基于GC-IMS分析不同煸炒溫度對(duì)郫縣豆瓣風(fēng)味影響及游離氨基酸呈味分析

張浩 顧思遠(yuǎn) 姜元華 周劍琴 唐英明 鄧靜 易宇文

引文格式：張浩，顧思遠(yuǎn)，姜元華，等.基于GC-IMS分析不同煸炒溫度對(duì)郫縣豆瓣風(fēng)味影響及游離氨基酸呈味分析.中國(guó)調(diào)味品，2024，49（7）：60-68，85.

ZHANG H， GU S Y， JIANG Y H， et al.Effects of different stir-frying temperatures on flavor of Pixian bean paste and analysis of taste of free amino acids based on GC-IMS.China Condiment，2024，49（7）：60-68，85.

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2024.07.009

摘要：為探尋不同煸炒溫度對(duì)郫縣豆瓣風(fēng)味變化和游離氨基酸呈味的影響，使用菜籽油在60，80，100，120，140 ℃煸炒豆瓣，采用氣相色譜-離子遷移譜（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）技術(shù)、氣味活性值（odor activity value，OAV）、正交偏最小二乘法判別分析（orthogonal partial least squares-discrimination analysis，OPLS-DA）和主成分分析（principal component analysis，PCA）確定不同煸炒溫度對(duì)豆瓣風(fēng)味和關(guān)鍵化合物的影響，結(jié)合滋味活性值（taste activity value，TAV）分析對(duì)游離氨基酸呈味的影響。結(jié)果表明，煸炒溫度在60，80 ℃時(shí)郫縣豆瓣化合物開(kāi)始分解轉(zhuǎn)化，煸炒溫度在100，120，140 ℃時(shí)郫縣豆瓣化合物大量聚集、濃縮為關(guān)鍵風(fēng)味化合物。GC-IMS共鑒定出40種揮發(fā)性化合物（單體或二聚體），醇類(lèi)是郫縣豆瓣的主要化合物（相對(duì)濃度為12.43%～36.89%）；其中，2-乙基呋喃使煸炒后的豆瓣呈現(xiàn)焦香風(fēng)味，1-戊烯-3-醇使豆瓣呈現(xiàn)果香，正戊醛、（E）-2-庚烯醛使豆瓣呈現(xiàn)刺激氣味和油脂香氣。TAV分析確定120 ℃為煸炒最佳溫度，此時(shí)郫縣豆瓣的滋味最佳，谷氨酸的鮮味強(qiáng)度最高（TAV為44.38）；當(dāng)煸炒溫度達(dá)到140 ℃時(shí)，纈氨酸的鮮味強(qiáng)度最高（TAV為18.21），豆瓣開(kāi)始呈現(xiàn)苦味。Pearson相關(guān)性分析確認(rèn)郫縣豆瓣的TAV與OAV存在明顯的相關(guān)性。

關(guān)鍵詞：豆瓣；煸炒；氣相色譜-離子遷移譜；風(fēng)味化合物；游離氨基酸

中圖分類(lèi)號(hào)：TS264.24????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A???? ?文章編號(hào)：1000-9973（2024）07-0060-09

Effects of Different Stir-Frying Temperatures on Flavor of Pixian Bean Paste

and Analysis of Taste of Free Amino Acids Based on GC-IMS

ZHANG Hao1，2，3， GU Si-yuan1，3， JIANG Yuan-hua3， ZHOU Jian-qin1，3，

TANG Ying-ming3， DENG Jing1， YI Yu-wen1*

（1.Key Laboratory of Culinary Science in Institutions of Higher Education in Sichuan Province，

Sichuan Tourism University， Chengdu 610100， China; 2.Key Laboratory of Artificial

Intelligence for Sichuan Cuisine， Chengdu 610100， China; 3.College of Culinary

Science， Sichuan Tourism University， Chengdu 610100， China）

Abstract： In order to explore the effects of different stir-frying temperatures on the change of flavor and the taste of free amino acids of Pixian bean paste， rapeseed oil is used to stir-fry bean paste at 60，80，100，120，140 ℃.Gas chromatography-ion mobility spectrometry （GC-IMS）， odor activity value， orthogonal partial least squares-discrimination analysis （OPLS-DA） and principal component analysis （PCA） are used to determine the effects of different stir-frying temperatures on the flavor and key compounds of bean

收稿日期：2023-12-15

基金項(xiàng)目：四川省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2022NSFSC0120）；四川省教育廳研究中心項(xiàng)目（18TD0043）；川菜人工智能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目（CR23Y09，CR23Y18）；四川旅游學(xué)院校級(jí)科研團(tuán)隊(duì)（21SCTUTG01）；四川旅游學(xué)院校級(jí)科研項(xiàng)目（2023SCTUZK83）；四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放基金項(xiàng)目（2019GTJ011）；烹飪科學(xué)四川省高等學(xué)校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目（PRKX201908）

