花椒(Zanthoxylum bungeanum Maxim.)是蕓香科(Rutaceae)花椒屬(Zanthoxylum)植物，具有獨(dú)特的香味和麻味，能夠去腥、提香、增味、開(kāi)胃，是“八大調(diào)味品”之一?；ń酚褪腔ń吩谂腼冎械膫鹘y(tǒng)應(yīng)用形式之一，油炸后的花椒油比普通花椒油的風(fēng)味透發(fā)性更強(qiáng)，更符合大眾的口味。然而在油炸過(guò)程中，過(guò)長(zhǎng)的油炸時(shí)間或過(guò)高的油炸溫度會(huì)發(fā)生一系列復(fù)雜的反應(yīng)，產(chǎn)生不良風(fēng)味，因此選擇適當(dāng)?shù)恼ㄖ茥l件制備花椒調(diào)味油尤為重要。

目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)花椒油的研究主要集中在花椒揮發(fā)油及浸提花椒油，關(guān)于花椒調(diào)味油的風(fēng)味研究較少。Liu等采用超臨界二氧化碳萃取法制得花椒揮發(fā)油，用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用嗅覺(jué)儀(gas chromatography-mass spectrometry-olfactometry, GC-MS-O)分離鑒定出32種氣味活性化合物。牛文婧等采用HS-SPME-GC-MS測(cè)定出7個(gè)不同品種花椒油中的81種香氣物質(zhì)。陳海濤等采用香氣稀釋分析法(aroma extract dilution analysis, AEDA)結(jié)合GC-MS-O分析發(fā)現(xiàn)芳樟醇、大根香葉烯D、檸檬烯、乙酸芳樟酯、乙酸-4-松油烯醇酯等是炸花椒油中的關(guān)鍵香氣化合物。Sun等采用AEDA和GC-MS-O分析比較韓城花椒油和韓源花椒油的香氣特征，發(fā)現(xiàn)β-水芹烯、對(duì)傘花烴、乙酸辛酯、辛醛、香茅醇和檜烯是引起差異的主要原因。上述研究在分離鑒定化合物時(shí)主要采用GC-MS，該技術(shù)靈敏度高、分離性能強(qiáng)、重復(fù)性好，是一種成熟的常規(guī)分析技術(shù)，但此技術(shù)無(wú)法分析鑒定出一些含量少而對(duì)風(fēng)味至關(guān)重要的物質(zhì)，且預(yù)處理步驟和質(zhì)譜分析時(shí)間限制了其應(yīng)用。
氣相色譜-離子遷移譜(gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS)是近年來(lái)出現(xiàn)的一種新型氣相分離檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)結(jié)合氣相色譜(GC)的高分離能力和離子遷移譜(IMS)的快速響應(yīng)，具有響應(yīng)快、靈敏度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。到目前為止，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在食品分類(lèi)和摻假、異味檢測(cè)、加工過(guò)程的監(jiān)控以及儲(chǔ)存過(guò)程中香氣變化的評(píng)估等方面，而將GC-IMS用于花椒調(diào)味油揮發(fā)性化合物的分析研究尚未見(jiàn)報(bào)道。

本研究以花椒調(diào)味油為研究對(duì)象，采用電子鼻和GC-IMS對(duì)不同炸制時(shí)間制得的花椒調(diào)味油進(jìn)行揮發(fā)性成分及指紋圖譜分析，結(jié)合主成分分析(principal component analysis，PCA)、判別因子分析(linear discriminant analysis，LDA)和偏最小二乘判別分析(partial least squares discrimination analysis，PLS-DA)，解析花椒調(diào)味油樣品間揮發(fā)性組分差異，并篩選標(biāo)志性化合物，以期對(duì)花椒調(diào)味油的風(fēng)味組成進(jìn)行初步探究，為花椒調(diào)味油的風(fēng)味品質(zhì)調(diào)控技術(shù)創(chuàng)制提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1 材料與試劑

大紅袍花椒，產(chǎn)自陜西韓城(35°48′N；110°43′E)，采購(gòu)于當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶；魯花低芥酸特香菜籽油，采購(gòu)于陜西省西安市華潤(rùn)萬(wàn)家超市。

1.2 儀器與設(shè)備

電子鼻 上海瑞玢國(guó)際貿(mào)易有限公司；Flavour Spec® 氣相離子遷移譜( GC-IMS) 聯(lián)用儀 德國(guó)G.A.S公司；SE202F百分之一天平 奧豪斯儀器(上海)有限公司；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器 河南予華儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品制備

