青花椒香氣快速氣相電子鼻響應(yīng)特征及GC-MS物質(zhì)基礎(chǔ)分析

楊 靜，趙 鐳*，史波林，支瑞聰，汪厚銀，張璐璐，周先禮，魏 屹，任 康

（1.西南交通大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，四川 成都 610000；2.中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院食品與農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所，北京 100191；3.成都珪一食品開發(fā)有限公司，四川 成都 611732）

青花椒香氣快速氣相電子鼻響應(yīng)特征及GC-MS物質(zhì)基礎(chǔ)分析

楊 靜1，趙 鐳2,*，史波林2，支瑞聰2，汪厚銀2，張璐璐2，周先禮1，魏 屹1，任 康3

（1.西南交通大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，四川 成都 610000；2.中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院食品與農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化研究所，北京 100191；3.成都珪一食品開發(fā)有限公司，四川 成都 611732）

利用HeraclesⅠ快速氣相電子鼻采集我國主要產(chǎn)地青花椒電子鼻響應(yīng)信號(hào)，運(yùn)用主成分分析和顯著響應(yīng)信號(hào)篩選對(duì)不同產(chǎn)地青花椒進(jìn)行揮發(fā)性物質(zhì)模式分類與特征分析，結(jié)果顯示，8 個(gè)產(chǎn)地青花椒分為3 類，表現(xiàn)為明顯有差異的六維蛛網(wǎng)圖譜特征。進(jìn)一步采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)其物質(zhì)構(gòu)成進(jìn)行定性定量分析，共檢測出68 種化合物，其中39 個(gè)成分為8 個(gè)產(chǎn)地3 類青花椒所共有。這些成分主要為烯類、醇類、酯類及少量其他化合物。烯烴和醇類化合物為主要構(gòu)成物質(zhì)，占青花椒揮發(fā)性物質(zhì)總相對(duì)含量的89%以上，而烯醇比則是3 類青花椒主要物質(zhì)構(gòu)成差異所在，分別表現(xiàn)為頂壇青花椒烯醇均衡型（烯醇比1∶1）、沂蒙山青花椒顯著高烯低醇型（烯醇比2.5∶1），重慶、江津、金陽、洪雅、漢源、昆明高烯低醇型（烯醇比約2∶1）。研究結(jié)果對(duì)青花椒產(chǎn)地區(qū)分、香氣分類與特征解析等技術(shù)研究與應(yīng)用具有重要的意義。

青花椒；電子鼻；氣相色譜-質(zhì)譜；主成分分析；特征分析

花椒（Zanthoxylum bungeanum Maxim.）作為“八大調(diào)味品”之一，是我國特有的、資源豐富的一種調(diào)味品和中藥原料，具有特殊麻感和濃烈香味[1]。近幾年已形成了陜西的韓城、山東的泰安、四川的金陽、茂汶、漢源，重慶的江津等全國聞名的花椒產(chǎn)業(yè)基地。

由于氣候、產(chǎn)地等因素影響，不同品種、產(chǎn)地花椒特征香氣具有明顯差異。這種差異導(dǎo)致花椒在應(yīng)用和價(jià)格上有較大差別，因此花椒香氣的檢測分析對(duì)花椒的質(zhì)量分級(jí)、優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)、定向應(yīng)用等具有重要意義。香氣分析可采用的技術(shù)通常有感官分析技術(shù)[2]、氣相色譜（gas chromatography，GC）技術(shù)[3-4]、GC-質(zhì)譜（GC-mass spectrometer，GC-MS）聯(lián)用技術(shù)[2-8]、人工嗅覺系統(tǒng)（電子鼻）[2-4,9]、氣相色譜-嗅聞（GC-olfatometry，GC-O）技術(shù)[2-4,10-14]和GC-MS-O技術(shù)。感官分析可直接反映人的香氣感知，對(duì)香氣分類、分型、分質(zhì)直觀明確，但客觀、定量不足；色譜分析對(duì)香氣物質(zhì)構(gòu)成定性定量精確度高，但操作較復(fù)雜，數(shù)據(jù)分析繁瑣；電子鼻技術(shù)樣品處理簡單，檢測速度快、可反應(yīng)揮發(fā)性成分整體模式差異，但無法對(duì)應(yīng)香氣屬性和成分；GC-O技術(shù)將色譜技術(shù)與感官技術(shù)相結(jié)合，既可對(duì)香氣成分定性、定量，也可對(duì)香氣類型定性，但對(duì)嗅辨員的訓(xùn)練有較高要求，實(shí)施起來較為復(fù)雜。

