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不同成熟度唐古特白刺果风味特征分析

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“青海省轻工业研究所有限责任公司”采用电子舌味觉分析仪和 GC-IMS, 从滋味和气味两个角度分析 3 种不同成熟度对唐古特白刺果风味的影响, 为唐古特白刺资源加工利用方面提供依据。

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唐古特白刺隶属于蒺藜科白刺属,主要分布在青藏高原柴达木盆地的沙地和盐碱地带,具有良好的抗逆特性。目前,关于唐古特白刺果研究集中在营养成分、功效成分及药理活性方面,而对其风味(滋味和气味)研究较少。白刺果属于浆果类果实,风味是评价果实的重要指标之一,其优劣影响果实的加工和产品品质。果实的风味与其成熟度密切相关。电子舌在食品的滋味判别、味觉指标量化及评价中应用广泛,特别在果汁、果酒的味觉特征分析及果实品种区分方面应用成熟。“青海省轻工业研究所有限责任公司”采用电子舌味觉分析仪和 GC-IMS, 从滋味和气味两个角度分析 3 种不同成熟度对唐古特白刺果风味的影响, 为唐古特白刺资源加工利用方面提供依据。味觉检测设备:TS-5000Z型味觉分析仪(日本INSENT公司)电子舌味觉特征分析采用电子舌测定不同成熟度唐古特白刺果味觉特征值,结果如图1所示。因为电子舌酸味的无味点为-13,咸味的无味点为-6,其他指标的无味点均为0,所以当样品的味觉值低于无味点时说明样品无此味道,味觉值高于无味点时则有此味道。不同成熟度唐古特白刺果的酸味和苦味在无味点以下,表明白刺果无酸味和苦味特征;后苦味、涩味、后涩味也在无味点,说明白刺果也无苦味和涩味特征。而咸味、甜味、丰富度和鲜味明显高于无味点,因此咸味、甜味、丰富度和鲜味指标可作为3种不同成熟度唐古特白刺果的味觉特征。不同成熟度唐古特白刺果滋味分析3种不同成熟度唐古特白刺果还原糖和可溶性固形物含量见表2。随着果实成熟增加,唐古特白刺果的可溶性固形物、还原糖含量均呈上升趋势,且存在显著性差异(P<0.05),在果实发育过程中,糖组分是一个动态变化的过程。按糖积累特点,唐古特白刺果与甜樱桃、桑葚等浆果相似,属于糖直接积累型果实,果实中可溶性糖组分主要来自于蔗糖、葡萄糖和果糖。因此,随着果实成熟,还原糖、可溶性固形物含量随之增加。由图2可知,不同唐古特白刺果同种属性(鲜味、丰富度、咸味、甜味)之间存在显著差异(P<0.05),但丰富度和甜味在成熟度B、C无显著差异(P>0.05)。随着成熟度增加,唐古特白刺果的鲜味和甜味特征值呈递增趋势,丰富度变化不大,而咸味味觉特征值随着成熟度增加而显著降低。成熟度A的唐古特白刺果咸味值最强,鲜味值和甜味值最低,与表1滋味有所不同,原因是电子舌与真实味觉评价具有差异性。成熟度C的唐古特白刺果与之结果相反。甜味随着成熟度增加而增加,与果实的还原糖与可溶性固形物含量增加有关。咸味主要源于Na+、K+等无机阳离子,白刺果吸收了较多土囊中无机盐离子,所以会呈现出咸味,这与唐古特白刺分布在盐分高的荒漠地带,可减轻土地盐碱化程度的状况相符。但随着成熟度增加,咸味值显著下降,可能是果实为了平衡细胞液和原生质的渗透压,启动泌盐功能,保证其在盐碱化土壤中生长。同时白刺果的鲜味特征值相对较高,与其含有较高的无机离子含量可能也有关系。不同成熟度唐古特白刺果滋味特点均是以甜味、咸味和鲜味为主。其中成熟度C中的甜味和鲜味值高于成熟度A和B,而成熟度A的咸味值高于成熟度B和C。明确唐古特白刺果在成熟过程中的风味变化特征,为唐古特白刺果资源深加工提供科学依据。食品安全质量检测学报Journal of Food Safety and Quality第 13卷 第20期2022年10月Vol. 13 No.20Oct., 2022 李光英,等:不同成熟度唐古特白刺果风味特征分析第20期6677 不同成熟度唐古特白刺果风味特征分析 李光英,迟 明,曹文秀,白家瑞',周先加l,孟江飞2* (1.青海省轻工业研究所有限责任公司,西宁8810000;2.西北农林科技大学葡萄酒学院,杨凌 712100) 摘 要:目的 探究不同成熟度唐古特白刺果风味特征差异。方法 以3个不同采收期唐古特白刺果为试材,采用电子舌味觉分析仪和气相色谱-离子迁移谱法(gas chromatography-ion mobility spectrometry, GC-IMS)对其风味特征进行研究。结果 电子舌结果表明,成熟度C唐古特白刺果中的甜味和鲜味值显著高于成熟度A和B, 而成熟度A的唐古特白刺果咸味值高于成熟度 B 和C。