GC-MS 結合電子鼻、電子舌分析6 種糖炒燕山板栗的風味成分

楊 銀，梁建蘭,

（1.河北科技師范學院食品科技學院，河北秦皇島 066600；2.板栗產業技術教育部工程研究中心，河北秦皇島 066600；3.河北省板栗產業協同創新中心，河北秦皇島 066600）

燕山板栗（Castanea mollissima）屬于華北品種群，栽培歷史悠久，在我國生產的板栗中具有獨特的地位，是我國傳統的出口商品[1]。經過多年的試驗，選育出了燕紫、燕麗、燕秋、燕龍、燕寶和早豐等幾種粒大、色好、豐產的板栗新品種[2]。燕山板栗果肉為乳黃色，炒熟后香、甜、糯俱佳、澀皮易剝離，且其營養成分豐富[3]，其中堅果含水量約為52.48%～53.16%，淀粉含量34.71%～48.2%，蛋白質含量6.01～9.52 mg/g，還原糖含量4.75%～4.87%，總糖含量14.07%～15.01%，脂肪含量2.5%～2.72%，維生素C 含量0.14～0.58 mg/g，可溶性固形物24.6%～25.7%[4-6]。“燕山早豐”是目前京津冀地區栽植面積最大的板栗品種，果實成熟期早，故稱早豐，果肉質地細膩、味香甜，可溶性糖的含量為19.69%，淀粉的含量為51.34%，粗蛋白的含量為4.43%，是優質的板栗品種[7]。

揮發性化合物（Volatile compounds，VCs）是構成和影響板栗鮮食及加工產品的重要因素之一，直接決定了板栗的香氣特征，板栗特征風味的形成不是靠VCs 簡單的疊加，而是由各種VCs 相互作用形成，不僅受濃度與味道特征的影響，而且與閾值（Threshold，OT）也密不可分[8]，可以通過計算相對氣味活性值（ROAV）或氣味活性值（OAV）來判斷是否是關鍵香氣活性物質[9]。如黃宇杏等[10]采用GC-OMS 結合OAV 鑒定花生油特征香氣成分，確定了花生油含有27 種特征性香氣成分。現階段板栗風味成分的分析主要有電子鼻[11]和頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜（Headspace solid phase microextractiongas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME/GC-MS）檢測技術。在1995 年，Morini 等[12]通過真空蒸餾和溶劑首次提取分離板栗果肉揮發物，并通過GC-MS 鑒定出揮發物，其中包括酮類、醛類和醇類等居多。到2021 年李杰等[13]對燕山地區的3 種板栗果實香氣成分進行了GC-MS 分析，共檢測到62 種香氣成分，化合物的成分以醛類、醇類、酮類為主。電子鼻檢測技術是在20 世紀90 年代發展起來的一種分析、識別和檢測復雜氣體的新技術，具有價格適中、操作簡單、攜帶方便等優點[14]。已廣泛應用于各種食品的檢測中，如Duan 等[15]利用電子鼻、電子舌與氣相色譜-離子遷移色譜相結合來區分兩種鮭科魚類的地理來源，結果表明，不同地理來源的鮭科魚類游離氨基酸含量不同。關于鮭魚氣味，氣相色譜-離子遷移色譜分析結果與電子鼻分析結果基本一致。關于味道，從電子舌得出的結果與氨基酸測試結果一致。解云等[16]采用子鼻和電子舌技術對不同品種紅棗香氣和滋味的差異分析，得出電子鼻和電子舌各傳感器對不同品種紅棗香氣成分和滋味的差異顯著（P＜0.05），但是電子鼻應用于板栗方面的研究較少。電子舌作為一種新型的現代化智能感官儀器，是以低選擇性、非特異性和交互敏感性的多傳感器陣列為基礎，檢測樣品的整體特征響應信號，結合化學計量學方法對樣品進行模式識別處理，進行定性和定量分析的檢測技術[17]。其在食品方面應用廣泛，比如食品的味道[18]、摻假[19]、分級[20]等方面，但關于電子舌對板栗滋味的研究還未見報道。

