烹飪時(shí)間對(duì)大紅袍火鍋底料中揮發(fā)性物質(zhì)的影響

摘要：為探究不同烹飪時(shí)間下大紅袍火鍋底料氣味的差異，實(shí)驗(yàn)以大紅袍火鍋底料在烹飪過(guò)程中的揮發(fā)性物質(zhì)為研究對(duì)象，采用電子鼻、捕集阱頂空-氣質(zhì)聯(lián)用儀（Trap head space-gas chromatography-mass spectrometry，HS-Trap-GC-MS）結(jié)合維恩圖、氣味活度值（odor activity value，OAV）和正交偏最小二乘法判別分析（orthogonal partial least squares discriminant analysis，OPLS-DA）分析不同烹飪時(shí)間下大紅袍火鍋底料氣味物質(zhì)的差異。電子鼻結(jié)果表明不同烹飪時(shí)間下樣品的整體氣味輪廓存在明顯差異。GC-MS共檢測(cè)出82種揮發(fā)性物質(zhì)，烯烴類、醇類和醚類是不同烹飪時(shí)間下火鍋底料的主要揮發(fā)性物質(zhì)；維恩圖顯示剛煮沸的樣品特有物質(zhì)較多；OAV分析顯示異戊醇、芳樟醇、茴香腦是不同烹飪時(shí)間下火鍋底料的共有關(guān)鍵揮發(fā)性物質(zhì)；OAV結(jié)合 OPLS-DA顯示糠醇、檜烯、（－）-莰烯、異丁酸乙酯、α-蒎烯、戊醇是樣品的差異性特征風(fēng)味物質(zhì)。不同烹飪時(shí)間下大紅袍火鍋底料整體氣味輪廓和具體特征氣味物質(zhì)均存在差異。

關(guān)鍵詞：火鍋；烹飪時(shí)間；氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)；電子鼻；氣味活度值；正交偏最小二乘法判別分析

中圖分類號(hào)：TS264.9""""""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A"""""文章編號(hào)：1000-9973（2025）02-0101-11

Effect of Cooking Time on Volatile Substances in Dahongpao

Hot Pot Base Seasoning

HE Lian^1，2，3， YI Yu-wen^2*， HU Jin-xiang³， QIAO Ming-feng²， DENG Jing²， WANG Lin³

（1.School of Biosciences， Faculty of Health and Medical Sciences， Taylor's University， Subang Jaya 47500，

Malaysia; 2.Key Laboratory of Culinary Science in Institutions of Higher Education in

Sichuan Province， Sichuan Tourism University， Chengdu 610100， China;

3.College of Culinary and Food Science Engineering， Sichuan

Tourism University， Chengdu 610100， China）

Abstract： To investigate the difference of the odor of Dahongpao hot pot base seasoning cooked for different time， in this experiment， with the volatile substances of Dahongpao hot pot base seasoning during cooking as the research objects， "electronic nose and Trap head space-gas chromatography-mass spectrometry （HS-Trap-GC-MS） combined with Venn diagram， odor activity value （OAV） and orthogonal partial least squares discriminant analysis （OPLS-DA） are used to analyze the difference of odor substances of Dahongpao hot pot base seasoning cooked for different time. Electronic nose results indicate that there are significant differences in the overall odor profiles of the samples cooked for different time. A total

of 82 volatile substances are detected through GC-MS， with olefins， alcohols and ethers being the main volatile substances of hot pot base seasoning cooked for different time. Venn diagram shows that the just-boiled sample contains more unique substances. OAV analysis shows that isoamyl alcohol， linalool and anethole are common key volatile substances of hop pot base seasoning cooked for different time. OAV combined with OPLS-DA shows that furfuryl alcohol， sabinene， （－）-camphene， ethyl isobutyrate， α-pinene and pentanol are the differential characteristic flavor substances of the samples. There are differences in the overall odor profile and specific characteristic odor substances of Dahongpao hot pot base seasoning cooked for different time.

