基于電子鼻和氣質(zhì)聯(lián)用比較分析花椒芽與香椿芽炒雞蛋特征風(fēng)味

喬明鋒　蔡雪梅　何蓮　熊歡　趙欣欣　苗保河

摘要：基于電子鼻和固相微萃取-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)研究花椒芽與香椿芽炒雞蛋揮發(fā)性特征風(fēng)味物質(zhì)的異同。電子鼻分析表明花椒芽和香椿芽炒雞蛋的風(fēng)味指紋圖譜相似，總體香味響應(yīng)值區(qū)別不大。氣質(zhì)分析表明，烯烴類（69.370%）是花椒芽炒雞蛋的特征揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，其中D-檸檬烯（34.973%）和月桂烯（17.656%）的相對(duì)含量較高；酯類（56.057%）是香椿芽炒雞蛋的主要風(fēng)味物質(zhì)，其中相對(duì)含量較高的是乙酸乙酯（32.810%）和乙酸異戊酯（17.397%）?；ń费亢拖愦谎砍措u蛋中檢測(cè)出18種相同的風(fēng)味物質(zhì)，其中D-檸檬烯、月桂烯、α-蒎烯等的相對(duì)含量比較高，因此花椒芽與香椿芽炒雞蛋在風(fēng)味上具有相似之處。花椒芽炒雞蛋中的主要揮發(fā)性化合物D-檸檬烯和月桂烯具有較強(qiáng)的藥理活性，據(jù)此推測(cè)花椒芽炒雞蛋可能還具有一定的藥理功能。由于前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兩者能被人們接受的程度不存在顯著差異，因此，花椒芽炒雞蛋同樣具有較好的研究意義和推廣前景。該研究為綜合利用花椒葉資源提供了食用開發(fā)花椒芽的資料參考。

關(guān)鍵詞：花椒芽；香椿芽；電子鼻；氣質(zhì)聯(lián)用；風(fēng)味物質(zhì)

中圖分類號(hào)：TS207.3文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1000-9973（2024）01-0094-06

Comparative Analysis of Characteristic Flavor of Scrambled Eggs with Zanthoxylum bungeanum Buds and Toon sinensis Buds Based on Electronic Nose and GC-MS

QIAO Ming-feng1，2， CAI Xue-meiHE LianXIONG HuanZHAO Xin-xinMIAO Bao-he1*

Abstract： Based on electronic nose and solid-phase microextraction-gas chromatography/mass spectrometry （SPME-GC/MS）， the differences and similarities of characteristic volatile flavor substances in scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds and Toon sinensis buds are studied. According to electronic nose analysis， the flavor fingerprints of scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds and Toon sinensis buds are similar， and the difference of overall aroma response values is not significant.SPME-GC/MS analysis shows that the characteristic volatile flavor substances of scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds are olefins （69.370%）， among which， the relative content of D-limonene （34.973%） and laurene （17.656%） is higher. The main flavor substances of scrambled eggs with Toon sinensis buds are esters （56.057%）， among which， the relative content of ethyl acetate （32.810%） and isoamyl acetate （17.397%） ishigher. Eighteen identical flavor substances are detected in scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds and Toon sinensis buds， among which， the relative content? of D-limonene， laurene， α-pinene is higher， so scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds and Toon sinensis buds have similarities in flavor. The main volatile compounds in scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds such as D-limonene and laurene have strong pharmacological activities， indicating that scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds may have some pharmacological functions. Due to the previous experimental results indicating that there is no significant difference in the level of acceptance between the two kinds of scrambled eggs， the scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds also has good research significance and promotion prospects. This study has provided data references for the comprehensive utilization of Zanthoxylum bungeanum leaves resources for edible development of Zanthoxylum bungeanum buds.

