HS-GC-MS分析不同烧鸡中的挥发性风味物质

第45卷第5期包装工程2024年3月PACKAGING ENGINEERING·173·顶空固相微萃取气质联用法分析包装印刷品关键气味成分朱翔1，汪宣1*，梁德民2，沈建敏1，费婷2，徐继俊1，胡征1，徐文君1（1.上海烟草包装印刷有限公司，上海200137；2.上海烟草集团责任有限公司，上海201206）摘要：目的采用顶空固相微萃取技术（HS-SPME）结合气质联用（GC-MS）技术分析5款包装印刷品中对气味贡献较大的成分。

方法通过考察不同类型的萃取头、平衡时间、萃取时间和萃取温度对挥发性/半挥发性成分的数量及含量的影响，建立一种包装印刷品气味成分检测方法。

结合解卷积+匹配度法+保留指数法对检测出的化合物进行定性识别，通过归一化法和内标法对气味成分的含量进行分析，并结合化合物的气味阈值，筛选关键气味成分。

结果得到了最佳的分析条件，采用50/30 μm聚二乙烯苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷固相微萃取头，平衡时间为30 min，萃取时间为30 min，萃取温度为80 °C，解吸时间为10 min。

在上述最优条件下，5款包装印刷品被鉴别出43种关键性气味成分，包括醛类、酮类、醇类、芳香烃类、杂环类、酯类、醚类、胺类等八大类。

结论该方法可为后续包装印刷品气味分析、异味预警、新产品开发、工艺技术改进等提供技术支撑。

关键词：顶空固相微萃取气相色谱质谱联用法；包装印刷品；挥发性/半挥发性化合物；气味阈值中图分类号：TB487 文献标志码：A 文章编号：1001-3563(2024)05-0173-07DOI：10.19554/ki.1001-3563.2024.05.021Analysis of Principal Odor Components in Packaging Printing by Headspace Solid Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass SpectrometryZHU Xiang1, WANG Xuan1*, LIANG Demin2, SHEN Jianmin1, FEI Ting2,XU Jijun1, HU Zheng1, XU Wenjun1(1. Shanghai Tobacco Packaging Printing Co., Ltd., Shanghai 200137, China;2. Shanghai Tobacco Group Co., Ltd., Shanghai 201206, China)ABSTRACT: The work aims to analyze the five packaging printing by headspace solid phase microextraction (HS-SPME) combined with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) to determine the principal odor components. The determination method was established by investigating the effect of different types of extraction head, equilibrium time, extraction time and extraction temperature on the quantity and content of volatile/semi volatile components. To identify the detected compounds, deconvolution, matching and retention index method were utilized. The content of odor components was analyzed by peak area normalization method and internal standard method. Combined with the odor threshold of compounds, the principal odor components were screened. The optimal extraction efficiency was achieved under the following conditions, 50/30 μm divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane SPME fiber, equilibrium for 30 min, extraction for 30 min at 80 °C and desorption for 10 min. Under the above conditions, 43收稿日期：2023-08-15基金项目：上海烟草集团有限责任公司科技项目（K2022-007）*通信作者·174·包装工程2024年3月compounds of five packaging printing were identified as principal odor components. These compounds included aldehydes, ketones, alcohols, aromatic hydrocarbons, heterocycles, esters, ethers, amines. This method provides technical support for odor analysis, odor warning, new product development and differential changes after technological improvement in packaging printing products.KEY WORDS: headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry; packaging printing;volatile/semi-volatile compounds; odor threshold在包装印刷品中，挥发性/半挥发性成分的含量是产品质量安全的一项重要指标。

