基于SPME-GC-MS技术分析不同地理标志辣椒粉香气成分差异.pdf

陶兴林，朱惠霞，王晓巍，等.基于 SPME-GC-MS 技术分析不同地理标志辣椒粉香气成分差异 J.食品工业科技，2023，44（21）：275284.doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022110056TAOXinglin,ZHUHuixia,WANGXiaowei,etal.AnalysisofAromaCompoundsofDifferentGeographicalIndicationChiliPowderbySPME-GC-MSJ.ScienceandTechnologyofFoodIndustry,2023,44(21):275284.(inChinesewithEnglishabstract).doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022110056 分析检测 基基于于 SPME-GC-MS 技术分析不同地理标志技术分析不同地理标志辣椒粉香气成分差异辣椒粉香气成分差异陶兴林，朱惠霞，王晓巍*，刘明霞，张玉鑫（甘肃省农业科学院蔬菜研究所，甘肃兰州730070）摘要：为明确不同区域的地理标志辣椒粉香气成分差异，采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用（Solidphasemicroextraction-gaschromatograph-massspectrometry，SPME-GC-MS）技术对不同区域的地理标志辣椒粉的挥发性风味物质进行分析。结果表明，受试样品中共检测出 11 类 65 种挥发性风味物质，包含烷烃类 13 种、烯烃类11 种、醛类 10 种、醇类 8 种、酮类 7 种、醚类 4 种、酯类 5 种、酸类 3 种、呋喃类 2 种、吡嗪类 1 种、胺类1 种；不同地理标志辣椒风味物质差异决定其呈香特点，高台辣椒、宝鸡辣椒、安集海辣椒、丘北辣椒、甘谷辣椒鉴定出来挥发性风味物质的数量依次为 37、33、31、30、45，含量最高的风味物质分别为 2,3,5,6-四甲基吡嗪、水杨酸甲酯、酞酸二乙酯、醋酸、四聚乙二醇单月桂醚；5 种地理标志辣椒粉中均含有（1R,7r）-2,6,6,9-四甲基双环5.4.0-2,8-十一二烯、酞酸二乙酯、乙酸芳樟酯、醋酸 4 种挥发性风味物质；主成分与载荷值大的风味物质呈正相关，载荷值小的呈负相关，依据载荷值大小筛选出了对香气贡献较大的挥发性化合物。本研究结果为深入研究地理标志辣椒的地理环境与呈香特点关联性奠定了基础。关键词：地理标志辣椒粉，香气成分，固相微萃取-气相色谱-质谱联用，主成分分析，聚类分析本文网刊:中图分类号：S641.3文献标识码：A文章编号：10020306（2023）21027510DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2022110056AnalysisofAromaCompoundsofDifferentGeographicalIndicationChiliPowderbySPME-GC-MSTAOXinglin，ZHUHuixia，WANGXiaowei*，LIUMingxia，ZHANGYuxin（InstituteofVegetable,GansuAcademyofAgriculturalScience,Lanzhou730070,China）Abstract：Toclarifythedifferentaromacomponentsingeographicalindicationchilipowderofdifferentregions,volatileflavorcomponentswereanalyzedbythesolidphasemicroextractiongaschromatographymassspectrometry(SPME-GC-MS).Theresultsshowedthatatotalof65kindsofvolatileflavorcomponentsweredetectedin11categories,including13alkanes,11alkenes,10aldehydes,8alcohols,7ketones,4ethers,5esters,3acids,2furans,1pyrazineand1amine.Tosumup,thedifferentgeographicalindicationchiliflavorsubstancesdeterminedtheirflavorcharacteristics.37,33,31,30and45kindsofvolatileflavorcomponentswerefoundinGaotaichili,Baojichili,Anjihaichili,QiubeichiliandGanguchilirespectively,andthehighestcontentofwhichwere2,3,5,6-tetramethylpyrazine,methylsalicylate,diethylphthalate,acetic