Key words： Zanthoxylum bungeanum buds; Toon sinensis buds; electronic nose; GC-MS; flavor substances

花椒芽是花椒樹在發(fā)芽期產(chǎn)生的幼嫩樹葉，油亮鮮綠，具有令人稱贊的麻香味，被視為芽苗菜中的珍品。古代花椒芽曾為宮廷貴族享用的宮廷珍寶之一，有“一品椒蕊”之稱[1]?；ń费繝I(yíng)養(yǎng)成分豐富，不僅富含蛋白質(zhì)、碳水化合物、纖維素、脂肪、胡蘿卜素、維生素B1、維生素D等營(yíng)養(yǎng)成分，而且含有大量的礦物質(zhì)和氨基酸[2]。另外，花椒芽所含的風(fēng)味物質(zhì)與花椒相比含量也很豐富，主要包括酯類、醛類、烯烴類、醇類、酮類等多種成分以及生物堿類[3]。不僅如此，花椒芽還在抗氧化功效上表現(xiàn)出一定的活性[4-5]，研究前景廣闊，食用價(jià)值較高[6-7]。

前期研究結(jié)果顯示，在制作花椒芽炒雞蛋時(shí)，花椒芽與雞蛋的質(zhì)量比為1∶2，其總體感官評(píng)價(jià)最高。另外，它的整體可接受度與傳統(tǒng)的香椿芽炒雞蛋并無(wú)明顯區(qū)別[8]。香椿芽是我國(guó)特有的木本蔬菜之一[9]，含有多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[10-12]，香椿芽炒雞蛋一直是春天一道不可或缺的時(shí)令小菜[13]。同香椿芽具有特殊香氣一樣，花椒芽香氣亦十分獨(dú)特，可開發(fā)成一種季節(jié)性菜肴，但其基礎(chǔ)研究薄弱，缺少特征性風(fēng)味物質(zhì)比較分析研究等。另外，越來(lái)越多的研究將模擬人體嗅覺(jué)感官開發(fā)的智能感官分析儀電子鼻（E-nose）和可快速分析多組分混合物中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS） 聯(lián)合用于食品風(fēng)味物質(zhì)分析[14]。

因此，本實(shí)驗(yàn)利用E-nose和GC-MS對(duì)花椒芽與香椿芽炒雞蛋中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行定性和定量測(cè)定，通過(guò)比較分析花椒芽與香椿芽炒雞蛋的特征性風(fēng)味化合物，推廣花椒芽炒雞蛋的食用方法，以供食用開發(fā)花椒芽和全面利用花椒葉資源時(shí)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

花椒芽：2022年4月底采自四川省茂縣；香椿芽、雞蛋、金龍魚大豆油、食鹽：購(gòu)于成都沃爾瑪超市。

1.2 儀器與設(shè)備

BT423S型電子天平 德國(guó)賽多利斯公司；FOX 4000電子鼻 法國(guó)阿爾法莫斯儀器公司；5738CAR/PDMS（75 μｍ）萃取頭、固相微萃取裝置 美國(guó)Supelco公司；SQ8/Clarus 680氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)珀金埃爾默公司。

1.3 方法

1.3.1 制作工藝[8]

1.3.1.1花椒芽炒雞蛋

將花椒芽洗凈，焯水30 s，晾涼后瀝干水分，切成碎末備用。按花椒芽與雞蛋的質(zhì)量比為1∶2準(zhǔn)備雞蛋液，再加入適量食鹽，與花椒芽碎末攪拌均勻。鍋中加入適量食用油，燒熱后將蛋糊倒入，翻炒至雞蛋嫩熟即可。

1.3.1.2 香椿芽炒雞蛋

取香椿芽250 g洗凈，放入沸水中氽燙 30 s后過(guò)涼，瀝干水分，切成細(xì)末備用。大碗中打入3顆重約150 g的雞蛋，加入適量食鹽，與切好的香椿芽攪拌均勻。鍋中加入50 g食用油，燒熱后將蛋糊倒入，翻炒至雞蛋嫩熟即可。

1.3.2 電子鼻檢測(cè)條件[15]

頂空溫度70 ℃，加熱時(shí)間300 s；載氣流速150 mL/s；進(jìn)樣量500 μL；進(jìn)樣速度500 μL/s；數(shù)據(jù)采集時(shí)間120 s；數(shù)據(jù)采集延遲180 s；手動(dòng)進(jìn)樣，每個(gè)樣品平行測(cè)試3次。利用雷達(dá)圖比較花椒芽與香椿芽炒雞蛋特征風(fēng)味差異。