㊀㊀2023年4月第38卷第2期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY㊀Vol.38No.2Apr.2023㊀收稿日期:2022-11-12基金项目:国家烟草专卖局项目(110202202037)作者简介:郝捷(1985 ),男,内蒙古自治区乌海市人,内蒙古昆明卷烟有限责任公司工程师,主要研究方向为烟草发酵㊂E-mail :84508540@通信作者:姜鹏飞(1986 ),男,辽宁省大连市人,大连工业大学高级工程师,主要研究方向为风味物质㊂E-mail :67118948@郝捷,江彩艳,柴颖,等.基于GC-IMS 的不同产地烟草中挥发性风味物质分析[J].轻工学报,2023,38(2):87-93.HAO J,JIANG C Y,CHAI Y,et al.Analysis of volatile components in tobacco from different regions based on GC-IMS[J].Journal of Light Industry,2023,38(2):87-93.DOI:10.12187/2023.02.011基于GC-IMS 的不同产地烟草中挥发性风味物质分析郝捷1,2,江彩艳1,柴颖2,王煦松1,姜鹏飞11.大连工业大学食品学院/国家海洋食品工程技术研究中心,辽宁大连116034;2.内蒙古昆明卷烟有限责任公司,内蒙古呼和浩特010020摘要:采用气相色谱-离子迁移色谱(GC-IMS )技术对贵州遵义㊁福建三明㊁湖南永州3个产地烟草中挥发性风味物质进行鉴定,结合主成分分析探究3个产地烟草之间挥发性风味物质的差异,并根据该差异对3个产地烟草进行区分㊂结果表明:GC-IMS 共检测到125种挥发性风味物质,其中已定性79种,醛类㊁酮类㊁醇类㊁酯类是3个产地烟草的主要挥发性风味物质;3个产地烟草样品中醛类物质是整体风味的主要贡献者,但在种类和含量上存在较大差异,且不同产地样品中的挥发性风味物质分布分别占据了相对独立的空间㊂与电子鼻技术相比,GC-IMS 技术能够建立3个产地烟草挥发性风味物质指纹图谱,可视化呈现3个产地烟草中挥发性风味物质的轮廓,达到对烟草进行鉴别及产地溯源的目的㊂关键词:烟草;气相-离子迁移色谱技术;挥发性风味物质;产地中图分类号:TS424㊀㊀文献标识码:A㊀㊀文章编号:2096-1553(2023)02-0087-070㊀引言烟草中含有大量的风味物质,有研究[1]指出,烟草中含有3000种以上的挥发性风味物质和非挥发性风味物质㊂目前,研究者多采用GC-MS 方法和电子鼻技术对烟草中的挥发性风味物质进行研究㊂如F.J.Lu 等[2]通过GC-MS 和HPLC 技术在传统卷烟中检测出97种挥发性风味物质,发现传统卷烟中的挥发性风味物质种类最多,加热烟草制品次之,电子烟最少㊂C.Berenguer 等[3]采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(HS-SPME /GC-MS)相结合的方法,在传统卷烟中检测出80种挥发性风味物质,在电子烟中检测出92种挥发性风味物质㊂C.Esteves 等[4]采用电子鼻对3种烟草类型和8个卷烟品牌进行区分,发现电子鼻可以对不同烟草及卷烟进行区分,该方法为分辨世界各地真假烟草样品提供了快速简便的方法㊂GC-MS 方法虽然能鉴定出烟草中的挥发性风味物质,但该方法需要结合复杂的前处理过程,操作复杂费时;电子鼻检测方法虽然快速简便,但对于一些香型相似的烟草不能予以㊃78㊃㊀2023年4月第38卷第2期㊀较好的区分[5]㊂近些年兴起的气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)技术无需复杂的前处理过程,操作简便,耗时短,具有较高的灵敏度,被广泛应用于食品㊁中药临床㊁环境分析等领域[6-10]㊂基于此,本研究拟以贵州遵义㊁福建三明㊁湖南永州3个产地的烟草为研究对象,采用GC-IMS技术对烟草中的挥发性风味物质进行分析鉴定,构建烟草挥发性风味物质指纹图谱,结合主成分分析(PCA)法研究3个产地烟草挥发性风味物质的差异,并利用这种差异区分不同烟草的产地,以期为烟草精深加工的产地选择㊁产地溯源及品质评价提供理论支持和数据参考㊂1㊀材料与方法1.1㊀材料与仪器主要材料:贵州遵义C2F(样品A)㊁福建三明C3F(样品B)㊁湖南永州CCSF(样品C)中部烟草,于2022年4月11日由内蒙古昆明卷烟有限责任公司采样,烟草在大田中成熟后,扎把阴干,进入烤房,色泽和水分达到标准后送至打叶复烤厂进行加工,得到片烟后压缩打包,备用㊂主要仪器:FlavourSpec®风味分析仪(配有CTC 自动顶空进样器㊁Laboratory Analytical Viewer(LAV)分析软件及GCˑIMS Library Search Software定性软件),德国G.A.S公司产;PEN3型电子鼻,德国AIRSENSE公司产;MXT-WAX型色谱柱,美国RESTEK公司产㊂1.2㊀实验方法1.2.1㊀GC-IMS分析方法㊀参考T.Feng等[11]的方法,稍作修改㊂分别称取1.0g烟草样品,装入20.0 mL顶空瓶中,80ħ㊁500r/min孵化15min后进样测试㊂设置进样针温度为85ħ,进样体积200μL,不分流模式㊂每个样品平行测定3次㊂GC-IMS条件:MXT-WAX型色谱柱(30mˑ0.53mmˑ1.0μm);柱温60ħ;载气/漂移气为高纯氮气(纯度ȡ99.99%);载气初始流速为2mL/ min,保持2min,在8min内线性上升至10mL/min,之后在10min内上升至100mL/min,保持20min;漂移气流速为150mL/min,IMS柱温45ħ㊂1.2.2㊀相对气味活度值计算方法㊀参考刘登勇等[12]的方法,就烟草中不同挥发性风味物质对整体风味的贡献进行评价,定义一个新的参数相对气味活度值(Relative Odor Activity Value,ROAV),对样品中贡献最大(即ROAV stan=1)的挥发性风味物质进行评价,其他挥发性风味物质的ROAV A计算公式如下:ROAV A=C AC stanˑT stanT A式中,T stan为贡献最大挥发性风味物质对应的阈值, T A为各挥发性风味物质对应的阈值,C stan为贡献最大挥发性风味物质的相对含量/%,C A为各挥发性风味物质的相对含量/%㊂1.2.3㊀电子鼻分析方法㊀采用电子鼻分析烟草样品中的挥发性风味物质,并将其结果与本文方法的结果进行对比㊂参考H.Lu等[13]的方法,稍作修改,分别准确称取3种烟草样品各100mg,在(50ʃ2)ħ水浴条件下恒温孵化30min之后进行检测,电子鼻冲洗时间为20s,采集时间为70s,采样间隔为1s,每个样品平行测定3次,选取50~ 52s的数据进行分析㊂电子鼻采用PEN3型,传感器性能见表1㊂表1㊀PEN3型电子鼻传感器性能Table1㊀PEN3electronic nose sensor array传感器序号传感器名称性能描述R1W1C对芳香成分㊁苯类敏感R2W5S灵敏度大,对芳香成分敏感R3W3C氨类,对芳香成分敏感R4W6S主要对氢化物有选择性R5W5C短链烷烃芳香成分R6W1S对甲基类敏感R7W1W对无机硫化物灵敏R8W2S对醇类㊁醛㊁酮类灵敏R9W2W对有机硫化物灵敏R10W3S对长链烷烃灵敏1.3㊀数据处理利用离子迁移谱仪器配套软件VOCal查看谱图,并通过与内置数据库对比对挥发性风味物质进行定性分析,利用Reporter和Gallery Plot插件对指纹图谱进行分析,利用Dynamic PCA插件对挥发性风味物质进行PCA分析,采用归一化法对挥发性风味物质进行定量分析㊂电子鼻检测数据采用㊃88㊃㊀郝捷,等:基于GC-IMS的不同产地烟草中挥发性风味物质分析WinMuster软件进行分析㊂采用SPSS26进行显著性分析,采用Origin2021进行绘图㊂2㊀结果与分析2.1㊀基于GC-IMS的挥发性风味物质结果分析2.1.1㊀GC-IMS图谱分析㊀3个产地烟草样品中挥发性风味物质的GC-IMS二维图谱如图1所示,其中,样品A图谱中每个点代表一种挥发性风味物质,颜色代表浓度,红色表示浓度较高,白色表示浓度较低[14];样品B和C的图谱分别以样品A为对照,扣除与样品A相同的部分,扣除后背景为白色,红色表示该挥发性风味物质的含量高于样品A,蓝色表示该挥发性风味物质的含量低于样品A,以更加直观清晰地比较3个产地烟草中挥发性风味物质之间的差别㊂由图1可知,样品B的谱图信息显示红色较多,说明样品B中大部分挥发性风味物质的浓度高于样品A,样品C则蓝色占比较大,说明样品C中某些挥发性风味物质的含量低于样品A㊂这可能是由不同产地烟草的种植环境㊁光照时间㊁空气湿度等因素差异造成的㊂2.1.2㊀指纹图谱分析㊀为进一步分析不同产地烟草中挥发性风味物质的变化,根据离子迁移时间和保留时间[15],应用软件内置数据库对检测出的物质进行定性分析,通过GC-IMS共检测到125种挥发㊀㊀性风味物质,其中已定性的有79种(包括单聚体㊁二聚体和多聚体),醛类18种,烯醛类11种,酮类15种,醇类11种,酸类4种,酯类12种,芳香族类4种,其他类4种㊂3个产地烟草挥发性风味物质指纹图谱如图2所示,其中每一行代表一个样品中的全部挥发性风味物质,每一列代表同一挥发性风味物质在不同烟草样品中的含量高低,红色越深表示该物质的含量越多,蓝色越深表示该物质的含量越少;D表示二聚体,P表示多聚体㊂由图2可知,a区域中的挥发性风味物质在样品C中的含量较多,主要包括甲硫醚㊁己醛㊁当归内酯㊁丙烯醛和丙醛;b区域中的挥发性风味物质在样品A中的含量较高,包括乙酸甲酯㊁2-甲基四氢呋喃-3-酮和1-丁醇;c区域中的挥发性风味物质在样品B中的含量相对较高,主要包括2-戊基呋喃㊁丙酸己酯㊁叶醇㊁(E)-2-庚烯醛㊁2-甲基丙酸㊁辛醛㊁壬醛㊁糠醛㊁3-甲基-2-丁烯醛㊁苯甲醛㊁甲基庚烯酮㊁(Z)-4-庚烯醛㊁丙酸丁酯㊁(E)-2-戊烯醛㊁苯乙烯㊁4-甲基-2-戊酮㊁1-戊醇㊁乙酸丁酯㊁戊酸乙酯㊁1-戊烯-3-酮㊁(Z)-2-戊烯醇㊁(E)-2-己烯醛㊁丁醛㊁2-甲基丙烯醛㊁乙酸㊁丁酸丁酯㊁戊醛㊁乙酸乙酯㊁丙酮㊁异丁醛㊁乙醛㊁2-丁酮㊁羟基丙酮和异丙叉丙酮㊂3种样品中挥发性风味物质的种类大致相同,含量之间存在较大差异,其中样品B中的挥发㊀㊀图1㊀3个产地烟草中挥发性风味物质的GC-IMS二维图谱Fig.1㊀Two dimensional GC-IMS map of volatile flavor substances in tobacco from three regions㊃98㊃㊀2023年4月第38卷第2期㊀图2㊀3个产地烟草挥发性风味物质指纹图谱Fig.2㊀Fingerprint of volatile flavor substances of tobacco from three regions性风味物质的含量多于其他两组㊂2.1.3㊀ROAV分析㊀通过峰体积归一化法对各烟草样品中的挥发性风味物质进行定量分析,从化合物类别来看,样品A中醇类物质的含量相对较高,样品B中酮类㊁醇类及烯醛类物质的含量相对较高,酸类物质在样品C中的含量较高,这可能与烟草的产地㊁环境温度㊁环境湿度等有较大的关系㊂由图2可知,从单个挥发性风味物质来看,烟草中乙酸(酸味)含量最多,丙酮(微香气味)含量次之㊂但上述方法不能对烟草中发挥关键作用的挥发性风味物质进行筛选,因此采用ROAV对不同产地烟草样品中总体贡献最大的挥发性风味物质进行筛选,ROAV越大,表明该物质对样品风味的贡献越大,ROAVȡ1的化合物为样品的关键挥发性风味物质,0.1ɤROAV<1的化合物对样品的整体风味有修饰作用[16],其中(Z)-4-庚烯醛的阈值低,相对含量较高,对烟草整体的贡献较大,因此定义(Z)-4-庚烯醛为关键风味物质,ROAV stan=1㊂将ROAVȡ0.1的27种挥发性风味物质列出,其相对含量和ROAV见表2㊂由表2可知,己醛㊁己醛(D)㊁庚醛㊁壬醛㊁辛醛㊁(Z)-4-庚烯醛㊁苯乙烯(P)㊁甲硫醚㊁甲硫醚(D)的ROAV大于1,均可视为烟草中的关键挥发性风味物质,其中由不饱和脂肪酸氧化产生的醛类物质较多[17],说明醛类物质对烟草整体风味有较大贡献㊂酮类物质来源于脂肪酸的氧化降解,其阈值高于醛类物质,带有一定的浓香气味[18],但由于其较高的阈值,仅有1-戊烯-3-酮和1-戊烯-3-酮(D)对烟草风味的形成具有一定的修饰作用;酸类物质的阈值一般较高,本研究中检测到的酸类物质对整体风味贡献不大,但烟草中较高含量的酸类可以为酯化反应提供原料;烟草中的酯类物质包括丁酸丁酯㊁戊酸乙酯㊁乙酸丁酯㊁乙酸乙酯㊁丙酸丁酯㊁乙酸甲酯和丙酸己酯,其中戊酸乙酯对烟草风味的形成有一定的影响[19]㊂2.1.4㊀PCA分析㊀不同产地烟草挥发性风味物质PCA分析结果如图3所示㊂由图3所示,PC1的贡献率为72.6%,PC2的贡献率为20.2%,PC3的贡献率为4.3%,累计贡献率达到97.1%,说明PC1㊁PC2和PC3能够很好地代表样品中所含挥发性风㊃09㊃㊀郝捷,等:基于GC-IMS 的不同产地烟草中挥发性风味物质分析㊀㊀㊀表2㊀不同产地烟草中挥发性风味物质的相对含量和ROAVsTable 2㊀ROAVs of volatile flavor substances in tobacco in different regions化合物类别化合物名称相对含量/%ROAV ABCABC醛类烯醛类酮类酯类其他类己醛 1.44 1.02 1.32 1.74 1.13 1.93己醛(D) 1.59 1.20 1.68 1.92 1.33 2.46庚醛0.790.610.73 1.43 1.02 1.60戊醛0.470.410.480.210.170.26戊醛(D) 1.86 1.91 1.800.840.800.992-甲基丁醛0.520.420.510.280.210.34丙醛 2.21 1.57 2.060.790.520.90异丁醛0.060.060.050.230.210.21壬醛 1.41 1.45 1.337.677.278.78壬醛(D)0.150.250.170.83 1.25 1.15辛醛0.250.330.23 1.92 2.34 2.18辛醛(D)0.050.070.050.360.470.42合计10.809.3010.4118.2216.7221.22(Z )-4-庚烯醛0.460.500.38100.00100.00100.00(E )-2-己烯醛 1.070.870.910.300.230.31(E )-2-己烯醛(D)0.330.360.270.090.090.09合计 1.86 1.73 1.56100.39100.32100.4甲基庚烯酮 1.28 2.18 1.760.100.160.171-戊烯-3-酮1.330.98 1.160.310.210.331-戊烯-3-酮(D)3.224.48 2.820.760.970.81合计5.837.64 5.75 1.17 1.34 1.31戊酸乙酯0.270.210.260.240.180.29戊酸乙酯(D)0.120.170.130.110.140.15合计0.390.380.390.350.320.44苯乙烯(P)0.150.280.12 1.50 1.71 1.82苯乙烯(P)0.99 1.230.99 1.19 1.46 1.46苯乙烯(P)0.79 1.050.790.760.570.84苯乙烯(P)0.500.410.460.250.390.312-戊基呋喃0.160.280.170.140.240.14甲硫醚0.720.490.6532.6420.5435.68甲硫醚(D)0.560.430.6925.5117.9538.04合计 3.884.17 3.8861.9942.8678.29㊀注:D 表示二聚体;P 表示多聚体㊂味物质,同时3个产地烟草中的挥发性风味物质基本集中在同一区域,说明样品平行性较好,且各产地样品之间无重叠部分,其中样品B 在3种主成分上均距样品A㊁样品C 较远,说明样品B 中的挥发性风味物质与样品A㊁样品C 差异较大,样品A 和样品C 在PC2上距离较远,说明第二主成分可以对两者予以较好的区分㊂由此可知,基于GC-IMS 的PCA 法可以对贵州遵义㊁福建三明㊁湖南永州3个产地的烟草进行有效区分㊂2.2㊀基于电子鼻的不同产地烟草中挥发性风味物质结果分析2.2.1㊀传感器响应结果㊀不同产地烟草样品气味的传感器响应雷达图如图4所示㊂由图4可知,3个产地烟草挥发性风味物质之间的差异主要集中在R1㊁R2㊁R6㊁R7㊁R8和R9传感器且响应值较高,样品B 中所含挥发性风味物质在各传感器的响应值均高于其他两种样品,其中R6和R7传感器检测到的挥发性风味物质之间的差异最大,样品B 在这两㊃19㊃㊀2023年4月第38卷第2期㊀图3㊀不同产地烟草挥发性风味物质PCA分析Fig.3㊀PCA analysis of volatile flavor substancesof tobacco in different regions图4㊀不同产地烟草气味的传感器响应雷达图Fig.4㊀Sensor response radar map of tobacco odorfrom different regions个传感器上的响应值均为最高,R7传感器上样品C的响应值大于样品A,R6传感器上样品A的响应值大于样品C,但存在部分重叠,说明A㊁C两样品在R6传感器上的差异不显著,进而说明甲基类和无机硫化物类物质在3个产地烟草中的含量存在显著差异;传感器R3㊁R4㊁R5㊁R10的响应值基本汇于一点,说明它们对应的传感器所代表的3种样品中的挥发性风味物质较为相似㊂综上可知,样品B中挥发性风味物质的含量多于样品A和样品C,但样品A㊁样品C中所含挥发性风味物质较为相似㊂2.2.2㊀PCA分析㊀基于电子鼻响应值的不同产地烟草PCA分析如图5所示㊂由图5可知,PC1的贡献率为89.4%,PC2的贡献率为7.0%,累计贡献率为达到96.4%,包含了3个产地烟草样品中挥发性风味物质的主要特征㊂在PC1上,三者无重叠部分,说明3个产地烟草样品中的挥发性风味物质之间存在一定程度的差异,可以进行区分;在PC2上,样品B与其他两种样品均存在重叠部分,说明三者在气味上有部分相似,因此采用电子鼻检测到的风味物质通过PCA分析并不能对不同产地烟草样品予以较好的区分㊂图5㊀基于电子鼻响应值的不同产地烟草PCA分析Fig.5㊀PCA analysis based on electronic nose responsevalues of tobacco from different regions3㊀结论本文采用GC-IMS技术对3个产地烟草中的挥发性风味物质进行分析,共检测到125种挥发性风味物质,定性79种,主要包括醛类18种,烯醛类11种,酮类15种,醇类11种,酸类4种,酯类12种,芳香族类4种,其他类4种,3个产地烟草样品中醛类物质是整体风味的主要贡献者,但是在种类和含量上存在较大的差异;GC-IMS的PCA分析中3种主成分的累计贡献率达到97.1%,且3个产地样品中的挥发性风味物质分布占据了相对独立的空间,可以予以较好的区分㊂电子鼻雷达图表明苯类,氮氧化物,甲基类,无机硫化物,醇㊁醛㊁酮类及有机硫化物的含量较高,且福建三明产地烟草样品中挥发性风味物质的含量显著高于其他产地;电子鼻的PCA ㊃29㊃㊀郝捷,等:基于GC-IMS的不同产地烟草中挥发性风味物质分析分析结果表明PC1和PC2的累计贡献率达到96.4%,但在第二主成分上不能对3个产地样品予以区分㊂本文利用GC-IMS技术结合PCA分析,可以表征不同产地烟草中挥发性风味物质之间的差异㊂本研究发现3个产地烟草样品在挥发性风味物质种类及含量上均有各自的特征,采用电子鼻仅能对不同产地烟草样品中挥发性风味物质的大致轮廓进行分析,但利用GC-IMS技术可以构建不同产地烟草挥发性风味物质数据库,从而达到对不同产地不同烟草种类进行鉴别的目的,为后续烟草挥发性风味物质的研究及烟草制品产地溯源和精深加工提供理论依据㊂参考文献:[1]㊀POPOVA V,IVANOVA T,PROKOPOV T,et al.Carote-noid-related volatile compounds of tobacco(Nicotianatabacum L.)essential oils[J].Molecules,2019,24(19):3446.[2]㊀LU F J,YU M,CHEN C X,et al.The emission of VOCsand CO from heated tobacco products,electronic ciga-rettes,and conventional cigarettes,and their health risk[J].Toxics,2021,10(1):8.[3]㊀BERENGUER C,PEREIRA J A M,CÂMARA J S.Fin-gerprinting the volatile profile of traditional tobacco ande-cigarettes:A comparative study[J].MicrochemicalJournal,2021,166:106196.[4]㊀ESTEVES C,IGLESIAS B,OGAWA T,et al.Identifica-tion of tobacco types and cigarette brands using an elec-tronic nose based on conductive polymer/porphyrin com-posite sensors[J].ACS omega,2018,3(6):6476-6482.[5]㊀杨涓,安泓汋,李军华,等.用电子鼻研究不同烘丝过程对卷烟挥发性成分的影响[J].化学研究与应用,2015,27(3):246-250.[6]㊀YIN J X,WU M F,LIN R M,et al.Application and devel-opment trends of gas chromatography-ion mobility spec-trometry for traditional Chinese medicine,clinical,foodand environmental analysis[J].Microchemical Journal,2021,168:106527.[7]㊀NIE S,LI L H,WANG Y Q,et al.Discrimination andcharacterization of volatile organic compound fingerprintsduring sea bass(Lateolabrax japonicas)fermentation bycombining GC-IMS and GC-MS[J].Food Bioscience,2022,50:102048.[8]㊀LI H,LIU J M,WANG Z Z,et al.Process optimization ofchili flavor beef tallow and analysis of its volatile com-pounds by GC-IMS[J].International Journal of FoodEngineering,2021,17(7):507-516.[9]㊀张蓝月,孙万成,罗毅皓.基于气相色谱-离子迁移谱分析不同地区羊肉的挥发性风味化合物[J/OL].食品与发酵工业[2022-08-08].https:ʊ/kcms2/article/abstract?v=3uoqIhG8C45S0n9fL2suRadTyEVl2pW9UrhTDCdPD66G4BttxyZQe02bCEd3RIzcglxOkhDNXEmM-8JtxhFFFKWN5-VXHFri&uniplatform=NZKPT.[10]杨智鹏,赵文,魏喜喜,等.基于气相离子迁移谱的不同产地枣果挥发性有机物指纹图谱分析[J/OL].食品科技[2022-07-05].http:ʊ/Article/CJFDTotal-SPKX20220714003.htm.[11]FENG T,SUN J Q,SONG S Q,et al.Geographical differ-entiation of Molixiang table grapes grown in China basedon volatile compounds analysis by HS-GC-IMS coupledwith PCA and sensory evaluation of the grapes[J].FoodChemistry:X,2022,15:100423.[12]刘登勇,周光宏,徐幸莲.金华火腿主体风味成分及其确定方法[J].南京农业大学学报,2009,32(2):173-176.[13]LU H,CHEN M,LI Y T,et al.Discrimination of differentoil types and adulterated safflower seed oil based on elec-tronic nose combined with gas chromatography-ion mobilityspectrometry[J].Journal of Food Composition andAnalysis,2022,114:104804.[14]SONG J X,SHAO Y,YAN Y M,et al.Characterization ofvolatile profiles of three colored quinoas based on GC-IMSand PCA[J].LWT,2021,146:111292. [15]LI W D,LI J J,ZHEN Q,et al.Insights into the Composi-tion and Antibacterial Activity of Amomum tsao-ko Essen-tial Oils from Different Regions Based on GC-MS andGC-IMS[J].Foods,2022,11(10):1402.[16]王丹,丹彤,孙天松,等.SPME-GC-MS结合ROAV分析单菌及复配发酵牛乳中关键性风味物质[J].食品科学,2017,38(8):145-152.[17]XU X D,SUN C X,LIU B,et al.Flesh flavor of redswamp crayfish(Procambarus clarkii Girard,1852)pro-cessing by GS-IMS and electronic tongue is changed bydietary animal and plant protein[J].Food Chemistry,2022,373:131453.[18]王兆明,马云昊,浦馨源,等.基于GC-IMS的符离集烧鸡挥发性物质指纹图谱分析[J].中国食品学报,2022,22(11):343-354.[19]刘瑶,乔海军,贾志龙,等.气相色谱-离子迁移谱结合化学计量学分析成熟时间对牦牛乳干酪挥发性风味物质的影响[J].食品与发酵工业,2022,48(17):265-272.(下转第117页)㊃39㊃㊀张轲,等:基于烟草属特异性基因Ntsp151的环介导等温扩增检测㊃711㊃Detection of loop-mediated isothermal amplification basedon Nicotiana-specific gene Ntsp151ZHANG Ke1,YANG Jinchu2,ZHAO Xu2,TONG Zhijun3,LI Meng4,XU Yongming2,ZHANG Zhan2,SUN Jiuzhe21.Yunnan Tobacco Quality Inspection&Supervision Station,Kunming650106,China;2.Technology Center,China Tobacco Henan Industrial Co.,Ltd.,Zhengzhou450000,China;3.Yunnan Academy of Tobacco Agriculture Science/Key Laboratory of Tobacco Biotechnological Breeding/National Tobacco Genetic Engineering Research Center,Kunming650021,China;4.College of Food and Bioengineering,Zhengzhou University of Light Industry,Zhengzhou450001,China Abstract:The loop-mediated isothermal amplification(LAMP)primers were designed for the conserved region of the selected Nicotiana-specific gene Ntsp151sequence,and a visual LAMP detection method for tobacco materials based on the SYBR Green I was established.The genomic DNA extraction method and reaction conditions were optimized in the detection process.Furthermore,the specificity and sensitivity of the LAMP reaction system were evaluated.The results showed that the genomic DNA extracted by Chelex-100could be directly amplified and fluo-rescently colored by LAMP;the optimal reaction conditions of the LAMP primers were amplification temperature 63ħ,reaction time60min,Mg2+concentration6mmol/L;LAMP detection method had good specificity and the results of chromogenic amplification and fluorescence detection of17non-tobacco materials and1tobacco material were consistent and had good specificity.The sensitivity test showed that the minimum detection limit of the LAMP reaction system was102copies/μL.The LAMP detection based on Nicotiana-specific gene Ntsp151was result-visu-alized,highly sensitive,and specific,which was suitable for field inspection.Key words:Nicotiana-specific gene;Ntsp151;loop-mediated isothermal amplification;visualization;genome㊀(责任编辑:吴晓亭)(上接第93页)Analysis of volatile components in tobacco from different regionsbased on GC-IMSHAO Jie1,2,JIANG Caiyan1,CHAI Ying2,WANG Xusong1,JIANG Pengfei11.National Engineering Research Center of Seafood/School of Food Science and Technology,Dalian Polytechnic University,Dalian116034,China;2.Inner Mongolia Kunming Cigarette Limited Liability Company,Hohhot010020,China Abstract:The volatile flavor compounds in tobacco from different regions(Zunyi,Sanming and Yongzhou)were identified by gas chromatography-ion mobility spectrometry(GC-IMS).The differences of volatile flavor compounds among the three regions were investigated by principal component analysis,and the tobacco from the three regions was distinguished according to the differences.The results showed that125volatile flavor compounds were detected by GC-IMS,of which79were identified.Aldehydes,ketones,alcohols and esters were the main volatile com-pounds in the three regions.Aldehydes in tobacco samples from the three regions were the main contributors to the overall flavor,but there were great differences in the types and contents,and the distribution of volatile flavor sub-stances in samples from different regions occupied relatively independent pared with electronic nose technology,GC-IMS method can establish the fingerprint of volatile flavor substances in tobacco from three regions and visually present the outline of volatile flavor substances in tobacco from three regions,so as to achieve the pur-pose of identification and origin traceability of tobacco.Key words:tobacco;gas chromatography-ion mobility spectrometry;volatile flavor compounds;region㊀(责任编辑:吴晓亭)。