本文以HP-SPME-GC-MS 技術、結合電子鼻與電子舌技術，對6 種糖炒板栗揮發性風味成分、氣味及其滋味進行分析，結合氣味活性值（OAV）確定關鍵香氣化合物，分析6 種糖炒板栗風味的共性與差異，為糖炒板栗合理開發利用以及風味研究提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

樣品：燕秋（YQ）、燕龍（YLo）、燕寶（YB）、燕紫（YZ）、燕麗（YLi）、早豐（ZF）等6 種板栗品種 于2021 年9 月采摘于河北科技師范學院農場；娃哈哈純凈水 杭州娃哈哈集團有限公司；2-辛醇標準品（0.1 μg/μL）優級純，上海麥克林生化科技有限公司。

TS-5000Z 電子舌 日本INSENT 公司；PEN3電子鼻 德國默克公司；GC7890A-MS5975C 氣相色譜質譜聯用儀 美國Agilent 公司；破壁機 九陽股份有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品前處理 挑選顏色為棕褐色并帶有光澤無病蟲害的新鮮成熟板栗500 g，先在板栗表面切一條1 cm 左右的小口，防止炒制過程中板栗發生爆裂；將直徑5 mm 左右的糖砂倒入鍋中，加大火反復翻炒，板栗與砂子的比例以1:3 為宜，當溫度達到60 ℃以上時將開口后的板栗放入鍋中；待板栗表面溫度升高后，按糖與板栗1:10 的比例加入白砂糖，繼續翻炒后再加入白砂糖，反復加糖3～4 次，待板栗表面形成一層光亮透明的糖衣為宜；到板栗七八成熟時，改小火繼續翻炒，直到用力敲打板栗外殼時可自行開裂，同時板栗仁與內皮自然分離時即可出鍋[21]。后將炒好的板栗去殼，切成類似1 mm 左右的小塊用于之后的HS-SPME-GC-MS 和電子鼻的檢測。

1.2.2 HS-SPME 提取 取3.0 g 混合均勻的樣品放入到20 mL 的固相微萃取瓶中。迅速蓋上瓶蓋，將樣品瓶放入到85 ℃恒溫水浴10 min，將老化的固相微萃取頭（75 μm 碳/聚二甲基硅氧烷）插入樣品瓶中，同時推出纖維頭，頂空平衡吸附30 min。吸附后，立即收回纖維頭，后移至GC 中解析5 min，每種樣品采集3 次。

1.2.3 GC-MS 分析 GC 條件：HP-5 石英彈性毛細管柱（30.0 m×250 μm×0.25 μm）；柱溫采用程序升溫：初溫40 ℃，保持3 min 后以5 ℃/min 升70 ℃，保持5 min，再以10 ℃/min 升至120 ℃，保持5 min：再以10 ℃/min 升至230 ℃保持5 min；載氣為氨氣（99.999%）；流速為1.0 mL/min；進樣口溫度230 ℃；不分流進樣。

MS 條件：以EI 為電離方式，電子能量為70 eV，離子源溫度230 ℃，接口溫度230 ℃，檢測器電壓350 V，掃描質量范圍35～335 amu。質譜檢索庫為NIST 14。

1.2.4 定性定量分析 定性分析：未知化合物質譜圖經計算機檢索同時與NIST 14 質譜庫相匹配，根據揮發物的保留時間計算RI，按式（1）計算[19]：

式中：n 為碳原子數；tn為碳原子數為n 的正構烷烴的保留時間，min；tn＋1為碳原子數為n＋1 的正構烷烴的保留時間，min；ti為樣品i 的保留時間，min。

定量分析：將樣品切塊，混勻，稱取3 g，立即放入20 mL 頂空瓶中，加入1 μL 的0.1 μg/μL 的2-辛醇內標液，立即旋緊蓋子，進行萃取。用于GCMS 的測定。按面積歸一化法計算各組分相對含量；以內標液為標樣，計算待測揮發物與內標液的面積之比（假定各揮發物的絕對校正因子為1.0），按式（2）計算3 g 糖炒板栗樣品中各揮發物的含量[22-23]。

1.2.5 關鍵香氣化合物的確定 關鍵香氣由氣味活性值（odoractivity value，OAV）確定，當OAV 大于1 時即可被確定為關鍵香氣物質。OAV 是香氣物質的濃度與其感覺閾值之比[24]。即OAV=物質濃度/感覺閾值。

