摘要

 

Hulazi是中国西南地区广泛食用的传统调味品，其独特风味深受加工方法的影响。本研究比较了四种热处理方式，旨在寻找一种能够再现传统Hulazi典型香气的现代加工工艺。通过感官定量描述分析（QDA）、电子鼻（E-nose）以及气相色谱-离子迁移谱（GC–IMS）相结合的方法，对香气特征和挥发性成分进行了表征。在所测试的方法中，低温翻炒（SFLH）产生的挥发性成分谱最接近传统柴火烘烤（TAFR），表明其具有作为标准化生产的可行替代方案的潜力；而轻油炸（LOR）和烤箱烘焙（OB）则形成了不同的风味特征。GC–IMS共检测出80种挥发性有机化合物，其中2-辛酮、1-己醛-D、(+)-柠檬烯-D、α-松油烯-M、β-石竹烯-D、1-戊烯-3-酮-D、庚醛和1-丁醇-3-甲基-M被鉴定为区分这些样品的关键标志物。特别是，1-丁醇、3-甲基-M 和庚醛是烟熏、果香和油性香气特征的主要贡献者，这些物质很可能与热加工过程中的脂质氧化和美拉德反应有关。这些发现揭示了不同加工条件Hulazi风味形成的独特化学基础，并为实现稳定且可扩展的生产提供了优化工艺的依据。

 

引言

 

辣椒（Capsicum annuum L.）是最广泛种植且具有重要经济价值的辣椒种类之一，包含众多在大小、形状、颜色和辣度上各不相同的品种。自15世纪以来，它已被用于医药、烹饪甚至军事用途（Cronin, 2002）。在中国，西南地区是主要消费区域，每年消耗大量辣椒，其中大部分被加工成泡椒、朝天椒等产品。胡辣子，又称烤辣椒碎（RCFs），是中国云南、贵州和四川等省广泛食用的传统调味品，其独特香气和辛辣风味源于传统制作工艺：将干辣椒置于热灰中烘烤，再研磨成辣椒碎与粉末混合物。然而，传统的炭火烘烤法（TAFR）多依赖经验，缺乏标准化的加工条件。因此，近年来越来越多的现代加工方法被采用（Jiang et al., 2025a；王等人（2026）指出：轻度油炸（LOR）和烤箱烘焙（OB）能提供更好的工艺控制和一致性，但可能产生较温和、特征性较弱的风味；而低温翻炒（SFLH）则能保留烘烤和烟熏风味，但需谨慎控制以避免过度热降解。

 

烘烤是一种广泛应用于提升辣椒（Capsicum annuum L.）感官品质的热处理方法，能显著改变其化学成分和风味特征。热处理使生辣椒原有的新鲜、青涩和草本气味转变为具有烟熏、甜味、坚果香和焦糖样特征的更复杂风味。这一转变主要由热诱导的化学反应驱动（Kim 等，2022）。先前的研究表明，负责辛辣感和生物活性的辣椒素类物质（如辣椒素和二氢辣椒素）在烘烤过程中会显著降解，并伴随热分解和重排产生多种次级产物（Muangkote 等，2018）。同时，烘烤促进了关键挥发性风味化合物的形成，尤其是含氮和含氧的杂环化合物，如吡嗪、吡咯和呋喃等，这些物质与烘烤、坚果香和焦糖样香气密切相关（Kim 等，2022）。这些化合物主要来源于美拉德反应和脂质氧化。研究表明，烘焙过程会改变氨基酸和糖类的组成，促进褐变反应并生成具有香气活性的分子，从而产生如2,5-二甲基吡嗪和三甲基吡嗪等吡嗪类物质，赋予食品烘烤和坚果风味。同时，糖类的焦糖化反应生成呋喃和糠醛，带来甜味和焦糖样香气。不饱和脂肪酸的脂质氧化则产生醛类和酮类物质，如壬醛和2,4-癸二烯醛，赋予产品油炸感和油腻感。此外，类胡萝卜素的热降解生成β-紫罗兰酮和伪紫罗兰酮等倍半萜类化合物，呈现花香和果香特征；而酚类前体的转化则生成愈创木酚和4-甲基愈创木酚等物质，带来烟熏、木质和辛辣的感官特性（Kim 等，2022）。

 

除了产生美拉德反应产生的挥发性物质外，烘烤还会改变辣椒的化学成分、抗氧化能力以及感官特性（Shakoor 等，2022）。研究表明，烘烤温度和时间的不同会影响风味特征，包括甜味、苦味和烘烤香气，同时也会改变其抗氧化性能（Zhang， Sun 等，2019）。干燥辣椒经烘烤后，总酚含量和抗氧化活性会增加，但可能导致辣椒素和二氢辣椒素的浓度下降。这两种化合物是决定辛辣感和斯科维尔辣度单位（SHU）的主要辣椒素类物质（Muangkote 等，2018）。类似地，热处理被报道可显著（p < 0.05）降低辣椒素类物质的含量，其中油炸导致的减少程度大于烘烤（Bashir 等，2022）。综上所述，这些研究结果表明，烘烤条件和加工方式对辣椒的风味特征和化学组成均有显著影响。

 

感官科学融合了分析化学、感官评价及相关学科，用于研究食品的风味与品质。通过将先进的检测技术与多元统计分析相结合，能够系统地表征风味特征，并在分子水平上识别关键的呈香活性化合物。定量描述性分析（QDA）是最广泛使用的感官评价方法之一，由经过训练的评吸员使用定义的描述性属性对样品进行评估，从而全面表征其感官特性（Puri 等，2016）。然而，感官感知本质上具有主观性，可能受到个体差异的影响。为补充感官评价，电子鼻（E-nose）和气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）等仪器分析技术已被广泛应用于挥发性化合物的快速、灵敏表征。电子鼻通过检测整体香气模式来模拟人类的嗅觉感知，而气相色谱-离子迁移谱（GC–IMS）则基于挥发性有机化合物（VOCs）的保留时间和离子迁移特性对其进行分离和鉴定，从而实现对挥发性成分的高灵敏度分析。近年来的研究证实，将电子鼻与气相色谱-质谱（GC–MS）或GC–IMS等色谱方法相结合，可用于表征烘焙食品中的风味差异，包括辣椒油、辣椒粉，以及以胡椒为原料的产品如烤羊肉和鱼香肉丝 。然而，关于干制烘烤辣椒碎（RCFs，俗称“红辣椒”）的研究仍较为有限，尤其是不同烘烤工艺对其挥发性成分的影响尚不明确。

 

鉴于Hulazi在中国西南地区作为调味品的广泛使用，从传统手工加工向标准化工业化生产转变对于确保产品质量稳定性和实现规模化生产至关重要。本研究系统比较了不同烘烤工艺处理Hulazi的风味特征，并结合仪器分析与化学计量学方法对其挥发性成分进行了全面分析。通过阐明烘烤技术对挥发性成分组成的影响，本研究旨在为工艺优化提供科学依据，支持开发一种简化且标准化的替代传统工艺的方法，从而提升产品品质并增强消费者接受度。

 

亮点

• QDA、电子鼻和GC-IMS用于评估胡辣子中的挥发性化合物。

 • SFLH是TAFR的一种现代替代方法。  

• 八种化合物是区分不同样品的关键贡献者。  

 

来源：公众号-食品组学加

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