GC-IMS分析表明,不同成熟度唐古特白刺中定性检出36种挥发性有机化合物(volatile organic compounds, VOCs), 其中单体主要包括酯类9种、醛类5种、醇类4种、酮类8种;随着唐古特白刺果成熟度增加,异戊酸甲酯、乙酸-2-甲基丁酯、异戊醇、乙醇、2-戊酮峰体积呈上升趋势,而乙酸乙酯、(E)-2-已烯醛、异戊醛、乙偶姻呈下降趋势。结论 综合电子舌和 GC-IMS结果,唐古特白刺果在成熟度A时咸味值最高,在成熟度C时甜味值最高,在成熟度B时风味物质变化最大。可根据唐古特白刺果不同成熟阶段的风味特点,为其潜在的加工利用价值提供依据。 关键词:唐古特白刺果;成熟度;电子舌;气相色谱-离子迁移谱法;挥发性有机化合物 Analysis of flavor characteristics of Nitraria tangutorum Bobr. fruitat different maturity LI Guang-Ying, CHI Ming, CAO Wen-Xiu', BAI Jia-Rui, ZHOU Xian-Jia, MENG Jiang-Fei (1. Qinghai Light Industry Institute Co., Ltd., Xining 810000, China; 2. College of EnologyNorthwest Agriculture & Forestry University, Yangling 712100, China) ABSTRACT: Objective To explore the flavor characteristics of Nitraria tangutorum Bobr. fruit with differentmaturity. Methods Nitraria tangutorum Bobr. fruits at 3 different harvest periods were used as the experimentalrawmaterials.The flavor characteristicsWasanalyzedby electronic tongue tasteeanalyzer and gaschromatography-ion mobility spectrometry (GC-IMS). Results The results of the electronic tongue showed that thesweetness and umami values of Nitraria tangutorum Bobr. fruits at maturity C were significantly higher than those ofmaturity A and B, and the saltiness value of Nitraria tangutorum Bobr. fruit at maturity A was higher than that ofmaturity B and C. GC-IMS analysis showed that a total of 36 volatile organic compounds (VOCs) were identified inNitraria tangutorum Bobr. fruits at different maturity, of which the monomers mainly included 9 kinds of esters, 5 kindsof aldehydes, 4 kinds of alcohols and 8 kinds of ketones. With the increase of the maturity of Nitraria tangutorum Bobr.fruit, the peak volumes of methyl isovalerate, 2-methyl butyl acetate, isoamyl alcohol, ethanol and 2-pentanoneincreased, while ethyl acetate, (E)-2-hexenal, isovaleral and acetoin decreased. Conclusion According to thecomprehensive results of electronic tongue and GC-IMS, Nitraria tangutorum Bobr. has the highest saltiness value at 基金项目:青海省科技厅应用基础研究项目(2021-ZJ-772) Fund: Supported by the Applied Basic Research Project of Science and Technology Department of Qinghai Province (2021-ZJ-772) *通信作者:孟江飞,博士,教授,主要研究方向为葡萄与葡萄酒研究。