目前，在青花椒香氣成分檢測中，應(yīng)用最為廣泛的是GC-MS技術(shù)[15-19]。羅凱等[16]用GC-MS技術(shù)檢測分析了重慶江津、四川金陽、四川洪雅、云南昭通4 個(gè)產(chǎn)地青花椒揮發(fā)性成分，比較了不同產(chǎn)地青花椒揮發(fā)油含量和組成的差異，結(jié)果表明青花椒揮發(fā)油的組成相似度極高，差異主要體現(xiàn)在揮發(fā)油成分含量不同。莫彬彬等[17]用超臨界二氧化碳法萃取九葉青花椒揮發(fā)油，利用GC-MS技術(shù)檢測分析鑒定出63 個(gè)化合物，評(píng)香師評(píng)定青花椒的揮發(fā)油香氣屬青香型。電子鼻技術(shù)在近幾年也開始逐漸用于花椒風(fēng)味特征研究，但報(bào)道較少[20-24]。閻紅等[24]利用電子鼻技術(shù)分析檢測四川漢源地區(qū)青花椒和紅花椒，結(jié)果證明2 種花椒氣味存在明顯差異，結(jié)果與其感官分析結(jié)果一致。GC-O技術(shù)在花椒風(fēng)味特征研究中的應(yīng)用也未普遍開展。目前報(bào)道的僅見楊崢等[25]利用GC-O技術(shù)結(jié)合芳香萃取物稀釋分析法對(duì)金陽青花椒香氣活性成分進(jìn)行檢測分析。結(jié)果表明：在鑒定的29 種化合物中，僅13 種有氣味活性，主要為單萜類化合物。

本研究旨在覆蓋我國主要產(chǎn)地青花椒的基礎(chǔ)上，采用氣味物質(zhì)快速分類與模式建立手段——快速氣相電子鼻和氣味物質(zhì)定性定量分析技術(shù)——GC-MS聯(lián)用，解析青花椒揮發(fā)性物質(zhì)電子鼻響應(yīng)特征及其物質(zhì)基礎(chǔ)，為青花椒氣味模式分類、特征描述和產(chǎn)地區(qū)分等技術(shù)研究與應(yīng)用提供參考與借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料

本實(shí)驗(yàn)花椒為不同產(chǎn)地市售花椒，采購自成都荷花池中藥材市場，樣品詳細(xì)信息見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)樣品信息Table1 Information about the sources of the examined samples

1.2 儀器與設(shè)備

HeraclesⅠ快速氣相電子鼻 法國Alpha M.O.S公司；Combi PAL多功能自動(dòng)進(jìn)樣器 瑞士CTC公司；7890-5795C GC-MS聯(lián)用儀 美國Agilent科技公司；20 mL頂空進(jìn)樣瓶 北京康林科技有限公司；二乙基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷（divinylbenzene/ carboxen/polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS） 2 cm 50/30 μm萃取頭、手動(dòng)固相微萃取（solid phase micextraction，SPME）進(jìn)樣器 美國Supelco公司；XY-100型粉碎機(jī) 永康市松青五金廠；AL 104-1C型電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 HeraclesⅠ測定條件

1.3.1.1 樣品制備

樣品預(yù)處理：樣品除雜后，40 ℃恒溫干燥30 min，粉碎過40 目篩。各樣品分別稱取0.2 g于20 mL頂空瓶中，加蓋密封待檢。每個(gè)樣品3 個(gè)平行樣。

1.3.1.2 檢測參數(shù)

載氣（H2），流速160 mL/min；頂空時(shí)間300 s；頂空溫度40 ℃；進(jìn)樣量0.5 mL；進(jìn)樣速率0.5 mL/s；柱壓16 psi；柱溫60 ℃，保持1 s，8 ℃/s至250 ℃，保持90 s；進(jìn)樣口溫度250 ℃；氫焰離子化檢測器（hydrogen flame ionization detector，F(xiàn)ID）溫度200 ℃；FID壓力35 MPa。

1.3.1.3 檢測程序

將準(zhǔn)備好的裝有樣品的頂空進(jìn)樣瓶放到樣品盤中，每3 個(gè)平行樣后加一個(gè)空白樣（空瓶，消除對(duì)下一個(gè)樣品的檢測影響），設(shè)置檢測程序，由自動(dòng)進(jìn)樣器取樣檢測。