1.2.6 電子鼻分析 準確稱取3 g 樣品于40 mL 頂空瓶內，將密封好的頂空瓶置于60 ℃的水浴鍋內平衡15 min，隨后插入電子鼻探頭測定糖炒板栗香氣成分。電子鼻的相關參數如下：潔凈干燥空氣為載氣，設置電子鼻測定儀采樣時間為120 s，氣體流量為0.3 L/min，等待時間為10 s，清洗時間為100 s。選取傳感器信號穩定后的值，每個樣品重復采集3 次。電子鼻傳感器的相應類型如表1 所示。

表1 電子鼻傳感器對不同物質的響應類型Table 1 Electronic nose sensors corresponding to different types of volatile substances

1.2.7 電子舌分析 將栗子的外殼去掉，取30 g 樣品于家用破壁機中，加入150 mL 純凈水，打碎混勻90 s，將混勻后的樣品轉到離心管中，3000 r/min 離心5 min，取上清液用于測試。電子舌檢測條件：各樣品溶液和試劑溶液溫度保持室溫。味覺傳感器和陶瓷參比電極共清洗222 s，平衡30 s，樣品測量30 s，回味測量30 s。每個樣品重復3 次。電子舌傳感器響應類型見表2。

表2 電子舌傳感器對不同物質的響應類型Table 2 Electronic tongue sensors corresponding to different types of volatile substances

1.3 數據處理

利用SPSS 21.0 分析軟件對6 種糖炒板栗采集到的揮發性風味數據進行統計學分析。利用Origin 2021 和Excel 進行主成分分析（PCA）和雷達色譜圖分析。

2 結果與分析

2.1 6 種糖炒板栗的揮發性化合物

據峰面積歸一法得到各成分的含量，各樣品的香氣成分組成及含量見表3。由表3 與圖1 可知，6 種糖炒板栗一共檢測出57 種揮發性化合物，包括酯類19 種，醇類12 種，醛類5 種，酮類5 種，烯烴類4 種，苯環類4 種，胺類2 種，其他類 6 種。燕寶、燕紫、燕麗、燕龍、燕秋和早豐分別檢測出30 種、25 種、17 種、23 種、20 種和23 種。6 種糖炒板栗的揮發性成分種類基本一致，但各類成分及含量則明顯不同。醇類、酯類、醛類及酮類是糖炒板栗揮發性成分的主要組成部分。

圖1 6 種糖炒板栗化合物的種類（a）及其含量占比（b）Fig.1 Species (a) and content ratio (b) of 6 kinds of sugar-fried chestnut compounds

表3 6 種糖炒板栗中的揮發性成分比較Table 3 Comparison of volatile components in 6 kinds of sugar-fried chestnut

2.1.1 酯類化合物 酯類化合物主要是由脂肪氧化產生的醇和游離脂肪酸之間的相互作用形成的，通常呈現水果香味[25]，其含量為1420.38～19623.43 μg/kg占總揮發性成分含量的36%～67%，主要以壬酸戊酯、鄰苯二甲酸二甲酯、2-甲基丙酸壬酯等為主。其中2-甲基丙酸壬酯含量最高，顯著高于其他酯類化合物（P＜0.05），是糖炒板栗揮發性成分的主要貢獻物質。壬酸戊酯只在燕寶中被檢測到且含量很高，是燕寶特有的揮發性化合物；苯甲酸丁酯、月桂酸異丙酯、苯甲酸乙基己酯只在燕麗中檢測到，賦予了燕麗果香、花香和脂肪氣味[26]。苯甲酸己酯、戊酸戊酯只在燕龍中被檢測到，賦予了燕龍草木香和水果香味[27]。在蘋果的研究中酯類物質也是其主要的香氣組分[28]。

