基于GC-IMS、GC-MS和OAV法分析花椒粉颗粒度对花椒油挥发性香气成分的影响

陈丽兰; 杨心怡; 乔明锋; 朱开宪; 杨芳; 吴华昌; 袁灿

doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022050344

基于GC-IMS、GC-MS和OAV法分析花椒粉颗粒度对花椒油挥发性香气成分的影响

四川旅游学院，四川成都 610100

基金项目: 川菜发展研究中心项目（CC20Z03）；四川省科技厅应用基础研究项目（2018JY0450）。

详细信息

作者简介:
陈丽兰（1988−），女，硕士，助理研究员，研究方向：食品科学技术，E-mail：845946884@qq.com

通讯作者:
袁灿（1987−），男，博士，讲师，研究方向：食品风味化学，E-mail：389657360@qq.com

中图分类号: TS201.1
计量
- 文章访问数: 175
- HTML全文浏览量: 104
- PDF下载量: 25
出版历程
- 收稿日期: 2022-05-29
- 网络出版日期: 2023-02-15
- 刊出日期: 2023-04-14

Effects of Different Pepper Powder Particle Sizes on Volatile Aromatic Compounds in Zanthoxylum Oil Based on GC-IMS, GC-MS, and OAV

Sichuan Tourism University, Chengdu 610100, China

摘要

摘要: 为研究不同颗粒度对花椒油（HJ）挥发性物质的影响，以菜籽油为浸提油脂，在130 ℃条件下对20、30、40、60和80目的汉源花椒粉炸制20 min制得样品。采用电子鼻、气相离子迁移谱联用仪（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS)、气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS)、香气活性值（odor activity value，OAV）和定量描述分析（quantitative descriptive analysis，QDA），分析不同颗粒度花椒油香气挥发性成分，结合聚类分析（cluster analysis，CA）和Pearson相关法，探究样品间挥发性成分的差异性。结果表明，电子鼻和CA分析得出样品HJ-1（20目）的香气与其他差异性明显，样品HJ-4（60目）和HJ-5（80目）香气特征相似，样品HJ-2和HJ-3香气特征相似。GC-IMS共鉴定出118种香气化合物，包含未定性的20种化合物和已定性的98种化合物。定性化合物中包含13种醛类，11种酮类，12种醇类，22种酯类，16种杂环类，7种酸类，7种烯烃类，2种酚类和8种其他化合物。14种关键风味物质OAV值大于1有芳樟醇、乙酸芳樟酯、苯乙酸甲酯、γ-松油烯、水芹烯和β-蒎烯等，而HJ-4关键香气化合物对花椒油香气贡献突出。由QDA分析发现样品HJ-4表现出最强的木香、脂肪香、柠檬香和坚果香。由Pearson相关系数发现感官属性柠檬香、木香、坚果香和脂肪香与大部分关键香气化合物呈现强正相关。由综合分析可知，60目花椒粉制备HJ-4样品具有最佳的香气感官品质。由GC-IMS和OAV方法分析颗粒度对花椒油挥发性成分的影响为花椒油生产提供理论依据和实践参考。
- 花椒油 /
- 香气物质 /
- 气相离子迁移谱 /
- 气相色谱-质谱联用仪 /
- 香气活性值
Abstract: To understand the effects of particle size on the extraction of volatile huajiao (HJ) Zanthoxylum oils, Hanyuan pepper powder of 20, 30, 40, 60, and 80 mesh sizes was fried at 130 ℃ for 20 minutes with rapeseed oil as the extract oil. E-nose, gas chromatography-ion mobility spectrometry (GC-IMS), gas chromatography-mass spectrometer (GC-MS), odor activity value (OAV), and quantitative descriptive analysis (QDA) were applied to analyze the volatile Zanthoxylum oil components extracted from different sizes of pepper particles. Cluster analysis and Pearson correlation were performed to explore the differences in aroma profiles between samples. The E-nose and CA results indicated that the HJ-1 (20 mesh) sample was clearly different from other samples in terms of aroma, the aroma characteristics of HJ-4 (60 mesh) and HJ-5 (80 mesh) samples were similar, and the aroma characteristics of HJ-2 (30 mesh) and HJ-3 (40 mesh) samples were similar to each other. A total of 118 aromatic components were detected by GC-IMS, comprising 20 unidentified components and 98 identified components. The identified compounds included 13 aldehydes, 11 ketones, 12 alcohols, 22 esters, 16 heterocycles, seven acid, two phenolic compounds, and eight miscellaneous components. Moreover, the OAV values of 14 key aromatic components were greater than 1, including linalool, 2-furanmethanol, 2-phenylethanol, linalyl acetate, methyl phenyl acetate, γ-terpinene, phellandrene, and β-pinene. The key aromatic components of the HJ-4 sample contributed the most to the aroma of Zanthoxylum oil. QDA analysis revealed that the HJ-4 samples had very strong woody, lemon, nutty and fatty flavors. The Pearson correlation coefficient showed that the sensory property of lemon, woody, nutty and fatty flavors and concentrations of most key aromatic were strongly and positively correlated. From comprehensive analysis, the HJ-4 sample prepared from 60 mesh pepper powder was determined to have the best aroma sensory quality. In conclusion, GC-IMS and OAV values were able to identify the effect of different sizes of pepper particles during the extraction of volatile components of Zanthoxylum oil. This information could be used to provide a theoretical and practical reference for the production of Zanthoxylum oil.
- Zanthoxylum oil /
- aromatic components /
- GC-IMS /
- GC-MS /
- OAV

HTML全文

花椒属于双子叶植物纲芸香科植物，性涩、味麻，能去腥、提香、促进食欲、帮助消化，是麻味的重要调味料^[1-2]。花椒油是花椒的常见加工品，也是花椒在烹饪中的常见的应用形式，有效地解决了其食用不便的问题，且油炸后的花椒油风味透发性更强，咸香风味更浓郁，更能增加菜品的风味，是一款调味佳品^[3]。

风味作为花椒油食用品质重要因素之一，其风味品质会因花椒品种、油基、加工工艺等不同造成关键香气活性化合物的差异。目前对制备花椒油的油基、花椒品种、油温、浸提时间等的研究已有报道^[3-8]，如肖岚等^[4]采用气相-离子迁移色谱（GC-IMS）分析不同植物油浸提的挥发性成分。倪瑞洁等^[3]采用GC-IMS结合多元统计分析炸制时间对花椒油挥发性物质的影响，发现柠檬烯、α-水芹烯、α-松油烯、乙缩醛等物质是特征香气物质。张伟博等^[6]以香气、麻味物质含量为评价指标，通过响应面法分析确定了油炸花椒油的酶解条件。高夏洁等^[7]以不同产地的红花椒为实验原料，通过油炸法制备花椒油，以麻感强度和麻物质含量及组成为评价指标，分析不同产区花椒油的麻感特征以及关键风味物质，其关键香气物质为芳樟烯、桉叶油醇、月桂烯、柠檬烯等。Sun等^[8]研究四川汉源和陕西韩城两地区花椒油的主要香气活性化合物，结果表明引起两种花椒油香气差异的关键化合物是β-水芹烯、p-伞花烃、乙酸辛酯、辛酸、香茅醇和桧烯。现阶段，文献研究发现颗粒度也是影响花椒油的食用品质重要因素之一，如彭彰智等^[5]以棕榈油为油基，基于花椒油粒度、料液比和熬制时间3因素，制备花椒油，采用响应面法对花椒油的生产工艺进行了优化。程小雪等^[9]发现颗粒度对花椒油中柠檬烯和芳樟醇溶出量影响较为显著。但是，不同花椒颗粒度对花椒油挥发性风味物质的影响少有研究报道。

基于此，本研究以红花椒为原料，采用油炸法制备花椒油，通过电子鼻、GC-IMS和气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析，结合香气活性值（odor activity value，OAV）和感官评价，研究不同颗粒度对花椒油挥发性香气成分的影响，以期探究制备花椒油的最佳花椒颗粒度，可为花椒油类产品的工艺优化、风味提升提供一定的数据支撑和理论依据。

1. 材料与方法

1.1 材料与仪器

花椒　爱蜀味汉源大红袍，爱蜀味京东自营店；食用油、金龙鱼菜籽油　市售；导热油、硅油　市售；以上均符合国家卫生标准；甲醇、四氢呋喃　默克化工技术有限公司；以上试剂均为分析纯。

DFY-400粉碎机　温岭市林大机械有限公司；DF-101S恒温加热磁力搅拌锅　上海力辰西仪器科技有限公式；GC-IMS　德国G.A.S.公司；GC-MS-QP2010 Plus气相色谱-质谱仪　日本SHIMADZU公司；FOX 4000电子鼻　法国Alpha MOS公司；称量称、圆底烧瓶、有机滤膜等实验室常用设备。