Key words： hot pot; cooking time; gas chromatography-mass spectrometry; electronic nose; odor activity value; orthogonal partial least squares discriminant analysis

火鍋，早期稱為“古董羹”，源于食材在湯料中烹煮時(shí)發(fā)出的“咕咚”聲，是亞洲一種傳統(tǒng)的飲食方式，尤其在中國(guó)烹飪文化中占據(jù)著重要地位。在中國(guó)，火鍋有著多種流派，各具特色，主要包括六大派系：川渝火鍋、云貴火鍋、北派火鍋、江浙系火鍋、粵系火鍋以及其他類型^[1]。火鍋流派反映了中國(guó)豐富多樣的地方飲食文化?；疱伒娘L(fēng)味特點(diǎn)是由火鍋底料（湯料）和蘸料決定的，其中火鍋底料具有決定作用。四川地區(qū)氣候潮濕，當(dāng)?shù)厝讼彩承晾笔澄镆则?qū)除濕氣，因而四川火鍋底料通常由辣椒、花椒、牛油、八角等多種香料熬制而成，具有麻辣味鮮、色澤深紅、香氣濃郁的特點(diǎn)。

火鍋在烹煮時(shí)散發(fā)的香氣主要由火鍋底料決定，對(duì)消費(fèi)者有著極大的吸引力。香氣大多由小分子的熱敏性物質(zhì)產(chǎn)生，對(duì)溫度敏感，極易揮發(fā)。香氣物質(zhì)在火鍋中的含量是有限的，關(guān)于在加熱過(guò)程中香氣物質(zhì)如何變化，目前的相關(guān)報(bào)道還不能很好地解釋這一變化過(guò)程。楊莉等^[2]通過(guò)單鍋小炒的方式制作火鍋底料并利用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)探究了火鍋底料在熬煮過(guò)程中（25，50，75，100 min）氣味物質(zhì)的變化，但事實(shí)上單鍋小炒的火鍋底料與食品廠大規(guī)模生產(chǎn)的火鍋底料存在很大差異，而火鍋市場(chǎng)上消費(fèi)的火鍋底料絕大多數(shù)是食品廠大規(guī)模生產(chǎn)的產(chǎn)品。因而研究市售火鍋底料在烹飪過(guò)程中揮發(fā)性物質(zhì)的變化更具有實(shí)際意義。大紅袍火鍋底料是成都牛油紅湯火鍋底料的代表，深受消費(fèi)者喜愛(ài)，具有較大的市場(chǎng)份額。

分析食品的氣味物質(zhì)可以從宏觀和微觀兩個(gè)維度進(jìn)行。宏觀分析儀器主要為電子鼻，微觀分析儀器包括氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（gas chromatograph-mass spectrometer，GC-MS）、氣相色譜-離子遷移譜聯(lián)用儀（gas chromatograph-ion mobility spectrometer，GC-IMS）。電子鼻是一種快速判別樣品整體氣味輪廓差異的分析儀器，其檢測(cè)結(jié)果具有客觀性、重復(fù)性、可視性等優(yōu)點(diǎn)，但無(wú)法判斷樣品之間產(chǎn)生氣味差異的具體物質(zhì)。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀是從微觀維度分離、鑒定復(fù)雜有機(jī)物的有效工具。二者結(jié)合能同時(shí)從宏觀和微觀角度識(shí)別樣品的差異，在火鍋氣味分析領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用^[3-4]。另外，正交偏最小二乘法判別分析^[5]（orthogonal partial least squares discriminant analysis，OPLS-DA）是一種高效的統(tǒng)計(jì)技術(shù)，專門用于區(qū)分和分析不同組數(shù)據(jù)之間的關(guān)鍵差異。該方法通過(guò)分離與分類直接相關(guān)的變異和其他無(wú)關(guān)變異，增強(qiáng)了模型的解釋能力和預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。OPLS-DA在化學(xué)計(jì)量學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用中尤為突出^[6-7]，因其對(duì)復(fù)雜數(shù)據(jù)集進(jìn)行簡(jiǎn)化和解釋的能力而受到重視^[8]。

本項(xiàng)目擬以大紅袍火鍋底料在不同烹飪時(shí)間的揮發(fā)性物質(zhì)為研究對(duì)象，采用電子鼻、HS-Trap-GC-MS技術(shù)結(jié)合維恩圖、OAV、OPLS-DA識(shí)別火鍋底料在烹飪過(guò)程中整體氣味輪廓差異，鑒定火鍋底料在烹飪過(guò)程中的揮發(fā)性物質(zhì)，分析火鍋底料在烹飪過(guò)程中的主要香氣物質(zhì)及差異，為火鍋底料配方、工藝的改良研究提供了參考。