2.1.2 醇類化合物 部分醇類物質的感知閾值較高，對糖炒板栗風味貢獻較小，只有少數不飽和醇類物質的感知閾值較低，對糖炒板栗風味貢獻較大[22]，賦予糖炒板栗特殊的香氣特征，其含量為49.65～732.14 μg/kg 占總揮發性成分含量的1%～16%。以癸醇、2-乙基-1-己醇和4a（2H）八氫-萘甲醇等為主。6 種糖炒板栗未檢測出共有的醇類物質，其中4a（2H）八氫-萘甲醇的含量最高；薰衣草醇含量最低36.89 μg/kg，只在燕麗中被檢測到，賦予了產品薰衣草樣花香香氣和青草的辛香氣。D-山梨醇只在燕龍中被檢測到，其含量不高，有特別的甜香、玫瑰香和脂肪香氣。2-乙基-1-己醇具有蘑菇香、甜香、花香和脂肪的味道，但因其較大的閾值一般不作為關鍵香氣化合物。這些醇類化合物賦予了糖炒板栗甜香、花香、脂肪香和水果香氣，適宜濃度該類物質可襯托酯香，促進香氣的協調性，是果酒中重要的香氣物質[24]。

2.1.3 醛類化合物 醛類化合物一般認為是由油脂的自動氧化產生的，一般閾值較低，多具有果香、清香、脂肪香或油炸香[29-30]。其含量為110.68～1147.11 μg/kg，占總揮發性成分含量的2%～7%。主要有癸醛、十一醛、2-（苯亞甲基）-辛醛等。除此之外，氨基酸的Strecker 降解反應也可能形成這些小分子醛類化合物[31]。醛類化合物中癸醛在6 種糖炒板栗中都被檢測到，且燕麗和燕秋中只有癸醛存在，在燕寶中的含量最高，為626.96 μg/kg；壬醛的含量在早豐中是醛類化合物中最低的。癸醛和壬醛被認為是燕山板栗重要的特征性香氣物質[32]，賦予了糖炒板果香、花香和清香[26]。施顯赫等[33]也在烤板栗中檢測出癸醛和壬醛這兩種香氣成分，其相對含量分別為0.06%和0.26%。

2.1.4 酮類化合物 酮類化合物與醛類化合物的種類相同，其含量為147.57～1253.92 μg/kg，占總揮發性成分含量的4%～10%。包括有香葉基丙酮、橙化基丙酮、二苯甲酮等。除燕麗外，其他5 種糖炒板栗都檢測出了香葉基丙酮，在燕寶、燕龍和早豐中香葉基丙酮含量都為最高值，分別為1253.92、592.46 和587.54 μg/kg 左右。具有甜味和玫瑰香味的二苯甲酮只在燕麗中被檢測到，含量為147.57 μg/kg 左右。2-十四酮只在燕龍和早豐中檢測到，兩個品種中含量相差不大，分別為136.72 和139.89 μg/kg。7-甲基-5-辛烯-4-酮只在燕秋中檢測到，且含量最低，為49.65 μg/kg。糖炒板栗中酮類化合物主要是由不飽和脂肪酸的熱氧化或降解以及氨基酸降解而產生的，其物質性質穩定，且香氣持久，一般具有水果香、花香和柑橘香，可賦予產品水果香和花香[25,34]。

2.1.5 烯烴類化合物 烯烴類化合物的含量為113.94～510.97 μg/kg，占總揮發性成分含量的1%～2%，包括有1-癸烯、1-十三烯和1-壬烯等。烴類物質主要來自脂肪酸的烷氧基的裂解，且閾值較低[35]，是糖炒板栗風味物質中含量相對較高的一類化合物，對糖炒板栗的風味起著重要作用。烯烴類化合物在燕寶中的含量最高，燕龍中含量最低，早豐中未檢測到烯烴類化合物。1-戊烯只在燕麗中含有，而且是烯烴類化合物含量最高的，為442.72 μg/kg；1-十三烯在燕龍中是烯烴化合物最低的，為113.94 μg/kg。

2.1.6 苯環類化合物 苯環類化合物由于其獨特的結構一般都具有香甜味，對整體風味有一定的貢獻[36]，其含量為55.34～1222.19 μg/kg，占揮發性成分總量的3%～12%。2,2'，5,5'-四甲基-聯苯在6 種糖炒板栗中都被檢測到，在燕紫中含量最高，為219.44 μg/kg；在燕麗中含量最低，為55.34 μg/kg。除燕麗外，其他5 個品種都檢測到3,4-二乙基聯苯和萘；萘在燕龍中含量最高，為888.69 μg/kg，在早豐中含量最低，為0.46 μg/kg。2-甲基萘只在燕寶和燕紫中檢測到。萘、2-甲基萘表現為特殊的焦油、樟腦以及刺激辛辣、陳腐等氣味特征，被認為是青磚茶的關鍵香氣成分[37]。