1.2 实验方法

1.2.1 花椒油生产工艺

花椒油生产依据相关文献^[3,9]，生产工艺如下：干燥花椒→粉碎→过筛备用→浸提→过筛（100目）→ 花椒油

1.2.2 操作要点

将花椒粉进行筛分，分别取20、30、40、60、80目花椒粉。将120 g菜籽油放于圆底烧瓶，在磁力搅拌油浴锅加热至130 ℃，将15 g花椒粉置于菜籽油中浸提20 min。待样品冷却后，经100目筛子过滤，滤去花椒颗粒获得花椒油，不同花椒油样品编号分别为HJ-1、HJ-2、HJ-3、HJ-4和HJ-5，分别对应20、30、40、60和80目。

1.2.3 电子鼻条件

电子鼻测试参考文献[10]，称量2.00 g样品，置于10 mL顶空进样瓶中并加盖密封，进行测试。样品在70 ℃下加热300 s，载气流速150 mL/s，进样体积500 μL，数据采集时间120 s，数据采集延迟180 s。每个样品测定8次平行试验，取后5次数据。

1.2.4 GC-IMS条件

顶空进样条件^[3]：准确称量2.0 g花椒油，置于20 mL顶空进样瓶中并加盖密封，置于孵化炉中，在50 ℃条件下孵化20 min，进样体积为500 μL。GC条件：色谱柱：FS-SE-54-CB-1色谱柱（15 m×0.53 mm），柱温为60 ℃，载气/漂移气体为高纯氮气（纯度≥99.999%）。IMS温度为45 ℃，E1漂移气流速为150 mL/min。

1.2.5 关键风味物质GC-MS定量分析

GC条件：色谱柱：Rtx-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm），柱箱初温40 ℃，进样温度270 ℃，在压力49.5 Kpa下进样，柱流量为1.00 mL/min，分流比为3.0；柱温箱升温程序：初始为40 ℃保持5 min，以5 ℃/min升至150 ℃，保持2 min，再以10 ℃/min升至280 ℃，保持3 min。

MS条件：电子电离源，离子源温度200 ℃，接口温度220 ℃；溶剂延迟时间为0.1 min；MS开始时间为0.2 min，结束时间为45 min，间隔0.5 s；质量扫描范围为30~500 m/z。

定量分析条件：将GC-MS测定各组分结果与NIST08质谱库进行检索对照，取正向和反向在800以上的挥发性成分。以浓度为1000 ng/mL的邻二氯苯（溶解为甲醇）为内标物，按照公式（1）对各组分进行定量分析。

${{\rm{C}}}_{{\rm{x}}}=\frac{{{{\rm{S}}}_{{\rm{x}}}{\rm{V}}}_{0}{{\rm{C}}}_{0}}{{{\rm{S}}}_{0}{\rm{m}}}$

(1)

式中：C_x为未知化合物的含量（ng/g）；C₀为内标物的质量浓度（ng/mL）；V₀为内标物进样体积（mL）；S_x为未知化合物的峰面积（AU·min）；S₀为添加的内标物峰面积（AU·min）；m为试样的质量（g）。

1.2.6 关键香气活性物质分析

当OAV≥1时，表明该香气化合物对香气的呈香有显著性影响，当OAV<1时，表明该香气化合物对香气的呈香无显著性影响^[8]。

1.2.7 花椒油感官品评

花椒油样品采用定量描述分析法（quantitative descriptive analysis，QDA）进行风味感官评价^[11-12]，感官评价方法参照刘玉兰等^[11]研究并调整，将制备得到的10 g花椒油成品置于50 mL PET瓶中，经过无顺序编号后，交由具有感官评鉴理论背景的感官评定小组（人员10名以上）对每个样品进行感官鉴定。气味强度采用感官评定常用的9点标度法表示，其中1~9代表从极弱到极强的区间变化，呈香属性描述词参考倪瑞洁等^[3,13-14]研究并调整，描述词为焦糊、柠檬香、青草香、坚果香、木香、脂肪香，花椒油的感官描述和定义及尺度见表1和表2。

表 1 花椒油的感官描述和定义

Table 1. Sensory description and definition of Zanthoxylum oil samples

描述词	定义
焦糊	物质被过度加热或烘烤而产生的气味，如咖啡
柠檬香	典型的水果特征香气，例如柠檬
青草香	新鲜割碎的青草香气，例如新鲜割碎的青草
坚果香	典型坚果的特征香气，例如杏仁、腰果
木香	典型树木的香气，如松木
脂肪香	来源于动物脂肪及其衍生物产品的香气，如猪油、牛油、黄油

下载: 导出CSV

| 显示表格

表 2 感官评定尺度

Table 2. Scale for sensory evaluation

评分	1	2	3	4	5	6	7	8	9
强度	极弱	很弱	较弱	稍弱	中等	稍强	较强	很强	极强

下载: 导出CSV

| 显示表格

1.3 数据处理

通过SPSS 20.0软件计算Pearson相关系数，采用Origin 2019的Apps插件进行主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）和聚类分析（cluster analysis，CA），并通过Origin 2019作图。

2. 结果与分析

2.1 电子鼻分析

图1为不同颗粒度花椒油样品的香气指纹图谱，表3为18根传感器对应敏感物质类型。由图1可见，12根传感器TA/2、T40/1、T40/2、P30/2、P40/2、P30/1、PA/2、T70/2、P40/1、P10/1、P10/2和T30/1信号强度较为明显。由表3可知，花椒油中碳氢化合物、苯类、胺类、醇类、烷烃类、酮类和氯类物质信号强度较为明显。

图 1 不同花椒油样品的电子鼻雷达图

Figure 1. E-nose radar plot of different Zanthoxylum oil samples

下载: 全尺寸图片幻灯片

表 3 传感器对应敏感物质类型

Table 3. Sensitive substance type of each sensor

序号	传感器名称	敏感物质类型	序号	传感器名称	敏感物质类型
1	LY2/LG	氯、氟、氮氧化合物、硫化物	10	P40/1	氟、氯
2	LY2/G	氨、胺类化合物、氮氧化合物	11	T70/2	甲苯、二甲苯、一氧化碳
3	LY2/AA	乙醇、丙酮、氨	12	PA/2	乙醇、氨水、胺类化合物
4	LY2/Gh	氨、胺类化合物	13	P30/1	碳氢化合物、氨、乙醇
5	LY2/g CTI	硫化物	14	P40/2	氯、硫化氢、氟化物
6	LY2/g CT	丙烷、丁烷	15	P30/2	硫化氢、酮
7	T30/1	极性化合物、氯化氢	16	T40/2	氯
8	P10/1	非极性、碳氢化合物、氨、氯	17	T40/1	氟
9	P10/2	非极性、甲烷、乙烷	18	TA/2	乙醇

下载: 导出CSV

| 显示表格

图2为不同花椒油样品的主成分分析（PCA）二维图，PCA分析为一种数据转换和降维处理方法^[8]。由图2可见，主成分1（PC1）和主成分2（PC2）的贡献率分别为94.2%和2.7%，二者累计贡献率为96.9%，说明这两个主成分可以呈现样品的香气特征信息。所有的样品HJ-1、HJ-2、HJ-3、HJ-4和HJ-5数据点之间无重复，表明主成分分析能够对样品进行识别分类。PC1贡献率远高于PC2，样品在PC1距离越大，说明不同的样品间香气差异性明显^[15]。样品HJ-1距离其他样品较远，说明样品HJ-1的香气与其他差异性明显，样品HJ-2、HJ-3、HJ-4和HJ-5距离较近，表明四个样品的香气在主成分1上无明显性差异。

图 2 不同花椒油样品电子鼻的主成分（PCA）分析二维图

Figure 2. PCA analysis 2D image of E-nose date for Zanthoxylum oil samples

下载: 全尺寸图片幻灯片

2.2 GC-IMS分析

图3a为不同颗粒花椒油香气成分GC-IMS三维图，图中反应离子峰（reaction ion peak，RIP）的每一个峰代表一种挥发性物质^[16]。从图3a可知，不同颗粒度花椒油中香气化合物种类相似，但是峰强度不同，并且随着颗粒度目数增加，香气化合物峰强度增加。图3b为不同颗粒花椒油香气成分GC-IMS二维图，RIP峰每个点代表一种香气化合物，而香气化合物的浓度高低由点的颜色（红色）深浅表示，颜色越深表明其浓度越高，反之浓度越低。有的化合物含有两个或多个斑点，分别代表性质和浓度的不同的二聚体或三聚体^[17]。由图3b可见，RIP峰的点颜色随着颗粒度目数的增加而加深，表明增加颗粒度目数可增加香气化合物的浓度。

