基于HS-SPME-GC-...方式下西瓜籽特征性香气差异_张茹茹.pdf

基金项目:校企合作重大项目(编号:W J S K F );校企合作重大项目(编号:W J S K F )作者简介:张茹茹,女,合肥工业大学在读硕士研究生.通信作者:李述刚(),男,合肥工业大学教授,博士生导师,博士.E m a i l:l i s h u g a n g h f u t e d u c n收稿日期:改回日期:D O I:/j s p j x 文章编号 ()基于H S S PME G C O M S和E n o s e解析不同热加工方式下西瓜籽特征性香气差异C o m b i n a t i o no fH S S P M E G C O M Sa n dE n o s er e v e a l e d t h ec h a r a c t e r i s t i ca r o m ad i f f e r e n c e so fw a t e r m e l o ns e e d su n d e rv a r i o u s t h e r m a l p r o c e s s i n g t r e a t m e n t s张茹茹ZHANGR u r u余雄伟Y UX i o n g w e i欧阳辉O U Y ANG H u i彭武P ENG W u徐玮键XU W e i j i a n付琴利F UQ i n l i李述刚L IS h u g a n g(合肥工业大学食品与生物工程学院,安徽 合肥 ;武汉旭东食品有限公司,湖北 武汉 )(S c h o o l o fF o o da n dB i o l o g i c a lE n g i n e e r i n g,H e f e iU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g y,H e f e i,A n h u i ,C h i n a;W u h a nX u d o n gF o o dC o,L t d,W u h a n,H u b e i ,C h i n a)摘要:目的:解析不同热处理下西瓜籽风味差异.方法:借助顶空固相微萃取气相色谱嗅闻质谱技术(H S S PME G C O M S)和电子鼻(E n o s e)分析技术.结果:热加工使西 瓜籽 由浅 淡 的清 香向 浓郁 的 烤香 转 变;基 于H S S PME G C O M S共检测到 类 种挥发性化合物,其中吡嗪类、醇类和醛类分别占总挥发性物质含量的 ,;微波处理后西瓜籽中挥发性化合物 高 达 种,且 吡 嗪 类 物 质 占 挥 发 性 物 质 含 量 的 .结论:热加工方式对西瓜籽香气影响显著,对比空气油炸和烘制加工,微波处理后西瓜籽香气更为浓郁.关键词:西瓜籽;挥发性化合物;H S S PME G C O M S;电子鼻;烘烤;空气油炸;微波A b s t r a c t:O b j e c t i v e:T h i ss t u d ya i m e dt oe x p l o r et h ed i f f e r e n c e si n t h e a r o m a o f w a t e r m e l o n s e e d s u n d e r d i f f e r e n tt h e r m a lp r o c e s s e s M e t h o d s:T h ea n a l y s i st e c h n i c ss u c ha s H e a d s p a c e S o l i d P h a s e M i c r o E x t r a c t i o n G a s C h r o m a t o g r a p h y O l f a c t o r y M a s sS p e c t r o m e t r y(H S S PME G C O M S)a n dE l e c t r o n i cN o s e(E n o s e)w e r ea p p l i e d R e s u l t s:T h e r m a lp r o c e s s i n gc h a n g e dt h ef l a v o ro fw a t e r m e l o ns e e d s f r o ml i g h t f r