E-mail: mjfwine@nwafu.edu.cn *Corresponding author: MENG Jiang-Fei, Ph.D, Professor, College of Enology, Northwest Agriculture & Forestry University, Yangling 712100, Shanxi, China. E-mail: mjfwine@nwafu.edu.cn maturity A, the highest sweetness value at maturity C, and the greatest change of flavor substances at maturity B.According to the change characteristics of flavor of Nitraria tangutorum Bobr. at different maturities, it can provide abasis for its potential processing and utilization value. KEY WORDS: Nitraria tangutorum Bobr. fruits; maturity; electronic tongue; gas chromatography-ion mobilityspectrometry; volatile organic compounds 0 引 言 唐古特白刺(Nitraria tangutorum Bobr.)隶属于蒺藜科(Zygophyllaceae)白刺属(Nitraria L.),主要分布在青藏高原柴达木盆地的沙地和盐碱地带,具有良好的抗逆特性。唐古特白刺花期在5~6月,果实成熟期在8~9月,成熟的唐古特白刺果晶莹剔透、红似珍珠、紫如玛瑙,被誉为“高原红珍珠”,被用作食物已有数千年历史。这种小浆果不仅具有饲用价值,也可用于食品工业生产果啤图、果汁4和乳酸菌复合饮料等。唐古特白刺果富含维生素、类胡萝卜素、花青素等营养成分同,其果实提取物具有降血脂、抗氧化图、降血糖和神经保护10]等多种功效。 目前,关于唐古特白刺果研究集中在营养成分、功效成分及药理活性方面,而对其风味(滋味和气味)研究较少。白刺果属于浆果类果实,风味是评价果实的重要指标之一,其优劣影响果实的加工和产品品质。果实的风味与其成熟度密切相关。孙莹等(12)研究了成熟度对纽荷尔脐橙香气成分的影响,发现脐橙在成熟的过程中柠檬烯含量的增加使其果实香气不断增加。高利萍等(13]采用电子舌和电子鼻结合多元统计分析区分出不同成熟度草莓鲜榨汁的风味品质。由此可见,果实成熟度很大程度上影响其风味特征。 电子舌在食品的滋味判别、味觉指标量化及评价中应用广泛,特别在果汁(141、果酒15)的味觉特征分析及果实品种区分方面应用成熟。气相色谱-离子迁移谱法(gaschromatography-ion mobility spectrometry, GC-IMS)是近年新兴的气味定性定量检测技术,比传统气相色谱-质谱法、电子鼻等技术,具有样品前处理和操作简单、高分离度、低检出限、风味物质可视化等特点16,已广泛应用于杏17、沃柑I18]、黑枣119]等果实挥发性风味分析方面。因此,本研究采用电子舌味觉分析仪和 GC-IMS, 从滋味和气味两个角度分析3种不同成熟度对唐古特白刺果风味的影响,为唐古特白刺资源加工利用方面提供依据。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 唐古特白刺果采自青海省德令哈市柯鲁柯镇。根据采摘时间不同,将唐古特白刺果成熟度标记为成熟度 A(2021年8月16日)、成熟度 B (2021年9月2日)和成熟 度C (2021年9月17日)3种。选取 20~30丛左右无病虫害、长势良好的唐古特白束植株采摘颜色、大小相近的果实,每批次随机采摘约 2.0 kg, 装在放有干冰的泡沫盒后立即运回实验室,剔除杂质和烂果,用蒸馏水喷淋,洗涤表面浮尘,沥干水分备用。唐古特白刺果的感官特点如表1所示。 