基于电子鼻和气质联用比较分析花椒芽与香椿芽炒鸡蛋特征风味

2024-03-25乔明锋蔡雪梅何莲熊欢赵欣欣苗保河

中国调味品 2024年1期

乔明锋　蔡雪梅　何莲　熊欢　赵欣欣　苗保河

摘要：基于電子鼻和固相微萃取-气相色谱/质谱联用技术研究花椒芽与香椿芽炒鸡蛋挥发性特征风味物质的异同。电子鼻分析表明花椒芽和香椿芽炒鸡蛋的风味指纹图谱相似，总体香味响应值区别不大。气质分析表明，烯烃类（69.370%）是花椒芽炒鸡蛋的特征挥发性风味物质，其中D-柠檬烯（34.973%）和月桂烯（17.656%）的相对含量较高；酯类（56.057%）是香椿芽炒鸡蛋的主要风味物质，其中相对含量较高的是乙酸乙酯（32.810%）和乙酸异戊酯（17.397%）。花椒芽和香椿芽炒鸡蛋中检测出18种相同的风味物质，其中D-柠檬烯、月桂烯、α-蒎烯等的相对含量比较高，因此花椒芽与香椿芽炒鸡蛋在风味上具有相似之处。花椒芽炒鸡蛋中的主要挥发性化合物D-柠檬烯和月桂烯具有较强的药理活性，据此推测花椒芽炒鸡蛋可能还具有一定的药理功能。由于前期实验结果表明两者能被人们接受的程度不存在显著差异，因此，花椒芽炒鸡蛋同样具有较好的研究意义和推广前景。该研究为综合利用花椒叶资源提供了食用开发花椒芽的资料参考。

关键词：花椒芽；香椿芽；电子鼻；气质联用；风味物质

中图分类号：TS207.3文献标志码：A 文章编号：1000-9973（2024）01-0094-06

Comparative Analysis of Characteristic Flavor of Scrambled Eggs with Zanthoxylum bungeanum Buds and Toon sinensis Buds Based on Electronic Nose and GC-MS

QIAO Ming-feng1，2， CAI Xue-meiHE LianXIONG HuanZHAO Xin-xinMIAO Bao-he1*

Abstract： Based on electronic nose and solid-phase microextraction-gas chromatography/mass spectrometry （SPME-GC/MS）， the differences and similarities of characteristic volatile flavor substances in scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds and Toon sinensis buds are studied. According to electronic nose analysis， the flavor fingerprints of scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds and Toon sinensis buds are similar， and the difference of overall aroma response values is not significant.SPME-GC/MS analysis shows that the characteristic volatile flavor substances of scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds are olefins （69.370%）， among which， the relative content of D-limonene （34.973%） and laurene （17.656%） is higher. The main flavor substances of scrambled eggs with Toon sinensis buds are esters （56.057%）， among which， the relative content of ethyl acetate （32.810%） and isoamyl acetate （17.397%） ishigher. Eighteen identical flavor substances are detected in scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds and Toon sinensis buds， among which， the relative content of D-limonene， laurene， α-pinene is higher， so scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds and Toon sinensis buds have similarities in flavor. The main volatile compounds in scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds such as D-limonene and laurene have strong pharmacological activities， indicating that scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds may have some pharmacological functions. Due to the previous experimental results indicating that there is no significant difference in the level of acceptance between the two kinds of scrambled eggs， the scrambled eggs with Zanthoxylum bungeanum buds also has good research significance and promotion prospects. This study has provided data references for the comprehensive utilization of Zanthoxylum bungeanum leaves resources for edible development of Zanthoxylum bungeanum buds.

Key words： Zanthoxylum bungeanum buds; Toon sinensis buds; electronic nose; GC-MS; flavor substances

花椒芽是花椒樹在发芽期产生的幼嫩树叶，油亮鲜绿，具有令人称赞的麻香味，被视为芽苗菜中的珍品。古代花椒芽曾为宫廷贵族享用的宫廷珍宝之一，有“一品椒蕊”之称[1]。花椒芽营养成分丰富，不仅富含蛋白质、碳水化合物、纤维素、脂肪、胡萝卜素、维生素B1、维生素D等营养成分，而且含有大量的矿物质和氨基酸[2]。另外，花椒芽所含的风味物质与花椒相比含量也很丰富，主要包括酯类、醛类、烯烃类、醇类、酮类等多种成分以及生物碱类[3]。不仅如此，花椒芽还在抗氧化功效上表现出一定的活性[4-5]，研究前景广阔，食用价值较高[6-7]。