acid and tetraethylene glycol monododecyl ether,respectively.1H-Benzocycloheptene,2,4a,5,6,7,9a-hexahydro-3,5,5,9-tetramethyl-,(4aS,9aR)-,diethyl phthalate,linalyl acetate and acetic acid contained in all of five geographicalindicationchilipowder.Theprincipalcomponentanalysiswerepositivelycorrelatedwithnutrientswithlargeloadvalues,andnegativelycorrelatedwithnutrientswithsmallloadvalues.Volatilecompoundsthatcontributedmoretothearoma收稿日期：20221107基金项目：甘肃省农业科学院科技创新专项（2022GAAS23）；甘肃省特色优势农产品评价（TYNPZ2020-10）；现代农业产业技术体系建设专项（CARS-24-G-28）。作者简介：陶兴林（1977），男，博士，研究员，研究方向：辣椒加工特性研究与利用，E-mail：。*通信作者：王晓巍（1968），男，博士，研究员，研究方向：辣椒加工特性研究与利用，E-mail：。第44卷第21期食品工业科技Vol.44No.212023年11月ScienceandTechnologyofFoodIndustryNov.2023were selected in principal component analysis according to load value size.This study laid a foundation for furtherresearchingonthecorrelationbetweenthegeographicalenvironmentandaromacharacteristicsofgeographicalindicationchili.Keywords：geographicalindicationchilipowder；aromacompounds；solidphasemicroextraction-gaschromatography-massspectrometry(SPME-GC-MS)；principalcomponentanalysis；clusteranalysis辣椒（Capsicum annuumL.）属于辛辣类蔬菜，广泛种植在全世界范围内。辣椒果实富含营养物质和生物活性化合物，包括 L-抗坏血酸、酚类化合物、类胡萝卜素和辣椒素等，具有抗氧化活性和抗炎作用，被消费者广泛接受12。据联合国粮农组织（FAO）统计，2020 年全球辣椒种植面积为 199.9 万公顷，产量为 3928 万吨；中国辣椒种植面积为 81.4 万公顷，占全球总种植面积的 40.7%，产量为 1960 万吨，占全球辣椒总产量的 49.9%，已成为世界辣椒种植面积和产量最高的国家3。目前，辣椒广泛应用于烹饪、佐料等产业，主要以鲜食和加工为主要用途，如泡椒4、剁椒5、鲜食辣椒6、辣椒粉7、辣椒酱8、豆瓣酱9等。地理标志农产品具有显著的区域性和季节性，各个地区种植的土壤环境、气候条件及人工培育等因素存在差异，从而导致辣椒在营养品质和风味物质上会发生改变,相互之间产生差异1011。目前，学者研究表明，品种类型对辣椒产品的色泽、风味和营养指标间差异的影响较大1213，但区域性的差异方面研究较少，肖何等14对山东和山西两产地“辣丰 33 号”辣椒生长过程中品质变化规律进行研究，发现两产地辣椒生长过程中品质特性变化趋势基本一致；王雪梅等15对 5 种不同产地的二荆条辣椒在郫县豆瓣发酵过程中品质指标进行分析，提出按不同产地及产品特性选择辣椒原材料发酵郫县豆瓣的观点。