作者簡(jiǎn)介：張浩（1970—），男，講師，研究方向：食品科學(xué)。

*通信作者：易宇文（1980—），男，研究員，碩士，研究方向：食品科學(xué)。

paste， and the effect on the taste of free amino acids is analyzed combined with taste activity value （TAV）. The results show that the compounds of Pixian bean paste begin to decompose and transform when the stir-frying temperatures are 60， 80 ℃， and gather and concentrate into key flavor compounds when the stir-frying temperatures are 100， 120， 140 ℃. A total of 40 volatile compounds （monomers or dimers） are identified by GC-IMS， and alcohols are the main compounds （the relative concentration of 12.43%～36.89%） in Pixian bean paste， among which， 2-ethylfuran makes the stri-fried bean paste appear burnt flavor， 1-pentene-3-alcohol makes the bean paste appear fruity flavor， n-valeraldehyde， （E）-2-heptenal make the bean paste appear irritating odor and greasy aroma. Through TAV analysis， it is determined that 120 ℃ is the best stir-frying temperature. Pixian bean paste has the best taste and umami intensity of glutamic acid is the highest （TAV is 44.38） at this time. When the stir-frying temperature reaches 140 ℃， the umami intensity of valine is the highest （TAV is 18.21）， and the bean paste begins to show bitterness. Through Pearson correlation analysis， it is determined that there is obvious correlation between TAV and OAV of Pixian bean paste.

Key words： bean paste; stir-frying; gas chromatography-ion mobility spectrometry; flavor compounds; free amino acids

郫縣豆瓣被譽(yù)為“川菜之魂”，是川菜制作中常用的調(diào)味品。豆瓣烹飪前通常需要剁細(xì)，使辣椒醬和豆瓣子充分融合，然后使用川西地區(qū)特有的菜籽油，用小火、低油溫持續(xù)煸炒（煸炒是放入少量的油，將原料放入鍋中翻炒，使之成為半熟或剛熟的狀態(tài)，是烹調(diào)初步熟處理方法）。煸炒過(guò)程中豆瓣經(jīng)過(guò)美拉德反應(yīng)、Strecker降解、溫度、糖分和水分的變化、游離氨基酸轉(zhuǎn)換等復(fù)雜的化學(xué)變化，呈現(xiàn)出獨(dú)特的風(fēng)味。豆瓣煸炒干水分后，其豆瓣子、辣椒香味被完全激發(fā)和釋放出來(lái)，呈出香辣、醇厚、紅潤(rùn)、酥香、濃郁的醬香風(fēng)味。深入分析研究不同煸炒溫度對(duì)郫縣豆瓣風(fēng)味、滋味變化的影響，解析煸炒后關(guān)鍵揮發(fā)性有機(jī)化合物（volatile organic compounds，VOCs）和滋味特征顯得十分必要。

目前對(duì)于郫縣豆瓣的研究很多且很深入，主要集中在豆瓣生產(chǎn)加工過(guò)程中，包含原料、發(fā)酵、減鹽、風(fēng)味特征、化合物的研究。隨著預(yù)制菜和工業(yè)化開(kāi)發(fā)的深入，也有學(xué)者開(kāi)始重視烹飪過(guò)程中豆瓣風(fēng)味的變化，趙建新等分析了傳統(tǒng)醬的香氣活性物質(zhì)，趙馳等研究了豆瓣醬在不同油溫下?lián)]發(fā)性成分的變化，陳麗蘭等采用GC-IMS研究了郫縣豆瓣炒制時(shí)間對(duì)風(fēng)味物質(zhì)的影響，但僅僅是對(duì)豆瓣炒制時(shí)間的獨(dú)立分析。目前對(duì)郫縣豆瓣風(fēng)味的研究相對(duì)碎片化，鮮有較系統(tǒng)的分析和比較研究，特別是結(jié)合氣味和滋味的分析研究未見(jiàn)報(bào)道。GC-IMS技術(shù)無(wú)需預(yù)處理、穩(wěn)定性好，能檢測(cè)出小分子、低含量的VOCs，結(jié)合OPLS-DA可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化和判別分析，結(jié)合OAV可以確定關(guān)鍵VOCs，TAV可以解釋滋味物質(zhì)與呈味閾值的關(guān)系，能夠全面、系統(tǒng)地分析食品風(fēng)味中氣味與滋味的關(guān)系。從烹飪加工角度分析豆瓣煸炒溫度對(duì)VOCs和OAV的影響，以及呈味氨基酸TAV研究，對(duì)于郫縣豆瓣在預(yù)制菜工業(yè)化開(kāi)發(fā)中的運(yùn)用以及風(fēng)味影響分析具有前瞻性理論指導(dǎo)作用。