1.3.2 GC-MS

1.3.2.1 樣品制備

樣品預(yù)處理：樣品除雜后，40 ℃恒溫干燥30 min，粉碎過40 目篩。各樣品分別稱取1.5 g于20 mL頂空瓶中，加蓋密封待檢。每個(gè)樣品3 個(gè)平行樣。

1.3.2.2 檢測參數(shù)

SPME條件：樣品量1.5 g，萃取溫度40 ℃，萃取時(shí)間20 min。

GC條件：HP-5MS毛細(xì)管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣（He）；流速1.5 mL/min，不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣口溫度250 ℃；柱溫50 ℃，保持2 min， 3 ℃/min至120 ℃，5 ℃/min至220 ℃，保持1 min。

MS條件：接口溫度280 ℃；離子源溫度230 ℃；電子電離源；電子能量70 eV；質(zhì)量掃描范圍35～500 u。1.3.2.3 檢測程序

將萃取好的吸附頭取出，迅速將針管插入GC進(jìn)樣口，推出纖維頭熱解吸15 min（使花椒揮發(fā)性成分充分解吸，不影響下一個(gè)樣品的檢測），同時(shí)啟動(dòng)GC儀采集數(shù)據(jù)。每個(gè)樣品平行3 次，測定結(jié)果取平均值。

1.3.2.4 定性與定量

GC-MS檢測結(jié)果通過Nist 08譜庫檢索，結(jié)合匹配度（不小于80）初步判定目標(biāo)化合物，再根據(jù)計(jì)算保留指數(shù)（retention index，IR）進(jìn)一步確定。采用峰面積歸一化法對(duì)目標(biāo)化合物進(jìn)行定量分析。IR計(jì)算公式如下：

式中：Ix為Kovats IR；n為碳數(shù)；tr’（x）為保留在碳數(shù)n和n＋1正構(gòu)烷烴之間的目標(biāo)化合物保留時(shí)間/min；tr’（n）為碳數(shù)為n的正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間/min；tr’（n＋1）為碳數(shù)為n＋1的正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間/min。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

1.4.1 HeraclesⅠ數(shù)據(jù)分析

以3 次平行均檢測到的物質(zhì)保留時(shí)間為有效響應(yīng)點(diǎn)，將保留時(shí)間-峰面積（t-A）數(shù)據(jù)集轉(zhuǎn)換為保留時(shí)間-相對(duì)含量（t-ω）數(shù)據(jù)集，用SPSS 19.0分析軟件不同產(chǎn)地青花椒檢測數(shù)據(jù)作主成分分析分析（principal component analysis，PCA）；根據(jù)PCA聚類結(jié)果，對(duì)不同產(chǎn)地分類的青花椒電子鼻響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行特征分析。

1.4.2 GC-MS數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用SPSS 19.0分析軟件系統(tǒng)聚類方法對(duì)不同產(chǎn)地青花椒檢測數(shù)據(jù)作聚類分析，對(duì)電子鼻PCA結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)合GC-MS定性、定量結(jié)果對(duì)不同分類青花椒物質(zhì)構(gòu)成特征進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 青花椒快速氣相電子鼻響應(yīng)特征分析

HeraclesⅠ快速氣相電子鼻是一種基于GC原理的揮發(fā)性成分快速檢測分析技術(shù)，其同時(shí)具有電子鼻快速、簡便又有色譜物質(zhì)大類區(qū)分的優(yōu)點(diǎn)。樣品經(jīng)頂空處理后進(jìn)樣，分別進(jìn)入2 種極性（極性和弱極性）色譜柱進(jìn)行分離，后經(jīng)FID檢測器檢測得到色譜圖。色譜信息為保留時(shí)間所對(duì)應(yīng)的峰面積。因?yàn)橛? 根色譜柱，則在保留時(shí)間后加數(shù)字1和數(shù)字2以示區(qū)別，如12.90-1和11.09-2分別代表色譜柱1保留時(shí)間12.90 s的出峰信息，色譜柱2保留時(shí)間11.09 s的出峰信息。

圖1 青花椒保留時(shí)間-相對(duì)含量分布圖Fig.1 t-ω distribution of green prickly ash samples

以保留時(shí)間為橫坐標(biāo)，物質(zhì)相對(duì)含量為縱坐標(biāo)，作花椒電子鼻t-ω分布圖。如圖1所示，在以平均相對(duì)含量2.13%為顯著響應(yīng)水平時(shí)，青花椒樣品共有47 個(gè)有效響應(yīng)點(diǎn)、6 個(gè)顯著響應(yīng)點(diǎn)（11.45-1、12.90-1、14.04-1、11.09-2、12.33-2、15.64-2）。