前期研究结果显示，在制作花椒芽炒鸡蛋时，花椒芽与鸡蛋的质量比为1∶2，其总体感官评价最高。另外，它的整体可接受度与传统的香椿芽炒鸡蛋并无明显区别[8]。香椿芽是我国特有的木本蔬菜之一[9]，含有多种营养物质[10-12]，香椿芽炒鸡蛋一直是春天一道不可或缺的时令小菜[13]。同香椿芽具有特殊香气一样，花椒芽香气亦十分独特，可开发成一种季节性菜肴，但其基础研究薄弱，缺少特征性风味物质比较分析研究等。另外，越来越多的研究将模拟人体嗅觉感官开发的智能感官分析仪电子鼻（E-nose）和可快速分析多组分混合物中挥发性风味物质的气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）联合用于食品风味物质分析[14]。

因此，本实验利用E-nose和GC-MS对花椒芽与香椿芽炒鸡蛋中的挥发性风味物质进行定性和定量测定，通过比较分析花椒芽与香椿芽炒鸡蛋的特征性风味化合物，推广花椒芽炒鸡蛋的食用方法，以供食用开发花椒芽和全面利用花椒叶资源时参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

花椒芽：2022年4月底采自四川省茂县；香椿芽、鸡蛋、金龙鱼大豆油、食盐：购于成都沃尔玛超市。

1.2 仪器与设备

BT423S型电子天平德国赛多利斯公司；FOX 4000电子鼻法国阿尔法莫斯仪器公司；5738CAR/PDMS（75 μｍ）萃取头、固相微萃取装置美国Supelco公司；SQ8/Clarus 680气相色谱-质谱联用仪美国珀金埃尔默公司。

1.3 方法

1.3.1 制作工艺[8]

1.3.1.1花椒芽炒鸡蛋

将花椒芽洗净，焯水30 s，晾凉后沥干水分，切成碎末备用。按花椒芽与鸡蛋的质量比为1∶2准备鸡蛋液，再加入适量食盐，与花椒芽碎末搅拌均匀。锅中加入适量食用油，烧热后将蛋糊倒入，翻炒至鸡蛋嫩熟即可。

1.3.1.2 香椿芽炒鸡蛋

取香椿芽250 g洗净，放入沸水中氽烫 30 s后过凉，沥干水分，切成细末备用。大碗中打入3颗重约150 g的鸡蛋，加入适量食盐，与切好的香椿芽搅拌均匀。锅中加入50 g食用油，烧热后将蛋糊倒入，翻炒至鸡蛋嫩熟即可。

1.3.2 电子鼻检测条件[15]

顶空温度70 ℃，加热时间300 s；载气流速150 mL/s；进样量500 μL；进样速度500 μL/s；数据采集时间120 s；数据采集延迟180 s；手动进样，每个样品平行测试3次。利用雷达图比较花椒芽与香椿芽炒鸡蛋特征风味差异。

1.3.3 气相色谱-质谱联用仪测试条件[16]

顶空条件：取2 g样品置于15 mL样品瓶中，加入搅拌子密封，磁力搅拌装置温度120 ℃，转速1.5 r/s，平衡600 s，然后将老化（250 ℃，600 s）的萃取头插入样品瓶中萃取7 200 s，随后插入GC-MS进样口，解吸600 s。

气相条件：进样口温度：250 ℃；色谱柱：Elite-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；升温程序：起始温度40 ℃，保持60 s，以5 ℃/min升至170 ℃，保持60 s，然后以15 ℃/min升至250 ℃，保持1 s。载气：氦气（99.999 9%），流速1 mL/min，分流比5∶1。

质谱条件：EI离子源，电子轰击能量70 eV，离子源温度230 ℃；全扫描；质量扫描范围（m/z）：35～400 amu；扫描延迟66 s；标准调谐文件。将质谱检测到的数据与标准质谱库（NIST 2011）对照，正反匹配度均大于700，并比对相关文献进行挥发性物质的定性。