本研究以60，80，100，120，140 ℃ 5個(gè)階梯溫度，時(shí)間統(tǒng)一為4 min，使用菜籽油煸炒豆瓣。通過(guò)GC-IMS技術(shù)確定影響豆瓣風(fēng)味的關(guān)鍵VOCs，再結(jié)合游離氨基酸呈味特征，確定最佳煸炒溫度，系統(tǒng)解析煸炒溫度對(duì)郫縣豆瓣氣味和滋味的影響。研究結(jié)果旨在從烹飪煸炒后豆瓣的風(fēng)味變化中找出規(guī)律，為后期開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供參考和依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 材料與試劑

市售中華老字號(hào)、地理標(biāo)志產(chǎn)品：鵑城牌（一級(jí)）郫縣豆瓣，釀制1年；福臨門(mén)菜籽油。

氨基酸自動(dòng)分析儀所用緩沖液（色譜純）：日本Mitsubishi公司；茚三酮顯色液（色譜純）：日本W(wǎng)ako公司；濃鹽酸、磺基水楊酸：西格瑪奧德里奇（上海）貿(mào)易有限公司。

1.2? 儀器與設(shè)備

FlavourSpec氣相色譜-離子遷移譜聯(lián)用儀? 德國(guó)G.A.S.公司；L-8900型全自動(dòng)氨基酸分析儀? 日本Hitachi公司；S20ML頂空瓶? 北京譜朋科技有限公司；BT423S型電子天平（精確到0.01 g）? 德國(guó)賽多利斯公司；YCQ-300型超聲波清洗機(jī)? 上海凱波超聲設(shè)備有限公司。

1.3? 試驗(yàn)方法

1.3.1? 樣品的制備

根據(jù)煸炒預(yù)試驗(yàn)得到5個(gè)梯度溫度和時(shí)間，分別精確稱(chēng)量50 g菜籽油加熱到60，80，100，120，140 ℃，加入100 g剁細(xì)的郫縣豆瓣煸炒，期間分3次共加入60 g清水，煸炒時(shí)間均為4 min。煸炒后取出裝瓶，依次編號(hào)A、B、C、D、E，另取相同質(zhì)量的菜籽油、郫縣豆瓣與水混合作為參照組，編號(hào)F。

1.3.2? 氣相色譜-離子遷移譜（GC-IMS）檢測(cè)

參考楊慧等的方法并略作修改，樣品處理：按照2∶1的比例取煸炒后的豆瓣和豆瓣油，6個(gè)樣品分別精確稱(chēng)量1.0 g，置于20 mL頂空瓶（IMS專(zhuān)用瓶）中密封，編號(hào)待檢；每個(gè)樣品平行3次。

進(jìn)樣條件：孵化溫度50 ℃，孵育20 min；進(jìn)樣針溫度85 ℃，進(jìn)樣量1 500 μL，轉(zhuǎn)速500 r/min。

GC條件：使用MXT-5金屬毛細(xì)管氣相色譜柱（15 m×0.53 mm×1 μm），色譜柱溫度60 ℃。載氣為N2（純度≥99.999%）。載氣流速程序：初始流速2 mL/min，保持2 min，在8 min內(nèi)勻速升至20 mL/min，保持100 mL/min至10 min，最后10 min線性增至150 mL/min。

IMS條件：漂移氣流速保持150 mL/min，IMS溫度45 ℃。

1.3.3? 氣味活性值（OAV）

氣味活度值從濃度和閾值兩個(gè)維度揭示了香氣成分對(duì)食品香氣體系的貢獻(xiàn)，其計(jì)算方式見(jiàn)公式（1）：

OAV=CT。（1）

式中：C為VOCs濃度（%）；T為該化合物的文獻(xiàn)呈香閾值（μg/kg）。當(dāng)OAV>1時(shí)，表明該物質(zhì)對(duì)總體香氣有直接貢獻(xiàn)；當(dāng)OAV<1時(shí)，表明該物質(zhì)對(duì)總體香氣無(wú)實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)，OAV越大說(shuō)明該物質(zhì)對(duì)總體香氣的貢獻(xiàn)越大。

1.3.4? 游離氨基酸的測(cè)定

采用離子交換色譜-茚三酮柱后衍生法，參考趙超凡等的方法并略作修改。稱(chēng)取樣品各2.00 g（精確至0.001 g），分別加入12 mL濃度為7%的磺基水楊酸溶液稀釋?zhuān)暡ㄕ袷?0 min，用濾紙過(guò)濾，使用針管擠壓過(guò)0.22 μm濾膜后放入進(jìn)樣瓶中，編號(hào)待檢。

分析條件：日立855-4507型離子交換色譜柱（60 mm×4.6 mm，3 μm）；反應(yīng)柱溫：135 ℃；檸檬酸（鋰）PBF緩沖液梯度洗脫，茚三酮流速0.35 mL/min；檢測(cè)波長(zhǎng)：570 nm±440 nm；洗脫泵流速0.35 mL/min，衍生泵流速0.30 mL/min；分析時(shí)間：30 min。

