辣椒菜籽油风味特征研究：辣椒添加与油炸温度对风味形成的调控机制

本研究针对辣椒菜籽油(CRO)风味形成机制，通过感官评价结合LC-MS、E-nose和HS-GC-IMS技术，系统解析了辣椒添加与油炸温度(100-180oC)对风味物质的影响。研究发现140-160oC制备的CRO具有最高辣椒素含量(71.98 μg/g)和Scoville热值(2132)，鉴定出67种挥发性有机物(VOCs)，其中含S/N化合物是风味关键组分。该研究为传统调味品工业化生产提供了科学依据。

　　

在中华饮食文化中，辣椒菜籽油（Chili Rapeseed Oil, CRO）作为川菜的灵魂调料，赋予夫妻肺片、担担面等经典菜肴独特的色香味。然而，传统CRO制备过程中，辣椒添加比例和油炸温度多凭经验掌控，导致产品风味稳定性差、品质参差不齐。更值得注意的是，过高的油炸温度可能产生有害物质，而过低温度又无法充分提取辣椒活性成分。这些问题的存在，严重制约着传统调味品的标准化生产和国际化推广。

针对这一产业瓶颈，西华大学的研究团队开展了一项系统性研究，通过现代分析技术揭示了CRO风味形成的科学规律。研究发现，油炸温度在140-160^oC区间制备的CRO不仅保持了较高的辣椒素含量（capsaicin 71.98 μg/g，dihydrocapsaicin 52.49 μg/g），其Scoville热值（SHU）达到2132，同时产生了最丰富的风味特征。该研究成果发表在食品领域权威期刊《LWT-Food Science and Technology》上，为传统调味品的工业化生产提供了重要理论支撑。

研究团队采用了多维度分析技术：通过LC-MS定量检测辣椒素类物质；采用30人感官评价小组进行9项风味属性评分；利用电子鼻（E-nose）分析特征气味组分；结合顶空气相色谱-离子迁移谱（HS-GC-IMS）鉴定挥发性有机物。所有实验均采用市售双流产辣椒片和天府菜籽油为原料，确保研究结果的实际应用价值。

【3.1 CRO制备过程】
研究发现随着油炸温度升高，辣椒片颜色显著加深，这归因于美拉德反应产生的类黑精和辣椒色素降解。水分含量5.48%的辣椒片在高温下既参与反应，又防止局部过热产生焦苦味。

【3.2 CRO中辣椒素含量】
LC-MS分析显示，CRO-140和CRO-160的辣椒素总量最高（CRO-140达135.06 μg/g），其SHU值分别是室温制备样品的3.7倍和3.5倍。但180^oC时因热降解导致活性成分下降，证实了温度窗口效应。

【3.3 感官评价】
ROs主要呈现脂肪香和烘烤香，而CROs新增辛辣、干椒等5种特征风味。值得注意的是，CRO-160的辛辣强度评分达4.2分（5分制），但同时伴随轻微苦味，提示温度控制的精确必要性。

【3.4 电子鼻分析】
W5S传感器（氮氧化物）响应值最高，证实含S/N化合物是风味主导成分。CRO-160在W1W（硫化物）和W2W（有机硫）传感器的响应值比ROs高30%，揭示辣椒引入的特征硫化物。

【3.5 HS-GC-IMS分析】
共鉴定67种VOCs，包括14种醛类和8种杂环化合物。指纹图谱显示，CROs中3-(甲基硫代)丙醛等18种物质随温度升高而增加，这些物质与辛辣、胡椒香高度相关。PCA分析将样品分为三个聚类，140-160^oC样品独居一簇，风味特征显著区别于其他组。

该研究创新性地建立了CRO风味形成机制模型：辣椒添加引入前体物质，油炸温度通过影响提取效率和反应动力学（Maillard反应、脂质氧化等）调控VOCs组成。特别值得注意的是，140-160^oC既能最大限度保留辣椒素（生物活性成分），又能产生理想风味轮廓，这一发现为制定CRO生产标准提供了关键参数。

从产业应用角度看，研究揭示的温度效应规律可直接指导企业优化工艺。例如，避免超过180^oC可防止有害物质产生；而低于140^oC则难以充分提取风味物质。此外，建立的HS-GC-IMS指纹数据库为产品质量控制提供了新方法。未来研究可进一步探索不同辣椒品种和油脂基质对风味的影响，以完善风味调控理论体系。这项源自中国传统调味品的研究，不仅具有本土特色，其研究范式也可拓展至其他风味油脂的开发，展现出食品科学基础研究的广阔应用前景。