2.1.7 其他類化合物 除醇、醛和酯類等物質外，還有一些對板栗貢獻比較大的成分，其含量為335.74～8087.78 μg/kg，占揮發性成分總量的2%～28%。其中，2-乙?；邕?、2-（1-甲基環己基氧基）-四氫吡喃、2-丁基-3,4,5,6-四氫吡啶、2,4,6-三甲基吡啶和2-丁基-3,4,5,6-四氫吡啶這5 種物質，是天然存在于堅果中的香氣成分。這類含氮、氧雜環類化合物普遍存在于烘烤堅果中，屬于低感官閾值物質，呈現出強烈的堅果烘烤香味和焦糖香氣，是烘烤堅果的關鍵風味物質[10]。2,6-二（1,1-二甲基乙基）-4-（1-氧丙基）苯酚除燕麗外，在其他5 個品種中都被檢測到，在燕龍中含量最高，為455.74 μg/kg；在早豐中含量最低，為139.89 μg/kg；苯酚類化合物濃度較高時可賦予糖炒板栗類似藥的香氣[38]。這些物質成分的共同作用構成了板栗獨特的風味。

板栗中的淀粉、糖和脂肪等營養成分是共同構成炒制風味形成的物質基礎，是不同品種板栗炒制后揮發性香氣組成與含量差異的初始來源。除此之外各品種板栗炒制后的特征香氣，差異程度還與氣候、水土、栽培技術等條件有關。

2.2 6 種糖炒板栗的香氣成分的OAV 分析

為進一步確定糖炒板栗中的主要揮發性香氣物質，對樣品進行OAV 分析；OAV 可用于評價香氣化合物對整體風味的貢獻，一般，OAV 值越大對樣品風味貢獻越大；當OAV≥1 時，該物質可視為關鍵香氣化合物[44]。據OAV 理論，食品中香氣濃度高而閾值低的成分很可能是食品的特征香氣，物質濃度高不一定對糖炒板栗的香氣有很大貢獻，而含量低的物質也有可能對糖炒板栗的整體香氣有大的影響[10]。如表4 所示，6 個品種中篩選出23 個OAV 大于1 的關鍵香氣成分，說明這些成分對糖炒板栗的香氣品質具有重要貢獻；包括3 個醛類、醇類、酮類化合物；8 個酯類化合物；2 個烯烴類、苯環類化合物；1 個胺類化合物和1 個其他類化合物。

表4 6 種糖炒板栗關鍵化合物的OAV 及香氣特征Table 4 OAV and aroma characteristics of six key compounds in sugar-fried chestnut

從表4 可以看出，癸醛、癸醇、壬酸戊酯和苯甲酸丁酯這4 種香氣物質在部分糖炒板栗樣品（燕寶、燕紫、燕麗和早豐）中OAV≥500，肉豆蔻酸異丙酯、2-癸醇、鄰苯二甲酸二乙酯、萘和壬醛這5 種香氣物質在部分糖炒板栗樣品（燕寶、燕紫、燕龍、燕秋和早豐）中100＜OAV＜500。以上這些物質對6 個品種糖炒板栗的整體香氣及差異區分起到很大的貢獻作用。癸醛來源于多不飽和脂肪酸的氧化形成，具有油脂味及花香味，由于都有較低的氣味閾值[45]，在6 個品種都含有，其OAV 值差異明顯，在燕寶中OAV值最大，為1044.9，在燕龍中OAV 值最低，為151.92，對板栗的整體風味貢獻較大。壬醛主要來源于亞油酸及亞麻酸裂解后自動氧化生成的產物，具有花香、甜橙及油脂的氣味，大多作為柑橘類香精油的組成成分被檢測到[24]；肉豆蔻酸異丙酯幾乎沒有氣味，僅含有非常輕微的脂肪氣味，只在燕秋和早豐中含有，在燕秋中OAV 值最高；趙玉華等[32]認為癸醛、壬醛和肉豆蔻酸異丙酯是燕山板栗重要的特征性香氣物質。具有花香、果香的壬酸戊酯只存在于燕寶中。2-癸醇具有蠟香、甜香、花香、果香香氣，也包含著強烈刺激性的氣味，除燕麗外其他5 個品種都含有，在早豐中OAV 值最高，為254.33；癸醇具有蠟香、甜香、花香、果香香氣，在燕紫和燕麗中含有；這兩種醇類化合物主要來自脂肪氧化，不飽和醇的風味閾值較低，對風味的形成有一定作用[46]。十二胺具有魚腥味，在板栗中第一次被檢測到，其含量很低，可能是由于美拉德反應以及氨基酸熱降解形成的[47]。2-乙?；邕蚓哂斜谆?、烤麥片、烤肉、堅果香，只存在于燕紫中。噻唑類化合物一般具有烤肉香、堅果香、爆米花等香味特征，香勢強、閾值低，對肉品風味影響顯著[48]。1-壬烯和1-戊烯具有甜香、果香和草木香OAV 值較低，一般作為酮、醛的前體物質，對風味具有潛在作用，并且烯烴具有較低的閾值[49]。其余14 種關鍵香氣物質則為糖炒板栗的整體香氣起到重要修飾作用。