1.3.5? 滋味活性值（TAV）

采用濃度與呈味閾值的比值來(lái)評(píng)價(jià)游離氨基酸對(duì)食品滋味的貢獻(xiàn)，已廣泛用于食品風(fēng)味研究中。計(jì)算方式見(jiàn)公式（2）：

TAV=CT。（2）

式中：C為游離氨基酸濃度（mg/g）；T為該氨基酸的呈味閾值（mg/g）。當(dāng)TAV>1時(shí)，表明該物質(zhì)對(duì)呈味有貢獻(xiàn)；當(dāng)TAV<1時(shí)，表明該物質(zhì)對(duì)呈味沒(méi)有貢獻(xiàn)。

1.4? 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Microsoft Office Excel 2016計(jì)算數(shù)據(jù)；采用儀器配套的VOCal軟件內(nèi)置的NIST數(shù)據(jù)庫(kù)和IMS 數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)化合物進(jìn)行定性，定量采用半定量；采用Gallery Plot繪制指紋圖譜；采用SIMCA Version 14.1進(jìn)行OPLS-DA；采用Origin 21作堆積圖、PCA圖、Pearson相關(guān)性圖（P＜0.01表示極顯著相關(guān)）。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 煸炒后郫縣豆瓣的氣相色譜-離子遷移譜分析（GC-IMS）

2.1.1? 煸炒后郫縣豆瓣VOCs濃度差異

圖1中a是6個(gè)樣品圖，左邊起分別是樣品A、B、C、D、E、F，圖中每個(gè)點(diǎn)代表一種化合物，顏色越深表示濃度越高，顏色越淺表示濃度越低。遷移時(shí)間1.0 ms處深色豎線表示反應(yīng)離子峰（reactive ion peak，RIP），每個(gè)樣品遷移時(shí)間約為1.0～1.5 ms，各種物質(zhì)的保留時(shí)間集中分布在100～500 s區(qū)域，750 s區(qū)域有少量物質(zhì)出現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)，豆瓣作為發(fā)酵品，含有大量乙醚、乙酸，檢測(cè)時(shí)常常出現(xiàn)在峰值開(kāi)始區(qū)域的大面積深色區(qū)域，有可能會(huì)掩蓋其他物質(zhì)。圖1中b是樣品D（120 ℃）和樣品F（參照組）VOCs局部放大圖，明顯可見(jiàn)煸炒后郫縣豆瓣的VOCs出現(xiàn)聚集、濃度提高現(xiàn)象；煸炒過(guò)的樣品均呈現(xiàn)VOCs逐漸聚集、濃縮現(xiàn)象，表明煸炒對(duì)VOCs的影響較大，濃度提高后出現(xiàn)的可能是煸炒后郫縣豆瓣的特征VOCs，但需要進(jìn)一步對(duì)VOCs進(jìn)行定性分析。

2.1.2? 煸炒后郫縣豆瓣揮發(fā)性物質(zhì)定性分析

為明確VOCs濃度，采用GC-IMS自帶的Laboratory Analytical Viewer軟件和Library Search搜索定性軟件，查詢NIST數(shù)據(jù)庫(kù)和IMS數(shù)據(jù)庫(kù)，結(jié)合保留指數(shù)、保留時(shí)間和遷移時(shí)間對(duì)VOCs進(jìn)行定性分析，結(jié)果見(jiàn)表1。

由表1可知，GC-IMS共鑒定出40種VOCs（包含單體或二聚體），其中醇類(lèi)10種、酯類(lèi)8種、醛類(lèi)6種、酮類(lèi)6種、烯類(lèi)5種、烷類(lèi)2種、酸類(lèi)2種、呋喃類(lèi)1種，還有10種物質(zhì)未能識(shí)別。

2.1.3? 煸炒后郫縣豆瓣化合物指紋圖譜分析

采用Gallery Plot插件選取所有樣品的VOCs組分信號(hào)峰，形成可視化指紋圖譜，可以簡(jiǎn)單、便捷、直觀地分析出溫度對(duì)煸炒后郫縣豆瓣VOCs差異性的影響。圖2右邊豎坐標(biāo)分別表示按照60，80，100，120，140 ℃煸炒的平行3次的樣品A、B、C、D、E以及參照組F。每列代表檢測(cè)出的VOCs濃度變化趨勢(shì)，顏色越深代表信號(hào)強(qiáng)度越強(qiáng)，顏色越淺代表信號(hào)強(qiáng)度越弱；VOCs面積越大表示濃度越高，反之則濃度越低；圖中的數(shù)字表示未能識(shí)別的物質(zhì)。

圖2可以分為4個(gè)區(qū)域：

一區(qū)：明顯可見(jiàn)煸炒后郫縣豆瓣中的2-甲基丁酸乙酯（D）、正丁醇（D）、異戊酸乙酯（D）、1-戊烯-3-酮（D）信號(hào)強(qiáng)度降低，在煸炒溫度140 ℃時(shí)基本消失。