1.3.4 数据处理方法

数据处理采用Excel 2010和SPSS 21.0，作图采用OriginPro 9.0。

2 结果与分析

2.1 花椒芽与香椿芽炒鸡蛋电子鼻传感器响应值分析

由图1可知，PA/2和P30/1探头中花椒芽与香椿芽炒鸡蛋的响应值为0.8～1.0，TA/2、T40/1、P30/2、P40/2、T70/2、P10/1几个探头中花椒芽与香椿芽炒鸡蛋的响应值为0.6～0.8。T40/2、P40/1、P10/2、T30/1几个探头中花椒芽与香椿芽炒鸡蛋的响应值为0.4～0.6，LY2/LG探头中花椒芽与香椿芽炒鸡蛋的响应值为0～0.2，LY2/G、LY2/AA、LY2/Gh、LY2/gCT1、LY2/gCT几个探头中花椒芽与香椿芽炒鸡蛋的响应值为－0.2～0。虽然花椒芽与香椿芽炒鸡蛋各个探头的响应值并不完全相同，但风味指纹图谱相似，即总体香味响应值区别不大。

2.2花椒芽和香椿芽炒鸡蛋挥发性风味物质分析

采用气相色谱-质谱联用技术对3组样品（A花椒芽、B花椒芽炒鸡蛋、C香椿芽炒鸡蛋）中的挥发性风味物质进行分析，经标准谱库比对总离子流图，确认的样品挥发性组分及其峰面积相对百分含量见表1。

由表1可知，在这3个样品中，共检测到121种挥发性化合物，其中花椒芽含有61种，花椒芽炒鸡蛋含有54种，香椿芽炒鸡蛋含有50种，分别占挥发性物质总含量的86.173%、95.133%和86.594%。样品中检测到的化合物主要分为9大类，包括酯类、醇类、醛类、酮类、烯烃类、芳香类、含氮类、含硫类及其他化合物。经GC-MS检测确定的来自花椒芽炒鸡蛋和香椿芽炒鸡蛋的挥发性化合物数量相当，二者的各类风味化合物的相对含量对比见图2。

由表1和图2可知，花椒芽炒鸡蛋中烯烃类化合物的比例最高，达到69.370%，其次是醇类（10.629%）和酯类（5.605%）。在这些挥发性化合物中，含量较高的有D-柠檬烯（34.973%）、月桂烯（17.656%）、芳樟醇（8.138%）、乙酸芳樟酯（4.460%）等。在香椿芽炒鸡蛋中占比较大的是酯类（56.057%），其次是醛类（11.004%）和烯烃类（6.694%），主要风味成分为乙酸乙酯（32.810%）、乙酸异戊酯（17.397%）和D-柠檬烯（4.487%）。香椿芽炒鸡蛋的主要风味成分乙酸乙酯和乙酸异戊酯在花椒芽炒鸡蛋中相对含量较低（<0.100%）。同时，花椒芽炒鸡蛋中相对含量较高的芳樟醇和乙酸芳樟酯未在香椿芽炒鸡蛋中检测出。另外，香椿芽的特征性风味物质2，4-二甲基噻吩[17]在香椿芽炒鸡蛋中有检测到（4.353%），而在花椒芽炒鸡蛋中未检测出。因此，花椒芽炒鸡蛋和香椿芽炒鸡蛋总体风味存在一定差异。

由表1和图3可知，花椒芽炒鸡蛋和香椿芽炒鸡蛋中共检测出18种相同的风味物质，其中D-柠檬烯、月桂烯、α-蒎烯、对甲基苯甲醛、正己醛、2-甲基丁醛相对含量较高。D-柠檬烯和月桂烯散发着柠檬的愉悦香气，同时也散发着柑橘的清香[18-19]；α-蒎烯具有松木气息，同时具有针叶气息和树脂样气息[20]；对甲基苯甲醛是一种液体，带有薄荷的气味[21]；正己醛散发着青草的香味[22]；2-甲基丁醛带有可可和咖啡的气味[22]。因此，花椒芽炒鸡蛋与香椿芽炒鸡蛋在风味上仍具有很多相似之处。由于花椒芽炒鸡蛋所含的D-柠檬烯和月桂烯等主要揮发性化合物具有较强的药理活性，包括抗炎抑菌、减少疼痛等，并且抗癌是D-柠檬烯的主要药理活性之一[23-24]，据此推测花椒芽炒鸡蛋可能还具有一定的药理功能。由于前期实验结果表明两者能被人们接受的程度不存在显著差异[8]，因此，花椒芽炒鸡蛋与香椿芽炒鸡蛋相比同样具有较好的研究意义和推广前景，且对花椒芽的食用推广具有积极作用。