a g r a n c e t os t r o n gr o a s t e df l a v o r;At o t a l o f c a t e g o r i e s i n c l u d i n g v o l a t i l ec o m p o u n d sw e r ed e t e c t e d w i t ht h eh e l po f H S S PME G C O M S,a m o n gw h i c hp y r a z i n e s,a l c o h o l sa n da l d e h y d e sa c c o u n t e df o r ,a n d o f t h e t o t a l v o l a t i l e c o m p o u n d s,r e s p e c t i v e l y;I na d d i t i o n,v o l a t i l ec o m p o u n d sw e r ed i s c o v e r e di nw a t e r m e l o ns e e d sa f t e rm i c r o w a v et r e a t m e n t,a n dp y r a z i n e sa c c o u n t e df o r a m o n g a l lt h e s e v o l a t i l e c o m p o u n d s C o n c l u s i o n:T h e r m a lp r o c e s s i n gt r e a t m e n ts h o w e d s i g n i f i c a n ti n f l u e n c eo nt h ea r o m ao fw a t e r m e l o ns e e d s,a n dt h ea r o m ao fw a t e r m e l o ns e e d sa f t e rm i c r o w a v et r e a t m e n tw a sm o r ei n t e n s et h a na i r f r y i n ga n db a k i n gt r e a t m e n t K e y w o r d s:w a t e r m e l o ns e e d s;v o l a t i l ec o m p o u n d s;H S S PME G C O M S;e l e c t r o n i cn o s e;a i r f r y i n g;b a k i n g;m i c r o w a v e风味是目前坚果行业的一个热点研究领域.坚果风味易受品种、产地、贮运条件、加工方式等因素影响.热处理被认为是坚果提香加工的有效手段,然而大量的研究发现不同热加工方式提香效果不同,如微波在山茶籽油、腰果中有较好的提香效果,烘烤使得小豆、豌豆风味发生了很大变化,而空气油炸原理为热风干燥,即通过加热丝加热空气,在内部形成高速循环热流以达到高温干燥或烘烤的效果.西瓜籽因其天然风味寡淡在生产加工过程中关注度较低,目前对西瓜籽的研究多集中在蛋白质和油脂的提取优化及功能特性上,而就热加工对其风味变化的研究更少.因此,为提升西瓜籽F OO D&MA CH I N E R Y第 卷第期 总第 期|年月|产品风味,探究不同热加工方式下西瓜籽风味变化差异,构建一种新型的产品香气提升技术手段对休闲西瓜籽产业发展具有重要的指导意义.目前国内外对于挥发性化合物的提取方法主要包括超临界流体萃取、固相微萃取、顶空吸附等,顶空固相微萃取气相色谱嗅闻质谱技术(H S S PME G C O M S)因准确性、高分离性和物质鉴定的优越性而被广泛应用于食品中挥发性成分的检测;电子鼻(E n o s e)作为一种气味检测技术,通过模仿人类的嗅觉系统,对食品的新鲜度进行快速和较低成本的感官信息分析.近年来,多种技术相结合对食品中挥发性化合物进行研究已经成为热门话题.D o u等 通过H S S PME G C M S结合E n o s e对月和月收获的巴西和广粉号香蕉果实挥发性成分进行研究,发现月收获的香蕉醛类物质含量更高导致香蕉香气更明显.Z h a n g等 通过化学计量技术结合H S S PME G C M S对热风干燥后的咖啡豆进行了挥发性化合物分析,发现苯甲醛、D柠檬烯、苯乙烯等物质在干燥过程中含量较高;并通过E n o s e对不同干燥时间处理下的咖啡豆进行了区分.