二區(qū)：明顯可見(jiàn)煸炒溫度為60，80 ℃時(shí)郫縣豆瓣中的戊酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯（M）、β-蒎烯、異松油烯、3-蒎烯（M）、異戊酸乙酯（M）、正己醇、正丁醇（M）、1-戊醇、3-甲基-1-丁醇（D）、異丁醇（D）、3-蒎烯（D）信號(hào)強(qiáng)度降低，煸炒溫度為100，120，140 ℃時(shí)逐漸消失。

三區(qū)：可見(jiàn)豆瓣中的2-乙基呋喃、3-羥基-2-丁酮（D）、1-戊烯-3-醇、2-丁醇、正己酸乙酯、3-羥基-2-丁酮（M）、1-戊烯-3-酮（M）隨著煸炒溫度的升高顏色變淡，信號(hào)強(qiáng)度減弱，但是面積變大，濃度增加，而醋酸、正戊醛（M）、丁醛（D）、丁酮（D）隨著煸炒溫度的不斷升高呈現(xiàn)顏色逐漸變紅、信號(hào)強(qiáng)度增強(qiáng)、面積增大、濃度增加的趨勢(shì)。

四區(qū)：可見(jiàn)2-丁酮（M）、2-蒎烯、醋酸（M）、五甲基庚烷（D）、2-甲基丁醛、（E）-2-庚烯醛、乙酸乙酯（D）、3-甲基-1-丁醇（M）、醋酸（D）、丁醛（M）、五甲基庚烷（M）均在煸炒過(guò)程中信號(hào)強(qiáng)度增強(qiáng)、面積增大、濃度增加。

總的來(lái)看，郫縣豆瓣在烹飪煸炒過(guò)程中含有的部分醇類(lèi)會(huì)隨著煸炒溫度的升高逐漸轉(zhuǎn)化為醛類(lèi)，這與廖林等得出的醇類(lèi)會(huì)裂解為醛類(lèi)或者酮類(lèi)物質(zhì)的結(jié)論一致。烹飪過(guò)程中加入菜籽油富含的酯類(lèi)和烯類(lèi)會(huì)隨著煸炒溫度的升高在美拉德反應(yīng)和脂質(zhì)氧化降解作用下與豆瓣中的酯類(lèi)、醇類(lèi)結(jié)合，逐漸轉(zhuǎn)化濃縮為酮類(lèi)、烷烴類(lèi)。林洪斌等在對(duì)郫縣豆瓣發(fā)酵的研究中發(fā)現(xiàn)2，3-丁二酮和3-羥基-2-丁酮在蠶豆、制曲、甜瓣子發(fā)酵期間也不連續(xù)地被檢出，本研究在煸炒后期出現(xiàn)濃度較高的酮類(lèi)可能也是郫縣豆瓣富含的豆瓣子在高溫下釋放出來(lái)的，研究結(jié)果印證了這一現(xiàn)象。指紋圖譜表明，煸炒溫度為60，80 ℃時(shí)郫縣豆瓣的VOCs開(kāi)始分解轉(zhuǎn)化，當(dāng)煸炒溫度為100，120，140 ℃時(shí)大量聚集、濃縮為產(chǎn)生關(guān)鍵風(fēng)味的幾種VOCs，但是具體對(duì)氣味的影響和差異的原因需要結(jié)合OAV和游離氨基酸TAV進(jìn)行分析。

2.1.4? 煸炒后郫縣豆瓣揮發(fā)性物質(zhì)濃度半定量分析

為進(jìn)一步分析郫縣豆瓣煸炒過(guò)程中VOCs的變化，采用GC-IMS半定量報(bào)告數(shù)據(jù)計(jì)算相對(duì)濃度，結(jié)果見(jiàn)圖3。

