花椒作物在我國很多地區(qū)都有種植，花椒的揮發(fā)油是花椒香氣的主要來源，也是反映花椒香氣的主要指標，花椒中揮發(fā)油的含量及組成成分不僅受到花椒品種、產(chǎn)地環(huán)境因子（如產(chǎn)地氣候、雨量、日照時間、土質(zhì)等）的影響，還受到提取加工方法、提取部位和采收時期等外在因素的影響。 超快速氣相電子鼻技術(shù)具有分析速度快、靈敏度高和檢測費用低等優(yōu)點。超快速氣相電子鼻將雙快速氣相色譜檢測與基于多變量統(tǒng)計的強大數(shù)據(jù)處理和感官及化學表征（Arochembase）的可選模塊相結(jié)合，利用超快速氣相電子鼻技術(shù)，解析不同品種花椒及花椒提取物揮發(fā)性化合物，通過主成分分析建立產(chǎn)品有效判別模型，同時解析花椒物質(zhì)構(gòu)成。 不同產(chǎn)地花椒原料、花椒精油產(chǎn)品、花椒油產(chǎn)品、nC6-nC16標準溶液。 超快速氣相電子鼻；零空氣發(fā)生器；氫氣發(fā)生器；20mL頂空進樣瓶，電子天平。 花椒：取0.2g花椒顆粒于20mL頂空進樣瓶中，迅速加蓋密封檢測，設(shè)置3個平行樣品，降低檢測誤差。 花椒精油：將花椒精油搖晃均勻后，取20uL于20mL頂空進樣瓶中，加蓋密封檢測，每個樣品設(shè)置3個平行樣。 花椒油：將花椒油搖晃均勻后，使用電子天平稱取0.1g于20mL頂空進樣瓶中，加蓋密封檢測，設(shè)置3個平行樣品。 花椒原料：樣品量0.2g，進樣體積500uL，孵化溫度80℃，孵化時間20min，50℃恒溫30s，1℃/s速率升溫至80℃恒溫30s，3℃/s速率升溫至125℃恒溫10s，3℃/s速率升溫至250℃恒溫11s。 花椒精油：取樣量100μL，捕集溫度40℃，孵化溫度60℃，孵化時間10min，載氣流量30mL/min；進樣量1000uL，進樣口溫度200℃，閥溫度為250℃；FID溫度260℃，升溫程序：初始溫度45℃，保持35s，1.0℃/s升至70℃，保持30s，0.5℃/s升至140℃，3.0℃/s升至250℃，保持21s，采集時間共計288s。花椒油：取樣量0.1g，捕集溫度40℃，孵化溫度60℃，孵化時間20min，載氣流量30mL/min；進樣量500uL，進樣口溫度200℃，閥溫度為260℃，F(xiàn)ID溫度為260℃，升溫程序：初始溫度50℃，保持30s，1.0℃/s升至85℃，保持30s，1.0℃/s升至125℃，保持10s，3.0℃/s升至250℃，保持10s，采集時間共計197s。 將裝有樣品的頂空小瓶按照順序依次放入樣品盤，每3個平行樣品后面放入一個空瓶，目的是為了消除樣品帶來的信號干擾，選擇程序進行樣品分析。 使用Heracles超快速氣相電子鼻自帶軟件Alphasoft進行樣品數(shù)據(jù)處理，明確揮發(fā)性風味物質(zhì)種類與含量。 利用正構(gòu)烷烴標準溶液（nC6-nC16）進行校準，進行保留時間與保留參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換，利用超快速氣相電子鼻自帶數(shù)據(jù)庫AroChembase數(shù)據(jù)庫對樣品中的成分進行定性分析，采用峰面積歸一法對目標化合物進行定量分析，確定各香氣成分相對含量。 采用正構(gòu)烷烴標準溶液（nC6-nC16）對檢測方法進行校準，結(jié)合超快速氣相電子鼻自帶AroChembase數(shù)據(jù)庫對樣品中主要揮發(fā)性成分進行定性分析，推測得到匹配度高的化合物。 通過對比色譜圖（圖1）發(fā)現(xiàn)，樣品間的出峰時間及出峰位置基本一致，峰面積間存在差異，說明樣品中揮發(fā)性成分的種類基本一致，含量上存在略微差異。 青花椒原料中共分析出11種含量較高成分，紅花椒原料中共分析出13種含量較高成分，乙酸芳樟酯與乙酸香葉酯在青花椒中未曾檢測出。通過計算，可知青、紅花椒不僅成分種類上有差異，各成分含量上同樣差異明顯。除1R-（+）-α-蒎烯、1，8桉葉素、乙酸芳樟酯、乙酸香葉酯外，其他成分均是青花椒中含量較紅花椒高。其中，青紅花椒原料中芳樟醇含量差別最大，差異最為明顯，D-檸檬烯含量差別較大，但相對偏差不大，推斷不是造成青紅花椒風味不同的主要差異。乙酸芳樟酯、乙酸香葉酯僅存在于紅花椒原料中，由此可利用花椒原料產(chǎn)品中芳樟醇、乙酸芳樟酯、乙酸香葉酯含量區(qū)分花椒原料種類。 