研究拟以中国新疆维吾尔自治区产的西瓜籽为研究对象,借助H S S PME G C O M S和E n o s e等技术手段,对比分析空气油炸、微波和烘烤种热加工方式对西瓜籽特征性香气影响,通过聚类与相关性分析明确其特征性香气成分,旨在为西瓜籽加工提供技术支撑.材料与方法材料与仪器西瓜籽仁:市售;环己酮:H P L C级,美国S i g m a A l d r i c h公司;微波炉:M L C型,广东省美的集团有限公司;空气 炸 锅:K L V F 型,山 东 省 九 阳 股 份 有 限公司;烤箱:X U型,广东省格兰仕集团有限公司;恒温水浴锅:HH 型,常州亿通分析仪器制造有限公司;电子天平:C P 型,奥豪斯仪器有限公司;气相 色 谱质 谱 联 用 仪:A g i l e n t C型,美 国A g i l e n t公司;固相微萃取手动进样器、固相微萃取纤维:/mC A R/P DM S/D V B型,美国S u p e l c o公司;电子鼻:P E N 型,德国A i r s e n s e公司.试验方法样品热处理参照L e m a r c q等 的方法,略微修改:将西瓜籽仁(g)在微波炉中 W处理m i n(MV);将西瓜籽仁(g)在空气炸锅中 处理m i n(AO);将西瓜籽仁(g)在烤箱中 处理m i n(R T).样品处理后,冷却至室温,以未经处理的西瓜籽仁(C K)作为对照组,使用前在 保存,最多放置d.气相色谱质谱分析()顶空固相微萃取条件:准确称取g研磨好的西瓜籽样品于 m L顶空进样瓶中,向样品中加入L内标物(环己酮,g/L)后迅速密封.样品在 水浴条件下平衡 m i n后,插入老化 m i n后的萃取头,在 条件下萃取 m i n,萃取结束后在G C M S进样口()以不分流模式解析m i n.()色谱条件:色谱柱为D B WA X毛细管柱(m mm m);升 温 程 序 为 起 始 温 度 ,以/m i n升温至 ,保持m i n,再以/m i n升温至 ,并保持m i n;载气(H e)流速m L/m i n;进样口温度为 ,进样方式设置为不分流模式.()质 谱 条 件:电 子 轰 击(E I)离 子 源;电 子 能 量 e V;四极杆温度 ,离子源温度 ,质量扫描范围为 (m/z).()定性方法:正构烷烃混合物单独进样,进样 量L,升温程序和G C M S检测条件一致,分离出的未知物与N I S T 谱库进行检索,并与标准品的保留指数(R I)值进行对比.按式()计算化合物保留指数.RI,i n (TiTn)Tn Tn,()式中:RI,i 保留指数;n 碳原子的个数;Ti 待测组分的调整保留时间,m i n;Tn 具有n个 碳 原 子 的 正 构 烷 烃 调 整 保 留 时间,m i n;Tn 具有n个碳原子的正构烷烃调整保留时间,m i n.()定 量 方 法:使 用 内 标 法 定 量,环 己 酮(n g/m L)为内标物,并根据内标的质量浓度计算样品中挥发性化合物的质量浓度,定量公式:Cx,iAxCiAi,()式中:Cx,i 样品中挥发性化合物质量浓度,n g/m L;Ci 内标物质量浓度,n g/m L;Ax 样品中挥发性化合物的峰面积;Ai 内标物的峰面积.电子鼻分析参照H o n g等 的方法并修改.使用电子鼻对西瓜籽样品进行挥发性化合物分析,该分析仪器由 个传感器组成,其类型及性能描述详见表.电子鼻条件:准确称取g研磨好的西瓜籽样品置于基础研究F UN DAME NTA LR E S E AR CH总第 期|年月|表P E N 电子鼻中各个传感器的响应类型T a b l eR e s p o n s e t y p e so f s e n s o r s i nP E N e l e c t r o n i cn o s e阵列序号传感器名称性能描述W C对芳香化合物敏感W S对氮氧化合物敏感W C对氨水、芳香化合物敏感W S对氢气有选择性W C对碳氢化合物、芳香化合物敏感W S对环境中的甲烷有强选择性W W对无机硫化物、萜烯类敏感W S对醇类、醛酮类敏感W W对芳香化合物、有机硫化物敏感 W S对长链烷烃敏感 m L顶空瓶中,加盖密封后在 水浴条件下平衡 m i n,同时收集样品中的挥发物.测量阶段持续 s,足以让传感器达到稳定的信号值.