由圖3可知，郫縣豆瓣醇類(lèi)最多，相對(duì)濃度在12.43%～36.89%，呈現(xiàn)逐漸濃縮減少的趨勢(shì)；有研究表明醇類(lèi)可以被氧化成醛類(lèi)、酸類(lèi)等，是酯化反應(yīng)的重要前體物質(zhì)，本研究也證明醇類(lèi)在豆瓣煸炒受熱后可能轉(zhuǎn)換為其他類(lèi)型化合物，這也許是煸炒后郫縣豆瓣呈香轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵原因。酯類(lèi)相對(duì)濃度在5.58%～8.5%，呈現(xiàn)隨溫度升高而減少的趨勢(shì)。醛類(lèi)相對(duì)濃度在7.86%～17.86%，呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)，應(yīng)該是煸炒使一些醇類(lèi)轉(zhuǎn)換為醛類(lèi)，導(dǎo)致醛類(lèi)濃度增加。酮類(lèi)相對(duì)濃度在4.81%～8.08%，也呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)；烯類(lèi)相對(duì)濃度在1.95%～3.47%，波動(dòng)不大；酸類(lèi)只鑒定出2種（二聚體），但相對(duì)濃度較高，在10.07%～24.99%，隨著煸炒溫度的升高而急劇上升。烷類(lèi)只鑒定出2種（二聚體），但相對(duì)濃度較高，為19.49%～30.80%，隨著煸炒溫度的升高先急劇上升后下降，應(yīng)該是大多數(shù)人感覺(jué)煸炒后豆瓣香味濃郁的主要原因。鄔子璇等使用GC-IMS在白蘭地酒分析中發(fā)現(xiàn)高濃度五甲基庚烷存在于15年陳釀白蘭地中，尹洪旭等在對(duì)綠茶的研究中也發(fā)現(xiàn)高含量的香氣物質(zhì)中包括五甲基庚烷，但查閱文獻(xiàn)后發(fā)現(xiàn)五甲基庚烷的相對(duì)氣味閾值均未發(fā)現(xiàn)，在今后的研究中值得關(guān)注。呋喃類(lèi)只有1種，相對(duì)濃度較小，波動(dòng)也較小。

2.1.5? 化合物濃度正交偏最小二乘法判別分析（OPLS-DA）

正交偏最小二乘法判別使用SIMCA軟件進(jìn)行分析，達(dá)到數(shù)據(jù)可視化和驗(yàn)證分析，在有監(jiān)督的情況下對(duì)組間差異較大的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和鑒別，與傳統(tǒng)PCA無(wú)監(jiān)督的降維分析法相比具有可視化的優(yōu)勢(shì)和通過(guò)模型驗(yàn)證數(shù)據(jù)的可靠性。

將VOCs半定量數(shù)據(jù)相對(duì)濃度設(shè)為變量X，氣味活度值設(shè)為變量Y，隨機(jī)改變分類(lèi)變量的排列順序建立相應(yīng)的模型。由圖4可知，A圖為散點(diǎn)圖，所有樣品分布在不同區(qū)域且無(wú)重疊，說(shuō)明OPLS能有效區(qū)分樣品；B圖為DA驗(yàn)證圖，R2X=0.968，R2Y=0.739，Q2=0.548，當(dāng)R2和Q2在0.5～1之間時(shí)，說(shuō)明新建立的模型具有較好的解釋和預(yù)測(cè)能力，可以用于區(qū)分化合物的差異。再進(jìn)行200次置換，對(duì)新建模型進(jìn)行驗(yàn)證，其結(jié)果為R2=（0.0，0.346），Q2=（0.0，-0.827），對(duì)4組模型進(jìn)行擬合驗(yàn)證，R2數(shù)值均位于0橫軸上方，Q2回歸線是負(fù)數(shù)，說(shuō)明該模型可靠，不存在過(guò)擬合現(xiàn)象，模型的相關(guān)性較好。

不同溫度煸炒郫縣豆瓣后的VOCs濃度OPLS主成分載荷圖見(jiàn)圖5。

由圖5可知，第一主成分貢獻(xiàn)率為64%，第二主成分貢獻(xiàn)率為21.3%，兩者相加大于80%，表明降維后的主成分能夠代表大部分?jǐn)?shù)據(jù)信息。圖中內(nèi)圈代表50%，中間圈代表75%，外圈代表100%的解釋方差；明顯可見(jiàn)樣品E、F最靠近外圈的絕大多數(shù)VOCs，其100%解釋方差也說(shuō)明E、F樣品的VOCs濃度優(yōu)于其他樣品，而樣品A、B、C、D位于50%內(nèi)圈位置，說(shuō)明樣品A、B的濃度相似，C、D的濃度相似。

經(jīng)過(guò)DA模型驗(yàn)證后得到變量重要性投影（variable importance in projection，VIP）值，當(dāng)VIP值＞1時(shí)被認(rèn)為可以用來(lái)解釋影響力強(qiáng)度和衡量能力，并進(jìn)一步作為VOCs差異化的選擇標(biāo)準(zhǔn)。煸炒后郫縣豆瓣變量重要性投影值見(jiàn)圖6。由圖6可知，VIP值＞1的關(guān)鍵化合物有3-羥基-2-丁酮（D）、乙酸乙酯（D）、1-戊烯-3-醇、五甲基庚烷（M）、3-蒈烯（D）、1-戊烯-3-酮（M）、正戊醛（D）、2-甲基丁酸乙酯（D）、2-甲基丁醛、異丁醇（M）、2-乙基呋喃、醋酸（D）、正己醇、丁醛（D）、正戊醛（M）15種。