图 3 花椒油香气成分GC-IMS三维图和二维图

Figure 3. GC-IMS 3D and 2D topographic of volatile compounds in Zanthoxylum oil samples

下载: 全尺寸图片幻灯片

为进一步比较不同样品的香气化合物的差异性，利用仪器自带的Gallery Plot插件生成所有峰的指纹谱图，结果如图4所示。图4中每一行表示一个样品所有的香气化合物，每一列表示同一种香气化合物在不同样品的浓度^[18]。图4中A区的67种香气化合物随着颗粒度增加而颜色加深，A区主要化合物有水芹烯、苯乙醛-D、2-乙基-5-甲基吡嗪、2,4-庚二烯醛、2-乙酰基吡咯、壬醛、β-蒎烯、γ-松油烯、芳樟醇、2-茨醇、苯乙醇、苯乙酸甲酯、乙酸芳樟酯和乙酸龙脑酯，其中芳樟醇、水芹烯、β-蒎烯、2,4-庚二烯醛和乙酸芳樟酯对花椒油风味贡献明显^[3]。B区的26种香气化合物随之颜色变浅，主要有3-羟基-2-丁酮、4-甲基噻唑、3-甲基-2-丁烯醛、异戊酸、3-甲硫基丙醛、正戊醛、2,5-二甲基呋喃、丙酸丁酯-D和3-甲基戊酸，其中3-甲基-2-丁烯醛和正戊醛在花椒油和精油被检测到^[19]。C区的25种香气化合物颜色无明显变化，主要有γ-松油烯-M、2,3-丁二醇、反式-2-戊烯醛、甲酸异丁酯、2-甲基吡嗪、糠醇、2-异丁基-3-甲基吡嗪、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪和2,3-二乙基吡嗪-M，其中糠醇和γ-松油烯-M对花椒油的风味贡献较大^[20]。

图 4 花椒油香气成分指纹谱图

Figure 4. Fingerprint chromatogram aroma substance in Zanthoxylum oil sample

下载: 全尺寸图片幻灯片

表4为GC-IMS数据库对不同颗粒度花椒油香气物质定性分析结果，从样品中花椒油香气成分共检测118种，已定性共98种，未定性为20种，待进一步研究。98种已定性物种中包含13种醛类，11种酮类，12种醇类，22种酯类，16种杂环类，7种酸类，7种烯烃类，2种酚类和8种其他化合物。根据花椒油香气成分指纹图谱上的信号强度，换算花椒油中挥发性组分的相对含量，如图5所示。由图5可见，花椒油样品挥发性成分的醛类占比7.19%~7.57%，酮类占比9.17%~14.57%，醇类占比8.63%~9.19%，酯类占比14.35%~18.97%，酸类占比6.87%~9.82%，杂环占比18.42%~23.67%，烯烃4.37%~6.24%，酚类1.80%~2.31%，其他5.48%~9.87%和未定性9.05%~12.76%。其中醛类、醇类和酚类相对含量无明显差异，酮类、酸类和杂环类相对含量随颗粒度增加而增加，而酯类、烯类、其他类和未定性化合物相对含量随之降低。

表 4 花椒油香气物质鉴定结果

Table 4. Identification results of aroma substance in Zanthoxylum oil sample

	序号	名称	分子式	RI值	迁移时间（ms）	风味描述
醛	1	2-十一烯醛	C₁₁H₂₀O	1300	1.4871	金属香
	2	苯乙醛	C₈H₈O	1049	1.25267
	3	庚醛^*	C₇H₁₄O	891.2	1.35901	脂肪香、花香、柠檬香
	4	3-甲基-2-丁烯醛	C₅H₈O	782	1.08209
	5	3-甲基-2-丁烯醛	C₅H₈O	791.6	1.30815
	6	反式-2-戊烯醛	C₅H₈O	751.7	1.35492	坚果香
	7	正戊醛^*	C₅H₁₀O	683.8	1.4168	奶酪香
	8	壬醛^*	C₉H₁₈O	1136	1.45572	柑橘香、脂肪香
	9	水杨醛	C₇H₆O₂	1048.5	1.15144
	10	（E）-2-庚烯醛^*	C₇H₁₂O	956.3	1.66197	奶酪香
	11	（E,E）-2,4-庚二烯醛^*	C₇H₁₀O	1000.2	1.60766	脂肪香、花香、草香
	12	苯乙醛	C₈H₈O	1047.2	1.55792	花香、坚果香
	13	3-甲硫基丙醛	C₄H₈OS	899.1	1.4075	熟土豆香
酮	1	6-甲基-3,5-庚二烯-2-酮	C₈H₁₂O	1113.1	1.20555
	2	四氢噻吩-3-酮	C₄H₆OS	960	1.43204
	3	过氧化乙酰丙酮	C₅H₈O₃	878.7	1.21591
	4	环己酮	C₆H₁₀O	897.2	1.4666
	5	5-甲基-3H-呋喃-2-酮	C₅H₆O₂	858.5	1.40241
	6	2-甲基四氢呋喃-3-酮	C₅H₈O₂	792.3	1.41728
	7	1-戊烯-3-酮	C₅H₈O	686	1.31133	辛辣香
	8	3-羟基-2-丁酮	C₄H₈O₂	708.3	1.05552
	9	羟基丙酮	C₃H₆O₂	665.8	1.04448
	10	4-甲基-3-戊烯-2-酮	C₆H₁₀O	804.4	1.11194
	11	1-辛烯-3-酮	C₈H₁₄O	979.1	1.66436	土香、草木香、蘑菇香
醇	1	2-茨醇	C₁₀H₁₈O	1169.2	1.20911	薄荷香
	2	苯乙醇^*	C₈H₁₀O	1130.9	1.66001	玫瑰香、面包香
	3	芳樟醇^*	C₁₀H₁₈O	1102.4	1.68217	柑橘香、花香
	4	2,6-二甲基-7-辛烯-2-醇	C₁₀H₂₀O	1062.8	1.2156
	5	1-辛烯-3-醇	C₈H₁₆O	980	1.14422	蘑菇香、泥土香
	6	反式-2-己烯醇	C₆H₁₂O	869.6	1.48318
	7	糠醇^*	C₅H₆O₂	851.2	1.35515	焦香
	8	1-戊醇	C₅H₁₂O	768.8	1.25774	发酵面包香
	9	2,3-丁二醇	C₄H₁₀O₂	793.3	1.36564	溶剂香、金属香
	10	苯甲醇	C₇H₈O	1046.1	1.51034	苦杏仁香气
	11	仲辛醇	C₈H₁₈O	999.5	1.44309	柑橘香
	12	3-辛醇	C₈H₁₆O	979.1	1.59146
酯	1	乙酸龙脑酯	C₁₂H₂₀O₂	1281.3	1.21028	木香
	2	乙酸芳樟酯^*	C₁₂H₂₀O₂	1243	1.21028	果香
	3	水杨酸甲酯	C₈H₈O₃	1185.7	1.20809	花香
	4	苯乙酸甲酯^*	C₉H₁₀O₂	1169.6	1.24735	玫瑰花香
	5	3-甲硫基丙酸乙酯	C₆H₁₂O₂S	1097.3	1.20761	甜香
	6	2-甲基丁酸-3-甲基丁酯	C₁₀H₂₀O₂	1101.3	1.41925	果香
	7	正己酸乙酯	C₈H₁₆O₂	999.8	1.34997	菠萝香
	8	丁酸甲酯	C₅H₁₀O₂	1008.3	1.44634	菠萝香
	9	丙酸丁酯	C₇H₁₄O₂	902.1	1.27689	苹果香
	10	乙酸2-甲基丁酯	C₇H₁₄O₂	875.1	1.27903
	11	3-羟基丁酸乙酯	C₆H₁₂O₃	938.1	1.16669	果香、葡萄香
	12	丙酸丁酯	C₇H₁₄O₂	914.2	1.72578	苹果香
	13	2-甲基丁酸-1-甲基乙酯	C₈H₁₆O₂	862	1.74531	果香
	14	丁酸乙酯	C₆H₁₂O₂	795.1	1.20759	凤梨香、果香
	15	甲酸异丁酯	C₅H₁₀O₂	674.8	1.51335	甜香
	16	丁位辛内酯	C₈H₁₄O₂	1282.3	1.75111	乳脂香
	17	丙位庚内酯	C₇H₁₂O₂	1169.2	1.66618	焦香
	18	苯甲酸乙酯	C₉H₁₀O₂	1167.8	1.71954	水果香
	19	丙酸异戊酯	C₈H₁₆O₂	963.2	1.35861	花香、果香
	20	丁酸2-甲基丁酯	C₉H₁₈O₂	1050.1	1.3815	水果香
	21	丙酸乙酯	C₅H₁₀O₂	717	1.15548
	22	甲酸丁酯	C₅H₁₀O₂	732.1	1.20441
杂环	1	2-异丁基-3-甲基吡嗪	C₉H₁₄N₂	1150	1.29771	甜椒香、土香
	2	2-乙酰基-3-甲基吡嗪	C₇H₈N₂O	1079.5	1.16492
	3	2,3-二乙基吡嗪	C₈H₁₂N₂	1084.8	1.20912	坚果香
	4	2-乙基-3,5-二甲基吡嗪	C₈H₁₂N₂	1078.6	1.21653	烧烤香
	5	2,3-二乙基吡嗪	C₈H₁₂N₂	1081.3	1.69838	坚果香
	6	2-乙酰基噻唑	C₅H₅NOS	1008.5	1.11854	豌豆香、焙烤香
	7	3-乙基吡啶	C₇H₉N	958.8	1.53154
	8	2,5-二甲基呋喃	C₆H₈O	702.5	1.35838	坚果香
	9	4-甲基噻唑	C₄H₅NS	807.5	1.05331	焙烤香
	10	1,2-苯并吡喃	C₉H_6O2	1430	1.21875
	11	苯并噻唑	C₇H₅NS	1244.3	1.16346
	12	（2S-顺）-四氢化-4-甲基-2-（2-甲基-1-丙烯基）-2H-吡喃	C₁₀H₁₈O	1118	1.38655
	13	2-乙酰基吡咯	C₆H₇NO	1073.7	1.11668	坚果香、烤肉香
	14	2,4,6-三甲基吡啶	C₈H₁₁N	1017.7	1.58702
	15	2-乙基-5-甲基吡嗪	C₇H₁₀N₂	997.4	1.19935	坚果香、甜香、焙烤香
	16	2-甲基吡嗪	C₅H₆N₂	828.5	1.05482	坚果香
酸	1	醋酸^*	C₂H₄O₂	1500.6	1.04316	醋香
	2	3-甲基戊酸	C₆H₁₂O₂	972.5	1.27398	奶酪香
	3	2-甲基戊酸	C₆H₁₂O₂	1042.6	1.58719	奶酪香
	4	正戊酸	C₅H₁₀O₂	909.7	1.21912	奶酪香、辣香
	5	异戊酸	C₅H₁₀O₂	817.4	1.20084	奶酪香、果香
	6	异丁酸	C₄H₈O₂	762.6	1.39779	奶酪香、果香
	7	丁酸	C₄H₈O₂	801.4	1.15548	奶酪香
烯	1	γ-松油烯-M^*	C₁₀H₁₆	1057.2	1.2119	木香、柠檬香
	2	γ-松油烯-D	C₁₀H₁₆	1061.6	1.7095	木香、柠檬香
	3	β-罗勒烯	C₁₀H₁₆	1045.8	1.66132	辛辣香
	4	γ-松油烯	C₁₀H₁₆	1016.2	1.20819	木香、柠檬香
	5	水芹烯^*	C₁₀H₁₆	1016.5	1.66039
	6	β-蒎烯^*	C₁₀H₁₆	971.9	1.63445	木香
	7	双戊烯	C₁₀H₁₆	1031.8	1.2101
酚	1	异丁香酚	C₁₀H₁₂O₂	1436.8	1.29192
酚	2	甲基麦芽酚	C₆H₆O₃	1130.3	1.21278	甜香、果香
其他	1	2-甲基-4-丙基-1,3-氧硫杂环己烷	C₈H₁₆OS	1138	1.71873
	2	二丁基硫醚	C₈H₁₈S	1084	1.2881
	3	乙二醇二甲醚	C₄H₁₀O₂	645	1.27806
	4	烯丙基腈	C₄H₅N	651.6	1.24804
	5	4-异丙基甲苯	C₁₀H₁₄	1021	1.30569
	6	二甲基三硫	C₂H₆S₃	961.2	1.30722
	7	1,4-二氧六环	C₄H₈O₂	699.5	1.11563
	8	邻二甲苯	C₈H₁₀	882.1	1.06321
注：“*”表示花椒油关键风味物质。