传感器清洗时间为 s,载气流速为 m L/m i n.气味活度值(OAV)的计算按式()计算从西瓜籽样品中获得的所有气味剂的OAV,即每种化合物的浓度(由H S S PME G C O M S定量分析获得)与水中相对应的气味阈值的比率.OAV,iCiTi,()式中:OAV,i 气味活度值;Ci 挥发性化合物质量浓度,n g/m L;Ti 化合物气味阈值,m g/k g.感官分析选取名感官敏锐的成员(名女性和名男性,年龄 岁)对种样品进行感官评估.选取个芳香属性来评估种样品的香气特征,即清香、果香、焦香、油脂香、烤坚果香、绿色,并使用以下评分标准评估种不同气味的强度:(极弱),(弱),(中),(强),(非常强).不同小组成员对每个样品进行次评估,数据表示为平均值.数据处理试验均重复次,结果以平均值和标准差表示.使用方差分析(AVOVA)分析统计差异,显著性水平为,确定不同热处理方式下的明显差异;使用统计S P S S软 件(v ,S P S S I n c,C h i c a g o,I L,U S A)分析;使 用 在 线 工 具M e t a b oA n a l y s t(h t t p s:/w wwm e t a b o a n a l y s t c a/)进行主成分分析(P C A);聚类热图和雷 达 图 分 别 由T B T o o l s 软 件 和O r i g i n 软 件(O r i g i n L a bI n c,U S A)进行绘制;使用U n s c r a m b l e r(C AMOA S A,O s l o,N o r w a y)进 行 偏 最 小 二 乘 回 归(P L S R)分析西瓜籽样品、感官属性和关键香气化合物之间的相关性.结果与分析西瓜籽样品的香气成分分析坚果中的特征性风味主要来源于挥发性化合物,西瓜籽本身带有的清香以及热加工后特有的坚果风味已经成为消费者选择的主要影响因素.由表可知,研究共检测出 种挥发性化合物,其中C K 种、AO 种、MV 种 和R T 种,具 体 包 含 醇 类 种,吡 嗪 类 种,烯烃类 种,醛类和酮类各 种,酯类、烷烃类和苯环类各种,吡啶类种,呋喃类和吡咯类各种,醚类、酚类、咔唑类、吡唑类、哒嗪类和噻唑类各种以及其他类挥发性化合物种,详细信息见表.如图所示,热加 工方 式对 西 瓜籽 风味 影 响 显 著(P).其挥发性化合物峰面积大小依次为MVAOR TC K,说明热加工方式对西瓜籽具有不同的提香效果,其中MV的提香效果最佳.各处理组中醇类物质变化显著(P),C K、AO、MV、R T组样品中醇类物质含 量 分别 占挥 发 性物 质总 量的,为西瓜籽提供浓郁的水果清香;相比于C K组,各处理组中均检测到较高含量的己醛,分别 占AO、MV、R T的挥发性物质总量的,为产品提供清香、果香、木香;D柠檬烯作为典型的烯烃类化合物在C K、AO、MV、R T中均被检测到,其含量分别占挥发性物质总量的,为西瓜籽提供柑橘、薄荷香气;据报道 ,吡嗪类化合物是高温处理下美拉德反应的特定产物,为食品提供了独特的烘烤、坚果、焦香和爆米花样香气,在AO、MV、R T样品中分别检测出,种吡嗪类化合物,分别占挥发性物质总量的,;其中组样品中,二甲基吡嗪含量最高,分别占总挥发性物质的,为 西 瓜 籽 提 供 可 可、烤 坚 果、烤 肉 等香气.综上所述,热加工方式对西瓜籽特征香气影响显著,C K样品组中以醇类、烯烃类化合物为主,AO、MV中则以醛类、吡嗪类化合物为主,而R T中则以醇类、吡嗪类化合物为主.相比于空气油炸与烘烤,微波处理下样品香气最为浓郁,其中,二甲基吡嗪含量高达,使西瓜籽呈现典型的烤坚果香.气味活度值(OAV)分析OAV用于评估香气化合物对于坚果气味的贡献,一般认为OAV的化合物对样品特征香气具有积极作用.组样品中,共检出 种OAV的化合物,为更加直观了解这些化合物在西瓜籽整体风味中的作用,将其进行热图分析.