2.3 電子鼻分析6 種糖炒板栗的氣味成分

PEN3 電子鼻包括10 個傳感器，根據6 種糖炒板栗在10 個傳感器上的響應值繪制出糖炒板栗雷達色譜圖，見圖2。圖中不同的顏色和形狀代表不同種類的糖炒板栗。如圖2 所示，電子鼻每個傳感器對6 種糖炒板栗均有明顯的響應，且響應值均不相同，其中傳感器W5S、W1W、W2W 和W1S 的響應值明顯高于其他傳感器。早豐在W2W、W1W 和W5S 這3 個傳感器上的響應值均明顯高于其他5 種糖炒板栗，這3 個傳感器分別對有機硫化物、硫化物和氮氧化物敏感。W1C、W3C 和W5C 均對芳香類物質敏感，與其他7 個傳感器相比，6 種糖炒板栗在這3 個傳感器上的響應值均較小且響應值幾乎一致，說明其對應的揮發性氣味成分較為相似，且含量較低；燕麗在W3S 上的響應值高于其他6 種糖炒板栗。燕寶在W1S 上的響應值均低于其他5 種糖炒板栗。在W2S 上6 種糖炒板栗的響應值幾乎一致，且響應值比較高。說明這6 種糖炒板栗的主要揮發性氣味成分為醇類、醛酮類、氮氧化合物、有機硫化物、無機硫化物以及甲基類幾種，表明其對糖炒板栗的整體風味的形成具有重要作用，這與SPME-GCMS 檢測結果一致，可把其在對應傳感器上的響應值大小作為鑒定6 種糖炒板栗揮發性氣味成分的指標。

圖2 6 種糖炒板栗的氣味雷達圖Fig.2 Radar diagram of sensor response to odor of six kinds of sugar-fried Chinese chestnut

圖3 為電子鼻檢測6 種糖炒板栗氣味的PCA分析圖，PCA 是一種線性特征提取技術，它以最小的信息損失降低數據的維數，最大限度地將原有變量保留在最小的維數上，來評估樣本之間的異同[53]。從圖3 可以看出，PC1 的方差貢獻率為71.74%，PC2方差貢獻率為24.53%。2 個主成分的總方差貢獻率達96.27%，能夠充分表達6 種糖炒板栗樣品的整體信息。從PC1 上來看，6 種糖炒板栗都位于正負之間，存在重合區域，不能完全區分開，說明其揮發性成分較為相似；從PC2 上來看，6 種糖炒板栗早豐為正值，燕麗、燕龍、燕寶在正負之間，燕秋為負值，可以對6 種糖炒板栗有一個較好的區分。燕龍、燕寶、燕麗這3 個品種的糖炒板栗不管是在PC1，還是PC2上均不能完全區分開，說明這三種糖炒板栗整體氣味差異較小，揮發性氣味物質大部分相同，這與電子鼻雷達圖表達信息一致。6 種糖炒板栗的風味物質可以在二維PCA 圖譜上很好地分離，這說明電子鼻結合PCA 可較好的區分6 種糖炒板栗。