1.3.3 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)試條件[16]

頂空條件：取2 g樣品置于15 mL樣品瓶中，加入攪拌子密封，磁力攪拌裝置溫度120 ℃，轉(zhuǎn)速1.5 r/s，平衡600 s，然后將老化（250 ℃，600 s）的萃取頭插入樣品瓶中萃取7 200 s，隨后插入GC-MS進(jìn)樣口，解吸600 s。

氣相條件：進(jìn)樣口溫度：250 ℃；色譜柱：Elite-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；升溫程序：起始溫度40 ℃，保持60 s，以5 ℃/min升至170 ℃，保持60 s，然后以15 ℃/min升至250 ℃，保持1 s。載氣：氦氣（99.999 9%），流速1 mL/min，分流比5∶1。

質(zhì)譜條件：EI離子源，電子轟擊能量70 eV，離子源溫度230 ℃；全掃描；質(zhì)量掃描范圍（m/z）：35～400 amu；掃描延遲66 s；標(biāo)準(zhǔn)調(diào)諧文件。將質(zhì)譜檢測(cè)到的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫(kù)（NIST 2011）對(duì)照，正反匹配度均大于700，并比對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行揮發(fā)性物質(zhì)的定性。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理方法

數(shù)據(jù)處理采用Excel 2010和SPSS 21.0，作圖采用OriginPro 9.0。

2 結(jié)果與分析

2.1 花椒芽與香椿芽炒雞蛋電子鼻傳感器響應(yīng)值分析

由圖1可知，PA/2和P30/1探頭中花椒芽與香椿芽炒雞蛋的響應(yīng)值為0.8～1.0，TA/2、T40/1、P30/2、P40/2、T70/2、P10/1幾個(gè)探頭中花椒芽與香椿芽炒雞蛋的響應(yīng)值為0.6～0.8。T40/2、P40/1、P10/2、T30/1幾個(gè)探頭中花椒芽與香椿芽炒雞蛋的響應(yīng)值為0.4～0.6，LY2/LG探頭中花椒芽與香椿芽炒雞蛋的響應(yīng)值為0～0.2，LY2/G、LY2/AA、LY2/Gh、LY2/gCT1、LY2/gCT幾個(gè)探頭中花椒芽與香椿芽炒雞蛋的響應(yīng)值為－0.2～0。雖然花椒芽與香椿芽炒雞蛋各個(gè)探頭的響應(yīng)值并不完全相同，但風(fēng)味指紋圖譜相似，即總體香味響應(yīng)值區(qū)別不大。

2.2花椒芽和香椿芽炒雞蛋揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析

采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對(duì)3組樣品（A花椒芽、B花椒芽炒雞蛋、C香椿芽炒雞蛋）中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行分析，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)比對(duì)總離子流圖，確認(rèn)的樣品揮發(fā)性組分及其峰面積相對(duì)百分含量見(jiàn)表1。

由表1可知，在這3個(gè)樣品中，共檢測(cè)到121種揮發(fā)性化合物，其中花椒芽含有61種，花椒芽炒雞蛋含有54種，香椿芽炒雞蛋含有50種，分別占揮發(fā)性物質(zhì)總含量的86.173%、95.133%和86.594%。樣品中檢測(cè)到的化合物主要分為9大類，包括酯類、醇類、醛類、酮類、烯烴類、芳香類、含氮類、含硫類及其他化合物。經(jīng)GC-MS檢測(cè)確定的來(lái)自花椒芽炒雞蛋和香椿芽炒雞蛋的揮發(fā)性化合物數(shù)量相當(dāng)，二者的各類風(fēng)味化合物的相對(duì)含量對(duì)比見(jiàn)圖2。