下载: 导出CSV

| 显示表格

图 5 花椒油香气物质相对含量

Figure 5. Relative content of aroma substance in Zanthoxylum oil sample

下载: 全尺寸图片幻灯片

由表4可见，根据参考文献[7,12,21]，确定了14种花椒油关键香气物质。醛类物质中庚醛、戊醛、壬醛、（E）-2-庚烯醛和（E,E）-2,4-庚二烯醛，为花椒油提供脂肪香，归因于这些化合物通过脂质氧化而来^[20]。醇类化合物中苯乙醇、芳樟醇和糠醇可提供花椒油花香、焦香、面包香等香气^[12]。酯类物质中乙酸芳樟酯和苯乙酸甲酯，可提供花椒油木香、果香和玫瑰花香^[3,22]，烯烃类化合物中γ-松油烯、水芹烯和β-蒎烯可提供花椒油木香和柠檬香，酸类物质醋酸可赋予醋香，杂环类、酸类、酮类和酚类物质可赋予花椒油坚果香、焙烤香、奶酪香和甜香^[23-25]，这些化合物共同构成了花椒油独特的香气风味。

2.3 花椒油的聚类分析

为进一步探究不同颗粒度花椒油的香气化合物差异性，采用系统聚类分析花椒油样品间的差异性。系统聚类分析可根据花椒油样品之间距离远近关系进行分类，样品间聚类越近表明二者样品间相似度越高^[26-27]。根据花椒油的GC-IMS的香气化合物相对含量进行系统聚类分析，结果见图6。由图6可见，花椒油聚类分析表明平均距离为6时，不同颗粒度花椒油被分为2个聚类，样品HJ-4和HJ-5聚为一类，表明60目和80目花椒粉制备的花椒油香气化合物相似性较大，样品HJ-1、HJ-2和HJ-3聚为一类，说明20目、30目和40目花椒粉制备的花椒油香气化合物相似性较大。同时，在平均距离为3时，样品HJ-1、HJ-2和HJ-3的聚类可以分为两类，其中30目和40目花椒油制聚为一类。以上聚类结果可能是由于花椒颗粒度目数增加，可以增大植物油和花椒颗粒的接触面积^[8]，提高花椒有效物质的溶出，使得花椒油的香气化合物随着颗粒度目数的增加而增强，因此，高目数的60目和80目花椒油的香气化合物相似，30目和40目花椒油的香气化合物相似。

图 6 花椒油聚类分析

Figure 6. Clustering analysis of Zanthoxylum oil sample

下载: 全尺寸图片幻灯片

2.4 花椒油关键风味物质分析

OAV值在风味研究中应用广泛，其代表单一的香气成分对整体香气的贡献程度^[28]。通过参考文献[7,12,21]，确定样品花椒油的14种关键香气物质，同时采用GC-MS对不同颗粒度的花椒油香气化合物进行定量分析花椒油关键香气化合物中OAV值，结果如表5所示。由表5可见，5个花椒油样品中共14种化合物的OAV值大于1，分别为庚醛、戊醛、（E）-2-庚烯醛、（E,E）-2,4-庚二烯醛、壬醛、芳樟醇、糠醇、苯乙醇、乙酸芳樟酯、苯乙酸甲酯、醋酸、γ-松油烯、水芹烯和β-蒎烯。样品HJ-2和HJ-3的戊醛、壬醛、芳樟醇、乙酸芳樟酯、苯乙酸甲酯、γ-松油烯、水芹烯和β-蒎烯高于HJ-1，归因于颗粒度降低，可增加关键风味物质的溶出。同时，样品HJ-4和HJ-5的（E,E）-2,4-庚二烯醛、芳樟醇、苯乙醇、乙酸芳樟酯、苯乙酸甲酯、γ-松油烯、水芹烯和β-蒎烯OAV值大于样品HJ-1、HJ-2和HJ-3，且大于100，尤其是芳樟醇OAV值大于1000，表明样品HJ-4和HJ-5的关键风味较为突出，且二者相似性较高，这与样品的风味聚类分析结果相似。此外，样品HJ-4中芳樟醇、乙酸芳樟酯、苯乙酸甲酯和γ-松油烯的OAV最大，说明HJ-4关键香气化合物对花椒油香气贡献突出。

