“小花椒”種出“大產(chǎn)業(yè)”，作為我國原產(chǎn)地的食藥兩用特色優(yōu)勢天然香辛料，已成為我國西部地區(qū)重要的經(jīng)濟作物。目前我國花椒優(yōu)勢產(chǎn)地品種包括甘肅紅花椒、四川漢源貢椒、陜西韓城紅花椒、茂汶紅花椒、南路花椒、云南青花椒、四川青花椒和四川藤椒等。其中，甘肅武都紅花椒、四川金陽青花椒等優(yōu)質(zhì)花椒產(chǎn)品獲國家地理標志保護。受海拔、氣候、土壤等產(chǎn)地環(huán)境因子影響，不同產(chǎn)地間花椒品質(zhì)存在差異。然而，伴隨品牌化發(fā)展，相近品質(zhì)的花椒會產(chǎn)生顯著價格差異，導致市場摻假現(xiàn)象頻發(fā)。

當前花椒原料鑒別技術主要分為兩類：一類是基于物理品相的近紅外/高光譜技術，該技術雖具備快速無損優(yōu)勢，但僅能反映外觀特征，無法揭示花椒原料風味本質(zhì)差異；另一類是聚焦花椒原料風味物質(zhì)的分析方法，如電子鼻機器學習、氣相色譜-質(zhì)譜、指紋圖譜建立等?？傊壳盎陲L味物質(zhì)的花椒產(chǎn)地溯源鑒別方法雖能捕捉揮發(fā)性成分，卻面臨“儀器成本高”或“過程復雜”的難題。

四川天味食品集團股份有限公司的王彥云、王傳明，四川省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標準與檢測技術研究所的岳寧*等分析我國甘肅、四川、云南、陜西和重慶典型產(chǎn)地共106 批次干紅花椒和青花椒揮發(fā)油、總麻素、4 種主要山椒素以及21種花椒主要香氣活性組分等風味品質(zhì)指標含量差異，并通過識別花椒特異性組分建立花椒鑒別模型并進行驗證。該方法克服了市場對傳統(tǒng)“專家感官品鑒”的過度依賴性，可基于儀器分析實現(xiàn)對不同產(chǎn)地和品種花椒的快速客觀鑒定，為建立花椒鑒定及溯源技術體系提供參考。

1 我國主產(chǎn)地紅花椒和青花椒風味品質(zhì)整體差異

1

本研究采集了我國甘肅、四川、云南、陜西和重慶典型產(chǎn)地共106 批次干花椒樣品，其中紅花椒84 批次，青花椒22 批次，測定了總麻素、4 種主要山椒素、揮發(fā)油以及21 種花椒主要香氣組分指標，如圖1所示。

如圖1a所示，紅花椒（（38.34±0.82）mg/g）和青花椒（（24.34±0.67）mg/g）總麻素含量基本滿足T/CFNA 6101—2020《花椒》中規(guī)定的麻素含量要求（紅花椒≥25 mg/g、青花椒≥15 mg/g），且紅花椒樣品總麻素含量極顯著高于青花椒（

P

＜0.001），這與秦延豪等的研究結果一致。研究表明，花椒麻素是花椒呈麻味的主要成分，其組成成分為山椒素等酰胺類物質(zhì)，山椒素又包括羥基-

-山椒素、羥基-

-山椒素、羥基-

-山椒素和羥基-

-山椒素等多種成分。從山椒素含量占比分析（圖1b），羥基-

-山椒素是紅花椒和青花椒的主要山椒素種類，且紅花椒含量顯著低于青花椒（

P

＜0.05），占比分別為（83.61±0.42）%和（91.92±1.02）%，并分別高于其他山椒素含量的8 倍和13 倍以上。這與Feng Xiya和趙楷文等研究結果一致，F(xiàn)eng Xiya等發(fā)現(xiàn)紅花椒中羥基-