表1 不同成熟度唐古特白刺果感官特点 Table 1 Sensory characteristics of Nitraria tangutorum Bobr.fruits at different maturity 成熟度 果实外观 气味 汁液 滋味 成熟度 A 果皮红色、颜色鲜 艳、果实饱满 果香味较淡 较少 甜中带酸 成熟度B 果皮紫红色、颜色 偏暗、果实饱满 果香味较浓 较多 酸甜微 成熟度C 果皮深紫黑色、果 实饱满 果香味浓郁 较多 酸甜可口 1.2 仪器与设备 BT125D电子分析天平(感量 0.0001 g, 德国赛多利斯科学仪器有限公司);数显手持式糖度计(日本 ATAGO 公司); TS-5000Z 型味觉分析仪(日本 INSENT公司); MXT-5色谱柱(15 mx0.53 mm, 1 um)、FlavourSpec@ GC-IMS 联用仪(德国G.A.S.公司) 1.3 实验方法 1.3.1 理化指标 采用斐林试剂滴定法测定还原糖含量,结果以葡萄糖计[201。参考黄婷等21的方法测定可溶性固形物含量。 1.3.2 味觉特征测定 参照高利萍等31的方法测定白刺果味觉特征值。 1.3.3 挥发性物质测定 顶空进样条件:将不同成熟度唐古特白刺果破碎后,称取2.0g果皮及果汁的破碎样品于20mL顶控进样瓶中,40℃孵化 15 min, 进样针温度85℃,进样体积为 500uL。GC 条件: MXT-5色谱柱(15 mx0.53 mm, 1 pm), 载气N(纯度≥99.999%),载气流量程序为 0~2 min, 2~15 mL/min;2~20 min, 20~80 mL/min。 IMS条件:漂移管长度98mm;管内线性电压 500 V/cm; 漂移管温度45℃;漂移气N(纯度≥99.999%);漂移气流速150 mL/min;放射源为β射线(气,H);离子化模式为正离子。 1.4 数据处理 采用 Origin 2016 绘图, 采用 IBM SPSS Statistics 24.0统计软件进行单因素方差分析, P<0.05时表示差异显著。使用GC-IMS仪自带的分析软件 LAV 及GC-IMS Library Search 软件内置数据库对挥发性物质进行定性分析;采用 Gallery Plot插件和 Dynamic 插件对不同成熟度唐古特白刺果挥发性有机化合物(volatile organic compounds, VOCs)进行图谱对比和主成分分析(principal component analysis,PCA)。 2 结果与分析 2.1 不同成熟度唐古特白刺果滋味分析 2.1.1 电子舌味觉特征分析 采用电子舌测定不同成熟度唐古特白刺果味觉特征值,结果如图1所示。因为电子舌酸味的无味点为-13,咸味的无味点为-6,其他指标的无味点均为0,所以当样品的味觉值低于无味点时说明样品无此味道,味觉值高于无味点时则有此味道(21)。不同成熟度唐古特白刺果的酸味和苦味在无味点以下,表明白刺果无酸味和苦味特征;后苦味、涩味、后涩味也在无味点,说明白刺果也无苦味和涩味特征。而咸味、甜味、丰富度和鲜味明显高于无味点,因此咸味、甜味、丰富度和鲜味指标可作为3种不同成熟度唐古特白刺果的味觉特征。 图1不同成熟度唐古特白刺果的味觉特征雷达图 Fig.1 Radar diagram of taste characteristics of Nitraria tangutorumBobr. fruits at different maturity 2.1.2 不同成熟度唐古特白刺果滋味分析 3种不同成熟度唐古特白刺果还原糖和可溶性固形物含量见表2。随着果实成熟增加,唐古特白刺果的可溶性固形物、还原糖含量均呈上升趋势,且存在显著性差异(P<0.05),在果实发育过程中,糖组分是一个动态变化的过程。按糖积累特点,唐古特白刺果与甜樱桃231、桑葚124等浆果相似,属于糖直接积累型果实,果实中可溶性糖组分主要来自于蔗糖、葡萄糖和果糖。因此,随着果实成熟, 还原糖、可溶性固形物含量随之增加。 表2 不同成熟度唐古特白刺果理化指标(n=3,g/100g) Table 2 Physicochemical indexes of Nitraria tangutorum Bobr.fruits at different maturity (n=3) 成熟度 A B C 还原糖 14.22±0.20 14.52±0.08 15.00±0.09" 可溶性固形物 24.83±0.04 27.22±0.09° 28.43±0.02 注:同行不同小写字母分别表示差异显著(P<0.05)。 由图2可知,不同唐古特白刺果同种属性(鲜味、丰富度、咸味、甜味)之间存在显著差异(P<0.05),但丰富度和甜味在成熟度 B、C无显著差异(P>0.05)。随着成熟度增加,唐古特白刺果的鲜味和甜味特征值呈递增趋势,丰富度变化不大,而咸味味觉特征值随着成熟度增加而显著降低。成熟度A的唐古特白刺果咸味值最强,鲜味值和甜味值最低,与表1滋味有所不同,原因是电子舌与真实味觉评价具有差异性2。