基于主成分分析法的煮制时间对卤制鸡肉风味的影响分析武苏苏;赵改名;柳艳霞;田玮;孙灵霞【摘要】为分析鸡腿肉挥发性风味物质随煮制时间变化的过程,以鸡腿肉为原料,参考道口烧鸡配方,将电炉调至5档加盖煮制,在(95±2)℃分别保温10、20、30、40、50、60、90、120 min;采用电子鼻(EN)、顶空固相微萃取(HS-SPME)和气质联用(GC-MS)方法对各组鸡肉样品做3个重复检测;用主成分分析法(PCA)分析风味相关数据.结果表明:各组按煮制时间长短分别检出56、54、54、62、60、63、61、58种挥发性风味物质;特征风味物质分别为10 min(苯、a-松油醇),20 min(己烷、3-羟基-2-丁酮),30 min(丁酸丁酯),40 min(2-癸烯醛),50 min(戊烷),60 min(苯乙烯、甲苯、2-己烯醛、2-丙烯酸丁酯、戊醛),120 min(柠檬烯);10、20、30 min组电子鼻数据点相距较远,40、50、60 min组的电子鼻数据点相距很近,90、120 min组电子鼻数据点有很大部分重叠.结果提示鸡肉挥发性风味物质种类及含量随煮制时间不同各异,且在煮制初期,变化较快,以后逐渐变慢,煮制90 min以上趋于稳定.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2014(040)010【总页数】6页(P194-199)【关键词】鸡肉;煮制时间;主成分分析法;气质联用;电子鼻;风味【作者】武苏苏;赵改名;柳艳霞;田玮;孙灵霞【作者单位】河南省肉制品加工与质量安全控制重点实验室,河南农业大学,河南郑州,450002;河南省肉制品加工与质量安全控制重点实验室,河南农业大学,河南郑州,450002;河南省肉制品加工与质量安全控制重点实验室,河南农业大学,河南郑州,450002;河南农业大学牧医工程学院,河南郑州,450002;河南省肉制品加工与质量安全控制重点实验室,河南农业大学,河南郑州,450002【正文语种】中文酱卤肉制品是我国传统美味，营养丰富，深受消费者喜爱。