1"材料與方法

1.1"原料

大紅袍火鍋底料：購(gòu)于成都市龍泉驛區(qū)永輝超市。

1.2"實(shí)驗(yàn)儀器

FOX 4000型電子鼻（該電子鼻由18根金屬氧化物傳感器組成，其傳感器性能見(jiàn)表1）"法國(guó)Alpha MOS公司；Clarus 680氣相色譜儀、Elite-5MS色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）、Clarus SQ8T質(zhì)譜儀、HST40捕集阱頂空進(jìn)樣器"美國(guó)PerkinElmer公司；C22-IA812電磁爐"浙江蘇泊爾股份有限公司；其他實(shí)驗(yàn)室常用儀器設(shè)備。

1.3"實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1"樣品的制備及取樣

取大紅袍火鍋底料1袋（500 g），加1 300 mL水（經(jīng)驗(yàn)值）于鍋中，電磁爐800 W加熱。首次沸騰時(shí)取50 mL湯液（0 min，A），繼續(xù)加熱后分別于30 min（B）、60 min（C）、90 min（D）取樣。

1.3.2"電子鼻檢測(cè)

前處理方法：先向10 mL頂空瓶中加入2.0 mL樣品，然后使用頂空蓋和墊片封閉，待測(cè)。

測(cè)試條件：設(shè)置頂空加熱溫度為100 ℃（模擬消費(fèi)環(huán)境），加熱時(shí)間為300 s；進(jìn)樣量為1 000 μL，手動(dòng)進(jìn)樣，進(jìn)樣速率為1 000 μL/s；載氣流速為150 mL/s；數(shù)據(jù)采集時(shí)間為120 s；傳感器清潔時(shí)間為180 s。每個(gè)樣品進(jìn)行20次平行檢測(cè)，選取10次穩(wěn)定信號(hào)（依據(jù)主成分圖中的集中程度）進(jìn)行分析。

1.3.3"GC-MS檢測(cè)

樣品處理：將2 mL樣品置于20 mL頂空瓶中，用GC-MS專用瓶蓋密封，裝入自動(dòng)進(jìn)樣器，備用。

萃取及進(jìn)樣條件：萃取溫度70 ℃，進(jìn)樣針溫度75 ℃，傳輸線溫度80 ℃，萃取時(shí)間1 800 s，干吹120 s，解吸10 s，頂空瓶加壓/釋壓120 s，捕集阱保持240 s，捕集阱循環(huán)4次。

GC條件：進(jìn)樣口溫度230 ℃；升溫程序：起始溫度40 ℃，以2.5 ℃/min的速度升至100 ℃，保持1 min，再以12 ℃/min的速度升至150 ℃，保持1 min，最后以20 ℃/min的速度升至230 ℃。

MS條件：離子源EI，電子能量70 eV，離子源溫度230 ℃；全掃描模式；質(zhì)量掃描范圍（m/z）：45～450 amu（排除CO₂）。

定性與定量分析：首先去除柱流失的含硅類物質(zhì)，然后選取正反匹配度均大于800（最大為999）的物質(zhì)，參考NIST 2011譜庫(kù)，同時(shí)結(jié)合質(zhì)譜圖進(jìn)行定性。每個(gè)樣品檢測(cè)5次，僅選取能檢測(cè)到3次及以上的物質(zhì)作為最終結(jié)果，以相對(duì)峰面積計(jì)算相對(duì)含量。

1.3.4"氣味活度值（OAV）評(píng)價(jià)

氣味活度值（odor activity value，OAV）是評(píng)價(jià)食品中各氣味物質(zhì)對(duì)樣品整體香味貢獻(xiàn)的常用評(píng)價(jià)指標(biāo)。OAV的計(jì)算公式^[9]如下：

OAV=C_iT_i。

式中：C_i為第i個(gè)揮發(fā)性物質(zhì)的相對(duì)含量；T_i為該物質(zhì)在水中的閾值。

1.4"數(shù)據(jù)處理

電子鼻雷達(dá)圖采用Origin 2021繪制。主成分分析采用SPSS 25軟件。采用SIMCA 14.1軟件進(jìn)行OPLS-DA分析、繪圖、預(yù)測(cè)變量重要性投影（variable importance in projection，VIP）。采用Excel 2021計(jì)算平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差（x±s）。