圖3 6 種糖炒板栗氣味的PCA 分析圖Fig.3 PCA analysis diagram of odor detection of six sugarfried Chinese chestnut by electronic nose

2.4 電子舌分析6 種糖炒板栗的滋味

電子舌共有6 個傳感器，根據6 種糖炒板栗在5 個傳感器上的響應值繪制出糖炒板栗雷達色譜圖。圖中不同顏色和形狀代表不同品種的糖炒板栗。咸味和酸味的無味點分別為-6 和-13，其他指標的無味點均為0，大于無味點的味覺項目為評價對象[18]。如圖4 所示，6 種糖炒板栗在各項味覺指標上整體較為相似，其中豐富性和鮮味傳感器對不同糖炒板栗的響應值最大，平均值約為20 左右；鮮味次之，約為12 左右；甜味傳感器的響應值約為6 左右略高于無味點，酸味傳感器的響應值最低約為-37 左右。6 種糖炒板栗在苦味、澀味、咸味、苦味回味、澀味回味傳感器上的響應值基本一致；酸味和澀味低于無味點，澀味回味和苦味這2 個的數值略接近于無味點，說明這四個滋味不是糖炒板栗的味覺指標；豐富性、鮮味、甜味、咸味、苦味和苦味回味這幾個味覺指標都高于無味點，即為6 種糖炒板栗的主要味覺指標。糖炒板栗中的苦味和澀味主要是由于美拉德副反應產生的，Strecker 降解是美拉德反應（Maillard Reaction，MR）過程中產生異味物質的主要途徑[18]，如SPME-GC-MS 檢測出的萘、2-甲基萘、十二胺等化合物。

圖4 6 種糖炒板栗的滋味雷達圖Fig.4 Radar diagram of the taste of six kinds of sugar-fried chestnut

圖5 為6 種糖炒板栗的電子舌主成分分析圖，從圖5 可以看出，PC1 的貢獻率為78.58%，PC2 的貢獻率為16.39%，總貢獻率達94.97%，說明PC1和PC2 基本包含了樣品的所有信息，能夠反映出6 種糖炒板栗的整體滋味。如圖5 所示，其中燕紫、燕麗、燕龍和早豐四個糖炒板栗位于三、四象限且距離較近，說明它們滋味整體較為接近，相似性高；而燕秋和燕寶分別位于一、二象限與其他的糖炒板栗樣品距離較遠，說明其滋味與其他4 種糖炒板栗存在一定的差異。6 種糖炒板栗在PCA 圖中位于不同的區域，且能夠被較好的分開，可見6 種糖炒板栗在滋味上存在一定的差異，這與電子鼻和SPME-GCMS 結果相似。說明電子舌能夠較好地區分6 種糖炒板栗的滋味。

圖5 基于電子舌的6 種糖炒板栗PCA 圖Fig.5 PCA diagram of six sugar-fried Chinese chestnut varieties based on electronic tongue

3 結論

6 種糖炒板栗通過HP-SPME-GC-MS 共鑒定出57 種揮發性化合物燕寶30 種、燕紫25 種、燕麗17 種、燕龍23 種、燕秋20 種和早豐23 種。主要以醇類、酯類、醛類及酮類為主。通過OAV 進一步分析得到6 種糖炒板栗的關鍵香氣化合物包括癸醛、十一醛、壬醛、香葉基丙酮等23 種；其中OAV 值較大的包括癸醛、癸醇、苯甲酸丁酯、壬酸戊酯等化合物。6 種糖炒板栗的主要揮發性氣味成分為醇類、醛酮類、氮氧化合物、有機硫化物、無機硫化物以及甲基類幾種；苦味、苦味回味、鮮味、豐富性、咸味和甜味是糖炒板栗主要的味覺指標，燕紫、燕麗、燕龍和早豐四個糖炒板栗在各項滋味整體較為接近，燕秋和燕寶在滋味上與其他的差異很大。運用電子舌、電子鼻結合頂空固相微萃取-氣相色譜-串聯質譜法能夠較好地區分不同品種糖炒板栗風味的差異。