圖2 青花椒PCA圖Fig.2 PCA diagram of green prickly ash samples

對(duì)8 個(gè)產(chǎn)地青花椒作PCA分析結(jié)果如圖2所示。第1主成分的方差貢獻(xiàn)率為51.47%，第2主成分的方差貢獻(xiàn)率為47.79%，二者累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為99.26%，代表了樣品的絕大部分信息。根據(jù)樣品的分布情況，可以將所有樣品分為3 類：頂壇和沂蒙山各為一類，酉陽、江津、金陽、洪雅、漢源、昭通6 個(gè)產(chǎn)地花椒距離較近，聚為一類。

根據(jù)青花椒PCA結(jié)果對(duì)每一類青花椒樣品電子鼻響應(yīng)圖譜特征進(jìn)行分析：青花椒共有的6 個(gè)顯著響應(yīng)點(diǎn)中，頂壇青花椒有4 個(gè)點(diǎn)響應(yīng)值大于10%（12.90-1、14.04-1、12.33-2、15.64-2），2 個(gè)點(diǎn)大于20%（14.04-1、15.64-2）；沂蒙山青花椒6 個(gè)點(diǎn)響應(yīng)值均大于10%，2 個(gè)點(diǎn)大于20%（12.90-1、12.33-2）；金陽及其他，有6 個(gè)點(diǎn)響應(yīng)值大于10%（11.45-1、12.90-1、14.04-1、11.09-2、12.33-2、15.64-2），無響應(yīng)值大于20%的點(diǎn)。圖3為具有明顯有差異的六維蛛網(wǎng)圖譜特征。

圖3 青花椒雙極色譜響應(yīng)特征圖Fig.3 Bipolar chromatography response characteristic charts of green prickly ash samples

2.2 GC-MS定性與定量特征分析

快速氣相電子鼻檢測到的色譜峰代表的是一類結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，無法對(duì)蛛網(wǎng)圖譜特征作進(jìn)一步詳細(xì)的描述與論證。運(yùn)用GC-MS技術(shù)對(duì)8 個(gè)產(chǎn)地青花椒進(jìn)行檢測分析，按照快速氣相電子鼻PCA分類結(jié)果，對(duì)其物質(zhì)構(gòu)成特征進(jìn)行分析。

8 個(gè)產(chǎn)地青花椒經(jīng)定性與定量分析后，共鑒定出68 個(gè)成分，39 個(gè)共有成分，29 個(gè)差異性成分。頂壇青花椒鑒定出60 個(gè)成分，相對(duì)含量為97.67%，沂蒙山青花椒鑒定出56 個(gè)成分，相對(duì)含量為97.37%，重慶、洪雅和漢源青花椒均鑒定出52 個(gè)成分，相對(duì)含量分別為98.94%、98.86%、98.83%，江津、金陽和昆明青花椒均鑒定出53 個(gè)成分，相對(duì)含量分別為98.93%、98.92%、98.78%，鑒定結(jié)果如表2所示。這些成分主要為烯類、醇類、酯類及少量其他化合物。與相關(guān)文獻(xiàn)[18]相比，本研究中鑒定出的青花椒主要揮發(fā)性成分與文獻(xiàn)基本一致，均為芳樟醇、檸檬烯、檜烯、月桂烯等，并且基本包括了現(xiàn)有文獻(xiàn)[25]中報(bào)道的金陽青花椒活性香氣成分。此外，在本研究中還檢測到了文獻(xiàn)中未檢測到的一些相對(duì)含量較低的揮發(fā)性成分，如傘形酮、對(duì)異丙基苯甲醛、1,5,5-三甲基-6-亞甲基環(huán)己烯等。通過文獻(xiàn)[16-19,25]對(duì)比可看出，不同的前處理、提取方法和工藝對(duì)提取到的花椒揮發(fā)性成分構(gòu)成和含量有較大影響，本實(shí)驗(yàn)采取的SPME法得到的花椒揮發(fā)性成分更接近于感官嗅聞聞到的花椒揮發(fā)性成分。

表2 青花椒定性與定量結(jié)果Table2 Qualitative and quantitative results of green prickly ash samples