第40卷第1期2021年2月武汉轻工大学学报Jou rn al of Wuhan Polytechnic U niversityVol. 40 No. 1Feb.2021文章编号:2095-7386(2021 #01-0022-08DOI：10. 3969/j.issn.2095-7386.2021.01.003HS-SPME-GC-M S法分析芡实原酒中挥发性风味物质陈志宏^2,张氽\郭宏宝2(1.滁州学院生物与食品工程学院，安徽滁州239000;2.天长市醉翁亭酒业有限公司，安徽滁州239300#摘要：芡实酒是特色芡实深加工产品，本文主要采用顶空固相微萃取-气质联用（HS-SPME-GC-MS)的方法对芡实原酒中挥发性风味物质进行检测。

结果发现，从芡实原酒中共鉴定出主要风味物质92种，包括酯类58种，醛酮类15种，醇类2种，酸类3种，烃类8种，呋喃类2种，其他类4种。

其中酯类、醛酮类、烃类和呋喃类是芡实原酒中主要风味物质，其含量分别为93.917%、2.539%，1.213%和0.761%。

芡实原酒中正己酸乙酯、辛酸乙酯、庚酸乙酯、己酸己酯、癸酸乙酯、正壬醛、壬醛二乙缩醛、癸醛、异戌醇、1-壬醇、1，1-二乙氧基-3-甲基丁烷、苯并环丁烯、2-正戌基呋喃、糠醛、茴香脑、正己酸酐等58种风味物质含量较高，均在0.1%以上，对芡实酒的特征性风味形成发挥着重要作用。

该研究可以为芡实酒特征性风味物质研究和深加工产品开发以及指纹图谱的建立提供一定的参考价值。

关键词：HS甲PME;GC-MS;芡实酒；挥发性风味物质中图分类号:TS207.3 文献标识码:AThe analysis of volatile flavor compounds in Euryale Feroxbase liquor by HS-SPME-GC-MS methodCHEN Zhi-hong1，1，ZHANG Cuan1，GUO Hong-bao2(1. School of Bio&Food Engineering，Chuzhou University，Chuzhou，239000,China;2. Tian Chang Zui Weng Ting Wine Industry Co.Ltd.Chuzhou，239300，China)AbstrclCt：The Euryale ferox wine was a special deep processed product of Euryale ferox.The Headspace-ISolid Phase Microextraction- Gas Chromatography- Mass Spectrometry (HS-SPME-GC-MS)metliod was used to detect tlie vol­atile flavor compounds in E uryale ferox base lic^uor in this paper.The results showed that92 kinds of main flavor compounds were identified from Euyale base liquor，including 58 esters，15 aldehydes and ketones，2 alco-hols，3 acids，8 hydrocarbons，2 furnns and4 others.Among the main flavor compounds，esters，aldehydes and ke-tones，hydrocarl3〇ns and furans were the main flavor compounds in Euryale Ferox base licquor，and were 93.917%，2. 539%，1.213% and0.761% respectively.58 kinds of flavor compounds whose contents were all above0. 1%were detected in E u y a l F eox base liquor，such as hexanoic acid，ethyl ester、octanoic acid，ethyl es-ter，heptanoic acid，etiiyl ester，hexanoic acid，hexyl ester，decanoic acid，etiiyl ester，nonanal，nonane，1，1-dietiioxy收稿日期:1010甲1甲3.作者简介:陈志宏（1987-#，男，硕士，讲师，E-mail:xiari11l@163• com.通信作者：张氽（1970甲，女，博士，教授，E-mail:Z hangC huan1005@116• c m.基金项目：滁州市科技计划项目（加以冗；^”；滁州学院科研项目（HX2019031 #.陈志宏，张汆，郭宏宝:H S-S P M E-G C-M S法分析芡实原酒中挥发性风味物质231期-，decanal，1-butanol，3 -metliyl-(impure)，1-nonanol，butane，1，1-dietlioxy-^3-metliyl-，bicyclo[4.2.0 ]octa-^，3，5-triene，lfuran，2-pentyl-^furfural，benzene，1-metlioxy-^!-"1-propenyl^)-%hexanoic acid，anhydride，etc.These flavor compounds played an important role in the formation of characteristic flavor for Euryale Ferox base li<qu can provide certain reference v alue for the research on characteristic flavor^the development of deep - processedproducts and the establishment of fingerprint of E u y a l Fexx liquor.Key words：HS-SPME；GC-MS;Euyale Ferxx base li<quor；Volatile flavor compoundsl引言突实(E uyale Ferxx)又名鸡头果或鸡头米，作 为一种药食两用食材一直以来被奉为滋补佳品，具 有补中益气、补脾除湿、益肾固精等功效，在我国安 徽、江苏、湖北、湖南、浙江等地种植广泛[12]&芡实不仅含有丰富的淀粉、蛋白质以及矿物质，还含有较 多的黄酮类、生育酚、糖苷、留醇类、脂类等功效组 分[3-]&许多研究表明，芡实具有增强免疫力、抗氧 化、降血糖、抗疲劳、降血脂、抗肿瘤等生理保健功 效[5—7]。

gc-ms 和gc-ims在风味成分鉴定中的应用1. 引言1.1 概述风味成分的鉴定在食品、药物和香精等领域具有重要的意义。

精确地了解不同样品中的化学成分能够帮助我们更好地理解其特征和质量。

传统上，气相色谱-质谱联用（GC-MS）被广泛应用于风味成分鉴定领域。

然而，近年来，气相色谱-离子迁移谱联用（GC-IMS）作为一种新兴技术，也逐渐引起了研究者的密切关注。

1.2 文章结构本文将围绕GC-MS和GC-IMS在风味成分鉴定中的应用展开详细讨论。

首先，我们将介绍这两种仪器的原理，并探讨它们在样品准备与处理方面的差异。

随后，将重点介绍两种技术在风味成分鉴定案例研究中的应用，并比较它们所具有的优缺点。

最后，对两种技术进行综合评价并展望其未来发展。

1.3 目的本文旨在提供对于GC-MS和GC-IMS在风味成分鉴定中应用的详细介绍和评价，以帮助读者更好地理解这两种技术在风味分析方面的优劣势，并为相关领域的研究者和从业人员提供参考。