2"結(jié)果與分析

2.1"電子鼻分析

2.1.1"電子鼻雷達(dá)圖

不同烹飪時(shí)間下大紅袍火鍋底料的電子鼻雷達(dá)圖見(jiàn)圖1。

由圖1可知，樣品B與A、C、D在除LY2/gCT、LY2/AA以外的傳感器上的響應(yīng)值存在明顯差異，說(shuō)明B與A、C、D樣品的氣味存在較大差異。結(jié)合傳感器LY2/gCT、LY2/AA的特性發(fā)現(xiàn)其對(duì)易燃?xì)怏w、有機(jī)化合物敏感，說(shuō)明大紅袍火鍋底料中不含這幾類物質(zhì)或者含量極少。縱觀大多數(shù)傳感器的響應(yīng)值可以發(fā)現(xiàn)Dgt;Agt;Cgt;B。有研究表明^[10]，在電子鼻檢測(cè)中傳感器的響應(yīng)值越大，樣品的氣味越濃郁，說(shuō)明相比于其他樣品，D樣品的氣味最濃郁。

通常情況下，火鍋底料在烹飪過(guò)程中揮發(fā)性物質(zhì)會(huì)隨時(shí)間的增加而減少，氣味強(qiáng)度逐漸降低。然而，本研究發(fā)現(xiàn)烹飪時(shí)間最長(zhǎng)的D樣品氣味最濃，而B(niǎo)樣品氣味最淡，這可能與火鍋底料的生產(chǎn)工藝有關(guān)。生產(chǎn)商通常將一部分原料完全炒制成熟至可直接使用，另一部分原料輕微炒制或不炒。炒制完全成熟的原料在煮制初期釋放出揮發(fā)性物質(zhì)，而輕微炒制或不炒的原料在煮制后期釋放出揮發(fā)性物質(zhì)。因此，氣味強(qiáng)度呈現(xiàn)出Dgt;Agt;Cgt;B的趨勢(shì)。

2.1.2"電子鼻主成分特征值分析

在化學(xué)計(jì)量學(xué)領(lǐng)域，主成分分析是一種廣泛應(yīng)用的多變量統(tǒng)計(jì)技術(shù)，它的核心在于通過(guò)減少數(shù)據(jù)的維度，將多個(gè)相互關(guān)聯(lián)的變量轉(zhuǎn)化成少量無(wú)關(guān)的綜合因子，此過(guò)程涉及提取數(shù)據(jù)中的主要特征向量，以形成關(guān)鍵的主成分^[11-12]。電子鼻分析大紅袍火鍋底料的主成分特征值和貢獻(xiàn)率見(jiàn)表2，前兩個(gè)主成分的累計(jì)方差貢獻(xiàn)率大于94%，且前兩個(gè)主成分的特征值均大于1，可以反映樣品的主要特征信息^[13]。

特征向量的載荷分析見(jiàn)表3，載荷分析反映了各類物質(zhì)對(duì)主成分的貢獻(xiàn)大小，結(jié)合表2和表3分析，主成分1的方差貢獻(xiàn)率為82.39%，極性化合物、非極性化合物、非極性易燃?xì)怏w、芳香族化合物、有機(jī)化合物、有毒氣體、氧化能力較強(qiáng)的氣體等化合物的載荷系數(shù)在0.9以上，表明火鍋底料中的這些物質(zhì)對(duì)主成分1的貢獻(xiàn)大。有毒氣體、易燃?xì)怏w（載荷系數(shù)為－0.9左右）與主成分1呈負(fù)相關(guān)。主成分2的方差貢獻(xiàn)率為12.05%，有機(jī)化合物（載荷系數(shù)大于0.7）等對(duì)主成分2的貢獻(xiàn)率較大；氧化能力較強(qiáng)的氣體（載荷系數(shù)為－0.899）與主成分2呈負(fù)相關(guān)?？扇?xì)怏w、有機(jī)化合物（載荷系數(shù)為0.552）對(duì)主成分3有一定貢獻(xiàn)。

2.2"GC-MS分析

2.2.1"GC-MS定性定量分析

GC-MS結(jié)果顯示，共檢測(cè)出82種揮發(fā)性物質(zhì)，其中A、B、C、D中分別檢測(cè)到56，58，55，51種。由表5可知，樣品A檢測(cè)到烯烴類25種（49.56%）、醇類9種（25.62%）、苯類4種（8.32%）、醚類2種（12.01%）；樣品B檢測(cè)到烯烴類29種（42.03%）、酯類5種（4.82%）、醇類9種（28.15%）、苯類4種（7.26%）、醚類2種（13.28%）；樣品C檢測(cè)到烯烴類26種（47.59%）、酯類8種（6.97%）、醇類5種（21.81%）、苯類3種（7.15%）、醚類2種（11.89%）；樣品D檢測(cè)到烯烴類23種（49.04%）、酯類9種（9.4%）、醇類5種（25.77%）、醚類2種（13.3%）。