-山椒素含量為其他山椒素的7～34 倍。與之類似，趙楷文等發(fā)現(xiàn)青花椒中羥基-

-山椒素含量顯著高于其他山椒素含量。兩種花椒中羥基-

-山椒素含量占比無顯著差異，紅花椒羥基-

-山椒素含量占比（（9.16±0.56）%）極顯著高于青花椒（（0.22±0.10）%），與Feng Xiya等的研究結果類似，紅花椒羥基-

-山椒素含量約為青花椒2～5 倍，紅花椒較于青花椒麻度更高。揮發(fā)油含量是評價花椒品質(zhì)的重要指標之一，如圖1c所示，青花椒揮發(fā)油含量（（10.96±0.22）mL/100 g）滿足DB 5306/T7—2019《魯?shù)榭h青花椒質(zhì)量等級標準》等標準中規(guī)定特級青花椒的揮發(fā)油含量（≥8.0 mL/100 g），紅花椒揮發(fā)油含量（（6.43±0.20）mL/100 g）滿足LY/T 1652—2005《花椒質(zhì)量等級》等標準中規(guī)定特級花椒的揮發(fā)油含量（≥4.0 mL/100 g）。青花椒揮發(fā)油含量極顯著高于紅花椒（

P

＜0.001），這與余曉琴和梁亞男等研究結果一致?；ń废銡饨M分占比結果顯示（圖1d），

D

-檸檬烯、檜烯、月桂烯和芳樟醇4 個組分總量分別占紅花椒和青花椒香氣組分總量的90%和80%以上。

D

-檸檬烯等萜烯類物質(zhì)被報道是花椒中主要的香氣活性組分。

基于上述總麻素、山椒素、揮發(fā)油和香氣組分指標含量的整體差異，運用PCA方法，青花椒和紅花椒可進行明顯區(qū)分（圖1e）。進一步運用多重未配對t檢驗分析青花椒和紅花椒間顯著差異物質(zhì)（

P

＜0.05，差異倍數(shù)（FC）＞2或＜0.5），結果顯示，羥基-

-山椒素和羥基-

-山椒素是青花椒和紅花椒麻味顯著差異的主要貢獻物質(zhì)（圖1f）。青花椒和紅花椒的感官香氣差異主要體現(xiàn)在木質(zhì)香味和果香。其中，紅花椒香氣具有特異的木質(zhì)與柚子皮香氣，青花椒香氣具有清新木香、橘子皮香氣。結合多重未配對t檢驗分析結果（圖1g），

D

-檸檬烯（柑橘、薄荷）、

-蒎烯（松木、木頭）、檜烯（木材、胡椒、松節(jié)油）和左旋-

-檜烯（松木）等9 種物質(zhì)可認為是兩種花椒香氣果香和木香顯著差異的主要貢獻物質(zhì)。此外，基于本研究青花椒和紅花椒的21 個香氣組分含量情況，可將青花椒和紅花椒明顯分別聚類（圖1h），表明青花椒和紅花椒僅基于本研究的21 個香氣組分含量結果，即可實現(xiàn)較好的區(qū)分。然而，如圖1h所示，紅花椒樣品明顯被分別聚為兩類，表明基于本研究的21 個香氣組分結果，紅花椒樣品間存在顯著差異，需進一步分析差異來源。

2 不同產(chǎn)地紅花椒品質(zhì)差異

2

為研究紅花椒樣品產(chǎn)地間品質(zhì)差異情況，研究分析了甘肅、四川和陜西3 個產(chǎn)地紅花椒樣品的總麻素、山椒素、揮發(fā)油和香氣組分含量差異情況。

圖2展示了3 個紅花椒主產(chǎn)地共84 批次紅花椒品質(zhì)差異，其中甘肅58 批次、四川23 批次、陜西3 批次。結果顯示，甘肅（（39.12±0.79）mg/g）和四川（（38.22±2.00）mg/g）紅花椒總麻素含量顯著高于陜西紅花椒（（24.04±0.10）mg/g）（

P

＜0.05），甘肅和四川紅花椒總麻素無顯著差異（圖2a），甘肅略高于四川，這與余曉琴等的研究結果一致。3 個產(chǎn)地紅花椒羥基-

-山椒素含量無顯著差異，四川紅花椒羥基-

-山椒素含量分別約為甘肅和陜西的2 倍和10 倍（圖2b）。與總麻素類似，甘肅（（7.03±0.14）mL/100 g）和四川（（5.86±0.32）mL/100 g）紅花椒揮發(fā)油含量顯著高于陜西紅花椒（（3.95±0.17）mL/100 g）（