通过对比这两种方法，我们将为读者提供一个清晰的认识，以便他们能够选择最适合其研究目的的方法。

2. GC-MS在风味成分鉴定中的应用2.1 原理介绍:气相色谱质谱联用技术（GC-MS）是一种广泛应用于化学分析领域的方法。

它将气相色谱（GC）和质谱（MS）两种技术结合起来，可提供样品中各种化合物的结构信息和含量分析。

在风味成分鉴定方面，GC-MS可以用于识别食品、饮料等样品中的挥发性有机化合物，并确定其特征化合物。

GC-MS的原理是将待测样品先经过气相色谱柱进行分离，然后进入质谱仪进行检测。

气相色谱柱能够将混合物中的化合物按照其挥发性、极性等特性进行分离，使得待测化合物以峰形式逐个进入质谱仪。

质谱仪则利用电子轰击或化学离子化等方法对待测化合物进行碎裂和离子化，生成特征性碎片离子，并通过比对数据库确定其结构和组成。

2.2 样品准备与处理:在使用GC-MS进行风味成分鉴定之前，必须对样品进行适当的准备和处理。

DOI:10.13995/ki.11-1802/ts.025979引用格式:姚文生,蔡莹暄,刘登勇,等.基于HS-GC-IMS 和HS-SPME-GC-MS 的熏鸡腿肉挥发性风味成分分析[J].食品与发酵工业,2021,47(9):253-261.YAO Wensheng,CAI Yingxuan,LIU Dengyong,et al.Analysis of volatile flavor compounds in smoked chicken thighs by HS-GC-IMS and HS-SPME-GC-MS[J].Food and Fermentation Industries,2021,47(9):253-261.基于HS-GC-IMS 和HS-SPME-GC-MS 的熏鸡腿肉挥发性风味成分分析姚文生1,2,蔡莹暄1,2,刘登勇1,3,4∗,张明成1,3,马双玉1,3,杨晶1,2,苟紫慧1,2,张浩51(渤海大学生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心,辽宁锦州,121013)2(渤海大学化学与材料工程学院,辽宁锦州,121013)3(渤海大学食品科学与工程学院,辽宁锦州,121013)4(江苏省肉类生产与加工质量安全控制协同创新中心,江苏南京,210095)5(济南海能仪器股份有限公司,山东济南,250000)摘㊀要㊀采用顶空气相色谱-离子迁移谱(headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry ,HS-GC-IMS )和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry ,HS-SPME-GC-MS )两种技术对红糖㊁红糖-茶和红糖-木3种材料熏制的鸡腿肉的挥发性风味成分进行了分析㊂采用HS-SPME-GC-MS 技术共鉴定出41种挥发性物质,结合气味活度值(odor activity value ,OAV )分析,结果表明,红糖熏材制品中正己醛㊁庚醛㊁苯甲醛㊁2,5-辛二酮㊁2-戊基呋喃㊁壬醛㊁癸醛㊁糠醛和2-乙酰基呋喃含量很高㊂红茶末和苹果木屑的加入促进了很多醛类物质的生成,在红糖-茶熏组与红糖-木熏组2组样品中,苯甲醛㊁2,5-辛二酮㊁壬醛㊁癸醛和糠醛含量均有大幅度升高,使风味更加浓郁㊂HS-GC-IMS 指纹谱图直观地显示红糖㊁红糖-茶和红糖-木熏鸡腿肉样品的挥发性风味差异㊂主成分分析显示每组样品都有其特异性风味物质,红糖熏组样品中被定性的关键风味物质包括庚醛㊁4-乙基苯酚㊁2-戊酮㊁2-呋喃硫醇㊁2-乙酰吡嗪㊁2-己酮及乙酸;红糖-茶熏组中特异性物质有壬醛㊁丙酸㊁5-甲基糠醛㊁2-甲基丁醇㊁苯甲醛㊁己醛㊁2-乙酰呋喃㊁3-羟基-2-丁酮㊁戊醛㊁3-甲基-3-丁烯-1-醇㊁辛醛㊁庚醛㊁3-甲基丁醛㊁1-戊醇等;红糖-木熏组中乙酸㊁2-甲氧基苯酚㊁壬醛㊁丙酸㊁5-甲基糠醛㊁2-甲基丁醇㊁苯甲醛㊁己醛㊁2-乙酰呋喃㊁3-羟基-2-丁酮等为关键风味物质㊂在2种分析手段协同作用下,获得了3种不同熏材制备的更全面的熏鸡腿肉风味成分信息㊂关键词㊀挥发性风味物质;顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用;顶空气相色谱-离子迁移谱;熏制材料;气味活度值;主成分分析第一作者:博士,副教授(刘登勇教授为通讯作者,E-mail:jz_dyliu@)㊀㊀基金项目: 十三五 国家重点研发计划项目(2016YFD0401505);辽宁省兴辽英才计划青年拔尖人才项目(XLYC1807100);辽宁省高等学校一流学科建设项目(LNSPXKBD2020204;LNSPXKBD2020306)收稿日期:2020-10-22,改回日期:2020-12-02㊀㊀烟熏肉制品是将腌制处理后的肉置于烟熏室,肉类吸收熏材缓慢燃烧产生的烟气,水分减少,熏制一段时间后得到的产品[1]㊂烟熏可以赋予食品特有的风味和色泽,同时使肉制品中水分活度降低,进而抑制细菌生长,延长保质期[2]㊂然而随着科技和加工工艺的发展,人们不仅将烟熏作为一种贮藏手段,同时也被它产生的风味和色泽所吸引㊂根据原料不同,现已出现了烟熏鱼[3]㊁烟熏火腿[4]和烟熏腊肉[5]等产品㊂传统的熏材主要是硬木木屑㊁锯末和秸秆等,随着人们对生活品质的追求,熏制材料也变得更多元化㊂除了常见的树枝㊁锯末和木屑,糖也作为熏材被应用于烟熏肉制品的加工工艺㊂卓资熏鸡加工工艺所使用的熏材是白糖和锯末(香樟)[6]㊂糖的添加可以通过美拉德反应改善熏肉制品的色泽,同时使产品呈现出温和或浓郁的香气㊂然而,在糖熏肉制品中大多数研究者把白糖作为主要熏制材料,红糖却鲜有研究报道㊂红糖是蔗糖和糖蜜的混合物,属于热性食物,具有滋补作用[7],用其熏制的食物在色泽㊁味道和营养价值方面均更有吸引力,如著名的锦山熏鸡和藤桥熏鸡使用的熏材中也添加了红糖㊂顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(head-space-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)和顶空气相色谱-离子迁移谱(headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry,HS-GC-IMS)是2种常见的用于分析挥发性风味化合物的技术㊂HS-SPME-GC-MS 可同时测定多种化合物且不易受干扰,定量精度较高,定性可靠[8]㊂李儒仁等[9]采用SPME-GC-MS 技术对扒鸡加工过程中风味物质的变化进行了检测分析,共检测到醛类㊁醇类㊁酮类等56种挥发性成分㊂HS-GC-IMS具有较好的选择性和灵敏度,采用GC分离与IMS的2次分离,实现了高分离度,在食品风味化合物检测方面逐步引起重视㊂HS-GC-IMS无需样品前处理,且具有分析时间短㊁响应速度快㊁灵敏度高的优势[10-11],可用于鉴定酒类品级㊁检测环境污染㊁鉴别食品掺假等[12-14]㊂ZENG等[15]采用GC-IMS技术检测分析了蛹虫草鸡汤中挥发性风味物质,发现随着蛹虫草的添加,风味物质的浓度得到明显改善㊂本研究主要以红糖作为熏制材料,结合传统熏材红茶末和苹果木屑分别考察红糖㊁红糖-茶和红糖-木熏对不同熏材鸡腿肉风味的影响㊂采用HS-SPME-GC-MS和HS-GC-IMS两种检测分析技术,同时结合指纹图谱和主成分分析(principal component analysis, PCA)方法进行了统计分析,以期为熏肉加工工艺中风味分析提供理论依据㊂1㊀材料与方法1.1㊀材料与试剂冻鸡腿[(180ʃ10)g,品种为AA鸡];红糖,南京甘汁园糖业有限公司;食盐,大连盐化集团有限公司;苹果木屑㊁红茶末,购自锦州某大型批发市场㊂2-丁酮(2-butanone)㊁2-戊酮(2-pentanone)㊁2-己酮(2-hexanone)㊁2-庚酮(2-heptanone)㊁2-辛酮(2-oc-tanone)㊁2-壬酮(2-nonanone)等为分析纯,国药公司㊂C7-C30正构烷烃标样,美国Supelco公司;乙醇(色谱纯)㊁环己酮标准品,Sigma-Aldrich公司㊂1.2㊀主要仪器FlavourSpec®气相离子迁移谱联用仪,德国G.A.S.公司;Agilent7890A-5975C型气相色谱-质谱联用仪,美国安捷伦公司;固相微萃取装置㊁75μm CAR/PDMS萃取针,美国Supelco公司;电子分析天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;SY-1230型恒温水浴槽,上海沪粤明科学仪器有限公司㊂1.3㊀实验方法1.3.1㊀样品制备将去骨鸡腿肉解冻清洗后,用质量分数5%的食盐水煮制30min,取出吸干表面水分熏制㊂在通风橱内,将铁锅放在加热板上加热,以红糖㊁红糖-茶和红糖-木作为熏制材料,每组材料称取24g放入铁锅锅底,待温度达到350ħ时,熏制5min㊂将得到的样品冷却后皮与肉完全分离,分别切成2mmˑ2mmˑ2mm左右的颗粒,真空包装,备用㊂1.3.2㊀HS-SPME-GC-MS分析称取2g样品[m(鸡皮)ʒm(鸡肉)=1ʒ4)]置于20mL顶空瓶中,用聚四氟乙烯隔垫迅速封口㊂将顶空瓶置于45ħ水浴条件下预热平衡5min,再用SPME萃取针(已活化)顶空萃取45min,将萃取针插入气相色谱仪进样口进行解吸,解吸温度250ħ㊁解吸时间5min㊂GC-MS条件:毛细管柱为HP-5MS(30mˑ0.25 mm,0.25μm);前进样口温度250ħ;载气(He)流速1.0mL/min;不分流模式进样;程序升温:初始柱温40ħ,保持3min,以3ħ/min升至70ħ,以5ħ/min升至180ħ,再以10ħ/min升至230ħ并保持5min㊂色谱-质谱接口温度280ħ,离子源温度230ħ,四级杆温度150ħ;离子化方式EI;电子能量70eV;质量扫描范围m/z30-550㊂1.3.3㊀HS-GC-IMS分析称取2g样品[m(鸡皮)ʒm(鸡肉)=1ʒ4)]置于20mL顶空瓶中㊂65ħ孵育20min;进样针温度85ħ;孵化转速500r/min㊂FlavourSpec®条件:色谱柱类型:FS-SE-54-CB-1(15mˑ0.53mm,1μm);分析时间30min;柱温60ħ;载气/漂移气N2㊂1.4㊀挥发性成分的定性定量分析HS-GC-MS的定性方法:通过质谱与标准信息库NIST11进行检索,结合手动检索校对信息,选取正反匹配度均大于700的成分作为定性结果㊂HS-GC-MS的定量分析[9]:采用内标半定量的方法,以环己酮作为内标,根据化合物及环己酮峰面积比值计算各挥发性成分的绝对含量,如公式(1)所示:C i=A i Aisˑm is mi(1)式中:C i,各挥发性成分的绝对含量,ng/g;A i,各物质峰面积;A is,内标物的峰面积;m i,样品质量,g;m is,内标物的质量,ng㊂气味活度值(odor activity value,OAV)的计算:查阅挥发性成分的阈值,根据每种香气成分的浓度与阈值的比值计算OAV值,按公式(2)计算:OAV=C i Ti(2)式中:C i,风味物质的质量分数,ng/g;T i,该物质的感觉阈值,ng/g㊂HS-GC-IMS的定性方法:使用仪器自带的分析软件LAV(laboratory analytical viewer),以及GC-IMS Li-brary Search软件内置的NIST2014数据库和IMS数据库对特征风味物质进行定性分析㊂1.5㊀数据处理运用LAV中Reporter和Gallery插件程序分别构建挥发性有机物的差异图谱和指纹图谱;通过Dynam-ic PCA plug-ins插件程序制作主成分分析㊂采用Excel 和SPSS25软件中的单因素方差分析(ANOVA)法和邓肯多重比较法分析数据的显著性差异(P<0.05)㊂2㊀结果与分析2.1㊀HS-SPME-GC-MS分析结果运用HS-SPME-GC-MS对样品的挥发性成分进行定性和定量分析,共鉴定出41种挥发性物质,如表1所示,主要包括10种呋喃类㊁8种碳氢化合物㊁6种醛类㊁5种酚类㊁4种醇类㊁4种含氮/硫化合物㊁2种酮类㊁1种醚类及1种酸类,这些挥发性化合物在熏鸡中很常见㊂样品挥发性成分组成以呋喃类㊁醛类和碳氢化合物为主,对红糖㊁红糖-茶和红糖-木熏3组风味影响较大的分别是碳氢化合物㊁含氮化合物和酚类㊂这与前人对熏鸡腿风味化合物的研究结论较为吻合[16]㊂为研究挥发性成分对风味的贡献度,进一步结合各挥发性成分阈值,进行OAV分析,结果见表2㊂OAV<1时,表明该物质对熏鸡腿风味有修饰作用, OAVȡ1时,表明该物质对熏鸡腿整体风味物质贡献较大㊂由表2可见,红糖熏鸡腿肉中OAV>1的特征香气成分有正己醛(676.37)㊁庚醛(187.86)㊁苯甲醛(3.06)㊁2,5-辛二酮(649.02)㊁2-戊基呋喃(222.54)㊁壬醛(3278.99)㊁癸醛(3985.98)㊁糠醇(27.42)和2-乙酰基呋喃(46.59)㊂红糖-茶熏鸡腿肉中OAV值最大的是癸醛(7009.06),其次是壬醛(4625.80)㊁5-甲基-2-呋喃甲醛(1274.54)㊁2,5-辛二酮(666.40)㊁正己醛(366.65)和庚醛(181.26),这些物质对香气轮廓的形成起决定性作用㊂红糖-木熏鸡腿肉中OAV值最大的是癸醛(11264.96),其次是壬醛(6279.18)㊁5-甲基-2-呋喃甲醛(1329.64)㊁2,5-辛二酮(720.66)㊁正己醛(330.47)和2-戊基呋喃(127.81)㊂红糖-茶熏组与红糖-木熏组2组样品中,正己醛比红糖组含量低,而苯甲醛㊁2,5-辛二酮㊁壬醛㊁癸醛和糠醛含量相对于红糖组均升高(表1)㊂这些物质都对香气轮廓的形成起重要作用㊂由此可见,醛类物质的挥发性较强,阈值较低,OAV较大,对3组熏鸡腿肉的风味都具有很大的贡献,是熟肉制品中重要的风味化合物㊂其中己醛和庚醛具有青草香和果香[17],壬醛具有油炸香㊁烤焦香以及油脂香,苯甲醛则是烤花生的主要特征香气化合物,具有令人愉快的杏仁香且略带水果香㊂表1㊀样品中挥发性风味物质含量(n=3)Table1㊀Content of volatile flavor compounds in the samples(n=3)保留时间/min 保留指数鉴定方式化合物名称质量分数/(ng㊃g-1)红糖熏组红糖-茶熏组红糖-木熏组烃类18.9651168MS,STD(+)-柠檬烯(+)-limonene--487.06ʃ20.6020.3391209MS十二烷dodecane240.56ʃ44.79--21.1061234MS十三烷tridecane220.12ʃ28.98--21.8211258MS十四烷tetradecane--244.58ʃ29.0222.8521292MS十六烷hexadecane179.08ʃ27.02b249.27ʃ22.19a255.63ʃ11.72a23.3591310MS十七烷heptadecane119.56ʃ17.50b208.51ʃ12.53a206.33ʃ7.02a24.9321367MS十八烷octadecane-153.49ʃ10.07-25.6631394MS十九烷nonadecane112.58ʃ20.50a-103.22ʃ6.03a醇类4.080767RI,MS正戊醇pentanol75.39ʃ2.08--14.6621055MS3-辛醇3-octanol--1325.06ʃ96.1515.5881077MS2-甲氧基苄醇2-methoxybenzyl alcohol281.42ʃ32.74--16.1391089MS2,5-二甲基环己醇2,5-dimethylcyclohexanol--545.23ʃ6.51酚类6.490860MS3-甲基苯酚3-methylphenol315.36ʃ22.87--9.378934MS对苯二酚hydroquinone--368.05ʃ20.52 13.8731037MS3-甲氧基苯酚3-methoxyphenol-3089.11ʃ193.24-15.8301082RI,MS愈创木酚2-methoxy-phenol--2014.02ʃ133.4116.5791100MS4-甲氧基苯酚mequinol470.13ʃ36.66c3349.05ʃ339.52b9508.12ʃ203.34a醛类4.420797RI,MS,STD正己醛hexanal3027.48ʃ491.68a1940.64ʃ235.26b1549.08ʃ58.03b续表1保留时间/min 保留指数鉴定方式化合物名称质量分数/(ng㊃g-1)红糖熏组红糖-茶熏组红糖-木熏组4.620805MS3-甲基-1-戊醛3-methyl-1-pentanal77.02ʃ9.85--8.320910RI,MS,STD庚醛heptanal667.42ʃ76.05a577.82ʃ33.12a-10.908971RI,MS苯甲醛benzaldehyde1046.07ʃ65.21b2205.33ʃ173.10a2185.66ʃ90.53a 17.1701117RI,MS,STD壬醛nonanal2988.22ʃ206.07c4140.73ʃ117.62b6096.68ʃ132.17a 19.9401196RI,MS癸醛decanal472.04ʃ92.71c719.23ʃ46.94b1257.74ʃ68.01a呋喃类4.897813MS3-呋喃甲醛3-furaldehyde--1147.28ʃ75.115.280824RI,MS糠醛furfural127624.06ʃ18586.39b162073.94ʃ2219.23a167394.32ʃ8620.58a6.340855RI,MS,STD糠醇2-furanmethanol8225.16ʃ950.02b13332.06ʃ1379.90a9893.25ʃ180.21b7.990903MS2,5-二甲基呋喃2,5-dimethylfuran725.44ʃ28.59--9.065927RI,MS,STD2-乙酰基呋喃2-acetylfuran12400.38ʃ2331.37--10.740965RI,MS5-甲基-2-呋喃甲醛5-methyl-2-furancarboxaldehyde32965ʃ2492.03b62114.60ʃ1894.32a1191.26ʃ191.27c 12.3081000RI,MS,STD2-戊基呋喃2-pentylfuran1346.08ʃ45.63a-781.48ʃ16.56b 12.3541001RI,MS,STD醋酸呋喃甲酯furfuryl acetate-1479.05ʃ25.11b1725.63ʃ70.38a 