結(jié)合表4和表5可知，不同烹飪時(shí)間下火鍋底料的主要揮發(fā)性物質(zhì)為烯烴類、醇類和醚類，苯類和酯類含量差異較大。

烯烴類物質(zhì)是香辛料的主要揮發(fā)性物質(zhì)^[14]，它是香辛料中脂肪酸烷氧化自由基斷裂的產(chǎn)物^[15]，是不同烹飪時(shí)間下樣品的主要揮發(fā)性物質(zhì)。某些烯烴類物質(zhì)還是生成雜環(huán)類化合物的重要中間體^[16]，有助于提升樣品的整體氣味。烯烴類物質(zhì)在A、B、C、D中的含量分別為49.56%、42.03%、47.59%、49.04%，是相對(duì)含量最高的物質(zhì)種類。在烹飪初期（0 min）和末期（90 min）其總含量差異不大（均大于49%），而在中期和中后期分別為42.03%和47.59%。檢測(cè)到共有烯烴類物質(zhì)17種，其中D-檸檬烯（含量均大于12%）、（1S）-（+）-3-蒈烯（含量均大于1.5%）是含量較高的共有物質(zhì)。月桂烯是A、C、D共有物質(zhì)（含量均大于7%），在B樣品中未檢測(cè)到。p-傘花烴是B、C共有含量（大于2%）較高的物質(zhì)。楊莉等^[2]的研究結(jié)果顯示檢測(cè)到烯烴類物質(zhì)18種（是化合物最多的種類），其含量在5%～23%（折合含量）之間；本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到烯烴類物質(zhì)35種，含量在42%～50%之間。

有研究表明，醇類化合物的生成主要源于多不飽和脂肪酸（PUFA）氧化時(shí)形成的過(guò)氧化氫類物質(zhì)的進(jìn)一步分解作用^[17]。盡管直鏈飽和醇對(duì)樣品整體香氣的貢獻(xiàn)相對(duì)較小，但隨著其碳鏈長(zhǎng)度的增加，其產(chǎn)生的香氣也相應(yīng)增強(qiáng)，能夠形成如脂肪香、清新香和木質(zhì)香等多種風(fēng)味；相比之下，不飽和醇由于其較低的氣味閾值，在整體氣味中扮演著更加重要的角色^[18]。樣品中共檢測(cè)到醇類物質(zhì)13種，其中共有物質(zhì)3種：異戊醇、芳樟醇和乙醇。異戊醇（含量均大于2%）和芳樟醇（含量均大于15%）含量較高。異戊醇又名3-甲基丁醇，是鮮茶葉、紅茶和綠茶的香氣成分之一^[19-20]，沸點(diǎn)較高（132 ℃），在4個(gè)樣品中的含量差異不大（2.30%～3.50%），這可能與其沸點(diǎn)有一定關(guān)系。楊莉等^[2]研究表明，醇類物質(zhì)是主要揮發(fā)性物質(zhì)，共檢測(cè)到8種醇類物質(zhì)，其含量在39%～58%（折合含量）之間，主要醇類物質(zhì)為乙醇、芳樟醇和桉葉油素；本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)到13種醇類物質(zhì)，含量在 21%～29%之間，主要醇類物質(zhì)為芳樟醇。

檢測(cè)到的2種醚類物質(zhì)（草蒿腦、茴香腦）均為共有物質(zhì)，且含量（大于3.00%）均較高，可能來(lái)源于八角、小茴香等香辛料^[21]。楊莉等^[2]的研究中僅檢測(cè)到草蒿腦、茴香腦2種醚類物質(zhì)，含量（1%～37%）差異較大；本實(shí)驗(yàn)也僅檢測(cè)到草蒿腦、茴香腦2種醚類物質(zhì)，含量（3%～10%）有一定差異。

A、B、C樣品中的苯類含量均較高（均大于7%），D樣品苯類含量小于1%。鄰-異丙基苯是A、B、C共有的含量（均大于5%）較高的物質(zhì)，具有火焙香、枯茗香和桂皮香。