2.3花椒芽对花椒芽炒鸡蛋风味物质的影响

由表1和图2可知，从花椒芽中共检测到61种化合物，占总量的86.173%，相对含量较高的有烯烃类（32.303%）、酯类（20.252%）和醇类（14.739%），主要挥发性物质成分有乙酸芳樟酯（19.472%）、D-柠檬烯（14.168%）、芳樟醇（10.573%）和月桂烯（6.682%），符合本课题组在前期研究报道中的研究成果[8]。

由图3可知，共有25种花椒芽中的化合物在花椒芽炒鸡蛋中出现，而这25种化合物在香椿芽炒鸡蛋中只出现了8种，其相对含量对比分析见图4。

由图4可知，花椒芽中相对含量较高的4种化合物——乙酸芳樟酯、D-柠檬烯、芳樟醇和月桂烯，在花椒芽炒鸡蛋中的相对含量也较高，而在香椿芽炒鸡蛋中的相对含量则较低，对比可知，这4种化合物在花椒芽炒鸡蛋中主要来源于花椒芽。花椒芽炒鸡蛋风味形成中花椒芽的贡献主要是本身所含有的特征性风味成分；另外，这些特征性风味成分可能与鸡蛋中的小分子物质在炒制过程中发生相互作用，提高了一些风味化合物的相对含量[8]，比如D-柠檬烯、月桂烯、萜品油烯、α-水芹烯等化合物。此外，花椒芽炒鸡蛋中来自花椒芽的部分挥发性化合物含量降低或未检测出，其原因可能有两方面：一是原材料质量增大所带来的稀释效应；二是这些化合物在花椒芽中的含量较低或稳定性较差，致使其在原料的预处理以及后续的热加工过程中发生部分或全部损失。由此可知，花椒芽能够改变传统炒鸡蛋的感官品质，赋予炒鸡蛋特殊的风味。

3 结论

花椒芽作为花椒的副产物，具有潜在的食用和药用价值，花椒芽炒鸡蛋不仅可以赋予炒鸡蛋特殊的风味，而且能丰富花椒芽产品。电子鼻分析表明，虽然花椒芽炒鸡蛋与香椿芽炒鸡蛋各个探头的响应值并不完全相同，但风味指纹图谱相似，总体香味响应值区别不大。气相色谱-质谱分析表明，花椒芽炒鸡蛋中花椒芽通过其本身的独特风味以及热加工过程中小分子物质的相互作用对炒鸡蛋风味物质的组成及比例产生明显影响。相较于香椿芽炒鸡蛋，花椒芽炒鸡蛋的独特风味主要来源于花椒芽中特殊的化学成分，两者的风味物质组成十分相似，都是由烯烃类、酯类和醇类3种主要成分构成的，其中以烯烃类为主，包括D-柠檬烯和月桂烯。但由于香椿芽炒鸡蛋的主要风味化合物是酯类，其中相对含量较高的有乙酸乙酯和乙酸异戊酯，因此从整体风味来看，花椒芽炒鸡蛋和香椿芽炒鸡蛋存在一定差异。同时，花椒芽炒鸡蛋和香椿芽炒鸡蛋中检测出18种相同的风味物质，其中相对含量较高的有D-柠檬烯、月桂烯、α-蒎烯、对甲基苯甲醛、正己醛、2-甲基丁醛等，因此，花椒芽炒鸡蛋与香椿芽炒鸡蛋在风味上仍具有很多相似之处。由于花椒芽炒鸡蛋中的主要挥发性化合物D-柠檬烯和月桂烯具有较强的药理活性，包括消炎、抑菌、减痛等，据此推测花椒芽炒鸡蛋可能还具有一定的药理功能。由于前期实验结果表明两者能被人们接受的程度不存在显著差异，因此，花椒芽炒鸡蛋同样具有较好的研究意义和推广前景，且对花椒芽的食用推广起到积极作用，也为后续花椒芽应用的深入研究提供一定的理论依据。

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