目前，干辣椒原料的挥发性风味物质测定已有相关报道，已经鉴定了数百种挥发性化合物，许多化合物在干制辣椒产品风味和香气的形成中扮演着重要作用1617。研究发现挥发性风味物质与辣椒品种、种植产地的光照、降雨量、气温和海拔等因素密切相关1820，王雪雅等19揭示了贵州不同品种辣椒的品质和挥发性组分的差异；李莎等20发现四川不同产地辣椒的辣椒素和维生素 C 受环境影响显著。但对地理标志辣椒特征呈香物质的分析和在辣椒风味构成中的作用尚未深入研究。因此，本研究运用 SPME-GC-MS 检测并鉴定不同地理标志辣椒产品中普遍存在的挥发性风味物质种类和含量；分析挥发性风味物质之间的相关性，并进行主成分分析，找出不同地理标志辣椒的香气特点，使人们对不同地理标志辣椒的特征香气有更深入的认识，为后期地理标志辣椒育种工作中风味品质的改进提供理论参考依据。1材料与方法1.1材料与仪器试验材料采自甘肃省张掖市高台县合黎镇、陕西省宝鸡市陇县东风镇、新疆维吾尔自治区塔城地区沙湾县安集海镇、云南省文山壮族苗族自治州丘北县树皮乡、甘肃省天水市甘谷县礼辛镇 5 个地理标志辣椒主产区，样品采集信息见表 1。采用网格法取样，每个乡镇选取 3 个点采样，采集前 2 茬成熟的红辣椒混合样为检测样本。7890A-5975C 气相色谱/质谱联用仪美国Agilent 公司；50/30mDVB/CAR/PDMS 固相微萃取装置美国 Supelco 公司。1.2实验方法1.2.1样品处理采收的鲜辣椒样品去掉发霉、腐烂、绿熟的辣椒，清洗机清洗，剪去辣椒果柄，装盘放入烘干室内，70 条件下持续烘干 40h，烘干后粉碎，80 目过筛制成辣椒面（无异味、水分5%、灰分11.0g/100g）作为待测样品。1.2.2感官评价感官评定在实验室进行，评价小组由事先接受系统培训的 10 名成员组成，对辣椒粉样品进行定量描述性感官分析。通过讨论筛选，确定了评价标准（表 2），选择了 4 个感官属性（色泽、辣度、香气、滋味）进行评分，在感官质量评定中，色泽权重占 25%，辣度权重占 25%，香气权重占 35%，滋味权重占 15%，最终评分按照对应的权重占比计算综合得分为确保评定结果的准确性，每个样品重复评定3次。1.2.3固相微萃取取待测样品 100g，置于 400mL固相微萃取仪采样瓶中，插入装有 2cm-50/30m表1样品采集信息表Table1Samplecollectioninformationform样品名称品种采样时间采样地点高台辣椒航椒4号2020年8月甘肃省张掖市高台县合黎镇宝鸡辣椒宝椒1号2020年9月陕西省宝鸡市陇县东风镇安集海辣椒红龙香2020年9月新疆维吾尔自治区塔城地区沙湾县安集海镇丘北辣椒长辣香妃2020年10月云南省文山壮族苗族自治州丘北县树皮乡甘谷辣椒天椒242020年8月甘肃省天水市甘谷县礼辛镇276食品工业科技2023 年11月DVB/CAR/PDMSStableFlex 纤维头的手动进样器，85 顶空萃取 30min，快速移出萃取头并立即插入气相色谱仪进样口（温度 250）中，热解吸 3min进样。1.2.4GC-MS操作条件色谱条件：色谱柱为INNOWAX（60.0m0.25mm0.50m）弹性石英毛细管柱，柱初始温度 60（保留 1min），以 2/min的速率升温至 230.0，继续以 20/min 的速率升温至 250，保持 10min；载气为高纯氦气（纯度99.999%），载气流量 1.0mL/min；进样口温度为200，分流比为 20:1。质谱条件：离子源为电子轰击电离源（electronionization，EI）；电子能量为 70eV，离子源温度为230；四极杆温度 150；接口温度 280；发射电流 34.6A；质量扫描范围为 35500m/z。1.2.5风味物质的测定将得到的每个样品的质谱数据通过所 NIST（nationalinstituteofstandardsandtechnology）2011 图库检索，结合文献资料，对样品中各挥发性物质进行核对和确认，并用峰面积归一法计算各化学成分的相对含量21，解析和确定风味成分。1.3数据处理试验结果为 3 次重复的平均值，用Excel2010数据分析软件进行数据整理、标准偏差计算，用SPSS18.0 统计软件和 Origin2020 数据绘图分析软件进行分析和绘图。2结果与分析2.1不同地理标志辣椒的感官评价分析对 5 种不同地理标志辣椒粉的色泽、辣度、香气及滋味进行感官评价，结果如表 3 所示。方差分析结果表明不同地理标志辣椒的除色泽无显著差异外（P0.05），辣度、香气及滋味均呈现显著差异（P0.05）；丘北辣椒的滋味得分最高，显著高于其他 4 个地理标志辣椒（P0.05）。