續(xù)表2

2.2.1 GC-MS檢測聚類分析

采用系統(tǒng)聚類方法對(duì)青花椒揮發(fā)性物質(zhì)GC-MS檢測的定量數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，設(shè)定距離為10時(shí)，8 個(gè)產(chǎn)地的青花椒聚為3 類。其中頂壇和沂蒙山各為一類，重慶、江津、金陽、洪雅、漢源、昆明6 個(gè)產(chǎn)地青花椒聚為一類，如圖4所示。聚類分析的結(jié)果與電子鼻檢測PCA分析，樣品分類的結(jié)果一致。

圖4 青花椒GC-MS聚類分析圖Fig.4 Clustering analysis of green prickly ash samples detected by GC-MS

2.2.2 GC-MS定性差異分析

對(duì)分成3 類的樣品，進(jìn)一步進(jìn)行定性差異和定量特征分析。篩選第3類6 個(gè)產(chǎn)地中4 個(gè)或4 個(gè)產(chǎn)地以上共有的成分為第3類所有成分，根據(jù)8 個(gè)產(chǎn)地青花椒電子鼻PCA結(jié)果對(duì)3 個(gè)類別青花椒物質(zhì)構(gòu)成進(jìn)行分析，結(jié)果如圖5所示。在GC-MS定性的29 個(gè)差異性成分中，有5 個(gè)3 類共有成分：側(cè)柏酮、新異側(cè)柏醇、β-石竹烯、石竹素和十七碳烯。第1類頂壇青花椒的特有成分為α-松油烯，第2類沂蒙山青花椒的特有成分為β-欖香烯，第3類青花椒因產(chǎn)地較多，無特有成分檢出。第1類頂壇與第2類沂蒙山青花椒的共有成分有乙酸、環(huán)氧芳樟醇、香芹酮、紫蘇醛、乙酸桃金娘烯酯、α-芹子烯、大根香葉烯B、欖香醇、橙花叔醇、蛇麻烯氧化物Ⅱ10 種化合物，第1類頂壇與第3類青花椒的共有成分有α-水芹烯、羅勒烯、香茅醛、橙花醇、γ-衣蘭油烯5 種化合物。第2類沂蒙山青花椒與第3類青花椒的共有成分僅胡椒酮一個(gè)化合物。

圖5 青花椒揮發(fā)性成分定性差異Fig.5 Qualitative differences of green prickly ash samples

2.2.3 GC-MS定量差異分析

根據(jù)8 個(gè)產(chǎn)地青花椒電子鼻PCA結(jié)果對(duì)3 個(gè)類別青花椒物質(zhì)相對(duì)含量進(jìn)行分析，檢測到的68 個(gè)成分中，烯烴和醇類在頂壇青花椒、沂蒙山青花椒和第3類花椒中分別占88.76%、93.15%和92.51%，為青花椒揮發(fā)性成分主要構(gòu)成物質(zhì)，因此可認(rèn)為3 類青花椒的差異主要表現(xiàn)為烯烴和醇類的相對(duì)含量不同，如圖6所示。第1類頂壇青花椒烯烴和醇類相對(duì)含量近似1∶1，分別為44.32%和43.27%，表現(xiàn)為烯醇均衡特征；第2類沂蒙山青花椒中烯烴相對(duì)含量是醇類相對(duì)含量約為2.5∶1，分別為68.59%、24.74%，表現(xiàn)為顯著高烯低醇特征；第3類青花椒烯烴相對(duì)含量與醇類相對(duì)含量比在1.6～2.1之間，約2∶1，烯烴相對(duì)含量為60.98%，醇類相對(duì)含量為32.49%，也表現(xiàn)為高烯低醇特征。除烯烴和醇類化合物，酯類及其他成分相對(duì)含量在3 類青花椒中也略有不同。頂壇青花椒酯類和其他化合物相對(duì)含量分別為5.86%和5.06%，比之其他2 類青花椒較高；沂蒙山青花椒酯類和其他化合物相對(duì)含量均較低，分別為2.05%和3.87%；第3類青花椒酯類和其他化合物相對(duì)含量與沂蒙山青花椒近似，分別為2.64%和3.46%。

圖6 青花椒揮發(fā)性成分相對(duì)含量分布圖Fig.6 Distribution of volatile components of three types of green prickly ash

