(shù)分別為2、4、6、8、3，每個等級區(qū)分度為100%，本次建立的辣度分級模型能夠準確判別辣度級別。

2.4.3 辣度標示

從表5可以看出，感官評分的辣度分級與高效液相色譜法得到的辣度分級差異較大，感官辣度大多只能判斷微辣到高辣的辣味程度，且樣品的感官辣度分級不準確，而Fisher線性辣度分級可以較好地區(qū)分不同程度的辣味。事實上辣味是Cap-S刺激口腔黏膜引起的痛覺，刺激時間僅維持1.5h 10-3～4.0h 10-3s，由于味蕾結(jié)構(gòu)的差異，不同人對辣味的感受不同[24,29]。因此，基于高效液相色譜法得到的辣度分級更快捷、客觀和合理。

表5 樣品辣度標示Table 5 Scaling of pungency levels

對比2 種分級模型，以火鍋底料Cap-S含量為分級標準將23 種火鍋底料分為5 個等級，其辣度分布合理，大部分分布在中辣、高辣范圍。因此，以火鍋底料Cap-S含量為分級標準合理。

2.5 火鍋底料熬煮過程中的Cap-S含量分布及其辣度分級

2.5.1 火鍋底料熬煮過程中Cap-S含量的變化規(guī)律

圖5 熬煮過程中Cap-S含量的變化Fig.5 Change in Cap-S content during boiling of spicy hot pot seasoning

圖6 歸一化處理后的Cap-S變化趨勢Fig.6 Normalized change in Cap-S content during boiling of spicy hot pot seasoning

為了模擬實際火鍋燙煮的過程，研究火鍋底料在加熱熬煮過程中Cap-S的變化及其對辣度分級的影響，本實驗取同一公司生產(chǎn)的牛油微辣（N2）、牛油特辣（N1）、清油微辣（Q1）、清油特辣（Q2）（企業(yè)自主辣度分級）4 種火鍋底料進行實驗，按料液質(zhì)量比1∶4進行熬煮，結(jié)果如圖5所示。為了觀察熬煮過程中Cap-S的變化規(guī)律，采用0-1標準化線性變換方法，使數(shù)據(jù)落到[0,1]區(qū)間內(nèi)，如圖6所示。

Q1熬煮到第75分鐘時，油相中的Cap-S含量減少，水相中的Cap-S含量增多，隨著熬煮時間的延長，油相中Cap-S含量會逐漸增多，水相中的Cap-S減少。一方面可能因為水相中的Cap-S遷移到了油相中，另一方面可能是底料中富含Cap-S的調(diào)味料如辣椒、豆瓣等釋放了部分Cap-S優(yōu)先溶解在了油相中；第125分鐘時，油相中Cap-S含量減少，這可能是加熱時間過長，Cap-S由于高溫發(fā)生了一定的分解[30]。與Q1相似，Q2熬煮到第100分鐘時，油相中Cap-S含量最多（11.756 g/kg），隨后Cap-S含量開始下降。Q1和Q2熬煮過程中變化趨勢的不同主要表現(xiàn)在熬煮前75 min內(nèi)，Q1油相中的Cap-S含量越少，Q2則增多。

牛油火鍋底料熬煮過程中其Cap-S含量的變化規(guī)律與清油型有較大差異。熬煮前期，油相中的Cap-S含量都會增加達到最大值（微辣型（圖5C）7.328 g/kg，特辣型（圖5D）9.750 3 g/kg），而水相中的Cap-S含量則與之相反，這可能是底料中的Cap-S遷移到了油相中。在油相中Cap-S含量達到最大值后，隨著熬煮的進行，油相中的Cap-S含量都會下降到最低值，隨之又持續(xù)上升，而水相中Cap-S含量的變化與油相變化趨勢相反?？傮w來看，牛油火鍋底料熬煮過程中Cap-S含量變化較大，呈先上升再下降再上升的波動，從而明顯區(qū)別于清油火鍋底料。這可能與油脂種類及火鍋底料原輔料來源、原輔料大小等有關(guān)。

2.5.2 熬煮時間對辣度分級的影響

表6 熬煮后火鍋底料的辣度分級（n=3）Table 6 Classification of pungency levels of boiled spicy hot pot seasoning (n= 3)