P

＜0.05），甘肅和四川紅花椒揮發(fā)油無顯著差異（圖2c）。如圖2d所示，21 個香氣組分在3 個產(chǎn)地紅花椒樣品中均檢出，

D

-檸檬烯、檜烯、月桂烯和桉葉油醇等香氣組分含量在產(chǎn)地間存在明顯差異。

基于上述總麻素、山椒素、揮發(fā)油和香氣組分指標含量結果，運用PCA方法研究紅花椒3 個產(chǎn)地的品質(zhì)差異情況。結果顯示，甘肅和四川紅花椒可明顯區(qū)分（圖2e）。然而，進一步分析區(qū)縣間紅花椒品質(zhì)差異結果顯示（圖2f），甘肅省內(nèi)甘谷、武都、麥積和秦安紅花椒無法明顯區(qū)分，四川省內(nèi)漢源和鹽源紅花椒無法明顯區(qū)分?；诒狙芯?1 個香氣組分差異，可將甘肅和四川紅花椒明顯聚類（圖2g），但區(qū)縣間無法明顯區(qū)分。因此，簡單基于麻味物質(zhì)、揮發(fā)油和香氣組分含量可實現(xiàn)花椒省間鑒別，但無法實現(xiàn)進一步區(qū)縣間產(chǎn)地歸類。

3 不同產(chǎn)地青花椒品質(zhì)差異

3

與紅花椒類似，為研究青花椒樣品產(chǎn)地間品質(zhì)差異情況，研究分析了四川、云南和重慶3 個產(chǎn)地紅花椒樣品的總麻素、山椒素、揮發(fā)油和香氣組分含量差異情況。

圖3為3 個主產(chǎn)地共22 批次青花椒品質(zhì)指標結果，其中四川9 批次、云南10 批次、重慶3 批次。結果顯示，3 個產(chǎn)地青花椒總麻素和揮發(fā)油含量均無顯著差異（圖3a、b）。與紅花椒類似，四川、云南和重慶3 個產(chǎn)地山椒素中羥基-

-山椒素含量占比最高（圖3c）。青花椒檢出13 個香氣組分，

D

-檸檬烯、檜烯、月桂烯和芳樟醇含量較高，且地區(qū)間無顯著差異（圖3c）。區(qū)縣青花椒品質(zhì)整體差異分析結果顯示（圖3d），簡單基于本研究中總麻素、山椒素、揮發(fā)油和香氣組分含量的整體情況，重慶江津青花椒與其他地區(qū)可明顯區(qū)分，四川和云南區(qū)縣間青花椒無法明顯區(qū)分，產(chǎn)地間也無明顯區(qū)分聚類（圖3e），與趙楷文等的研究結果類似。

總體上，不同產(chǎn)地紅花椒和青花椒品質(zhì)差異分析結果表明，基于本研究中總麻素、山椒素、揮發(fā)油和香氣組分含量的整體情況可實現(xiàn)青花椒和紅花椒兩個不同種類花椒的明顯區(qū)分、不同省產(chǎn)紅花椒的明顯區(qū)分，無法實現(xiàn)紅花椒的進一步區(qū)縣鑒別及青花椒的產(chǎn)地區(qū)分，后續(xù)研究可結合代謝組學等多組學技術探尋更多特征指標，以實現(xiàn)該方面的技術突破。

4 花椒產(chǎn)地鑒定模型構建與驗證

4

4.1 花椒產(chǎn)地鑒定模型構建

前述品質(zhì)指標數(shù)量多，在實際應用中不具精準便利性。為準確量化青花椒和紅花椒、省間紅花椒特征性指標差異，基于1節(jié)和2節(jié)中差異指標分析結果，選擇青花椒和紅花椒、省間紅花椒共有的差異指標：6 種特異性香氣組分（檜烯、月桂烯、

D

-檸檬烯、桉葉油醇、

-蒎烯和左旋-

-蒎烯）的峰面積占比進行整合計算，建立特異性鑒別指標。綜合青花椒和紅花椒、不同省產(chǎn)紅花椒間6 種特異性香氣組分的峰面積占比差異情況，經(jīng)過多次調(diào)整計算公式，最終建立青花椒和紅花椒、不同省產(chǎn)紅花椒鑒別指標4 個（表2），計算公式分別如下：