综合得分甘谷辣椒最高，高台辣椒和丘北辣椒排名第 2、3 位。评价中甘谷辣椒香气成分表现突出，其独特的香味主要是由挥发性风味物质种类与含量决定。2.2不同地理标志辣椒挥发性风味物质分析通过 GC-MS 对不同品种辣椒粉的挥发性风味物质进行检测、鉴定与量化，发现不同辣椒的挥发性风味物质含量存在差异，5 个样品中共检测出 11 类65 种挥发性风味物质，主要包括烷烃类 13 种、烯烃类 11 种、醛类 10 种、醇类 8 种、酮类 7 种、醚类4 种、酯类 5 种、酸类 3 种、呋喃类 2 种、吡嗪类 1 种、胺类 1 种（表 4 和图 1）。5 种不同辣椒样品分别鉴定出来挥发性风味物质的数量为高台辣椒 37 种、宝鸡辣椒 33 种、安集海辣椒 31 种、丘北辣椒 30 种、甘谷辣椒 45 种，甘谷辣椒样品种所检测出的挥发性风味物质种类最多。不同地理标志产品间挥发性物质含量分析发现高台辣椒中 2,3,5,6-四甲基吡嗪相对含量最高，宝鸡辣椒水杨酸甲酯相对含量最高；安集海辣椒酞酸二乙酯相对含量最高；丘北辣椒醋酸相对含量最高；甘谷辣椒四聚乙二醇单月桂醚相对含量最高。独有物质分析发现月桂醇聚醚-8、2,3-丁二醇、（2R,3R）-（）-2,3-丁二醇、正己烷 4 种挥发性风味物质为高台辣椒独有，呈现柔和的花香和水果香味2223。乙酸甲酯、十二碳烷、3-甲基-1 十二炔-3-醇、5-（1-甲基丙基）-壬烷 4 种挥发性风味物质为宝鸡辣椒独有，呈现芳表2感官质量评定标准Table2Criteriaforsensoryevaluation感官评分感官指标及权重色泽（25%）辣度（25%）香气（35%）滋味（15%）7.610辣椒粉色泽鲜红辣度适中，能接受气味正常，辣椒粉香味浓郁扑鼻，气味协调刺激性气味适中饱满5.17.5辣椒粉色泽较鲜红辣度较好，较能接受气味正常，辣椒粉香气较浓郁，气味协调刺激性气味较适宜饱满2.65辣椒粉色泽一般辣度一般，部分接受气味较正常，但辣椒粉香味一般，总体香气较淡刺激性气味不饱满12.5辣椒粉色泽较暗辣度较辣，无法接受气味协调性较差，辣椒粉无香气刺激性气味不饱满表3不同地理标志辣椒感官评分结果Table3Sensoryscoresofdifferentgeographicalindicationschilies样品信息色泽辣度香气滋味综合得分高台辣椒2.200.07a2.330.04a2.920.09b1.110.03b8.56宝鸡辣椒2.280.03a1.930.07c3.000.05b1.100.03b8.31安集海辣椒2.140.09a1.630.06d2.870.04b1.110.02b7.75丘北辣椒2.120.06a2.050.03bc3.010.04b1.250.03a8.43甘谷辣椒2.290.06a2.130.07b3.280.08a1.100.03b8.8注：使用Duncan多重比较测试，同列不同字母表示感官属性得分差异显著（P0.05）。第44卷第21期陶兴林，等：基于 SPME-GC-MS 技术分析不同地理标志辣椒粉香气成分差异277表45 种地理标志辣椒挥发性风味物质Table4Volatileflavorcompoundsof5kindsofgeographicalindicationschilies类别挥发性风味物质名称高台辣椒宝鸡辣椒安集海辣椒丘北辣椒甘谷辣椒相对含量（%）相对含量（%）相对含量（%）相对含量（%）相对含量（%）烷烃类正己烷0.71十二碳烷1.245-丙基癸烷0.338-甲基-十七烷5.653.5410-甲基十九烷1.263.54植烷4.3770.55正十五烷0.270.46正十六烷0.411.49-甲基十九烷1.692.32-甲基十二烷0.923.130.442.31-戊基-2-丙基环戊烷1.211.32正二十烷0.281.190.910.615-（1-甲基丙基）-壬烷0.49合计6.6914.451.8110.1714.4烯烃类（+）-柠檬烯0.81.760.69罗勒烯0.611.60.85（Z）-3,7-二甲基-1,3,6-十八烷三烯4.030.61（E）-7-甲基十三碳-6-烯0.512.021.323-乙基环己烯0.631.121.261.85-榄香烯3.650.67（4aS,9aR）-3,5,5-三甲基-9-亚甲基-2,4A,5,6,7,8,9,9A-八氢-1H-苯并7环轮烯0.341.24（+）-苜蓿烯3.054.871.08（1R,7r）-2,6,6,9-四甲基双环5.4.0-2,8-十一二烯0.857.0843.516.94（r）-喜马拉雅烯0.321.870