14.1501043RI,MS5-甲基-2-乙酰基呋喃5-methyl-2-acetyl-furan1980.22ʃ305.69c3877.28ʃ216.01b4834.26ʃ104.04a 14.7461057MS2,3-苯并呋喃2,3-benzofuran--1169.27ʃ104.16含氮/硫类化合物3.790741RI,MS吡啶pyridine165.10ʃ10.53b1691.53ʃ44.96a174.08ʃ14.11b4.710807MS4-氨基吡啶4-aminopyridine-1748.39ʃ87.96-6.428858RI,MS3-甲基吡啶3-methylpyridine-348.21ʃ18.77-9.506937RI,MS2,4-二甲基吡啶2,4-dimethylpyridine-904.22ʃ6.11-酮类3.170686MS1-羟基-2-丙酮acetol882.63ʃ36.68b802.01ʃ21.39b1136.24ʃ146.64a 14.1031042MS2,5-辛二酮octane-2,5-dione1845.02ʃ188.40a1758.67ʃ73.91a1834.05ʃ65.87a醚类22.8641292MS茴香脑anethole--1838.29ʃ64.26酸类2.310609RI,MS乙酸acetic acid-265.67ʃ8.08b292.01ʃ13.08a ㊀㊀注:MS表示质谱鉴定;RI表示保留指数鉴定;STD表示分析标准品鉴定;RI为HP-5MS色谱柱上的保留指数;同行数值上标不同字母表示在0.05水平差异显著(P<0.05); - 表示未检测到(下同)表2㊀不同熏鸡腿肉样品的挥发性风味物质的阈值及OAVTable2㊀Threshold and OAV of volatile flavor compoundsin different smoked chicken thigh samples物质名称阈值/(ng㊃g-1)OAV红糖熏组红糖-茶熏组红糖-木熏组乙酸22000-0.030.05正戊醇4000[21]0.02--正己醛 4.5676.37366.65330.47庚醛3[21]187.86181.26-苯甲醛350[21] 3.06 6.64 6.76 2,5-辛二酮 2.52649.02666.40720.66 2-戊基呋喃6[21]222.54-127.81壬醛13278.994625.806279.18癸醛0.1[21]3985.987009.0611264.96 (+)-柠檬烯10--50.98 5-甲基-2-呋喃甲醛50[21]-1274.541329.64糠醇30027.4240.4432.34吡啶8000.22 2.050.21 2-乙酰基呋喃1000[21]46.59--㊀㊀注:化合物感觉阈值来自标注文献或来自John C.Flavor-base2001 (Demo)[DB/J].Leffingwell&Associates,2001; - 表示未检测到酚类物质被描述为烟熏香㊁焦香味,一般阈值不大,对风味物质贡献较大㊂2-戊基呋喃的阈值较低,具有植物芳香味[18],其他呋喃类物质大多具有烤肉香气㊂酮类物质主要在煮制过程中产生,一般对风味具有修饰作用,但2,5-辛二酮的OAV较大,对熏鸡腿的风味有较大贡献㊂碳氢类化合物在风味形成过程中的作用贡献均较小,只有柠檬烯可以提供令人愉快的柠檬香气[19]㊂此外,实验中检测到的含氮化合物一般具有烤香香气,其他少量的醚类和酸类化合物对熏鸡腿风味的形成也具有修饰作用㊂2.2㊀HS-GC-IMS分析结果2.2.1㊀不同熏鸡腿肉样品中风味物质差异采用HS-GC-IMS对不同熏鸡腿肉样品进行挥发性成分差异分析,结果如图1所示㊂对比不同熏材(红糖熏组㊁红糖-茶熏组㊁红糖-木熏组)鸡腿肉样品中的挥发性有机物三维谱图,可以看出样品中的挥发性有机物之间有明显差异㊂图1㊀不同熏鸡腿肉样品的特征风味三维气相离子迁移谱图Fig.1㊀Three-dimensional GC-IMS images of characteristicflavor of different smoked chicken thigh samples㊀㊀图2是将图1的三维GC -IMS 谱图投影到二维平面上的俯视图,可以更直观对比3组样品间的风味物质差异㊂选取红糖熏组气味指纹谱图作为参比,其他样品的谱图扣除参比㊂若挥发性有机物浓度相同,则扣减后的背景为白色,若该物质的浓度高于参比,则为红色;若该物质的浓度低于参比,则为蓝色㊂纵坐标为保留时间,横坐标为迁移时间,红色竖线为反应离子峰,整个谱图代表了样品顶空中所有挥发性成分㊂从图2可以直观的看出,所有样品的挥发性组分在1000s 内完成了气相分离,离子迁移时间约为7.84~7.86ms,且红糖熏㊁红糖-茶熏和红糖-木熏制的3组鸡腿肉的挥发性化合物有明显差异㊂图2㊀不同熏鸡腿肉样品的特征风味二维气相离子迁移谱图Fig.2㊀Two-dimensional GC-IMS images of characteristic flavor of different smoked chicken thigh samples2.2.2㊀挥发性风味物质的HS-GC-IMS 定性分析根据挥发性物质气相色谱保留时间和离子迁移时间,使用正酮C 4~C 9作为外标参考计算每种化合物的保留指数,通过GC-IMS 库进行匹配从而对挥发性组分进行定性分析㊂结果表明,从熏鸡腿肉样品中共检测出45种挥发性物质单体及部分物质的二聚体,主要包括醛类8种㊁酮类6种㊁醇类5种㊁吡嗪类2种㊁呋喃类4种㊁酸类2种㊁酚类2种㊁酯类1种㊂表3㊀指纹图谱中部分挥发性物质定性结果Table 3㊀Qualitative results of some volatile substances in the fingerprint编号化合物名称CAS#分子式保留指数保留时间/s 漂移时间/ms 1丙酮(单体)acetoneC67641C 3H 6O 505.9109.17 1.11852丁酮(二聚体)2-butanone C78933C 4H 8O 590.8139.02 1.24633丁醛(二聚体)butyraldehyde C123728C 4H 8O605.9145.29 1.29044乙酸(单体)acetic acid C64197C 2H 4O 2619.3151.16 1.05355乙酸(二聚体)acetic acidC64197C 2H 4O 2620.4151.62 1.153263-甲基丁醛(二聚体)2-methylbutanal C590863C 5H 10O 645.6163.43 1.403472-戊酮(二聚体)2-pentanone C107879C 5H 10O 675.1178.58 1.368182-甲基丁醇(二聚体)2-methyl butanolC137326C 5H 12O 722.6206.47 1.48149戊醛(单体)pentanal C110623C 5H 10O 683.8183.39 1.186410戊醛(二聚体)pentanalC110623C 5H 10O 682.1182.441.4228续表3编号化合物名称CAS#分子式保留指数保留时间/s漂移时间/ms113-甲基-3-丁烯-1-醇(单体)3-methyl-3-butene-1-ol C763326C5H10O737.9216.47 1.2592 123-甲基-3-丁烯-1-醇(二聚体)3-methyl-3-butene-1-ol C763326C5H10O735.5214.89 1.2902 132-己酮(二聚体)2-hexanone C591786C6H12O785.2250.91 1.5047 143-甲基-1-戊醇(单体)3-methyl-1-pentanol C589355C6H14O857.5315.58 1.3160 152-乙酰呋喃(单体)2-acetylfuran C1192627C6H6O2908.0371.25 1.1237 162-乙酰呋喃(二聚体)2-acetylfuran C1192627C6H6O2909.3372.84 1.4345 17乙酸乙酯(单体)ethyl acetate C141786C4H8O2612.5148.14 1.0946 18乙酸乙酯(二聚体)ethyl acetate C141786C4H8O2612.7148.23 1.3347 193-羟基-2-丁酮(单体)acetoin C513860C4H8O2720.9205.42 1.0621 203-羟基-2-丁酮(二聚体)acetoin C513860C4H8O2720.9205.42 1.3328 211-戊醇(单体)pentanol C71410C5H12O758.6230.91 1.2488 221-戊醇(二聚体)pentanol C71410C5H12O758.1230.49 1.5107 23己醛(单体)hexanal C66251C6H12O787.7252.88 1.2529 24己醛(二聚体)hexanal C66251C6H12O787.7252.88 1.5638 25糠醛(单体)furfural C98011C5H4O2834.4293.14 1.0834 26糠醛(二聚体)furfural C98011C5H4O2834.1292.93 1.3366 272-呋喃硫醇(二聚体)2-furanethiol C98022C5H6OS912.5376.72 1.3435 28(Z)-3-己烯-1-醇(二聚体)(Z)-3-hexene-1-ol C928961C6H12O848.9307.02 1.5145 29苯甲醛(单体)benzaldehyde C100527C7H6O954.6431.94 1.1524 305-甲基糠醛(单体)5-methyl furfural C620020C6H6O2976.6464.08 1.1334 315-甲基糠醛(二聚体)5-methyl furfural C620020C6H6O2976.8464.44 1.4078 325-甲基糠醛(三聚体)5-methyl furfural C620020C6H6O2976.7464.26 1.4784 332-乙酰吡嗪(三聚体)2-acetylpyrazine C22047252C6H6N2O1015.3526.99 1.5258 34苯乙酮(单体)acetophenone C98862C8H8O1063.1617.06 1.1818 352-甲氧基苯酚(单体)2-methoxyphenol C90051C7H8O21095.5687.01 1.1181 364-乙基苯酚(二聚体)4-ethylphenol C123079C8H10O1174.9895.32 1.2007 37甲基吡嗪(二聚体)methylpyrazine C109080C5H6N2833.7292.48 1.3962 38丙酸(单体)propionic acid C79094C3H6O2657.4169.30 1.1054 39丙酸(二聚体)propionic acid C79094C3H6O2657.4169.30 1.2736 40庚醛(单体)heptanal C111717C7H14O893.9354.78 1.3397 41庚醛(二聚体)heptanal C111717C7H14O893.9354.78 1.6949 42辛醛(单体)octanal C124130C8H16O1010.7518.99 1.4146 43辛醛(二聚体)octanal C124130C8H16O1009.6517.20 1.8213 44壬醛(单体)nonanal C124196C9H18O1113.3729.00 1.4860 45壬醛(二聚体)nonanal C124196C9H18O1113.0728.14 1.94332.2.3㊀不同熏鸡腿肉样品中挥发性物质气味指纹图谱为更全面地对比不同熏鸡腿肉样品挥发性化合物组分的差异性,使用LAV软件的GalleryPlot插件,选取每个试样重复3次所得GC-IMS二维图谱中所有的待分析峰,生成指纹图谱㊂为了分析方便,将指纹图谱分为2个部分,结果如图3所示㊂图3中右侧Y轴为样品编号,X轴为鸡肉样品中选取的全部挥发性物质信号峰,其中已定性的物质用名称表示,未定性的物质用编号表示㊂将所有特征峰强度值分类,具体分析3组熏鸡腿样品特征风味物质的差异性㊂从整个指纹图谱中可以明显看出,3组熏鸡腿肉样品有共同的风味区域,也有各自的特征峰区域㊂黑色框中为熏鸡腿肉样品共同含有的挥发性风味物质,主要包括己醛㊁乙酸乙酯㊁3-羟基-2-丁酮㊁2-乙酰呋喃㊁丁醛㊁5-甲基糠醛㊁糠醛㊁丁酮㊁丙酮㊁3-甲基-1-戊醇㊁乙酸㊁甲基吡嗪㊁苯乙酮㊁(Z)-3-己烯-1-醇㊁丙酸等34种物质㊂绿色框中为红糖熏制鸡腿肉的特征峰区域,主要特征物质包括庚醛㊁4-乙基苯酚㊁2-戊酮㊁2-呋喃硫醇㊁2-乙酰吡嗪㊁2-己酮㊁乙酸等45种;红色框中选出的风味物质主要有壬醛㊁丙酸㊁5-甲基糠醛㊁2-甲基丁醇㊁苯甲醛㊁己醛㊁2-乙酰呋喃㊁3-羟基-2-丁酮㊁戊醛㊁3-甲基-3-丁烯-1-醇㊁辛醛㊁庚醛㊁3-甲基丁醛㊁1-戊醇等34种,为红糖-茶熏制鸡腿肉中特征风味物质;蓝色框中物质如乙酸㊁2-甲氧基苯酚㊁壬醛㊁丙酸㊁5-甲基糠醛㊁2-甲基丁醇㊁苯甲醛㊁己醛㊁2-乙酰呋喃㊁3-羟基-2-丁酮等34种,则为红糖-木熏制鸡腿肉中特图3㊀不同熏鸡腿肉样品的GC-IMS指纹图谱Fig.3㊀GC-IMS fingerprints of different smoked chicken thigh samples 征风味物质㊂醛类是鸡肉香气的主要成分,一般来源于脂质氧化[22],己醛和庚醛主要由亚油酸和花生四烯酸的氧化产生[23],而辛醛和壬醛则由油酸氧化产生[24]㊂脂肪氧化的另一重要产物是酮类物质,一部分酮类物质是形成杂环化合物的中间体,对肉制品挥发性气味的形成具有重要作用[25]㊂醇类物质大多数由不饱和脂肪的降解产生,还有一部分可能是通过醛类物质还原得到㊂酚类物质主要由烟熏材料中的木质素分解生成[26],是烟熏制品特有的挥发性风味物质㊂呋喃类物质是一种重要的杂环化合物,可以通过硫胺素降解㊁糖裂解反应和美拉德反应产生[27]㊂2.2.4㊀不同熏鸡腿肉样品的动态主成分分析为了更加直观地分析3组熏鸡腿肉的风味物质差异,使用Dynamic PCA插件程序制作了主成分分析图,使组分间的特征差异可视化,结果如图4所示㊂PC1和PC2的贡献率为88%,且3组熏鸡腿肉样品能很好的分离,证明样本的特征风味物质具有一定的差异㊂选取所有峰进行主成分分析,其中分布在主成分分析图圈1中的绿色圆点为红糖熏制的鸡腿肉样品,样本间聚集度较高;分布在圈2中的红色圆点为红糖-茶熏制的鸡腿肉样品,样本间聚集度一般;分布在圈3中的蓝色圆点为红糖-木熏制的鸡腿肉样品,样本间聚集度较均匀㊂可见,GC-IMS技术可对不同材料熏制的鸡腿肉进行区分,探索不同熏材的特性,该方法具有快速㊁无损等优点㊂1-红糖熏组;2-红糖-茶熏组;3-红糖木熏组图4㊀不同熏鸡腿肉样品的主成分分析图Fig.4㊀Principal component analysis plot of differentsmoked chicken thigh samples3㊀结论为探究红糖㊁红糖-茶和红糖-木3种不同熏制材料对熏鸡腿挥发性风味物质的影响,应用顶空气相色谱-离子迁移谱(HS-GC-IMS)和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(HS-SPME-GC-MS)两种分析技术手段对其挥发性物质进行了分离鉴定㊂HS-SPME-GC-MS技术共鉴定出41种挥发性物质,与红糖熏组样品比较,红糖-茶熏组与红糖-木熏组两组样品中,正己醛含量降低,而苯甲醛㊁2,5-辛二酮㊁壬醛㊁癸醛和糠醛含量均升高㊂红茶末和苹果木屑的加入促进了醛类物质的生成,使风味更加浓郁㊂HS-GC-IMS具有原理简单㊁设备轻便㊁选择性强㊁响应快(30ms)及灵敏度超高等优势㊂由HS-GC-IMS指纹图谱可以看出3种不同熏材鸡肉样品的挥发性有机物差异明显,对所有样品进行PCA聚类分析,3种熏组样品风味差异很大,可以分别聚为一类㊂与HS-SPME-GC-MS分析方法相比,HS-GC-IMS技术鉴定出的特异性挥发物质明显增多㊂本研究结合2种不同的分析技术手段,获得了3种不同熏材制备的熏鸡腿肉风味成分更全面的信息㊂但值得注意的是,由于GC-IMS数据库限制,很多物质还无法定性,而这些物质很可能是对熏鸡腿肉风味物质贡献较大的成分,因此,有必要结合HS-SPME-GC-MS分析手段,进一步完善HS-GC-IMS数据库信息,提高其利用价值与应有范围㊂参考文献[1]㊀吴靖娜,路海霞,蔡水淋,等.基于电子鼻和SPME-GC-MS评价烟熏液对熏鲍挥发性风味物质的影响[J].现代食品科技, 2016,32(7):220-230.WU J N,LU H X,CAI S L,et al.Analysis of volatile flavor s in smoked abalone using electronic nose and solid phase micro-extrac-tion coupled with GC-MS[J].Modern Food Science and Technolo-gy,2016,32(7):220-230.[2]㊀姚文生,蔡莹暄,刘登勇,等.不同材料熏制鸡腿肉挥发性物质GC-IMS指纹图谱分析[J].食品科学技术学报,2019,37(6): 37-45.YAO W S,CAI Y X,LIU D Y,et al.Volatile compounds analysis in chicken thigh smoked with different materials by GC-IMS fingerprint [J].Journal of Food Science and Technology,2019,37(6): 37-45.[3]㊀SUSBANDI D A,SWASTAWATI F,SUHARTO S.Flavor character-istics and quality of mackerel(Scromberomorus commersonii) otak-otak affected by various liquid smoke addition methods[J].IOP Conference Series:Earth and Environmental Science,2019,278: 12076.