如表2所示，根據(jù)花椒品質(zhì)差異，進一步設定5 個產(chǎn)地判定原則，具體描述如下：

1）當

A

1 ＜1、-0.3＜

A

2 ＜0.3、

A

3 ＞45、1＜

A

4 ＜6時，花椒產(chǎn)地為甘肅（甘肅武都紅花椒）；

2）當

A

1 ＞1、-0.3＜

A

2 ＜0.3、

A

3 ＞45、

A

4 ＜8時，花椒產(chǎn)地為陜西韓城（陜西韓城紅花椒）；

3）當

A

1 ＜1、-0.3＜

A

2 ＜0.3、

A

3 ＞45、

A

4 ＜0.5時，花椒產(chǎn)地為四川（茂汶紅花椒）；

4）當

A

1 ＞1、

A

2 ＞0.4、

A

3 ＞45時，花椒產(chǎn)地為四川（四川紅花椒）；

5）當

A

3 ＜35時，花椒產(chǎn)地為四川和重慶（青花椒）。

4.2 花椒產(chǎn)地鑒定模型驗證

為驗證鑒定模型的準確性，另選取28 個花椒樣品（非表1中樣品）進行驗證，由一人將28 個花椒樣品進行盲樣編號，測定人員和模型判定人員提前均未知樣品歸屬。1 名測定人員利用3.2節(jié)中方法，測定盲樣特征性香氣組分峰面積占比，具體結果見表3。1 名判定人員按照4.1節(jié)中描述規(guī)則進行花椒屬地判定，具體結果見表4。結果表明，基于本研究所建模型可準確鑒別未知花椒樣品的省級歸屬，準確率達100%（表4）?；谠撃Ｐ?，天味食品集團股份有限公司已成功進行了花椒原料的摻假鑒別，為保證復合調(diào)味品質(zhì)量提供了有力技術手段。

結 論

5

本研究分析了我國甘肅、四川、云南、陜西和重慶典型產(chǎn)地共106 批次干紅花椒和青花椒風味品質(zhì)指標含量差異。結果表明，紅花椒較于青花椒麻度更高，青花椒揮發(fā)油含量顯著高于紅花椒?；诒狙芯匡L味指標可將青花椒和紅花椒、來自不同省的花椒樣品進行明顯區(qū)分。因此，本研究進一步選定了6 個產(chǎn)地和品種間特異性差異香氣組分，分別為檜烯、月桂烯、

D

-檸檬烯、桉葉油醇、

-蒎烯和左旋-

-蒎烯?；? 個花椒特異性組分建立了包含4 個指標的花椒產(chǎn)地鑒別模型，并利用28 個盲樣驗證，準確率達100%。該模型已成功應用于公司花椒原料產(chǎn)地鑒別，可為建立花椒鑒定及溯源技術體系提供參考。然而，基于本模型，僅可實現(xiàn)不同省份間花椒樣品的區(qū)分，仍無法實現(xiàn)紅（青）花椒的區(qū)縣鑒別和品種細分，后續(xù)研究可結合代謝組學等多組學技術探尋更多特征指標，以實現(xiàn)該方面的技術突破。

引文格式：

王彥云, 王傳明, 嚴春俊, 等. 我國主產(chǎn)地花椒特征品質(zhì)差異與鑒別模型構建[J]. 食品科學, 2025, 46(21): 284-292. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250506-016.

WANG Yanyun, WANG Chuanming, YAN Chunjun, et al.

Zanthoxylum bungeanum

and

Zanthoxylum schinifolium

from major production regions in China: characteristic quality differences and discrimination model[J]. Food Science, 2025, 46(21): 284-292. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250506-016.

實習編輯：甘冬娜；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網(wǎng)

為匯聚全球智慧共探產(chǎn)業(yè)變革方向，搭建跨學科、跨國界的協(xié)同創(chuàng)新平臺，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監(jiān)督管理總局技術創(chuàng)新中心（動物替代蛋白）、中國食品雜志社《食品科學》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，西南大學、 重慶市農(nóng)業(yè)科學院、 重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟、重慶工商大學、重慶三峽學院、西華大學、成都大學、四川旅游學院、西昌學院、北京聯(lián)合大學協(xié)辦的“ 第三屆大食物觀·未來食品科技創(chuàng)新國際研討會 ”， 將于2026年4月25-26日 （4月24日全天報到） 在中國 重慶召開。

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