由表1和圖2可知，花椒芽炒雞蛋中烯烴類化合物的比例最高，達(dá)到69.370%，其次是醇類（10.629%）和酯類（5.605%）。在這些揮發(fā)性化合物中，含量較高的有D-檸檬烯（34.973%）、月桂烯（17.656%）、芳樟醇（8.138%）、乙酸芳樟酯（4.460%）等。在香椿芽炒雞蛋中占比較大的是酯類（56.057%），其次是醛類（11.004%）和烯烴類（6.694%），主要風(fēng)味成分為乙酸乙酯（32.810%）、乙酸異戊酯（17.397%）和D-檸檬烯（4.487%）。香椿芽炒雞蛋的主要風(fēng)味成分乙酸乙酯和乙酸異戊酯在花椒芽炒雞蛋中相對(duì)含量較低（<0.100%）。同時(shí)，花椒芽炒雞蛋中相對(duì)含量較高的芳樟醇和乙酸芳樟酯未在香椿芽炒雞蛋中檢測(cè)出。另外，香椿芽的特征性風(fēng)味物質(zhì)2，4-二甲基噻吩[17]在香椿芽炒雞蛋中有檢測(cè)到（4.353%），而在花椒芽炒雞蛋中未檢測(cè)出。因此，花椒芽炒雞蛋和香椿芽炒雞蛋總體風(fēng)味存在一定差異。

由表1和圖3可知，花椒芽炒雞蛋和香椿芽炒雞蛋中共檢測(cè)出18種相同的風(fēng)味物質(zhì)，其中D-檸檬烯、月桂烯、α-蒎烯、對(duì)甲基苯甲醛、正己醛、2-甲基丁醛相對(duì)含量較高。D-檸檬烯和月桂烯散發(fā)著檸檬的愉悅香氣，同時(shí)也散發(fā)著柑橘的清香[18-19]；α-蒎烯具有松木氣息，同時(shí)具有針葉氣息和樹脂樣氣息[20]；對(duì)甲基苯甲醛是一種液體，帶有薄荷的氣味[21]；正己醛散發(fā)著青草的香味[22]；2-甲基丁醛帶有可可和咖啡的氣味[22]。因此，花椒芽炒雞蛋與香椿芽炒雞蛋在風(fēng)味上仍具有很多相似之處。由于花椒芽炒雞蛋所含的D-檸檬烯和月桂烯等主要揮發(fā)性化合物具有較強(qiáng)的藥理活性，包括抗炎抑菌、減少疼痛等，并且抗癌是D-檸檬烯的主要藥理活性之一[23-24]，據(jù)此推測(cè)花椒芽炒雞蛋可能還具有一定的藥理功能。由于前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兩者能被人們接受的程度不存在顯著差異[8]，因此，花椒芽炒雞蛋與香椿芽炒雞蛋相比同樣具有較好的研究意義和推廣前景，且對(duì)花椒芽的食用推廣具有積極作用。

2.3花椒芽對(duì)花椒芽炒雞蛋風(fēng)味物質(zhì)的影響

由表1和圖2可知，從花椒芽中共檢測(cè)到61種化合物，占總量的86.173%，相對(duì)含量較高的有烯烴類（32.303%）、酯類（20.252%）和醇類（14.739%），主要揮發(fā)性物質(zhì)成分有乙酸芳樟酯（19.472%）、D-檸檬烯（14.168%）、芳樟醇（10.573%）和月桂烯（6.682%），符合本課題組在前期研究報(bào)道中的研究成果[8]。

由圖3可知，共有25種花椒芽中的化合物在花椒芽炒雞蛋中出現(xiàn)，而這25種化合物在香椿芽炒雞蛋中只出現(xiàn)了8種，其相對(duì)含量對(duì)比分析見(jiàn)圖4。