如图所示,C K、AO、MV、R T组样品中OAV的化合物分别有,种.C K中D柠檬烯、正己醇、草蒿脑的OAV值较高,为西瓜籽|V o l ,N o 张茹茹等:基于H S S PME G C O M S和E n o s e解析不同热加工方式下西瓜籽特征性香气差异表加工方式对西瓜籽样品挥发性化合物含量的影响T a b l eE f f e c t so fp r o c e s s i n gm e t h o d so nv o l a t i l ec o m p o u n d sc o n t e n t i nw a t e r m e l o ns e e ds a m p l e s类别保留时间/m i n挥发性化合物R I定性含量/(n gg)C KAOMVR T香气描述醇类(S),丁二醇 异丙醇 乙醇 甜 丁醇 葡萄酒(S)()戊醇 甲氧基 丙醇 丁醇 水果清香 甲基 丁醇 威士忌、麦芽香、烧焦 戊醇 香醋 甲氧基 甲基 戊醇 正己醇 树脂香、花香、绿色 苯甲醇,苄基二甲基硅基醚 苯甲醇,TM S衍生物 苯甲醇,T B DM S衍生物 (E)己烯 醇 苔藓、新鲜 (Z)己烯 醇 青草香 环己醇 庚醇 化学、绿色 甲基 庚烯 醇 庚醇 ,丁二醇 水果清香、洋葱 R(R,R),丁二醇 丙二醇 二甲基硅炔二醇 呋喃甲醇 烧焦 壬醇 脂肪、绿色 苯甲醇 甜、花香烷烃类 丁氧基戊烷 ,五甲基庚烷 三氯甲烷 十一烷 烷烃 r e l(R,S),环氧庚烷 十三烷 烷烃 甲氧基吲哚烷 (丙 烯酰氧基)十二烷 烯烃类()蒎烯 蒎烯 松树、松节油 B e t a 蒎烯 松树、树脂香、松节油 蒎烯 桧烯 胡椒、松节油、木材 月桂烯 香醋、葡萄汁、香料基础研究F UN DAME NTA LR E S E AR CH总第 期|年月|续表类别保留时间/m i n挥发性化合物R I定性含量/(n gg)C KAOMVR T香气描述烯烃类 D柠檬烯 柑橘、薄荷 (E)罗勒烯 甜、青草香 松油烯 汽油、松节油 松油烯 松木、塑料 乙基 甲基,己二烯 茴香烯 酯类 丁酸甲酯 乙醚、水果、甜 甲酸己基酯 亚砷酸三(三甲基硅)酯 甲酸庚酯 丁内酯 焦糖、甜 丙酸 甲基 羟基,三甲基戊酯 泛内酯 棉花糖 ,苯二甲酸双(甲基丙基)酯 苯环类 甲苯 油漆 乙苯 间二甲苯 塑料 对二甲苯 邻氯甲苯 异丙基甲苯 柑橘、松树 甲氧基烯丙基苯 甘草、茴香 茴香脑 酮类,戊二酮 奶油、黄油 庚酮 肥皂 乙基环丁酮 羟基 丁酮 黄油、奶油 辛酮 肥皂、汽油 庚烯 酮 金属 ,二羟基苯乙酮,TM S衍生物 甲基 吡咯烷酮 (H吡咯 基)乙酮 坚果、核桃、面包 吡咯烷酮 醛类 甲基丁醛 可可、杏仁 甲基丁醛 麦芽,二羟基苯甲醛 戊醛 杏仁、麦芽、辛辣 己醛 青草、牛油、脂肪 (E)辛烯醛 绿色、坚果、脂肪 苯甲醛 杏仁、焦糖 苯乙醛 蜂蜜、甜 (E,E),癸二烯醛 油炸、蜡、脂肪 戊炔醛|V o l ,N o 张茹茹等:基于H S S PME G C O M S和E n o s e解析不同热加工方式下西瓜籽特征性香气差异续表类别保留时间/m i n挥发性化合物R I定性含量/(n gg)C KAOMVR T香气描述吡嗪类 吡嗪 甲基吡嗪 爆米花 ,二甲基吡嗪 可可、烤坚果、烤牛肉 ,二甲基吡嗪 烤坚果、可可、烤牛肉 乙基吡嗪 花生酱、木材 ,二甲基吡嗪 坚果、花生酱、可可 乙基 甲基吡嗪 乙基 甲基吡嗪 水果、甜 三甲基吡嗪 烤肉、土豆 乙基,二甲基吡嗪 土豆、烤肉 ,二甲基 乙基吡嗪 烧焦、爆米花 乙基,二甲基吡嗪 土豆 ,二乙基 甲基吡嗪 烘烤 甲基 (丙烯基)吡嗪 ,二氢吡咯,a 吡嗪 甲基,三唑基(,a)吡嗪 呋喃类 戊基呋喃 青豆、黄油 乙酰基呋喃 香醋噻唑类 巯基 苯基噻唑 醚类 (丙烯基)苯甲醚 吡唑类 ,二甲基吡唑 酚类 甲氧基 乙烯基苯酚 丁香、咖喱咔唑类 ,:,二苯并咔唑 吡咯类 甲基 H吡咯 甲基 H吡咯 吡啶类 吡啶 酸败 乙酰,二氢吡啶 乙酰 甲基吡啶 哒嗪类 哒嗪 其他 磷酸三(三甲基硅基酯)甲氧基苯基丙酮肟 N甲基N(丙基)乙酰胺 提供柑橘、薄荷、甘草香;AO中D柠檬烯、己醛的OAV值较高,为西瓜籽提供柑橘、脂肪、杏仁香;MV中 乙基 甲基吡嗪、己醛的OAV值较高,为西瓜籽提供可可、烤牛肉以及明显的烤坚果风味;R T中正己醇、己醛的OAV值较高,为西瓜籽提供青草、脂肪香.经过热加工西瓜籽整体香气由浅淡的清香向明显的烤坚果香转变,可能是由于低挥发性的醇类等物质在热加工后损失,而高温处理后美拉德反应产生的醛类和吡嗪类化合物显著增加导致的风味变化.其中MV组样品具有最为明显的烤坚果香,表明微波处理是种热加工方式中最佳的西瓜籽提香方式,与G C M S分析结果相符.感官评价如图所示,C K的香气特征主要为清香、果香、绿色,而种热加工样品主要集中在焦香、油脂香、烤坚果香,其中AO的整体香气略弱于MV和R T组.MV、R T两组样品整体风味最为接近,但R T组可能由于样品焦香味太重,覆 盖了 部分 烤 坚 果 香 味,整 体 来 说 风 味 略 低.