表 5 花椒油特征香气成分的OAV

Table 5. OAV of the characteristic aroma components of Zanthoxylum oil samples

化合物	阈值（mg/kg）	OAV（气味活度值）
化合物	阈值（mg/kg）	HJ-1	HJ-2	HJ-3	HJ-4	HJ-5
庚醛	0.23	6.33	0.00	6.15	0.00	0.00
戊醛	0.15	8.56	20.38	23.67	58.96	47.87
（E）-2-庚烯醛	0.75	24.82	16.91	20.34	67.44	70.92
（E,E）-2,4-庚二烯醛	0.10	707.05	156.79	163.50	407.23	352.14
壬醛	1.00	0.00	12.92	10.63	35.06	34.15
芳樟醇	0.04	1276.38	1691.94	1339.68	8735.27	1339.68
糠醇	0.72	5.42	4.73	6.46	22.81	6.46
苯乙醇	0.21	31.62	26.66	17.48	125.85	17.48
乙酸芳樟酯	1.00	43.06	61.53	45.42	304.00	263.35
苯乙酸甲酯	0.10	34.67	42.15	65.38	230.43	189.56
醋酸	1.05	18.56	18.77	17.03	7.70	7.29
γ-松油烯	0.20	54.79	112.44	77.10	1043.71	1050.91
水芹烯	0.04	134.04	335.32	203.15	568.34	489.79
β-蒎烯	0.14	116.79	169.47	213.78	362.58	405.86

下载: 导出CSV

| 显示表格

2.5 感官评价

图7为不同颗粒度花椒油的感官评价风味雷达图，采用食品风味轮描述不同颗粒度花椒油的风味差异性^[13,14,29]。由图7可见，样品HJ-4和HJ-5的木香、脂肪香、柠檬香和坚果香风味强度较高，尤其是样品HJ-4，该结果与电子鼻的雷达图结果相似，可能由于颗粒目数增加，有利于香气化合物溶出，使得花椒油中含有较多的（E,E）-2,4-庚二烯醛、水芹烯、β-蒎烯、γ-松油烯、芳樟醇、杂环类等化合物。同时，样品HJ-4和HJ-5的焦香味强度高于其他样品，归因于样品HJ-4和HJ-5颗粒较小，在油浸过程中团聚产生焦糊味^[16]。

图 7 花椒油感官评价雷达图

Figure 7. Radar map of sensory evaluationof Zanthoxylum oil samples

下载: 全尺寸图片幻灯片

2.6 相关性分析

为研究感官属性与花椒油关键风味物质的相关性，采用Pearson相关系数关联性确定每个感官属性显著性相关的关键风味物质^[30]。由图8可见，柠檬香、木香、坚果香以及脂肪香与大部分香气化合物呈现正相关，如柠檬香与戊醛、壬醛和β-蒎烯显著正相关（P<0.05）；坚果香与戊醛相关性显著（P<0.05）；木香与（E）-2-庚烯醛、壬醛、乙酸芳樟酯、γ-松油酯、水芹烯和β-蒎烯正相关性显著（P<0.05），且与戊醛和苯乙酸甲酯正相关极显著（P<0.01），庚醛和醋酸与所有感官属性负相关，且醋酸与柠檬香和木香负相关显著（P<0.05）。

图 8 感官评价和特征香气Pearson相关性图

注：红色和蓝色分别表示正（0<r<1）和负（-1<r<0）相关性；其中“*”表示相关性显著（P<0.05）；“**”表示相关性极显著（P<0.01）。

Figure 8. Pearson corrrelation map of sensory evaluation and the characteristic aroma components

下载: 全尺寸图片幻灯片

3. 结论

本研究采用电子鼻、GC-IMS、GC-MS和定量描述分析法对不同颗粒度的花椒油的挥发性成分分析。电子鼻和聚类结果分析表明，花椒油中碳氢化合物、苯类、醇类、烷烃类、酮类和氯类物质信号强度较为明显，其中样品HJ-1（20目）与其他样品在主成分1中差异性明显，HJ-4（60目）和HJ-5（80目）花椒油样品的香气化合物相似，HJ-2（30目）和HJ-3（40目）花椒油样品的香气化合物相似。通过GC-IMS对花椒油的香气成分共鉴定出118种，已定性共98种，未定性为20种，已定性的物质中包含13种醛类，11种酮类，12种醇类，22种酯类，16种杂环类，7种酸类，7种烯烃类，2种酚类和8种其他化合物。采用OAV法确定有14种花椒油中关键香气化合物，其中样品HJ-4和HJ-5的（E,E）-2,4-庚二烯醛、芳樟醇、苯乙醇、乙酸芳樟酯、苯乙酸甲酯、γ-松油烯、水芹烯和β-蒎烯的OAV值大于100，尤其是芳樟醇OAV值大于1000。通过定量描述分析法表明样品HJ-4和HJ-5的木香、脂肪香、柠檬香和坚果香风味强度较高，且焦糊味强度高于其他样品。通过Pearson相关性分析发现感官属性柠檬香、木香、坚果香和脂肪香与大部分香气化合物呈现强正相关，庚醛和醋酸与所有感官属性负相关。由结果可知，60目花椒粉制备花椒油的关键风味物质对花椒油的风味贡献突出，表现出最佳的香气感官品质。由此可见，花椒油的香气差异与花椒粉的颗粒度大小有密切关系，关键风味物质的分析对花椒油的香气化合物分析及感官属性研究至关重要，对于不同产区同一品种同等目数制备的花椒油关键风味物质存在明显差异性有待深入研究。本文对花椒油生产的质量控制有积极意义，为实际生产及应用提供理论依据，也为相关研究提供方法借鉴。

图 1 不同花椒油样品的电子鼻雷达图

Figure 1. E-nose radar plot of different Zanthoxylum oil samples

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 2 不同花椒油样品电子鼻的主成分（PCA）分析二维图

Figure 2. PCA analysis 2D image of E-nose date for Zanthoxylum oil samples

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 3 花椒油香气成分GC-IMS三维图和二维图

Figure 3. GC-IMS 3D and 2D topographic of volatile compounds in Zanthoxylum oil samples

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 4 花椒油香气成分指纹谱图

Figure 4. Fingerprint chromatogram aroma substance in Zanthoxylum oil sample

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 5 花椒油香气物质相对含量

Figure 5. Relative content of aroma substance in Zanthoxylum oil sample

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 6 花椒油聚类分析

Figure 6. Clustering analysis of Zanthoxylum oil sample

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 7 花椒油感官评价雷达图

Figure 7. Radar map of sensory evaluationof Zanthoxylum oil samples

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 8 感官评价和特征香气Pearson相关性图

注：红色和蓝色分别表示正（0<r<1）和负（-1<r<0）相关性；其中“*”表示相关性显著（P<0.05）；“**”表示相关性极显著（P<0.01）。

Figure 8. Pearson corrrelation map of sensory evaluation and the characteristic aroma components

下载: 全尺寸图片幻灯片

表 1 花椒油的感官描述和定义

Table 1 Sensory description and definition of Zanthoxylum oil samples

描述词	定义
焦糊	物质被过度加热或烘烤而产生的气味，如咖啡
柠檬香	典型的水果特征香气，例如柠檬
青草香	新鲜割碎的青草香气，例如新鲜割碎的青草
坚果香	典型坚果的特征香气，例如杏仁、腰果
木香	典型树木的香气，如松木
脂肪香	来源于动物脂肪及其衍生物产品的香气，如猪油、牛油、黄油

下载: 导出CSV

表 2 感官评定尺度

Table 2 Scale for sensory evaluation

评分	1	2	3	4	5	6	7	8	9
强度	极弱	很弱	较弱	稍弱	中等	稍强	较强	很强	极强

下载: 导出CSV

表 3 传感器对应敏感物质类型

Table 3 Sensitive substance type of each sensor

序号	传感器名称	敏感物质类型	序号	传感器名称	敏感物质类型
1	LY2/LG	氯、氟、氮氧化合物、硫化物	10	P40/1	氟、氯
2	LY2/G	氨、胺类化合物、氮氧化合物	11	T70/2	甲苯、二甲苯、一氧化碳
3	LY2/AA	乙醇、丙酮、氨	12	PA/2	乙醇、氨水、胺类化合物
4	LY2/Gh	氨、胺类化合物	13	P30/1	碳氢化合物、氨、乙醇
5	LY2/g CTI	硫化物	14	P40/2	氯、硫化氢、氟化物
6	LY2/g CT	丙烷、丁烷	15	P30/2	硫化氢、酮
7	T30/1	极性化合物、氯化氢	16	T40/2	氯
8	P10/1	非极性、碳氢化合物、氨、氯	17	T40/1	氟
9	P10/2	非极性、甲烷、乙烷	18	TA/2	乙醇