.590.41-石竹烯2.691.230.8合计2.3121.5418.447.3815.18醛类2-甲基丁醛0.530.550.57异戊醛0.91.51.21.08己醛1.650.761.22.372-已烯醛0.481.371.40.41（E）-2-庚烯醛0.41壬醛0.270.33反-2-辛烯醛0.490.95庚二烯醛0.880.891.582.2-环柠檬醛0.092.272.791.25反式-肉桂醛3.882.28合计9.081.599.326.979.57醇类4-甲基-1-戊醇0.560.43正己醇0.840.650.241-辛烯-3-醇0.980.632.33-甲基-1十二炔-3-醇0.42（2R,3R）-（）-2,3-丁二醇0.43芳樟醇2.062.982.611.112,3-丁二醇1.02（1S,3S,4S,6R）-4,7,7-三甲基去甲蒈-3-醇0.83合计1.454.864.443.264.08酮类甲基庚烯酮0.51.461.070.753-辛烯-2-酮0.630.220.293,5-辛二烯-2-酮0.481.311.55278食品工业科技2023 年11月香气味或特定水果香味。（1S,3S,4S,6R）-4,7,7-三甲基去甲蒈-3-醇为安集海辣椒独有挥发性风味物质，呈现特定的花香和水果香味。丘北辣椒独有的 1,2-丙二胺挥发性风味物质可以呈现刺激性气味。5-丙基癸烷和（E）-2-庚烯醛 2 种挥发性风味物质为甘谷辣椒独有，呈现果香及花香味。除了不同地理标志辣续表4类别挥发性风味物质名称高台辣椒宝鸡辣椒安集海辣椒丘北辣椒甘谷辣椒相对含量（%）相对含量（%）相对含量（%）相对含量（%）相对含量（%）6-甲基-3,5-戊二烯-2-酮0.990.261.782.94香叶基丙酮2.772.470.62-异甲基紫罗酮1.331.671.671.76-紫罗酮0.922.54.341.9合计3.933.0710.1813.895.11醚类甲硫醚2.530.53月桂醇聚醚-80.58四聚乙二醇单月桂醚12.291.275.47.86六聚乙二醇单十二醚0.272.24合计15.671.2705.410.63酯类乙酸甲酯1.043,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇甲酸酯1.081.55乙酸芳樟酯0.430.711.280.880.37水杨酸甲酯10.46.22.67酞酸二乙酯6.596.229.375.734.96合计7.0218.3717.939.286.88酸类醋酸4.686.112.068.714.383-甲基戊酸DL-3-甲基戊酸甲基酸化物酐酪酸0.830.69庚酸0.550.370.930.53合计6.067.172.069.644.91呋喃类2-正戊基呋喃0.540.552-乙酰基呋喃0.430.551.17合计0.971.11.17吡嗪类2,3,5,6-四甲基吡嗪18.440.320.27胺类1,2-丙二胺0.84注：“”代表未检出。1.3(1000000)1.21.11.00.9面积高台辣椒0.80.70.60.50.40.30.20.110 20 30 40 50保留时间(min)60 70 80 901.3(1000000)1.21.11.00.9面积宝鸡辣椒0.80.70.60.50.40.30.20.110 20 30 40 50保留时间(min)60 70 80 901.3(1000000)1.21.11.00.9面积安集海辣椒0.80.70.60.50.40.30.20.110 20 30 40 50保留时间(min)60 70 80 901.3(1000000)1.21.11.00.9面积丘北辣椒0.80.70.60.50.40.30.20.110 20 30 40 50保留时间(min)60 70 80 901.3(1000000)1.21.11.00.9面积甘谷辣椒0.80.70.60.50.40.30.20.110 20 30 40 50保留时间(min)60 70 80 90TIC(1.00)TIC(1.00)TIC(1.00)TIC(1.00)TIC(1.00)图15 种地理标志辣椒 GS-MS 色谱图Fig.1GC-MSchromatogramof5kindsofgeographicalindicationschilies第44卷第21期陶兴林，等：基于 SPME-GC-MS 技术分析不同地理标志辣椒粉香气成分差异279椒挥发性物风味物质存在的差异外，（1R,7r）-2,6,6,9-四甲基双环 5.4.0-2,8-十一二烯、酞酸二乙酯、乙酸芳樟酯、醋酸这 4 种挥发性风味物质在 5 种辣椒中均含有，表现出共有的风味和香气特点。