花椒作物在我國很多地區都有種植，花椒的揮發(fā)油是花椒香氣的主要來(lái)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(shí)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(shí)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(diǎn)。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計的強大數據處理和感官及化學(xué)表征（Arochembase）的可選模塊相結合，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(guò)主成分分析建立產(chǎn)品有效判別模型，同時(shí)解析花椒物質(zhì)構成。 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(jìn)樣瓶，電子天平。 花椒：取0.2g花椒顆粒于20mL頂空進(jìn)樣瓶中，迅速加蓋密封檢測，設置3個(gè)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(jìn)樣瓶中，加蓋密封檢測，每個(gè)樣品設置3個(gè)平行樣。 花椒油：將花椒油搖晃均勻后，使用電子天平稱(chēng)取0.1g于20mL頂空進(jìn)樣瓶中，加蓋密封檢測，設置3個(gè)平行樣品。 花椒原料：樣品量0.2g，進(jìn)樣體積500uL，孵化溫度80℃，孵化時(shí)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(shí)間10min，載氣流量30mL/min；進(jìn)樣量1000uL，進(jìn)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(shí)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(shí)間20min，載氣流量30mL/min；進(jìn)樣量500uL，進(jìn)樣口溫度200℃，閥溫度為260℃，FID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(shí)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(pán)，每3個(gè)平行樣品后面放入一個(gè)空瓶，目的是為了消除樣品帶來(lái)的信號干擾，選擇程序進(jìn)行樣品分析。 使用Heracles超快速氣相電子鼻自帶軟件Alphasoft進(jìn)行樣品數據處理，明確揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)與含量。 利用正構烷烴標準溶液（nC6-nC16）進(jìn)行校準，進(jìn)行保留時(shí)間與保留參數之間的轉換，利用超快速氣相電子鼻自帶數據庫AroChembase數據庫對樣品中的成分進(jìn)行定性分析，采用峰面積歸一法對目標化合物進(jìn)行定量分析，確定各香氣成分相對含量。 采用正構烷烴標準溶液（nC6-nC16）對檢測方法進(jìn)行校準，結合超快速氣相電子鼻自帶AroChembase數據庫對樣品中主要揮發(fā)性成分進(jìn)行定性分析，推測得到匹配度高的化合物。 通過(guò)對比色譜圖（圖1）發(fā)現，樣品間的出峰時(shí)間及出峰位置基本一致，峰面積間存在差異，說(shuō)明樣品中揮發(fā)性成分的種類(lèi)基本一致，含量上存在略微差異。 圖1 武都紅花椒、金陽(yáng)青花椒原料指紋圖譜 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(guò)計算，可知青、紅花椒不僅成分種類(lèi)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(fēng)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、乙酸香葉酯含量區分花椒原料種類(lèi)。 表1 武都紅花椒、金陽(yáng)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，與原料表現一致。通過(guò)計算峰面積差值和含量偏差可知，乙酸芳樟酯等酯類(lèi)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(lèi)物質(zhì)存在與否來(lái)區分花椒精油種類(lèi)。 圖2 武都紅花椒精油、金陽(yáng)青花椒精油指紋圖譜 表2 武都紅花椒精油、金陽(yáng)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(guò)計算峰面積差值和含量偏差可知，乙酸芳樟酯等酯類(lèi)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(lèi)物質(zhì)存在與否來(lái)區分花椒精油種類(lèi)。對青紅花椒原料及花椒提取物進(jìn)行指紋圖譜與物質(zhì)定性分析，青紅花椒在成分種類(lèi)上有差異，紅花椒成分較青花椒復雜，主要體現在乙酸芳樟酯、乙酸香葉酯等酯類(lèi)和醛類(lèi)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(lái)鑒別青紅花椒產(chǎn)品類(lèi)別，且電子鼻分析速度快，可大大節約成本。 圖3 武都紅花椒油、金陽(yáng)青花椒油指紋圖譜 表3 武都紅花椒油、金陽(yáng)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(jiàn)的多元統計方法，主要通過(guò)將采集的多指標進(jìn)行數據轉換與降維，使用線(xiàn)性分類(lèi)處理降維的特征向量，盡可能捕集數據集間最大差異，從整體層面上直觀(guān)地展示樣品分布。對花椒原料、花椒精油、花椒油進(jìn)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(zhù)差異，現有數據可對未知產(chǎn)地的原料進(jìn)行產(chǎn)地區分，前提是原料來(lái)自?xún)蓚€(gè)產(chǎn)地。后續可收集其余產(chǎn)地花椒原料，積累大量數據，建立原料質(zhì)量標準，對實(shí)際應用中采購、生產(chǎn)、銷(xiāo)售提供指導性建議。 圖4 武都紅花椒、金陽(yáng)青花椒原料主成分分析 對6類(lèi)花椒精油樣品進(jìn)行PCA分析，結果如圖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(shuō)明實(shí)驗的花椒精油樣品成分存在差異，呈現不同類(lèi)型風(fēng)味，主成分分析能對不同種類(lèi)花椒精油進(jìn)行識別與區分。 對四類(lèi)花椒油樣品進(jìn)行PCA分析，結果如圖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(shuō)明實(shí)驗的花椒油樣品成分存在差異，呈現不同類(lèi)型風(fēng)味，主成分分析能對不同種類(lèi)花椒油進(jìn)行識別與區分。 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(fēng)味物質(zhì)，芳樟醇、乙酸芳樟酯等成分可用來(lái)鑒別青紅花椒產(chǎn)品類(lèi)別，且電子鼻分析速度快，可大大節約成本，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。
來(lái)源：感官科學(xué)與評定，轉載請注明來(lái)源。文章封面及配圖來(lái)源：創(chuàng )客貼會(huì )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建不同品種花椒和花椒提取物指紋圖譜庫及應用研究[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。且讀者不應該在缺乏具體的專(zhuān)業(yè)建議的情況下，擅自根據文章內容采取行動(dòng)，因此導致的損失，運營(yíng)方不負責。如文章涉及侵權或不愿我平臺發(fā)布，請聯(lián)系小編。