下载: 导出CSV

表 4 花椒油香气物质鉴定结果

Table 4 Identification results of aroma substance in Zanthoxylum oil sample

	序号	名称	分子式	RI值	迁移时间（ms）	风味描述
醛	1	2-十一烯醛	C₁₁H₂₀O	1300	1.4871	金属香
	2	苯乙醛	C₈H₈O	1049	1.25267
	3	庚醛^*	C₇H₁₄O	891.2	1.35901	脂肪香、花香、柠檬香
	4	3-甲基-2-丁烯醛	C₅H₈O	782	1.08209
	5	3-甲基-2-丁烯醛	C₅H₈O	791.6	1.30815
	6	反式-2-戊烯醛	C₅H₈O	751.7	1.35492	坚果香
	7	正戊醛^*	C₅H₁₀O	683.8	1.4168	奶酪香
	8	壬醛^*	C₉H₁₈O	1136	1.45572	柑橘香、脂肪香
	9	水杨醛	C₇H₆O₂	1048.5	1.15144
	10	（E）-2-庚烯醛^*	C₇H₁₂O	956.3	1.66197	奶酪香
	11	（E,E）-2,4-庚二烯醛^*	C₇H₁₀O	1000.2	1.60766	脂肪香、花香、草香
	12	苯乙醛	C₈H₈O	1047.2	1.55792	花香、坚果香
	13	3-甲硫基丙醛	C₄H₈OS	899.1	1.4075	熟土豆香
酮	1	6-甲基-3,5-庚二烯-2-酮	C₈H₁₂O	1113.1	1.20555
	2	四氢噻吩-3-酮	C₄H₆OS	960	1.43204
	3	过氧化乙酰丙酮	C₅H₈O₃	878.7	1.21591
	4	环己酮	C₆H₁₀O	897.2	1.4666
	5	5-甲基-3H-呋喃-2-酮	C₅H₆O₂	858.5	1.40241
	6	2-甲基四氢呋喃-3-酮	C₅H₈O₂	792.3	1.41728
	7	1-戊烯-3-酮	C₅H₈O	686	1.31133	辛辣香
	8	3-羟基-2-丁酮	C₄H₈O₂	708.3	1.05552
	9	羟基丙酮	C₃H₆O₂	665.8	1.04448
	10	4-甲基-3-戊烯-2-酮	C₆H₁₀O	804.4	1.11194
	11	1-辛烯-3-酮	C₈H₁₄O	979.1	1.66436	土香、草木香、蘑菇香
醇	1	2-茨醇	C₁₀H₁₈O	1169.2	1.20911	薄荷香
	2	苯乙醇^*	C₈H₁₀O	1130.9	1.66001	玫瑰香、面包香
	3	芳樟醇^*	C₁₀H₁₈O	1102.4	1.68217	柑橘香、花香
	4	2,6-二甲基-7-辛烯-2-醇	C₁₀H₂₀O	1062.8	1.2156
	5	1-辛烯-3-醇	C₈H₁₆O	980	1.14422	蘑菇香、泥土香
	6	反式-2-己烯醇	C₆H₁₂O	869.6	1.48318
	7	糠醇^*	C₅H₆O₂	851.2	1.35515	焦香
	8	1-戊醇	C₅H₁₂O	768.8	1.25774	发酵面包香
	9	2,3-丁二醇	C₄H₁₀O₂	793.3	1.36564	溶剂香、金属香
	10	苯甲醇	C₇H₈O	1046.1	1.51034	苦杏仁香气
	11	仲辛醇	C₈H₁₈O	999.5	1.44309	柑橘香
	12	3-辛醇	C₈H₁₆O	979.1	1.59146
酯	1	乙酸龙脑酯	C₁₂H₂₀O₂	1281.3	1.21028	木香
	2	乙酸芳樟酯^*	C₁₂H₂₀O₂	1243	1.21028	果香
	3	水杨酸甲酯	C₈H₈O₃	1185.7	1.20809	花香
	4	苯乙酸甲酯^*	C₉H₁₀O₂	1169.6	1.24735	玫瑰花香
	5	3-甲硫基丙酸乙酯	C₆H₁₂O₂S	1097.3	1.20761	甜香
	6	2-甲基丁酸-3-甲基丁酯	C₁₀H₂₀O₂	1101.3	1.41925	果香
	7	正己酸乙酯	C₈H₁₆O₂	999.8	1.34997	菠萝香
	8	丁酸甲酯	C₅H₁₀O₂	1008.3	1.44634	菠萝香
	9	丙酸丁酯	C₇H₁₄O₂	902.1	1.27689	苹果香
	10	乙酸2-甲基丁酯	C₇H₁₄O₂	875.1	1.27903
	11	3-羟基丁酸乙酯	C₆H₁₂O₃	938.1	1.16669	果香、葡萄香
	12	丙酸丁酯	C₇H₁₄O₂	914.2	1.72578	苹果香
	13	2-甲基丁酸-1-甲基乙酯	C₈H₁₆O₂	862	1.74531	果香
	14	丁酸乙酯	C₆H₁₂O₂	795.1	1.20759	凤梨香、果香
	15	甲酸异丁酯	C₅H₁₀O₂	674.8	1.51335	甜香
	16	丁位辛内酯	C₈H₁₄O₂	1282.3	1.75111	乳脂香
	17	丙位庚内酯	C₇H₁₂O₂	1169.2	1.66618	焦香
	18	苯甲酸乙酯	C₉H₁₀O₂	1167.8	1.71954	水果香
	19	丙酸异戊酯	C₈H₁₆O₂	963.2	1.35861	花香、果香
	20	丁酸2-甲基丁酯	C₉H₁₈O₂	1050.1	1.3815	水果香
	21	丙酸乙酯	C₅H₁₀O₂	717	1.15548
	22	甲酸丁酯	C₅H₁₀O₂	732.1	1.20441
杂环	1	2-异丁基-3-甲基吡嗪	C₉H₁₄N₂	1150	1.29771	甜椒香、土香
	2	2-乙酰基-3-甲基吡嗪	C₇H₈N₂O	1079.5	1.16492
	3	2,3-二乙基吡嗪	C₈H₁₂N₂	1084.8	1.20912	坚果香
	4	2-乙基-3,5-二甲基吡嗪	C₈H₁₂N₂	1078.6	1.21653	烧烤香
	5	2,3-二乙基吡嗪	C₈H₁₂N₂	1081.3	1.69838	坚果香
	6	2-乙酰基噻唑	C₅H₅NOS	1008.5	1.11854	豌豆香、焙烤香
	7	3-乙基吡啶	C₇H₉N	958.8	1.53154
	8	2,5-二甲基呋喃	C₆H₈O	702.5	1.35838	坚果香
	9	4-甲基噻唑	C₄H₅NS	807.5	1.05331	焙烤香
	10	1,2-苯并吡喃	C₉H_6O2	1430	1.21875
	11	苯并噻唑	C₇H₅NS	1244.3	1.16346
	12	（2S-顺）-四氢化-4-甲基-2-（2-甲基-1-丙烯基）-2H-吡喃	C₁₀H₁₈O	1118	1.38655
	13	2-乙酰基吡咯	C₆H₇NO	1073.7	1.11668	坚果香、烤肉香
	14	2,4,6-三甲基吡啶	C₈H₁₁N	1017.7	1.58702
	15	2-乙基-5-甲基吡嗪	C₇H₁₀N₂	997.4	1.19935	坚果香、甜香、焙烤香
	16	2-甲基吡嗪	C₅H₆N₂	828.5	1.05482	坚果香
酸	1	醋酸^*	C₂H₄O₂	1500.6	1.04316	醋香
	2	3-甲基戊酸	C₆H₁₂O₂	972.5	1.27398	奶酪香
	3	2-甲基戊酸	C₆H₁₂O₂	1042.6	1.58719	奶酪香
	4	正戊酸	C₅H₁₀O₂	909.7	1.21912	奶酪香、辣香
	5	异戊酸	C₅H₁₀O₂	817.4	1.20084	奶酪香、果香
	6	异丁酸	C₄H₈O₂	762.6	1.39779	奶酪香、果香
	7	丁酸	C₄H₈O₂	801.4	1.15548	奶酪香
烯	1	γ-松油烯-M^*	C₁₀H₁₆	1057.2	1.2119	木香、柠檬香
	2	γ-松油烯-D	C₁₀H₁₆	1061.6	1.7095	木香、柠檬香
	3	β-罗勒烯	C₁₀H₁₆	1045.8	1.66132	辛辣香
	4	γ-松油烯	C₁₀H₁₆	1016.2	1.20819	木香、柠檬香
	5	水芹烯^*	C₁₀H₁₆	1016.5	1.66039
	6	β-蒎烯^*	C₁₀H₁₆	971.9	1.63445	木香
	7	双戊烯	C₁₀H₁₆	1031.8	1.2101
酚	1	异丁香酚	C₁₀H₁₂O₂	1436.8	1.29192
酚	2	甲基麦芽酚	C₆H₆O₃	1130.3	1.21278	甜香、果香
其他	1	2-甲基-4-丙基-1,3-氧硫杂环己烷	C₈H₁₆OS	1138	1.71873
	2	二丁基硫醚	C₈H₁₈S	1084	1.2881
	3	乙二醇二甲醚	C₄H₁₀O₂	645	1.27806
	4	烯丙基腈	C₄H₅N	651.6	1.24804
	5	4-异丙基甲苯	C₁₀H₁₄	1021	1.30569
	6	二甲基三硫	C₂H₆S₃	961.2	1.30722
	7	1,4-二氧六环	C₄H₈O₂	699.5	1.11563
	8	邻二甲苯	C₈H₁₀	882.1	1.06321
注：“*”表示花椒油关键风味物质。