由表6可以看出，根據(jù)建立的辣度分級模型對熬煮后的火鍋底料進行分級，發(fā)現(xiàn)火鍋底料的辣度發(fā)生變化。

熬煮前后火鍋底料中的Cap-S含量不一致：牛油火鍋底料降低，清油火鍋底料升高。這可能是由于油脂的不同，Cap-S在其中達到動態(tài)平衡的時間點不同，說明脂肪酸種類不同的油脂會影響Cap-S的遷移速率；同時可能與Cap-S在不同油脂中的溶解度不同有關(guān)，有待進一步研究。而油相中的Cap-S含量都有所下降，這可能是由于熬煮時間越長，溶解在水相中的Cap-S增多導(dǎo)致。

企業(yè)將4 種火鍋底料分別分級為微辣、特辣，這和感官分級不一致，感官上對飽和脂肪酸含量較低的清油火鍋底料更能區(qū)分其辣度，而對飽和脂肪酸含量較高的牛油火鍋底料區(qū)分不顯著。一方面，F(xiàn)isher線性分級模型將未熬煮的牛油火鍋底料分為特辣、高辣，清油火鍋底料分為高辣，這與感官分級較為契合；若以熬煮（125 min）后底料中的Cap-S含量進行分級，則牛油火鍋底料為高辣、清油火鍋底料為特辣，不能較好地區(qū)分辣度。另一方面，熬煮過程模擬了火鍋燙煮過程，其Cap-S含量更適合用來辣度分級，但受到Cap-S遷移的影響，溶解在油相和水相中的Cap-S含量總是不斷變化，不利于找到合適的時刻進行辣度分級，因此以未熬煮的火鍋底料為辣度分級樣本較為合理。

3 結(jié) 論

根據(jù)感官評價對火鍋底料的辣度進行分級是目前食品企業(yè)常用的方式，但是感官評價結(jié)果與感官人員的判斷有關(guān)；而Cap-S的強刺激性與感官人員感受“辣”的程度有關(guān)，人類神經(jīng)細胞長時間接觸Cap-S會產(chǎn)生一定程度的麻痹，導(dǎo)致后期判斷辣度失誤[31-32]；另外，消費者認可的火鍋底料辣度，是一開始感受的辣度，因此通過感官鑒評得到的火鍋底料辣度分級，不利于科學地指導(dǎo)辣度表示和宣稱。

目前食品行業(yè)，火鍋底料作為一種調(diào)味料被廣大消費者接受，但琳瑯滿目的火鍋底料并沒有標明其辣味程度，這不利于指導(dǎo)消費者購買。而實驗證明，不同廠家生產(chǎn)的不同類型火鍋底料的Cap-S含量不同，通過感官評價得到的辣度分級也不同。摻水熬煮后，底料中的Cap-S含量會遷移到油相和水相中，基于儀器分析得到的Cap-S含量也不同，且大部分Cap-S溶解在油相中。無論以底料還是油相中的Cap-S含量對辣度進行分級，其正判率界值都為24%，都可以很好地將辣度分為5 個等級，而以底料中Cap-S含量為分級標準得到的辣度分級更為合理，辣度分隔較均勻，因此，以火鍋底料Cap-S含量為分級標準更合理。

火鍋底料中不僅含有大量的油，還含有許多調(diào)味料：辣椒、豆瓣、花椒、香葉、八角等。實驗證明，熬煮過程中Cap-S的遷移受到多方面的影響：Cap-S在油相和水相中的遷移總是動態(tài)平衡的；隨著熬煮時間的延長，調(diào)味料中Cap-S不斷遷移到湯底中；熬煮過程中Cap-S含量可能會因高溫而分解；熬煮時間也可能會影響Cap-S的穩(wěn)定性等。若以熬煮125 min后湯底或油相中的Cap-S對辣度進行分級，則受諸多因素影響其辣度是不穩(wěn)定的。

火鍋底料熬煮過程中Cap-S含量變化較為復(fù)雜，火鍋底料的辣度也會隨著熬煮中Cap-S含量的變化而變化。若食品生產(chǎn)企業(yè)能將儀器分析結(jié)果結(jié)合感官鑒評對火鍋底料進行分級，將科學的指導(dǎo)消費者選擇合適的食品，同時也更利于含Cap-S食品的生產(chǎn)和辣度宣稱。