楊莉等^[2]的研究結(jié)果表明醇類和醚類為主要揮發(fā)性物質(zhì)，這與本研究結(jié)果基本一致，本研究還發(fā)現(xiàn)烯烴類物質(zhì)也是主要揮發(fā)性物質(zhì)。烯烴類物質(zhì)一般來(lái)源于香辛料，其含量一般與香辛料的品質(zhì)、產(chǎn)地、配方等有關(guān)，也與加工工藝有關(guān)。蔣瑩^[22]認(rèn)為香辛料的品質(zhì)、氣味差異與香辛料的產(chǎn)地、采摘期、干燥工藝、儲(chǔ)藏條件、時(shí)間等因素有關(guān)。

2.2.2"維恩圖分析

維恩圖（Venn diagram）是一種通過(guò)相交圖形展示集合間關(guān)系的圖形分析工具，可有效揭示集合之間的交集、并集和補(bǔ)集等關(guān)系，這種直觀的表示方法廣泛應(yīng)用于樣品比較中，它能快速協(xié)助找到樣品之間的差異^"[23]。由圖2可知，4個(gè)樣品中共有物質(zhì)29種，主要為烯烴類、醇類和醚類物質(zhì)。烯烴類物質(zhì)如D-檸檬烯、（1S）-（+）-3-蒈烯；醇類物質(zhì)如異戊醇、芳樟醇；醚類物質(zhì)如草蒿腦、茴香腦；酯類物質(zhì)如乙酸乙酯等。A樣品特有物質(zhì)10種，分別是2-蒈烯、2-硝基-2-氯丙烷、乙酸丙酯、乙酸丁酯、2-茨醇、苯乙醇、桃金娘烯醛、檸檬醛、1-甲氧基-2-丙酮、二烯丙基二硫，B樣品特有物質(zhì)4種，分別是檜烯、（E）-β-羅勒烯、（-）-莰烯、（R）-2-甲基丁醇；C樣品無(wú)特有物質(zhì)；D樣品特有物質(zhì)3種，分別是反二戊烯、甲酸芳樟酯、戊醇。烹飪后的樣品（B、C、D）共有物質(zhì)6種：α-姜黃烯、異丁酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙酮、4-羥基-2-丁酮、百里醌。C、D共有物質(zhì)為γ-依蘭油烯、乙酸異丁酯、癸酸乙酯、硫酸二丁酯、甲硫醇、3-糠醛、甲酸共計(jì)7種。從樣品特有物質(zhì)的數(shù)量來(lái)看，A樣品特有物質(zhì)較多，其次是B、D樣品，特有物質(zhì)數(shù)量可說(shuō)明樣品之間的差異，但從氣味上看，還需要結(jié)合OAV來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明樣品之間的差異。

2.2.3"OAV分析

OAV是一種確定化合物對(duì)樣品整體氣味貢獻(xiàn)的研究方法。有研究表明OAV≥1的物質(zhì)是貢獻(xiàn)大的關(guān)鍵香氣物質(zhì)，0.1≤OAV≤1的物質(zhì)被認(rèn)為對(duì)樣品有重要的修飾作用^[25]。本研究選擇OAVgt;1的物質(zhì)進(jìn)行分析。由表6可知，OAVgt;1的物質(zhì)有34種，其中烯烴類13種、酯類6種、醇類5種、醛類5種、酮類1種、苯類1種、醚類2種、其他類1種。OAV≥500的物質(zhì)有月桂烯、D-檸檬烯、乙酸乙酯、異丁酸乙酯、乙酸異戊酯、異戊醇、芳樟醇、鄰-異丙基苯、茴香腦共計(jì)9種。10lt;OAVlt;500的物質(zhì)有α-蒎烯、3-異丙基-6-亞甲基-1-環(huán)己烯、水芹烯、β-蒎烯、β-石竹烯、（1S）-（+）-3-蒈烯、乙酸異丁酯、丙酸乙酯、丙烯酸丁酯、糠醇、戊醇、庚醛、正己醛、苯乙醛、壬醛、草蒿腦共計(jì)16種。OAVgt;10的物質(zhì)共計(jì)25種，這些物質(zhì)對(duì)樣品整體香氣及差異區(qū)分有重要貢獻(xiàn)。月桂烯具有典型的花香，能消毒殺菌，使人鎮(zhèn)靜和鎮(zhèn)痛，其閾值較低，在A、C、D樣品中的OAV均大于6 000。月桂烯是香辛料中重要的呈香物質(zhì)，一般來(lái)源于香料，也可由β-蒎烯高溫裂解生成^[26]，芳樟醇在適當(dāng)條件下合成，也是月桂烯的來(lái)源之一^[27]。月桂烯可能對(duì)A、C、D樣品香氣的形成以及與B樣品的差異有重要貢獻(xiàn)。D-檸檬烯是4個(gè)樣品的共有物質(zhì)，其在4個(gè)樣品中的OAV分別為729.12，369.71，605.59，757.35；D-檸檬烯是具有消炎、抑菌和抗腫瘤等功效^[28]的呈柑橘味的物質(zhì)，是香辛料中常見(jiàn)的物質(zhì)，因而其來(lái)源于香辛料的概率較大^[29]，也有研究表明α-蒎烯在受熱時(shí)也可轉(zhuǎn)化成D-檸檬烯^[30]。異丁酸乙酯在B、C、D樣品中被檢測(cè)到，其OAV均在8 000以上，對(duì)B、C、D樣品香氣的形成有較大貢獻(xiàn)。芳樟醇是4個(gè)樣品的共有物質(zhì)，在4個(gè)樣品中的含量較高（gt;15%），且閾值較低，OAV均高于60 000，是樣品的主要香氣物質(zhì)。芳樟醇呈柑橘香味、鈴蘭香等氣息，具有消炎、鎮(zhèn)靜和促睡眠的功效^[31]"，其在水中的呈香閾值為0.000 22 mg/kg，其呈香閾值較低，對(duì)樣品香氣形成的貢獻(xiàn)較大。有研究表明芳樟醇是由芳樟醇合成酶從香葉酰焦磷酸前體中釋放出來(lái)而形成^[32]。茴香腦在4個(gè)樣品中的含量較高（gt;7%），閾值較低，OAV均大于4 300，是樣品香氣的重要組成成分。茴香腦是八角的主要揮發(fā)性物質(zhì)，其含量不低于50%^[33]，具有大茴香、甘草等令人愉悅的氣息。