2.1.6? 煸炒后郫縣豆瓣氣味活度值（OAV）分析

為進(jìn)一步辨別烹飪過(guò)程中煸炒對(duì)郫縣豆瓣VOCs風(fēng)味構(gòu)成的影響，比較郫縣豆瓣VOCs濃度與閾值，分析相對(duì)氣味活度值對(duì)豆瓣風(fēng)味的影響。表2僅列舉了OAV＞1的VOCs結(jié)果，這些VOCs被認(rèn)為對(duì)風(fēng)味具有主要貢獻(xiàn)，共有2-乙基呋喃、1-戊烯-3-醇、正戊醛（D）、（E）-2-庚烯醛、正丁醇（D）、2-丁醇、異丁醇（D）、1-戊醇、乙酸乙酯（M）、正己醇、正戊醛（M）、2-丁酮（M）12種，其中影響最大的是2-乙基呋喃（焦香），能使煸炒后的豆瓣帶有明顯的焦香風(fēng)味，其次是1-戊烯-3-醇（果香、泥土氣息），能使煸炒后的豆瓣帶有大量果香味和少許泥土氣味，然后是正戊醛、（E）-2-庚烯醛，能使煸炒后的豆瓣呈現(xiàn)出刺激氣味和油脂香氣。

OAV＞1的主要貢獻(xiàn)VOCs的主成分分析見(jiàn)圖7。

由圖7可知，樣品A、B的風(fēng)味相似，顯著相關(guān)于正戊醛（D）、1-戊烯-3-醇、正戊醛（M），呈現(xiàn)較強(qiáng)烈的刺激性氣味和果香味；樣品C、D的風(fēng)味相似，顯著相關(guān)于正丁醇（D）、1-戊醇、正己醇，呈現(xiàn)酒精的芳香氣味；樣品E相關(guān)于異丁醇，呈現(xiàn)酒香、芳香；樣品F相關(guān)于乙酸乙酯、（E）-2-庚烯醛，呈現(xiàn)濃郁的菠蘿香味和油脂香氣。

2.2? 烹飪過(guò)程中郫縣豆瓣游離氨基酸檢測(cè)結(jié)果

2.2.1? 煸炒后郫縣豆瓣游離氨基酸含量分析

豆瓣中的辣椒和豆瓣子是郫縣豆瓣發(fā)酵后風(fēng)味形成的重要前體物質(zhì)，賦予豆瓣醬典型的色澤。郫縣豆瓣在煸炒過(guò)程中部分糖類(lèi)和氨基酸受溫度的影響轉(zhuǎn)化、降解為豆瓣的VOCs，對(duì)郫縣豆瓣的滋味形成具有重要意義。由表3可知，煸炒后的豆瓣共檢測(cè)出17種常見(jiàn)氨基酸，其中，鮮味氨基酸為Glu＞Pro＞Asp＞Ala＞Gly，隨著煸炒溫度的升高，鮮味氨基酸含量均呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)；樣品F（參照組）僅加入同等量的菜籽油和水混合，鮮味氨基酸含量較高于樣品A、B、C，說(shuō)明游離氨基酸的親水性對(duì)發(fā)酵調(diào)味品的滋味形成起到關(guān)鍵性作用，是郫縣豆瓣鮮味的主要來(lái)源；但是，當(dāng)煸炒溫度達(dá)到120，140 ℃時(shí)，樣品D、E的鮮味氨基酸含量急劇上升，呈現(xiàn)滋味優(yōu)于其他樣品的趨勢(shì)，表明煸炒達(dá)到一定溫度時(shí)，郫縣豆瓣會(huì)呈現(xiàn)出更好的鮮味。其中，影響最大的是谷氨酸（13.32 mg/g）和脯氨酸（9.51 mg/g），是使郫縣豆瓣煸炒后呈現(xiàn)鮮味的主要氨基酸。甜味氨基酸為T(mén)hr＞Ser＞His，其含量相對(duì)較少，變化趨勢(shì)也不明顯，但隨著煸炒溫度的上升還是呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，影響最大的是蘇氨酸（5.00 mg/g）?？辔栋被釣锳rg＞Val＞Leu＞Ile＞Phe＞Tyr＞Met＞Trp，影響較大的是精氨酸（8.54 mg/g）、纈氨酸（7.28 mg/g）、亮氨酸（6.71 mg/g），可以確定精氨酸、纈氨酸和亮氨酸是使煸炒后的郫縣豆瓣呈現(xiàn)苦味的氨基酸。芳香族化合物、苦味氨基酸為Phe＞Tyr，含量均較高，苯丙氨酸含量為5.77 mg/g，酪氨酸含量為5.70 mg/g。

2.2.2? 煸炒后郫縣豆瓣游離氨基酸呈味分析

滋味活性值通常用來(lái)評(píng)價(jià)食品整體滋味貢獻(xiàn)，由表3可知，TAV影響最大的是谷氨酸，其次是精氨酸，表明對(duì)煸炒后郫縣豆瓣滋味貢獻(xiàn)最大的是谷氨酸和精氨酸。為進(jìn)一步明確游離氨基酸的貢獻(xiàn)度，以煸炒后的郫縣豆瓣游離氨基酸與滋味活性值做載荷圖分析。