[4]㊀HEMERYCK L Y,WAUTERS J,DEWULF L,et al.Valorisation oftainted boar meat in patties,frankfurter sausages and cooked ham by means of targeted dilution,cooking and smoking[J].Food Chemis-try,2020,330:126897.[5]㊀姚嘉莉,石文娟,杨万根.液熏技术对腊肉理化和感官品质的影响[J].食品与发酵工业,2020,46(17):220-225.YAO J L,SHI W J,YANG W G.Effects of liquid smoke technology on physicochemical and sensory quality of bacon[J].Food and Fer-mentation Industries,2020,46(17):220-225.[6]㊀詹永,杨勇,李孝彬,等.卓资熏鸡工艺[J].肉类工业,2019(7):12-13.ZHAN Y,YANG Y,LI X B,et al.Technology of Zhuozi smoking chicken[J].Meat Industry,2019(7):12-13.[7]㊀徐灵均,袁义明,冯爱国,等.传统红糖与精制赤砂糖理化性质比较[J].食品科学,2018,39(7):125-129.XU L J,YUAN Y M,FENG A parative studies on physical and chemical properties of traditional brown sugar and refined brown granulated sugar[J].Food Science,2018,39(7):125-129. [8]㊀黄浩,余鹏辉,赵熙,等.不同季节保靖黄金茶1号工夫红茶挥发性成分的HS-SPME-GC-MS分析[J].食品科学,2020,41(12): 188-196.HUANG H,YU P H,ZHAO X,et al.HS-SPME-GC-MS analysis of volatile components of Congou Black Tea processed from Baojing Huangjincha1from different harvesting seasons[J].Food Science, 2020,41(12):188-196.[9]㊀李儒仁,陈雨,张庆永,等.扒鸡加工过程中挥发性风味物质的变化规律[J].肉类研究,2019,33(7):49-55.LI R R,CHEN Y,ZHANG Q Y,et al.Changes in volatile flavor compounds of Dezhou braised chicken during processing[J].Meat Research,2019,33(7):49-55.[10]㊀LIEDTKE S,SEIFERT L,AHLMANN N,et al.Coupling laser de-sorption with gas chromatography and ion mobility spectrometry forimproved olive oil characterisation[J].Food Chemistry,2018,255:323-331.[11]㊀MAYKEL H M,ESCOURROU A,MONTEAU F,et al.Current ap-plications and perspectives of ion mobility spectrometry to answerchemical food safety issues[J].Trends in Analytical Chemistry,2017,94:39-53.[12]㊀WANG S Q,CHEN H T,SUN B G.Recent progress in food flavoranalysis using gas chromatography-ion mobility spectrometry(GC-IMS)[J].Food Chemistry,2020,315:126158. [13]㊀VAUTZ W,HARIHARAN C,WEIGEND M.Smell the change:Onthe potential of gas-chromatographic ion mobility spectrometry inecosystem monitoring[J].Ecology and Evolution,2018,8(9):4370-4377.[14]㊀ARROYO-MANZANARES N,MARTIN-GOMEZ A,JURADO-CAMPOS N,et al.Target vs spectral fingerprint data analysis of I-berian ham samples for avoiding labelling fraud using headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry[J].Food Chemistry,2018,246:65-73.[15]㊀ZENG X F,LIU J L,DONG H,et al.Variations of volatile flavourcompounds in Cordyceps militaris chicken soup after enzymolysispretreatment by SPME combined with GC-MS,GCˑGC-TOF MSand GC-IMS[J].International Journal of Food Science and Tech-nology,2020,55(2):509-516.[16]㊀刘登勇,赵志南,吴金城,等.基于SPME-GC-MS分析熏制材料对熏鸡腿挥发性风味物质的影响[J].食品科学,2019,40(24):220-227.LIU D Y,ZHAO Z N,WU J C,et al.Effects of different smokedmaterials on volatile flavor compounds smoked chicken thighs[J].Food Science,2019,40(24):220-227.[17]㊀王琼,李聪,高磊峰,等.不同类型烟熏香精对西式培根风味的影响[J].现代食品科技,2017(7):220-230.WANG Q,LI C,GAO L F,et al.Impact of different smoke flavoringon the flavor of western bacon[J].Modern Food Science and Tech-nology,2017(7):220-230.[18]㊀FAY L B,BREVARD H.Contribution of mass spectrometry to thestudy of the Maillard reaction in food[J].Mass Spectrometry Re-views,2005,24(4):487-507.[19]㊀高婷婷,杨绍祥,刘玉平,等.陈皮挥发性成分的提取与分析[J].食品科学,2014,35(16):114-119.GAO T T,YANG S X,LIU Y P,et al.Extraction and analysis ofvolatile components of tangerine peel[J].Food Science,2014,35(16):114-119.[20]㊀里奥㊃范海默特.化合物香味阈值汇编[M].北京:科学出版社,2015.VAN GEMERT plations of flavor threshold values in waterand other media[M].Beijing:Science Press,2015. [21]㊀顾赛麒,吴浩,张晶晶,等.固相萃取整体捕集剂-气相色谱-质谱联用技术分析中华绒螯蟹性腺中挥发性成分[J].现代食品科技,2013(12):3019-3025.GU S Q,WU H,ZHANG J J,et al.Analysis of volatile componentsin Gonad of Eriocheir sinensis by monolithic material sorptive ex-traction coupled with gas chromatography and mass spectrometry[J].Modern Food Science and Technology,2013(12):3019-3025.[22]㊀LIU H,WANG Z,ZHANG D,et al.Characterization of key aromacompounds in Beijing roasted duck by gas chromatography-olfac-tometry-mass spectrometry,odor-activity values,and aroma-recom-bination experiments[J].Journal of Agricultural and Food Chemis-try,2019,67:5847-5856.[23]㊀FENG Y Z,CAI Y,FU X,et parison of aroma-active com-pounds in broiler broth and native chicken broth by aroma extractdilution analysis(AEDA),odor activity value(OAV)and omis-sion experiment[J].Food Chemistry,2018,265(4):274-280.[24]㊀ZHU J C,WANG L Y,XIAO Z B,et al.Characterization of the keyaroma compounds in mulberry fruits by application of gas chroma-tography-olfactometry(GC-O),odor activity value(OAV),gaschromatography-mass spectrometry(GC-MS)and flame photomet-ric detection(FPD)[J].Food Chemistry,2018,245(4):775-785.[25]㊀LI M,YANG R,ZHANG H,et al.Development of a flavor finger-print by HS-GC-IMS with PCA for volatile compounds of Tricholo-ma matsutake Singer[J].Food Chemistry,2019,290:32-39.[26]㊀THAIS C M,JÉSSICA C A,TACIANA V S,et al.Effect of thesmoking using Brazilian reforestation woods on volatile organic com-pounds,lipid oxidation,microbiological and hedonic quality of ba-cons during shelf life[J].Meat Science,2020,164:108110. [27]㊀SANG M L,LI W Z,YOUNGAE J,et al.Effects of hydroxycinnamicacids on the reduction of furan andα-dicarbonyl compounds[J].Food Chemistry,2020,312:126085.Analysis of volatile flavor compounds in smoked chicken thighsby HS-GC-IMS and HS-SPME-GC-MSYAO Wensheng1,2,CAI Yingxuan1,2,LIU Dengyong1,3,4∗,ZHANG Mingcheng1,3, MA Shuangyu1,3,YANG Jing1,2,GOU Zihui1,2,ZHANG Hao51(National&Local Joint Engineering Research Center of Storage,Processing and Safety Control Technology for Fresh Agricultural and Aquatic Products,Bohai University,Jinzhou121013,China)2(College of Chemistry and Materials Engineering,Bohai University, Jinzhou121013,China)3(College of Food Science and Engineering,Bohai University,Jinzhou121013,China)4(Jiangsu Collaborative Innovation Center of Meat Production and Processing,Quality and Safety Control,Nanjing210095,China)5(Jinan Hanon Scientific Instrument Co.,Ltd.,Jinan250000,China) ABSTRACT㊀The volatile flavor compounds in chicken thighs smoked with brown sugar,brown sugar-tea and brown sugar-fruitwood were separated and tested by both headspace-gas chromatography?ion mobility spectrometry(HS-GC-IMS)and headspace-solid phase microex-traction-gas chromatography-mass spectrometry(HS-SPME-GC-MS)analysis methods.In this paper,41volatile substances were identi-fied using HS-SPME-GC-MS.Moreover,combined with odor activity value(OAV)analysis,the results revealed that the contents of n-hexanal,heptaldehyde,benzaldehyde,2,5-octanedione,2-pentylfuran,nonanal,decanal,furfural and2-acetylfuran were high in brown sugar group products.In the two samples of brown sugar-tea smoked group and brown sugar-wood smoked group,benzaldehyde,2,5-oc-tanedione,nonanal,decanal and furfural content was greatly increased which making the flavor more intense.The HS-GC-IMS fingerprint spectrum visually displayed the volatile flavor differences from brown sugar,brown sugar-tea and brown sugar-wood smoked chicken thigh samples.Furthermore,principal component analysis(PCA)showed that each group of samples had its own specific flavor substances,the key flavor compounds identified in the brown sugar smoked group included heptanal,4-ethylphenol,2-pentanone,2-furanethiol,2-acetyl pyrazine,2-hexanone and acetic acid.In addition,the main flavor substances in the brown sugar-tea smoked group were nonanal,propi-onic acid,5-methyl furfural,2-methyl butanol,benzaldehyde,hexanal,2-acetylfuran,acetoin,pentanal,3-methyl-3-butene-1-ol,oc-tanal,heptanal,3-methylbutanal,1-pentanol.Acetic acid,2-methoxy phenol,nonanal,propionic acid,5-methyl furfural,2-methyl bu-tanol,benzaldehyde,hexanal,2-acetyl furan and acetoin were the most important flavor substances in the brown sugar-wood smoked group.Under the synergistic effect of the two analysis methods,more comprehensive information on the flavor components of smoked chicken thighs prepared with three different smoked materials was obtained.Key words㊀volatile flavor compounds;HS-SPME-GC-MS;HS-GC-IMS;smoked materials;odor activity value;principal component analysis。