成熟度C的唐古特白刺果与之结果相反。甜味随着成熟度增加而增加,与果实的还原糖与可溶性固形物含量增加有关261。咸味主要源于 Na*、K*等无机阳离子,白刺果吸收了较多土囊中无机盐离子,所以会呈现出咸味,这与唐古特白刺分布在盐分高的荒漠地带,可减轻土地盐碱化程度的状况相符。但随着成熟度增加,咸味值显著下降,可能是果实为了平衡细胞液和原生质的渗透压,启动泌盐功能,保证其在盐碱化土壤中生长。同时白刺果的鲜味特征值相对较高,与其含有较高的无机离子含量可能也有关系27。 图2不同成熟度唐古特白刺味觉特征值(n=3) Fig.2 Taste characteristic values of Nitraria tangutorum Bobr. fruitsat different maturity (n=3) 2.2 唐古特白刺果挥发性物质 2.2.1 不同唐古特白刺中的挥发性物质分析 不同成熟度的唐古特白刺果 GC-IMS二维谱图如图3A 所示。根据图中反应离子峰(色点)的有无或者颜色深浅 能够直观表现不同样品之间的 VOCs 种类及浓度差异。不同成熟度的唐古特白刺果峰数和峰位大致相同,但随成熟度增加,点的数量逐渐减少。说明不同成熟度唐古特白刺果在 VOCs种类上差异较小, VOCs 的含量随着成熟时间的变化而变化,其中一些 VOCs 含量降低,甚至消失,但有些点的颜色加深,说明相应的 VOCs 含量上升。如图 3B所示,当以成熟度A唐古特白刺为参照差异对比时,可直观地看出其他两组样品中对应的 VOCs 浓度高低,唐古特白刺果 VOCs 含量在成熟过程中有升高也有降低。 2.2.2 不同成熟度唐古特白刺果 VOCs 定性分析 由表3可知,唐古特白刺果中共鉴定出36种VOCs(包括单体及部分物质的二聚体),当 VOCs 浓度过高时,出现两个分子时共用一个正电荷,形成二聚体的现象128]。本研究检出的单体主要包括9种酯类、5种醛类、4种醇类和8种酮类。 其中,酯类物质对果实香气的形成具有重要作用,在 果实成熟过程中,主要以氨基酸、糖和脂质为前体合成酯类化合物2。酯类化合物为果实提供果香味,乙酸乙酯具有苹果、葡萄、草莓的果香[291,丙酸丁酯具有香蕉香气,异戊酸甲酯具有苹果、菠萝果香30。如表3所示,随着唐古特白刺成熟度的增加,乙酸乙酯、丙酸丁酯峰体积逐渐减少,而异戊酸甲酯、乙酸-2-甲基丁酯等峰体积逐渐增加,其中乙酸乙酯峰体积最大且降低幅度最大,成熟度A到C, 峰体积降低了 84.64%。异戊酸甲酯峰体积增幅最大,成熟度A到C,峰体积增加了 119.69%。 脂肪酸降解可产生醛类化合物。醛类化合物在果实中主要呈现青草香、果香和苦杏仁味。如(E)-2-己烯醛具有青草味、绿苹果味,苯甲醛具有果香、杏仁味,异戊醛具有苹果、桃子果香味1301。随着唐古特白刺果成熟度的增加,(E)-2-己烯醛和异戊醛峰体积有明显下降趋势,其中(E)-2-己烯醛峰体积降低幅度最大,成熟度A到C,峰体积降低了59.52%。 表3 不同成熟度的唐古特白刺 VOCs 定性分析结果与峰面积 Table 3 Qualitative analysis results and peak areas of VOCs of Nitraria tangutorum Bobr. fruits at different maturity 编号 CAS 中文名称 分子量 保留指数 保留时间/sS迁移时间/ms 峰体积 A B C 酯类 1 C109217 丁酸丁酯 144.2 1001.6 353.257 1.340 213.697 112.875 119.083 2 C590012 丙酸丁酯-M 130.2 910.4 272.468 1.288 721.874 506.193 483.708 3 C590012 丙酸丁酯-D 130.2 910.0 272.123 1.724 1073.743 453.888 513.982 4 C105668 丁酸丙酯-M 130.2 899.1 262.798 1.264 1026.123 816.206 838.440 5 C105668 丁酸丙酯-D 130.2 898.3 262.107 1.692 1528.695 642.933 770.605 6 C624419 乙酸-2-甲基丁酯-M 130.2 884.5 252.782 1.317 472.917 508.653 517.956 7 C624419 乙酸-2-甲基丁酯-D 130.2 883.8 252.437 1.709 417.466 373.005 363.708 8 C556241 异戊酸甲酯-M 116.2 775.5 195.509 1.202 302.053 