由圖4可知，花椒芽中相對(duì)含量較高的4種化合物——乙酸芳樟酯、D-檸檬烯、芳樟醇和月桂烯，在花椒芽炒雞蛋中的相對(duì)含量也較高，而在香椿芽炒雞蛋中的相對(duì)含量則較低，對(duì)比可知，這4種化合物在花椒芽炒雞蛋中主要來(lái)源于花椒芽?；ń费砍措u蛋風(fēng)味形成中花椒芽的貢獻(xiàn)主要是本身所含有的特征性風(fēng)味成分；另外，這些特征性風(fēng)味成分可能與雞蛋中的小分子物質(zhì)在炒制過(guò)程中發(fā)生相互作用，提高了一些風(fēng)味化合物的相對(duì)含量[8]，比如D-檸檬烯、月桂烯、萜品油烯、α-水芹烯等化合物。此外，花椒芽炒雞蛋中來(lái)自花椒芽的部分揮發(fā)性化合物含量降低或未檢測(cè)出，其原因可能有兩方面：一是原材料質(zhì)量增大所帶來(lái)的稀釋效應(yīng)；二是這些化合物在花椒芽中的含量較低或穩(wěn)定性較差，致使其在原料的預(yù)處理以及后續(xù)的熱加工過(guò)程中發(fā)生部分或全部損失。由此可知，花椒芽能夠改變傳統(tǒng)炒雞蛋的感官品質(zhì)，賦予炒雞蛋特殊的風(fēng)味。

3 結(jié)論

花椒芽作為花椒的副產(chǎn)物，具有潛在的食用和藥用價(jià)值，花椒芽炒雞蛋不僅可以賦予炒雞蛋特殊的風(fēng)味，而且能豐富花椒芽產(chǎn)品。電子鼻分析表明，雖然花椒芽炒雞蛋與香椿芽炒雞蛋各個(gè)探頭的響應(yīng)值并不完全相同，但風(fēng)味指紋圖譜相似，總體香味響應(yīng)值區(qū)別不大。氣相色譜-質(zhì)譜分析表明，花椒芽炒雞蛋中花椒芽通過(guò)其本身的獨(dú)特風(fēng)味以及熱加工過(guò)程中小分子物質(zhì)的相互作用對(duì)炒雞蛋風(fēng)味物質(zhì)的組成及比例產(chǎn)生明顯影響。相較于香椿芽炒雞蛋，花椒芽炒雞蛋的獨(dú)特風(fēng)味主要來(lái)源于花椒芽中特殊的化學(xué)成分，兩者的風(fēng)味物質(zhì)組成十分相似，都是由烯烴類、酯類和醇類3種主要成分構(gòu)成的，其中以烯烴類為主，包括D-檸檬烯和月桂烯。但由于香椿芽炒雞蛋的主要風(fēng)味化合物是酯類，其中相對(duì)含量較高的有乙酸乙酯和乙酸異戊酯，因此從整體風(fēng)味來(lái)看，花椒芽炒雞蛋和香椿芽炒雞蛋存在一定差異。同時(shí)，花椒芽炒雞蛋和香椿芽炒雞蛋中檢測(cè)出18種相同的風(fēng)味物質(zhì)，其中相對(duì)含量較高的有D-檸檬烯、月桂烯、α-蒎烯、對(duì)甲基苯甲醛、正己醛、2-甲基丁醛等，因此，花椒芽炒雞蛋與香椿芽炒雞蛋在風(fēng)味上仍具有很多相似之處。由于花椒芽炒雞蛋中的主要揮發(fā)性化合物D-檸檬烯和月桂烯具有較強(qiáng)的藥理活性，包括消炎、抑菌、減痛等，據(jù)此推測(cè)花椒芽炒雞蛋可能還具有一定的藥理功能。由于前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兩者能被人們接受的程度不存在顯著差異，因此，花椒芽炒雞蛋同樣具有較好的研究意義和推廣前景，且對(duì)花椒芽的食用推廣起到積極作用，也為后續(xù)花椒芽應(yīng)用的深入研究提供一定的理論依據(jù)。

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收稿日期：2023-08-23

基金項(xiàng)目：中央級(jí)公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)（S2023008）；川菜工業(yè)化四川省高等學(xué)校工程研究中心資助項(xiàng)目（GCZX22-19）

作者簡(jiǎn)介：?jiǎn)堂麂h（1985-），男，副研究員，博士，研究方向：食品化學(xué)。

*通信作者：苗保河（1967-），男，研究員，博士，研究方向：生物資源的綜合利用。