由圖8可知， 樣品D位于100%解釋方差區(qū)域，判斷其滋味優(yōu)于樣品E；樣品A、B距離較近，滋味相近；樣品C、F距離較近，滋味相似。5個(gè)煸炒溫度的樣品呈現(xiàn)D＞E＞C＞B＞A，確定120 ℃（樣品D）為煸炒郫縣豆瓣的最佳溫度，此時(shí)郫縣豆瓣的滋味最佳，谷氨酸貢獻(xiàn)的鮮味強(qiáng)度（TAV為44.38）最高；當(dāng)溫度達(dá)到140 ℃時(shí)，樣品E中呈現(xiàn)苦味的纈氨酸（TAV為18.21）最高，豆瓣出現(xiàn)苦味；苦味會(huì)被鮮味和甜味掩蓋，對(duì)呈味活性的影響較小，因此對(duì)豆瓣最終滋味的影響較小。

2.3? 煸炒郫縣豆瓣TAV與OAV相關(guān)性分析

為驗(yàn)證TAV與OAV的相關(guān)性，使用Pearson相關(guān)系數(shù)分析，其中，R值反映X、Y軸數(shù)據(jù)的線性相關(guān)程度，R的絕對(duì)值越大表示相關(guān)性越強(qiáng)，R的絕對(duì)值越小表示相關(guān)性越弱。取煸炒后豆瓣的關(guān)鍵VOCs的TAV為變量X，游離氨基酸呈味OAV為變量Y，結(jié)果見(jiàn)圖9。

由圖9可知，谷氨酸顯著相關(guān)于所有關(guān)鍵VOCs的TAV，表明對(duì)煸炒后豆瓣風(fēng)味影響最大的是谷氨酸；天冬氨酸、脯氨酸、纈氨酸顯著負(fù)相關(guān)于2-甲基丁醛；甘氨酸、蘇氨酸、組氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸顯著負(fù)相關(guān)于五甲基庚烷，而亮氨酸顯著正相關(guān)于五甲基庚烷；組氨酸、苯丙氨酸顯著負(fù)相關(guān)于乙酸乙酯（D）；分析確認(rèn)郫縣豆瓣的TAV與OAV存在明顯的相關(guān)性。

3? 結(jié)論

通過(guò)對(duì)5種不同溫度煸炒郫縣豆瓣后得到的VOCs數(shù)據(jù)、游離氨基酸數(shù)據(jù)的OAV、TAV計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析，GC-IMS共鑒定出40種物質(zhì)（單體或二聚體），包含醇類(lèi)10種、酯類(lèi)8種、醛類(lèi)6種、酮類(lèi)6種、烯類(lèi)5種、烷類(lèi)2種、酸類(lèi)2種、呋喃類(lèi)1種，還有10種物質(zhì)未能識(shí)別。 VIP值＞1的關(guān)鍵化合物有3-羥基-2-丁酮（D）、乙酸乙酯（D）、1-戊烯-3-醇、五甲基庚烷（M）、3-蒈烯（D）、1-戊烯-3-酮（M）、正戊醛（D）、2-甲基丁酸乙酯（D）、2-甲基丁醛、異丁醇（M）、2-乙基呋喃、醋酸（D）、正己醇、丁醛（D）、正戊醛（M）15種，其中，2-乙基呋喃能使煸炒后的豆瓣帶有焦香風(fēng)味，1-戊烯-3-醇能使豆瓣帶有果香味和泥土氣味，正戊醛、（E）-2-庚烯醛能使豆瓣呈現(xiàn)出刺激氣味和油脂香氣。

由GC-IMS技術(shù)的可視化指紋圖譜明顯可以看出，煸炒溫度為60，80 ℃時(shí)郫縣豆瓣化合物開(kāi)始分解轉(zhuǎn)化，煸炒溫度為100，120，140 ℃時(shí)大量聚集、濃縮為關(guān)鍵風(fēng)味化合物，表明煸炒溫度能對(duì)郫縣豆瓣的風(fēng)味起到濃縮和提升作用，濃縮后形成大量的2-乙基呋喃，使煸炒后的豆瓣呈現(xiàn)焦香香味。氨基酸的TAV分析確定120 ℃為最佳煸炒溫度，此時(shí)谷氨酸的鮮味強(qiáng)度（TAV為44.38）最高，豆瓣的滋味最佳。Pearson相關(guān)性分析確認(rèn)郫縣豆瓣的TAV與OAV存在明顯的相關(guān)性，說(shuō)明在食品風(fēng)味研究中，VOCs的TAV與游離氨基酸的OAV結(jié)合分析研究具有較好的相關(guān)性，可以用來(lái)系統(tǒng)、完整地分析食品的風(fēng)味、滋味特征，對(duì)今后郫縣豆瓣烹飪加工處理具有一定的參考意義和指導(dǎo)作用。

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