表1 武都紅花椒、金陽青花椒原料特征化合物相對含量與峰面積差異 青花椒精油中共分析出11種含量較高成分，紅花椒精油中共分析出13種含量較高成分，乙酸芳樟酯與乙酸香葉酯在青花椒中未曾檢測出，與原料表現(xiàn)一致。通過計算峰面積差值和含量偏差可知，乙酸芳樟酯等酯類物質(zhì)僅存在于紅花椒中。1R-（+）-α-蒎烯、月桂烯、D-檸檬烯、1，8桉葉素在紅花椒精油中含量較高，其他組分在青花椒精油中含量較高，和原料情況不一致，可能和提取工藝有關(guān)。其中芳樟醇含量差別最大，差異最為明顯，乙酸芳樟酯、乙酸香葉酯僅存在于紅花椒精油產(chǎn)品中，由此可利用花椒精油產(chǎn)品中檜烯、β-蒎烯、芳樟醇含量和乙酸芳樟酯、乙酸香葉酯等酯類物質(zhì)存在與否來區(qū)分花椒精油種類。 表2 武都紅花椒精油、金陽青花椒精油特征化合物相對含量與峰面積差異
青花椒油中共分析出11種含量較高成分，紅花椒油中共分析出13種含量較高成分，乙酸芳樟酯與乙酸香葉酯在青花椒油中未曾檢測出。 通過計算峰面積差值和含量偏差可知，乙酸芳樟酯等酯類物質(zhì)僅存在于紅花椒油中，與精油情況一致，青紅花椒油中芳樟醇含量差別最大，差異最為明顯，乙酸芳樟酯僅存在于紅花椒原料中，由此可利用花椒精油產(chǎn)品中檜烯、β-蒎烯、芳樟醇含量和乙酸芳樟酯、乙酸香葉酯等酯類物質(zhì)存在與否來區(qū)分花椒精油種類。對青紅花椒原料及花椒提取物進行指紋圖譜與物質(zhì)定性分析，青紅花椒在成分種類上有差異，紅花椒成分較青花椒復(fù)雜，主要體現(xiàn)在乙酸芳樟酯、乙酸香葉酯等酯類和醛類物質(zhì)上；青紅花椒各成分相對含量上差異明顯，其中芳樟醇、檜烯差異最為明顯，D-檸檬烯含量差別大，但差異貢獻度不大；芳樟醇、乙酸芳樟酯等成分可用來鑒別青紅花椒產(chǎn)品類別，且電子鼻分析速度快，可大大節(jié)約成本。 表3 武都紅花椒油、金陽青花椒油特征化合物相對含量與峰面積差異 主成分分析（PCA）是一種常見的多元統(tǒng)計方法，主要通過將采集的多指標進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與降維，使用線性分類處理降維的特征向量，盡可能捕集數(shù)據(jù)集間最大差異，從整體層面上直觀地展示樣品分布。對花椒原料、花椒精油、花椒油進行主成分分析，由圖4原料主成分分析可以看出，兩種花椒原料之間存在顯著差異，現(xiàn)有數(shù)據(jù)可對未知產(chǎn)地的原料進行產(chǎn)地區(qū)分，前提是原料來自兩個產(chǎn)地。后續(xù)可收集其余產(chǎn)地花椒原料，積累大量數(shù)據(jù)，建立原料質(zhì)量標準，對實際應(yīng)用中采購、生產(chǎn)、銷售提供指導(dǎo)性建議。 對6類花椒精油樣品進行PCA分析，結(jié)果如圖5所示，PC1與PC2相加大于91.38%，代表被檢測樣品中絕大部分信息，說明實驗的花椒精油樣品成分存在差異，呈現(xiàn)不同類型風味，主成分分析能對不同種類花椒精油進行識別與區(qū)分。 對四類花椒油樣品進行PCA分析，結(jié)果如圖6所示，PC1方差貢獻率為89.896%，PC2的方差貢獻率為0.953%，兩者累計方差為90.849%，主成分顯示樣品中絕大部分信息，說明實驗的花椒油樣品成分存在差異，呈現(xiàn)不同類型風味，主成分分析能對不同種類花椒油進行識別與區(qū)分。 利用超快速氣相電子鼻技術(shù)，解析不同產(chǎn)地花椒及花椒提取物指紋圖譜，明確花椒及花椒提取物揮發(fā)性風味物質(zhì)，芳樟醇、乙酸芳樟酯等成分可用來鑒別青紅花椒產(chǎn)品類別，且電子鼻分析速度快，可大大節(jié)約成本，利用超快速氣相電子鼻技術(shù)可識別花椒中的關(guān)鍵香氣成分，為花椒品種篩選、產(chǎn)地識別和深加工提供理論依據(jù)。
來源：感官科學與評定，轉(zhuǎn)載請注明來源。文章封面及配圖來源：創(chuàng)客貼會員。 參考文獻：張玉涵,蔣云聰,魏占姣等.基于超快速氣相電子鼻構(gòu)建不同品種花椒和花椒提取物指紋圖譜庫及應(yīng)用研究[J].中國食品添加劑,2022,33(09):226-233.DOI:10.19804/j.issn1006-2513.2022.09.031.提醒：文章僅供參考，如有不當，歡迎留言指正和交流。且讀者不應(yīng)該在缺乏具體的專業(yè)建議的情況下，擅自根據(jù)文章內(nèi)容采取行動，因此導(dǎo)致的損失，運營方不負責。如文章涉及侵權(quán)或不愿我平臺發(fā)布，請聯(lián)系小編。