將花椒進(jìn)行除雜篩選處理，準(zhǔn)確稱(chēng)取150 g菜籽油倒入0.5 L圓底燒瓶中，在油浴中逐漸加熱至130 ℃時(shí)控溫，加入25 g干花椒顆粒進(jìn)行恒溫炸制，且炸制過(guò)程中不斷攪拌混合物以防止局部過(guò)熱。整個(gè)過(guò)程使用油溫計(jì)測(cè)量溫度，分別持續(xù)5、15、25和35 min后停止加熱，自然冷卻至室溫，并去除花椒顆粒，單獨(dú)盛取花椒調(diào)味油，冷藏待用。對(duì)制得的花椒調(diào)味油依次編號(hào)，分別為HPO1、HPO2、HPO3和HPO4。

1.3.2 感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)價(jià)方法參考Sun等研究并調(diào)整：準(zhǔn)確稱(chēng)取10 g花椒調(diào)味油于無(wú)嗅的透明PET瓶中(體積=50mL)，在室溫下由感官評(píng)價(jià)小組進(jìn)行描述性感官評(píng)價(jià)分析(DSA)。經(jīng)三輪培訓(xùn)和篩選后，感官評(píng)價(jià)小組由10名成員(5男，5女，20-30歲)組成。在培訓(xùn)期間，小組成員討論并確定了樣品的呈香屬性及相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)氣味劑。呈香屬性分別為草藥味、檸檬香、青香、松木香、脂肪香和焦糊味。將這些呈香屬性與下列標(biāo)準(zhǔn)氣味劑水溶液進(jìn)行比較：草藥味(1,8-桉樹(shù)腦)、檸檬香(檸檬烯)、青香(芳樟醇)、松木香(β-月桂烯)和脂肪香((E)-2-庚烯醛)，焦糊味則是呈現(xiàn)出令人不愉快的味道。各呈香屬性以1為增量，在0(無(wú)臭味)到9 (極強(qiáng)氣味)范圍內(nèi)進(jìn)行評(píng)估。樣品之間間隔1 min，所有樣品進(jìn)行三次評(píng)估，結(jié)果取平均值。

1.3.3 電子鼻分析

電子鼻利用非特異的、靈敏的傳感器陣列和模式識(shí)別系統(tǒng)，結(jié)合主成分分析、線性判別分析等多元統(tǒng)計(jì)分析，反映樣品的整體氣味信息，能較好區(qū)分食品的品質(zhì)差異。分別準(zhǔn)確稱(chēng)取7 g 花椒調(diào)味油于40 mL頂空瓶中密封，室溫下平衡30 min。在分析樣品之前，必須開(kāi)機(jī)預(yù)熱1 h，清洗儀器30 min，以純空氣作為載氣清洗傳感器陣列，使響應(yīng)信號(hào)降為零。進(jìn)樣體積為1000 μL，分析采樣時(shí)間為120 s，樣品之間清洗180 s。以上步驟均在室溫下進(jìn)行，每個(gè)樣品測(cè)定五次平行。

1.3.4 氣相離子遷移色譜儀分析

頂空進(jìn)樣條件：準(zhǔn)確稱(chēng)取1 g花椒調(diào)味油，裝入20 mL 頂空進(jìn)樣瓶中密封。在50 ℃條件下孵育20 min，孵化轉(zhuǎn)速為500 r/min；進(jìn)樣針溫度為85 ℃；進(jìn)樣體積為500 μL。
GC條件：色譜柱類(lèi)型：FS-SE-54-CB-1(非極性，15 m×0.53 mm×0.5 μm)；柱溫：60 ℃；分析時(shí)間：30 min；載氣：N2(純度≥99.999%)；載氣流速：0~2 min，2 mL / min；2~10 min，2~10 mL/min；10~20 min，10~100 mL/min；20~30 min，100~150 mL/min。
IMS條件：漂移管長(zhǎng)度：5 cm；管內(nèi)線性電壓 400 V/cm；漂移氣：N2(純度≥99.999%)；流速：150 mL/min；IMS溫度：45 ℃。

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

電子鼻數(shù)據(jù)利用內(nèi)置的smartNose 分析軟件進(jìn)行線性判別分析；利用GC-IMS一系列配套的分析軟件(LAV(laboratory analytical viewer)，Reporter插件、Gallery Plot插件和Dynamic PCA插件以及GC×IMS Library Search)對(duì)花椒調(diào)味油的揮發(fā)性香氣物質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。采用IBM SPSS Statistics 25.0 進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)，利用Duncan’s多重比較評(píng)定樣品間的差異性，在P≤0.05時(shí)，認(rèn)為數(shù)據(jù)具體統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用origin 2018對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析及制圖。

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