基础研究F UN DAME NTA LR E S E AR CH总第 期|年月|MV组样品的烤坚果香味在组样品中最强,对西瓜籽样品整体香气起到了最大贡献.总体而言,种西瓜籽样品之间的感官差异明显,表明西瓜籽的香气特性在热加工后会发生显著变化,且微波处理对西瓜籽的提香效果最好,与G C M S分析结果一致.电子鼻分析研究通过电子鼻对西瓜籽种样品进行了香气特征评估,并将 s的数据转换成雷达图,见图.对于C K样品,在传感器W W、W S、W W处给出了较强的响应.与C K相比,AO、MV、R T整体 风味 的轮 廓 相似,但图不同热加工方式下西瓜籽挥发性化合物的相对峰面积和峰面积F i g u r eR e l a t i v ep e a ka r e a sa n dp e a ka r e a so fv o l a t i l ec o m p o u n d s i nw a t e r m e l o ns e e d su n d e rd i f f e r e n t t h e r m a l p r o c e s s i n gm e t h o d s图不同热加工处理下西瓜籽样品中挥发性化合物(OAV)的热图F i g u r eT h e r m o g r a mo fv o l a t i l ec o m p o u n d s(OAV)i nw a t e r m e l o ns e e ds a m p l e su n d e rd i f f e r e n tt h e r m a l p r o c e s s i n gt r e a t m e n t s|V o l ,N o 张茹茹等:基于H S S PME G C O M S和E n o s e解析不同热加工方式下西瓜籽特征性香气差异图不同热加工处理下西瓜籽样品的香气分布差异图F i g u r eT h ed i f f e r e n c ea r o m ad i s t r i b u t i o no fw a t e r m e l o ns e e da f t e rd i f f e r e n c e t h e r m o p r o c e s s e s图不同处理下西瓜籽样品的雷达图F i g u r e R a d a rd i a g r a m o f w a t e r m e l o n s e e d u n d e rd i f f e r e n t t r e a t m e n t sW W响应更强,W S响应减弱.种热加工方式相对比,R T在W W、W W、W S传感器中提供了较强的响应值,此外,在整个检测过程中,R T样品的响应值较高,而AO样品中传感器的响应值较低.这些结果表明,未处理与热加工后的西瓜籽样品之间存在显著差异,且不同热加工方式之间存在差异.对电子鼻的数据进行了P C A分析,结果表明,第一方差占 比 ,第 二 方 差 占 比 ,总 方 差 为 ,大于,表明该P C A图可以很好地解释大部分数据.如图所示,生西瓜籽的数据主要在左下象限处检测到,与种热处理的西瓜籽样品明显分开,说明热处理明显改变了西瓜籽的挥发性化合物.AO与MV样品距离较近,主要是与两种加工方式下西瓜籽样品风味都具有较为明显的烤坚果香相关,这与OAV值的分析相对应.R T组数据主要在右侧检测到,与其余组相距较远,与G C M S中得到的结果相对应.由此可知,电子鼻的P C A能够较好地表征西瓜籽样品,并且能够有效地区分不同热加工方式下的西瓜籽样品之间的风味差异.西瓜籽样品主要芳香化合物与感官属性之间的相关性分析采用偏最小二乘回归(P L S R)法确认从种样品中图不同热加工处理下西瓜籽样品电子鼻的P C A分析F i g u r eP C Aa n a l y s i so fe l e c t r o n i cn o s eo fw a t e r m e l o ns e e ds a m p l e su n d e rd i f f e r e n t t r e a t m e n t s鉴定出来的主要芳香化合物与感官属性之间的相关性.