300.028 282.647 9 C556241 异戊酸甲酯-D 116.2 772.6 194.367 1.534 581.103 1200.488 1276.617 10 C637785 丙酸异丙酯 116.2 752.9 186.371 1.564 11.096 123.079 99.442 11 C123864 乙酸丁酯-M 116.2 809.7 212.707 1.240 103.353 102.435 103.844 12 C123864 乙酸丁酯-D 116.2 809.7 212.707 1.624 130.316 19.146 52.495 13 C141786 乙酸乙酯-M 88.1 607.8 138.514 1.100 294.698 235.576 190.975 14 C141786 乙酸乙酯-D 88.1 614.3 140.240 1.340 3754.382 3807.700 576.587 15 C79209 乙酸甲酯 74.1 537.9 119.664 1.196 425.278 412.423 370.066 醛类 16 C5910850 2,4-庚二烯醛 110.2 990.3 340.610 1.193 23.815 87.651 96.205 17 C66251 正己醛-M 100.2 796.8 205.790 1.254 497.823 319.478 299.977 18 C66251 正己醛-D 100.2 795.1 204.877 1.566 1943.546 426.192 527.199 19 C100527 苯甲醛 106.1 961.0 315.640 1.152 142.571 75.999 113.836 表3(续) 编号 CAS# 中文名称 分子量 保留指数 保留时间/s 迁移时间/ms 峰体积 A B C 20 C6728263 (E)-2-己烯醛-M 98.1 856.5 237.776 1.183 1738.948 728.651 703.944 21 C6728263 (E)-2-己烯醛-D 98.1 852.2 235.492 1.520 7888.904 933.188 1002.680 22 C590863 异虎醛 86.1 657.9 152.013 1.405 2042.305 1700.784 1691.049 醇类 23 C111273 正己醇-M 102.2 872.9 246.565 1.324 18.797 28.271 24.050 24 C111273 正己醇-D 102.2 871.2 245.688 1.638 12.871 21.085 17.206 25 C123513 异戊醇 88.1 733.8 178.603 1.492 1032.576 2478.638 2288.565 26 C107039 丙硫醇 76.2 634.0 145.571 1.362 237.261 302.475 267.557 27 C64175 乙醇 46.1 460.5 98.767 1.131 1813.071 2056.671 2097.457 28 酮类 126.2 343.270 1.179 48.407 105.266 C110930 993.4 170.535 108.155 29 2,3-丁二酮 88.1 713.9 132.781 1.333 936.146 249.719 136.585 31 C431038 3-戊酮 86.1 701.6 165.580 1.359 171.483 1163.155 1002.537 160.567 32 C107879 1-戊烯-3-酮-M 86.1 689.3 160.357 1.375 89.390 550.845 39.542 34 84.1 688.8 C1629589 甲乙酮 84.1 689.5 132.116 1.315 442.624 21.917 226.482 35 C67641 72.1 584.1 110.496 1.120 4807.903 5638.840 4966.687 丙酮 注:M表示化合物结构为单体,D表示化合物结构为二聚体。 醇类化合物是由支链氨基酸的代谢或者脂肪酸为前体生成7。在白刺果中呈现清香、酒香,如乙醇表现为清香和酒香,异戊醇表现为酒精、果味,丙硫醇为甜洋葱味[31。随着唐古特白刺果成熟度的增加,醇类物质峰体积不断增加,其中异戊醇峰体积最大且增加幅度最大,增加了 54.88%。 酮类化合物主要提供奶油、薄荷味及辛辣调料味,如乙偶姻、2,3-丁二酮表现为奶油香气B0,丙酮、3-戊酮、2-戊酮为薄荷味,1-戊烯-3-酮具有辛辣芥末、洋葱和胡椒味2。