下载: 导出CSV

表 5 花椒油特征香气成分的OAV

Table 5 OAV of the characteristic aroma components of Zanthoxylum oil samples

化合物	阈值（mg/kg）	OAV（气味活度值）
化合物	阈值（mg/kg）	HJ-1	HJ-2	HJ-3	HJ-4	HJ-5
庚醛	0.23	6.33	0.00	6.15	0.00	0.00
戊醛	0.15	8.56	20.38	23.67	58.96	47.87
（E）-2-庚烯醛	0.75	24.82	16.91	20.34	67.44	70.92
（E,E）-2,4-庚二烯醛	0.10	707.05	156.79	163.50	407.23	352.14
壬醛	1.00	0.00	12.92	10.63	35.06	34.15
芳樟醇	0.04	1276.38	1691.94	1339.68	8735.27	1339.68
糠醇	0.72	5.42	4.73	6.46	22.81	6.46
苯乙醇	0.21	31.62	26.66	17.48	125.85	17.48
乙酸芳樟酯	1.00	43.06	61.53	45.42	304.00	263.35
苯乙酸甲酯	0.10	34.67	42.15	65.38	230.43	189.56
醋酸	1.05	18.56	18.77	17.03	7.70	7.29
γ-松油烯	0.20	54.79	112.44	77.10	1043.71	1050.91
水芹烯	0.04	134.04	335.32	203.15	568.34	489.79
β-蒎烯	0.14	116.79	169.47	213.78	362.58	405.86

下载: 导出CSV

参考文献(30)

[1]	HUO Z H, XU D P, BIAO P, et al. Predicting distribution of Zanthoxylum bungeanum Maxim in China[J]. BMC Ecol,2020,20(1):366−375.
[2]	曹雁平, 张东. 固相微萃取-气相色谱质谱联用分析花椒挥发性成分[J]. 食品科学,2011,32(8):190−193. [CAO Y P, ZHANG D. Analysis of volatile compounds from baked and hot air-dried sichuan pepper (Zanthoxylum piperitum DC.) using solid-phase micro-extraction coupled with gas chromatography-mass spectrometry[J]. Food Science,2011,32(8):190−193.
[3]	倪瑞洁, 詹萍, 田洪磊. 基于GC-IMS 结合多元统计方法分析炸制时间对花椒调味油挥发性物质的影响[J]. 食品科学,2022,43(6):279−286. [NI R J, ZHAN P, TIAN H L. Study on the effects of different frying times on volatile flavor compounds in fried pepper (Zanthoxylum bungeanum) oils based on GC-IMS and multivariate statistical analysis[J]. Food Science,2022,43(6):279−286. doi: 10.7506/spkx1002-6630-20210429-417
[4]	肖岚, 幸勇, 唐英明, 等. 气相色谱-离子迁移谱图分析不同植物油浸提的花椒油的挥发性成分[J]. 中国油脂,2020,45(8):138−143. [XIAO L, XING Y, TANG Y M, et al. Volative component analysis of Sichuan pepper oil extracted with different vegetable oils by gas chromatography-ion mobility spectroscopy[J]. China Oils and Fats,2020,45(8):138−143. doi: 10.12166/j.zgyz.1003-7969/2020.08.027
[5]	彭彰智, 彭超, 潘军辉, 等. 响应面法优化棕榈油基花椒调味油的生产工艺及其贮藏稳定性研究[J]. 中国调味品,2021,46(9):58−64. [PENG Z Z, PENG C, PAN J H, et al. Optimization of the production process of palm oil-based Zanthoxylum flavoring oil by response surface methodology[J]. China Condiment,2021,46(9):58−64. doi: 10.3969/j.issn.1000-9973.2021.09.011
[6]	张伟博, 王米其, 王鹏杰. 响应面法优化炸花椒油中酶解工艺[J]. 中国调味品,2021,46(11):1−7. [ZHANG W B, WANG M Q, WANG P J. Optimization of enzymatic hydrolysis process of fried Zanthoxylum oil by response surface methodology[J]. China Condiment,2021,46(11):1−7. doi: 10.3969/j.issn.1000-9973.2021.11.001
[7]	高夏洁, 钟葵, 赵镭, 等. 我国不同产区花椒油的椒麻感官特性及物质组成[J]. 食品科学,2022,43(8):281−287. [GAO X J, ZHONG K, ZHAO L, et al. Sensory numb taste characteristics and numb taste-active components of pepper oil produced in different areas of China[J]. Food Science,2022,43(8):281−287.
[8]	SUN J, SUN B G, REN F Z, et al. Characterization of key odorants in hanyuan and hancheng fried pepper (Zanthoxylum bungeanum) oil[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2020,68(23):6403−6411. doi: 10.1021/acs.jafc.0c02026
[9]	程小雪, 袁永俊, 胡丽丽, 等. 中温浸提法制备食用花椒调味油及其成分分析[J]. 中国酿造,2014,33(2):42−45. [CHEN X X, YUAN Y J, HU L L, et al. Preparation technique and component analysis of Zanthoxylum bungeanum seasoning oil by medium temperature extraction[J]. China Brewing,2014,33(2):42−45. doi: 10.3969/j.issn.0254-5071.2014.02.010
[10]	袁灿, 何莲, 胡金祥, 等. 基于电子舌和电子鼻结合氨基酸分析鱼香肉丝调料风味的差异[J]. 食品工业科技,2022,43(9):48−55. [YUAN C, HE L, HU J X, et al. The flavour difference of Yu-shiang shredded pork revealed by electronic nose, electronic tongue and automatic amino acid analyzer[J]. Science and Technology of Food Industry,2022,43(9):48−55. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021070282
[11]	刘玉兰, 李锦, 王格平, 等. 花椒籽油与花椒油风味及综合品质对比分析[J]. 食品科学,2021,42(14):195−200. [LIU Y L, LI J, WANG G P, et al. Comparative study on flavor and overall quality of Zanthoxylum bungeanum seed oil and Zanthoxylum bungeanum oil[J]. Food Science,2021,42(14):195−200. doi: 10.7506/spkx1002-6630-20200619-269
[12]	高夏洁, 高海燕, 赵镭, 等. SPME-GC-MS结合OAV分析不同产区花椒炸花椒油的关键香气物质[J]. 食品科学,2022,43(4):208−213. [GAO X J, GAO H Y, ZHAO L, et al. Analysis of key aroma components in fried Zanthoxylum bungeanum oil from different production areas by solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry combined with odor activity value[J]. Food Science,2022,43(4):208−213. doi: 10.7506/spkx1002-6630-20201120-217
[13]	金婷, 王玮, 谭胜兵, 等. 基于电子鼻及QDA法分析不同食用油对焙烤燕麦片感官品质的影响[J]. 中国粮油学报,2020,35(12):164−169. [JIN T, WANG W, TAN S B, et al. The effects of edible oil on the sensory quality of baked oatmeal based on electronic nose and QDA method[J]. Journal of the Chinese Cereals and Oils Association,2020,35(12):164−169. doi: 10.3969/j.issn.1003-0174.2020.12.026
[14]	向敏, 徐茂, 王子涵, 等. 混合乳酸菌发酵对桑叶中挥发性关键异味组分的影响[J]. 食品与发酵工业,2020,46(20):241−248. [XIANG M, XU M, WANG Z H, et al. Effects of mixed lactic acid bacteria fermentation on key volatile odor components in mulberry leaves[J]. Food and Fermentation Industries,2020,46(20):241−248. doi: 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024204
[15]	LI X F, ZHU J C, LI C, et al. Evolution of volatile compounds and spoilage bacteria in smoked bacon during refrigeration using an E-nose and GC-MS combined with partial least squares regression[J]. Molecules,2018,23:3286. doi: 10.3390/molecules23123286
[16]	LI M Q, YANG R W, ZHANG H, et al. Development of a flavor fingerprint by HS-GC-IMS with PCA for volatile compounds of Tricholoma matsutake Singer[J]. Food Chemistry,2019,290:32−39. doi: 10.1016/j.foodchem.2019.03.124
[17]	金文刚, 别玲玲, 裴金金, 等. 基于GC-IMS技术分析炖煮过程中大鲵头汤挥发性风味物质[J]. 食品工业科技,2021,42(19):307−313. [JIN W G, BIE L L, PEI J J, et al. Volatile flavor compounds of giant salamander (Andrias davidianus) head soup during stewing based on GC-IMS technology[J]. Science and Technology of Food Industry,2021,42(19):307−313. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021030328
[18]	刘学艳, 王娟, 彭云, 等. 基于GC-IMS对勐海县晒青毛茶的挥发性组分分析[J]. 食品工业科技,2021,42(14):233−240. [LIU X Y, WANG J, PENG Y, et al. Volatile component analysis of sun-dried green tea in Menghai county based on GC-IMS[J]. Science and Technology of Food Industry,2021,42(14):233−240. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2020080295
[19]	王娟, 杜静怡, 贾雪颖, 等. 花椒精油及其水提物的香气活性成分分析[J]. 食品工业科技,2021,42(20):229−241. [WANG J, DU J Y, JIA X Y, et al. Characterization of the aroma-active compounds in essential oil and water extract of Zanthoxylum bungeanum pericarp[J]. Science and Technology of Food Industry,2021,42(20):229−241. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2020120272
[20]	郝旭东, 张盛贵, 王倩文, 等. 四个不同地区大红袍花椒主题风味物质分析研究及香气评价[J]. 食品与发酵科技,2021,57(4):53−74. [HAO X D, ZHANG S G, WANG Q W, et al. Analysis of main flavor compounds and aroma evaluation of Dahongpao Zanthoxylum bungeanum in four different regions[J]. Food and Fermentation Science & Technology,2021,57(4):53−74.
[21]	NI R J, YAN H Y, TIAN H L, et al. Characterization of key odorants in fried red and green huajiao (Zanthoxylum bungeanum Maxim. and Zanthoxylum schinifolium Sieb. et Zucc.) oils[J]. Food Chemistry,2022,377:131984. doi: 10.1016/j.foodchem.2021.131984
[22]	JIE Y, LI S M, HO C T. Chemical composition, sensory properties and application of Sichuan pepper (Zanthoxylum genus)[J]. Food Science and Human Wellness,2019,8(2):115−125. doi: 10.1016/j.fshw.2019.03.008
[23]	李笑梅, 邢竺静, 赵廉诚, 等. 基于主成分与聚类分析法的制备豆浆用大豆的品质指标综合评价[J]. 食品科学,2020,41(15):64−71. [LI X M, XING Z J, ZHAO L C, et al. Comprehensive quality evaluation of soybean varieties for their suitability for soybean milk production based on principal component analysis and cluster analysis[J]. Food Science,2020,41(15):64−71. doi: 10.7506/spkx1002-6630-20190809-105
[24]	课净璇, 瞿瑗, 黎杉珊, 等. 基于GC-MS建立花椒挥发油指纹图谱及在汉源红花椒鉴定中的应用[J]. 中国粮油学报,2018,33(11):116−123. [KE J X, QU Y, LI S S, et al. Establishment of GC-MS fingerprint based on essential oil component in Zanthoxylum and application on Hanyuan Zanthoxylum bungeanum[J]. Journal of the Chinese Cereals and Oils Association,2018,33(11):116−123. doi: 10.3969/j.issn.1003-0174.2018.11.020
[25]	王林, 胡金祥, 乔明锋, 等. 南方4产区红花椒挥发性物质鉴定及差异研究[J]. 中国调味品,2022,47(6):165−170. [WANG L, HU J X, QIAO M F, et al. Research on identification and differences of volatile compounds in Zanthoxylum bungeanum Maxim. from flour producing areas in south China[J]. China Condiment,2022,47(6):165−170. doi: 10.3969/j.issn.1000-9973.2022.06.031
[26]	LIU S M, WANG S J, SONG S Y, et al. Characteristic differences in essential oil composition of six Zanthoxylum bungeanum Maxim. (Rutaceae) cultivars and their biological significance[J]. Journal of Zhejiang University-Science B (Biomedicine & Biotechnology),2017,18(10):917−920.
[27]	叶洵, 刘子博, 张婷, 等. 基于GC-MS结合保留指数法建立花椒挥发油指纹图谱[J]. 中国调味品,2022,47(4):68−73. [YE X, LIU Z B, ZHANG T, et al. Establishment of the fingerprint of Zanthoxylum bungeanum volatile oils based on GC-MS combined with retention index method[J]. China Condiment,2022,47(4):68−73. doi: 10.3969/j.issn.1000-9973.2022.04.013
[28]	王立艳, 陈吉江, 安骏, 等. 混合原料制取花椒油工艺优化及挥发成分分析[J]. 食品与生物技术学报,2019,38(8):8−21. [WANG L Y, CHEN J J, AN J, et al. Process optimization and analysis of volatile compounds in Zanthoxylum oil from mixed materials[J]. Journal of Food Science and Biotechnology,2019,38(8):8−21.
[29]	魏光强, 李子怡, 黄艾祥, 等. 基于游离氨基酸、挥发性组分和感官评价的两种酸化技术加工乳饼的滋味特征差异分析[J]. 食品科学,2021,42(22):263−268. [WEI G Q, LI Z Y, HUANG A X, et al. Differential taste characteristics of rubing cheese made by two acidification methods revealed by free amino acids, volitaile compounds and sensory evaluation[J]. Food Science,2021,42(22):263−268. doi: 10.7506/spkx1002-6630-20201105-045
[30]	李锦, 刘玉兰, 徐晨辉, 等. 花椒风味油的制备及品质研究[J]. 中国油脂,2020,45(2):24−29. [LI J, LIU Y L, XU C H, et al. Preparation and quality of Zanthoxylum bungeanum flavor oil[J]. China Oils and Fats,2020,45(2):24−29. doi: 10.12166/j.zgyz.1003-7969/2020.02.006