綜上所述，月桂烯、D-檸檬烯、乙酸乙酯、異戊醇、芳樟醇、鄰-異丙基苯、茴香腦對(duì)A樣品的香氣形成有重要貢獻(xiàn)。乙酸乙酯、異丁酸乙酯、異戊醇、芳樟醇、鄰-異丙基苯、茴香腦對(duì)B樣品的香氣形成有重要貢獻(xiàn)。月桂烯、D-檸檬烯、異丁酸乙酯、乙酸異戊酯、異戊醇、芳樟醇、鄰-異丙基苯、茴香腦對(duì)C樣品的香氣形成有重要貢獻(xiàn)。月桂烯、D-檸檬烯、乙酸乙酯、異丁酸乙酯、乙酸異戊酯、異戊醇、芳樟醇、茴香腦對(duì)D樣品的香氣形成有重要貢獻(xiàn)。異戊醇、芳樟醇和茴香腦是不同烹飪時(shí)間下共有的主要揮發(fā)性物質(zhì)。

2.3"不同烹飪時(shí)間下火鍋底料香氣成分OPLS-DA

實(shí)驗(yàn)利用OAV分析結(jié)果，選擇OAV＞1的成分作為自變量，同時(shí)將不同烹飪時(shí)間下的樣品作為因變量。利用OPLS-DA探究各種化合物與烹飪時(shí)間之間的關(guān)系。主要香氣成分的主成分分析（PCA）得分圖見(jiàn)圖3。4個(gè)樣品分別分布在二維圖中的不同象限，說(shuō)明4個(gè)樣品差異顯著。OPLS-DA模型的交互驗(yàn)證殘差分析顯示，模型的解釋變量R²X值為0.993，R²Y值為0.999，預(yù)測(cè)能力Q²值為0.98，表明所建立的模型具有良好的區(qū)分效果和強(qiáng)大的預(yù)測(cè)能力，不同烹飪時(shí)間對(duì)火鍋底料的香氣成分影響顯著。一般而言，如果自變量和因變量的擬合指數(shù)均大于0.5，則認(rèn)為該模型是可接受的^[34]。而本實(shí)驗(yàn)中，自變量和因變量均大于0.99。

所有方形和圓形點(diǎn)在X軸上的橫坐標(biāo)值均位于大于0的位置，Q²回歸線與Y軸的交點(diǎn)小于0，說(shuō)明模型擬合效果好，模型驗(yàn)證有效（R²=0.318，Q²=－0.947）。一般認(rèn)為截距小于0時(shí)，統(tǒng)計(jì)模型擬合效果好，沒(méi)有過(guò)擬合^[34]。