随着成熟度的增加,其中甲基庚烯酮呈现增加趋势,而乙偶姻、1-戊烯-3-酮呈现降低趋势,其中1-戊烯-3-酮降低幅度最大,降低了 95.90%。酮类物质中峰体积最大的是丙酮,成熟度B唐古特白刺果的含量最高。 2.2.3 Gallery Plot 指纹谱图分析 为了更加全面地对比3种不同成熟度唐古特白刺果的挥发性化合物组分差异性,使用LAV 软件的 Gallery Plot插件,将3种不同成熟度唐古特白刺果的 GC-IMS 二维图谱中所有待分析峰自动生成指纹图谱(图4)。唐古特白刺果中共检出 48种 VOCs, 其中已知成分36种,未知成分12种。区域1是成熟度A 唐古特白刺果的特征峰区域,主要特征挥发性风味物质包括正己醛、丁酸丁酯、1-戊烯-3-酮、(E)-2-己烯醛、乙酸丁酯、异戊醛、乙偶姻等,其中(E)-2-己烯醛、丁酸丁酯、乙偶烟、1-戊烯-3-酮4种VOCs 在成熟度B和成熟度C中较少甚至没有,说明这4种 VOCs 随 着果实的成熟逐渐减少。区域2是成熟度B和C唐古特白刺果的特征峰区域,主要特征挥发性风味物质为正己醇、2,3-丁二酮、2-戊酮、甲基庚烯酮、2,4-庚二烯醛、甲乙酮。从区域2可以看出,丙硫醇、2,3-丁二酮、丙酸异丙酯、甲乙酮、2-戊酮、2,4-庚二烯醛、正己醇共计7种VOCs 为成熟度B和成熟度C唐古特白刺果共有特征挥发性风味物质,而且除2,4-庚二烯醛外,其余 VOCs 含量在成熟度 B 中明显高于成熟度C, 推测这 6种 VOCs 变化与其果实在成熟过程中理化特性、营养成分等的变化密切有关331。 2.2.4 不同成熟度白刺果 VOCs 主成分分析 PCA 是多元统计分析中常见的数据分析方法, PCA可以根据不同样本中的主要成分因子的贡献率来评估样品之间的规律性和差异性[34-35]。如图5所示,第1主成分和第2主成分的贡献率分别为78%和15%,降维后两个主成分累积贡献率为93%, 能较好的表征原始变量的特征差异。组内各样品相对距离较近,说明样品的重复性较好,在不同的贮藏时间,3种不同成熟度唐古特白刺果 VOCs 基本分布在不同区域,表明样品之间的 VOCs 存在差异,成熟度A唐古特白刺果与成熟度B、C唐古特白刺果距离最远,具有明显的特征差异。成熟度 B、C唐古特白刺果距离较近,表明唐古特白刺果到一定成熟阶段,风味物质变化较小。3个不同成熟度唐古特白刺果样品之间没有重叠部分,说明可以通过GC-IMS 可以区分出不同成熟度白刺果的风味特征。 注:横坐标1.0处红色竖线为反应离子峰(经归一化处理),反应离子峰两侧的每一个点代表一种 VOCs, 颜色越深表示含量越高;B图以成熟度A唐古特白刺光谱图为参考,红色代表该物质在该样品中浓度高于参照样品,颜色越深,浓度越高,而蓝色则代表低于参照样品,颜色越浅,浓度越低。 图3不同成熟度唐古特白刺果 VOCs 二维谱图(A)和差异谱图(B) Fig.3Two dimensional spectra (A) and difference spectra (B) of VOCs in Nitraria tangutorum Bobr. fruits at different maturity 注:一行代表一个样品的挥发性成分组成;图中一列代表某种 VOCs 在不同样品中的信号峰;信号峰的颜色明暗代表该物质的浓度高低。 图4 不同成熟度唐古特白刺 Gallery Plot 指纹谱图 图55不同成熟度唐古特白刺果PCA图 Fig.5 PCA figure in Nitraria tangutorum Bobr. fruits at differentmaturity 3 结 论 本研究主要采用电子舌味觉分析仪和 GC-IMS 分析了不同成熟度唐古特白刺果风味特征。发现不同成熟度唐古特白刺果滋味特点均是以甜味、咸味和鲜味为主。其中成熟度 C中的甜味和鲜味值高于成熟度A和B, 而成熟度A的咸味值高于成熟度B 和C。从3种不同成熟度唐古特白刺果中共鉴定出36种 VOCs, 主要包括酯类、醛类、醇类和酮类。随着唐古特白刺果成熟度增加,异戊酸甲酯、乙酸-2-甲基丁酯、异戊醇、乙醇、2-戊酮峰体积呈上升趋势,而乙酸乙酯、(E)-2-己烯醛、异戊醛、乙偶姻峰体积呈下降趋势。 后续可增加 VOCs定量分析,结合气味活力值分析唐古特白刺果中特征香气物质,结合特征香气物质和感官香气属性,构建理化指标、味觉特征值、特征香气物质与感官属性之间的关联性,以此明确唐古特白刺果在成熟过程中的风味变化特征,为唐古特白刺果资源深加工提供科学依据。 参考文献 []杨仁明,索有瑞,王洪伦,唐古特白刺果化学成分和功效作用研究进展[].天然产物研究与开发,2012,24(7):6. 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