根据每组样品中检测到的化合物峰面积,分别选取种实际峰面积最大的化合物作为主要的挥发性成分,共 种化合物,分别为D柠檬烯、正己醇、环己醇、,二羟基苯乙酮、草蒿脑、戊醛、己醛、戊醇、,二甲基吡嗪、甲基吡嗪、乙基 甲基吡嗪、三甲 基吡 嗪、乙基 环丁 酮.如图所示,P L S R解释了 的X方差(种主要芳香化合物)与 的Y方差(个感官属性),内外两个椭圆分别显示了解释方差的 与 .所有的方差都被放置于两个椭圆中,表明其可以很好地被P L S R模型解释.图中,“油脂香”“烤坚果香”“焦香”属性与吡嗪类化合物、醛类化合物以及D柠檬烯呈正相关关系,“清香”“果香”“绿色”属性与环己醇及草蒿脑呈正相关关系.然而,正己醇以及 戊醇与任何感官属性的相关性较弱.这些结果与感官评估及G C M S分析相对应.“烤坚果香”“油脂香”属性受到吡嗪类挥发性化合物的强烈影响;“烤坚果香”“焦香”属性与己醛、戊醛相关性较高,与L i n等 对松子的研究相似.图不同热加工处理下西瓜籽样品的感官属性与主要芳香化合物在P L S R上的载荷分布F i g u r eS e n s o r yp r o p e r t i e so ff o u rw a t e r m e l o ns e e ds a m p l e sa n dt h el o a dd i s t r i b u t i o no f m a j o ra r o m a t i cc o m p o u n d so nP L S R基础研究F UN DAME NTA LR E S E AR CH总第 期|年月|结论利用电子鼻和顶空固相微萃取气相色谱嗅闻质谱技术对不同热加工处理的西瓜籽芳香特征和关键芳香化合物进行了分析.结果显示,组西瓜籽的挥发性化合物有明显不同,且主成分分析与电子鼻相结合,在西瓜籽样品中显示出良好的鉴别力;相比较而言,微波处理比空气油炸和烘制加工对西瓜籽风味提升更为明显,其中,二甲基吡嗪、甲基吡嗪和三甲基吡嗪等吡嗪类挥发性化合物为整体风味做出了重大贡献.研究系统分析了不同热加工方式对西瓜籽挥发性成分的变化及特征性香气的影响,表明热加工方式对西瓜籽特征香气影响显著,这对提升西瓜籽产品品质有着重要作用.热加工方式能够促进西瓜籽风味物质的形成,关于其醛类、醇类、吡嗪类等风味物质的代谢途径和影响机制仍有待进一步研究.参考文献1 HE J H,WU X H,YU Z L.Microwave pretreatment of camellia(Camellia oleifera Abel.)seeds:Effect on oil flavor J.FoodChem,2021,364:130388.2 DE CARVALHO J M,DE FIGUEIREDO R W,DE SOUSA P H M,et al.Cashew nut oil:Effect of kernel grade and a microwavepreheating extraction step on chemical composition,oxidativestability and bioactivityJ.International Journal of Food Science&Technology,2018,53(4):930937.3 BI S,WANG A,LAO F,et al.Effects of frying,roasting and boilingon aroma profiles of adzuki beans(Vigna angularis)and potentialof adzuki bean and millet flours to improve flavor and sensorycharacteristics of biscuitsJ.Food Chem,2021,339:127878.4 HUA Y,CHEN S X,LI H P,et al.A novel thermal pretreatmentmethod called air frying improves the enzymatic saccharificationeffect of strawJ.Sci Total Environ,2021,790:148191.5 LIU S,JIANG L Z,LI Y.Research of aqueous enzymatic extractionof watermelon seed Oil of ultrasonic pretreatment