主成分分析中，以揮發(fā)性化合物作為自變量（X軸）、不同烹飪時(shí)間的樣品作為因變量（Y軸）所構(gòu)建的二維載荷圖見(jiàn)圖5。

圖5揭示了不同揮發(fā)性化合物對(duì)樣品的整體貢獻(xiàn)程度，其中載荷值較高的變量表明其對(duì)主成分得分的影響更顯著。檸檬醛、二烯丙基二硫、3-異丙基-6-亞甲基-1-環(huán)己烯是A樣品區(qū)別于其他樣品的特征氣味物質(zhì)，糠醇、檜烯、（－）-莰烯是B樣品區(qū)別于其他樣品的特征氣味物質(zhì)，異丁酸乙酯、α-蒎烯是C樣品區(qū)別于其他樣品的特征氣味物質(zhì)，戊醇、乙酸異戊酯、異戊醇、乙酸異丁酯是D樣品區(qū)別于其他樣品的特征氣味物質(zhì)。

OPLS-DA變量重要性投影（VIP）值可以說(shuō)明OPLS-DA的每個(gè)變量對(duì)樣品分類的貢獻(xiàn)能力，能方便篩選出重要的差異性特征化合物^[35]。一般認(rèn)為物質(zhì)的VIP值gt;1時(shí)對(duì)樣品的分類具有重要作用^[36]，即VIP值越大，該物質(zhì)越重要。經(jīng)OPLS-DA發(fā)現(xiàn)茴香腦、α-蒎烯、異丁酸乙酯、（1S）-（+）-3-蒈烯、p-傘花烴、丙酸乙酯、庚醛、鄰-異丙基苯、糠醇、（－）-莰烯、檜烯、戊醇共計(jì)12種物質(zhì)是判別樣品間差異的重要物質(zhì)，這些物質(zhì)的存在是導(dǎo)致不同烹飪時(shí)間下樣品差異的重要原因。

結(jié)合OPLS-DA變量重要性投影（VIP）值和OPLS-DA載荷圖，糠醇、檜烯、（－）-莰烯（OAV明顯高于其他樣品）是B樣品區(qū)別于其他樣品的特征氣味物質(zhì)，對(duì)B樣品氣味差異的貢獻(xiàn)程度高于其他樣品，是烹飪30 min樣品與其他烹飪時(shí)間下樣品出現(xiàn)差異的重要差異性化合物。異丁酸乙酯、α-蒎烯的OAV明顯高于其他樣品，這些物質(zhì)對(duì)C樣品區(qū)別于其他樣品有重要貢獻(xiàn)。戊醇的 OAV明顯高于其他樣品，對(duì)D樣品區(qū)別于其他樣品有重要貢獻(xiàn)。

3"結(jié)論

實(shí)驗(yàn)以大紅袍火鍋底料在烹飪過(guò)程中的揮發(fā)性物質(zhì)為研究對(duì)象，采用電子鼻、GC-MS結(jié)合維恩圖、OAV、OPLS-DA分析不同烹飪時(shí)間下大紅袍火鍋底料揮發(fā)性物質(zhì)的差異。電子鼻檢測(cè)結(jié)果表明不同烹飪時(shí)間下樣品的整體氣味輪廓存在明顯差異，氣味強(qiáng)度呈現(xiàn)出Dgt;Agt;Cgt;B的趨勢(shì)。GC-MS共檢測(cè)到82種揮發(fā)性物質(zhì)，其中烯烴類35種、酯類12種、醇類13種、醛類8種、酮類4種、苯類4種、醚類2種、其他類4種，烯烴類、醇類和醚類是不同烹飪時(shí)間下火鍋底料的主要揮發(fā)性物質(zhì)；維恩圖顯示A樣品特有物質(zhì)較多，其次是B、D樣品；OAV分析顯示異戊醇、芳樟醇、茴香腦是不同烹飪時(shí)間下共有關(guān)鍵揮發(fā)性物質(zhì)；OAV結(jié)合OPLS-DA分析顯示糠醇、檜烯、（－）-莰烯是B樣品的差異性特征風(fēng)味物質(zhì)；異丁酸乙酯、α-蒎烯是C樣品的差異性特征風(fēng)味物質(zhì)；戊醇是D樣品的差異性特征風(fēng)味物質(zhì)。不同烹飪時(shí)間下大紅袍火鍋底料整體氣味輪廓和具體特征氣味物質(zhì)均存在差異。食品廠生產(chǎn)的火鍋底料較單鍋小炒制作的火鍋底料烯烴類物質(zhì)更多，氣味更加濃郁飽滿。

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