3 結(jié) 論

本研究以我國主要產(chǎn)地青花椒為研究對(duì)象，采用快速氣相電子鼻和GC-MS對(duì)其揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行了氣味模式分類和構(gòu)成特征定性定量分析研究。8 個(gè)產(chǎn)地青花椒根據(jù)電子鼻結(jié)果PCA分析和GC-MS定量結(jié)果系統(tǒng)聚類均分為3 類。其中頂壇和沂蒙山各為一類，重慶、江津、金陽、洪雅、漢源、昆明6 個(gè)產(chǎn)地花椒為一類，3 類花椒表現(xiàn)為明顯有差異的六維蛛網(wǎng)圖譜特征。在構(gòu)成上，共檢測出68 種揮發(fā)性化合物，其中39 個(gè)成分為8 個(gè)產(chǎn)地3 類青花椒所共有。這些成分主要為烯類、醇類、酯類及少量其他化合物。烯烴和醇類化合物為主要構(gòu)成物質(zhì)，含量占青花椒揮發(fā)性物質(zhì)總量的89%以上，而烯醇比則是3 類青花椒主要物質(zhì)構(gòu)成差異所在，分別表現(xiàn)為頂壇青花椒烯醇均衡型（烯醇比1∶1）、沂蒙山青花椒顯著高烯低醇型（烯醇比2.5∶1），重慶、江津、金陽、洪雅、漢源、昆明高烯低醇型（烯醇比約2∶1）。本研究探索了不同產(chǎn)地青花椒揮發(fā)性物質(zhì)構(gòu)成模式，并對(duì)其模式進(jìn)行了物質(zhì)層面定性定量差異描述，為青花椒產(chǎn)地分類提供了科學(xué)依據(jù)。另一方面，研究對(duì)國內(nèi)多個(gè)主產(chǎn)區(qū)青花椒香氣做分析，擴(kuò)大了樣品研究的地理范圍，補(bǔ)充了部分產(chǎn)地青花椒香氣研究的空白。后續(xù)研究將聯(lián)合GC-MS-O和感官評(píng)價(jià)香氣描述分析對(duì)花椒香氣分型分類和活性香氣構(gòu)成等進(jìn)一步研究，多維度表征不同品種和特定產(chǎn)地花椒的香氣特征，為花椒品種和產(chǎn)地快速分析提供更完整的科學(xué)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)化的技術(shù)方法。

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Aroma Response Characteristic Analysis with Fast Gas Phase Electronic Nose and Volatile Components Analysis with GC-MS of Green Prickly Ash

YANG Jing1, ZHAO Lei2,*, SHI Bolin2, ZHI Ruicong2, WANG Houyin2, ZHANG Lulu2, ZHOU Xianli1, WEI Yi1, REN Kang3
(1. School of Life Science and Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610000, China; 2. Sub-Institute of Food and Agricultural Standardization, China National Institute of Standardization, Beijing 100191, China; 3. Chengdu Guiyi Food Development Ltd., Chengdu 611732, China)

Green prickly ash samples from 8 main producing areas in China were collected in this study. The response signals collected by HeraclesⅠfast gas phase electronic nose for prickly ash were analyzed by principal component analysis (PCA) and significant response signal screening. Volatile components were detected and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The electronic nose results showed 8 samples were divided into 3 types. Each type showed a 6 dimensional cobweb map, which was obviously different from each other. A total of 68 compounds were identified in all 8 samples, 39 of which were common to these samples including olefins, alcohols, esters and small amounts of other compounds. Olefins and alcohols were the major volatile compounds among these 39 common components, accounting for more than 89% of the total amount of volatile compounds. The ratio of olefi ns to alcohols was the main difference among 3 types of green prickly ash. Green Prickly ash from Dintan represented type 1 with similar contents of olefi ns and alcohols (olefi ns:alcohols = 1:1), green prickly ash grown in Yimeng Mountain area represented type 2 with signifi cantly higher content of olefi ns and lower content of alcohols (olefi ns:lcohols = 2.5:1), and the other 6 samples including green prickly ash from Chongqing, Jiangjin, Jinyang, Hongya, Kunming, and Hanyuan showed higher content of olefi ns and lower content of alcohols (olefi ns:alcohols = 2:1). These results are of great signifi cance for geographic origin discrimination, aroma classifi cation and characteristics analysis of Chinese green prickly ash.

Chinese green prickly ash; electronic nose; gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS); principal component analysis; characteristic analysis

TS207.3

A

1002-6630（2015）22-0069-06

10.7506/spkx1002-6630-201522012

2015-03-13

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31171695）；質(zhì)檢公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（201410006）

楊靜（1990—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)樗幬锓治?。E-mail：yjiris@yeah.net

*通信作者：趙鐳（1968—），女，副研究員，博士，研究方向?yàn)楦泄俜治黾夹g(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化。E-mail：zhaolei@cnis.gov.cn