HS-SPME-GC-MS分析辛夷与其混用品的挥发性成分近年来，辛夷在中药领域备受关注，因其具有温肺化痰、散寒止咳、开胃化痰等功效而被广泛使用。

辛夷也常常与其他中药一起使用，以增强疗效或减轻不良反应。

混用品的挥发性成分具体是怎样的，目前尚未有详细的研究报告。

为了解混用品的挥发性成分，本文将采用头空气固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME-GC-MS）对辛夷及其与其他中药混用品的挥发性成分进行分析，从而为混用品的临床应用提供参考。

我们选取了辛夷、板蓝根和连翘这三种常用中药，以不同比例混合制成混用品进行研究。

然后，将混用品中的挥发性成分采用HS-SPME-GC-MS技术进行分析。

该技术结合头空气固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术，可以有效地提取和分离混用品中的挥发性成分，并对其进行定性和定量分析。

接下来，我们将详细描述实验过程和结果。

我们将混用品样品置于250mL圆底瓶中，加入一定量的水，并放入适量的玻璃珠。

然后，在50℃的温度下用磁力搅拌器进行均匀搅拌。

接着，在头空气固相微萃取仪的帮助下，使用65μm聚二甲基硅氧烷/二十甲基二硅氧烷（PDMS/DVB）纤维进行微萃取。

经过适当时间的微萃取后，将纤维置于气相色谱-质谱联用仪进行分析。

在气相色谱-质谱联用仪中，设置了一系列条件以进行样品的分离和鉴定。

具体条件为：色谱柱为DB-5MS（30m*0.25mm*0.25μm），载气为氦气，流速为1mL/min，进样口温度为250℃，离子源温度为230℃，扫描范围为35-350 m/z。

通过GC-MS进行分析，得到了混用品中的挥发性成分的相对含量和化合物种类。

实验结果显示，辛夷与板蓝根、连翘混用品中挥发性成分的主要化合物主要为挥发油类化合物和酚类物质。

挥发油类化合物主要包括β-myrcene、3-ethyltoluene等，酚类物质主要包括苯甲醛、苯甲醇等。

混用品的挥发性成分种类和含量与单一药物的挥发性成分有所不同，表明混用品的挥发性成分受到了其他中药成分的影响。

HS-SPME-GC-MS分析仙茅及酒仙茅的挥发性成分Abstract：Headspace solid phase microextraction （HS-SPME）combined with gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS）was used to analyze the volatile components of Curculigo orchioides and wine-processed，and the relative contents of each component were calculated. The results showed that 22 peaks were isolated from the volatile components of Curculigo orchioides，and 16 components were identified，accounting for 72.73% of the volatile components，of which the highest was dextroterpene，accounting for 16.22% of the total volatile components. 28 peaks were isolated from the volatile components of Curculigo orchioides，and 24 components were identified，accounting for 85.71% of the volatile components，the highest of which was nonanal，accounting for 10.09% of the total volatile components. Part of the volatile components disappeared and some new volatile components were added after the production of Curculigo orchioides. It can provide scientific basis for the development，utilization and clinical application of Curculigo orchioides.Key words：Curculigo orchioides Gaertn.; HS-SPME; GC-MS; volatile components仙茅系石蒜科植物仙茅（Curculigo orchioides Gaertn.）的干燥根莖，历年版的《中华人民共和国药典》均有收载。