施引文献(5)

期刊类型引用(3)

1.	张敏杰，杨武德，代叶，李玮，魏晴，梁珊珊. 黔产不同商品规格金钗石斛质量评价研究. 亚太传统医药. 2024(04): 39-43 . 百度学术
2.	林鑫静，张明，李鑫，周春阳，蒲跃，袁斌，范艺缤，范润勇，夏天琴，尤俊，杨晓曦，胥正敏. 调脏舒秘合剂小鼠急性毒性实验研究. 现代中医药. 2023(02): 91-95 . 百度学术
3.	杨吉容，石京山. 金钗石斛破壁粉对自发性高血压大鼠血压及心功能的影响. 遵义医科大学学报. 2022(06): 699-705 . 百度学术

其他类型引用(2)

资源附件(0)

图(8) / 表(5)

计量

文章访问数: 175
HTML全文浏览量: 104
PDF下载量: 25
被引次数: 5

1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.2 实验方法
1.2.1 花椒油生产工艺
1.2.2 操作要点
1.2.3 电子鼻条件
1.2.4 GC-IMS条件
1.2.5 关键风味物质GC-MS定量分析
1.2.6 关键香气活性物质分析
1.2.7 花椒油感官品评
1.3 数据处理
2. 结果与分析
2.1 电子鼻分析
2.2 GC-IMS分析
2.3 花椒油的聚类分析
2.4 花椒油关键风味物质分析
2.5 感官评价
2.6 相关性分析
3. 结论

1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
1.2 实验方法
1.2.1 花椒油生产工艺
1.2.2 操作要点
1.2.3 电子鼻条件
1.2.4 GC-IMS条件
1.2.5 关键风味物质GC-MS定量分析
1.2.6 关键香气活性物质分析
1.2.7 花椒油感官品评
1.3 数据处理
2. 结果与分析
2.1 电子鼻分析
2.2 GC-IMS分析
2.3 花椒油的聚类分析
2.4 花椒油关键风味物质分析
2.5 感官评价
2.6 相关性分析
3. 结论

参考文献(30)

施引文献

资源附件(0)

基于GC-IMS、GC-MS和OAV法分析花椒粉颗粒度对花椒油挥发性香气成分的影响

作者简介: 陈丽兰（1988−），女，硕士，助理研究员，研究方向：食品科学技术，E-mail：845946884@qq.com

通讯作者: 袁灿（1987−），男，博士，讲师，研究方向：食品风味化学，E-mail：389657360@qq.com

计量

出版历程