assisted J.Procedia Engineering,2011,15:4 9494 955.6 QIN D Y,WANG Y L,WU Y T,et al.Optimization of proteinextraction from watermelon seeds by liquidphase pulsed dischargebased on energy input for scaleup application J.LWTFoodScience and Technology,2021,152:112355.7 WANG B,ZHANG Q,ZHANG N,et al.Insights into formation,detection and removal of the beany flavor in soybean proteinJ.Trends in Food Science&Technology,2021,112:336347.8 CHEN X A,CHEN H Q,XIAO J,et al.Variations of volatileflavour compounds infingercitron(CitrusmedicaL.var.sarcodactylis)pickling process revealed by Enose,HSSPMEGCMS and HSGCIMSJ.Food Res Int,2020,138(Pt A):109717.9 RUIZ DEL CASTILLO M L,RODRGUEZVALENCIANO M,FLORESG,etal.NewmethodbasedonSolidPhaseMicroextraction and Multidimensional gas chromatographymassspectrometry to determine pesticides in strawberry jamJ.LWTFood Science and Technology,2019,99:283290.10 APARICIO R,ROCHA S M,DELGADILLO I,et al.Detection ofrancid defect in virgin olive oil by the electronic noseJ.Journalof Agricultural and Food Chemistry,2000,48(3):853860.11 DOU T X,SHI J F,LI Y,et al.Influence of harvest season onvolatile aroma constituents of two banana cultivars by electronicnoseandHSSPMEcoupledwithGCMS J.ScientiaHorticulturae,2020,265:109214.12 ZHANG K,CHENG J H,HONG Q D,et al.Identification ofchanges in the volatile compounds of robusta coffee beans duringdrying based on HSSPME/GCMS and Enose analyses with the aid ofchemometrics J.LWTFood Science and Technology,2022,161:113317.13 LEMARCQ V,MONTERDE V,TUENTER E,et al.Flavordiversification of dark chocolate produced through microwaveroasting of cocoa beansJ.LWTFood Science and Technology,2022,159:113198.14 HONG X Z,WANG J.Detection of adulteration in cherry tomatojuices based on electronic nose and tongue:Comparison ofdifferent data fusion approachesJ.Journal of Food Engineering,2014,126:8997.15 ZHU J C,NI