不同地理标志辣椒产品间的烯烃类、醛类、醇类等总含量存在显著差异。高台辣椒吡嗪类相对含量最高，达到了 18.44%，此类物质是由己醛基和氨基酸的缩合反应生成的2425，赋予高台辣椒焙烤、焦香气味2627；安集海和宝鸡辣椒烯烃类相对含量最高，分别达到了 21.54%和 18.44%，赋予安集海辣椒和宝鸡辣椒特殊的香气24；丘北辣椒酮类相对含量最高，达到了 13.89%，赋予丘北辣椒的饴糖和鲜花香味28；甘谷辣椒醛类相对含量最高，达到了 9.57%，此类物质是构成辣椒粉香气的重要物质，利用斯特拉克尔降解反应，赋予甘谷辣椒的杏仁、水果香味及刺激性风味29。在产地对辣椒挥发性成分影响研究方面，张曼等30在不同产地的 5 种鲊辣椒中共鉴定出 79 种挥发性风味物质，以酯类最多，数量达到 31 种，共有的酯类挥发性风味物质 15 种；范智义等31在 6 个不同产地的辣椒样品中共检出各类挥发性成分 73 种，萜类最多，共有挥发性风味物质 48 种；王雪梅等15在5 种不同产地二荆条中共检测出 176 种挥发性风味物质，以酯类最多，有 39 种，共有挥发性风味物质41 种。上述研究鉴定出的挥发性风味物质数量均高于本研究的 5 种地理标志辣椒，以酯类和萜类为主要种类，数量也远高于本研究鉴定出 14 种烷烃类挥发性风味物质。共有成分显著高于 5 种地理标志辣椒中共有的 4 种挥发性风味物质。说明产地对辣椒风味物质构成有很大的影响。2.3不同地理标志辣椒挥发性风味物质的主成分分析由图 2 可知，不同地理标志辣椒粉的前 2 个PC 值的贡献率分别为 57.7%和 23.2%，累计贡献率达到了 80.9%，说明前 2 个 PC 包含了不同地理标志辣椒粉中大部分挥发性风味物质的信息，可用于分析辣椒中挥发性风味在不同地理标志产品中的动态变化。同一地理标志样品相对距离较近，证明检测重复性较好，不同地理标志辣椒粉样品存在明显的差距表明不同地理标志辣椒粉之间的挥发性风味物质差异性较明显。5 种地理标志辣椒粉分布在三个象限中，其中高台辣椒分布在第一象限内，宝鸡辣椒和安集海辣椒在第二象限，甘谷辣椒和丘北辣椒都分布在第三象限，从象限分布可以看出，宝鸡辣椒和安集海辣椒、甘谷辣椒和丘北辣椒的风味差异较小。从表 5 可知，第一主成分的特征值为 92.6718，贡献率为 57.6940%，与其特征向量中载荷较高的风味物质 2,3,5,6-四甲基吡嗪、四聚乙二醇单月桂醚、反式-肉桂醛呈正相关，与载荷较低的水杨酸甲酯、（1R,7r）-2,6,6,9-四甲基双环 5.4.0-2,8-十一二烯、（+）-苜蓿烯呈负相关。表明第一主成份含量高的高台辣椒和甘谷辣椒分别具有焙烤、焦香味和杏仁、水3615101234210123PC2(23.2%)PC1(57.7%)丘北辣椒安集海辣椒宝鸡辣椒甘谷辣椒高台辣椒95%Confidence ellipse for 丘北辣椒95%Confidence ellipse for 安集海辣椒95%Confidence ellipse for 宝鸡辣椒95%Confidence ellipse for 甘谷辣椒95%Confidence ellipse for 高台辣椒图25种地理标志辣椒挥发性风味物质主成分分析图Fig.2Volatilesubstanceprincipalcomponentanalysisof5kindsofgeographicalindicationchilies表55 种地理标志辣椒挥发性风味物质主成分的方差贡献率和载荷矩阵表Table5Cumulativevariancecontributionrateandloadingmatrixofvolatilesubstanceprincipalcomponentsof5kindofgeographicalindicationchilies风味物质主要成分12341,2-丙二胺0.00510.03110.00200.0828正己烷0.02950.01210.00490.0023甲硫醚0.10380.02150.00210.0359乙酸甲酯0.01790.04920.05850.01332-甲基丁醛0.01200.00680.02880.0629异戊醛0.01000.05840.01740.1054己醛0.04360.10280.00940.0978十二碳烷0.02140.05870.06980.0158（+）-柠檬烯0.04320.03340.07710.10212-已烯醛0.01130.04190.10650.06252-正戊基呋喃0.01290.03520.02720.0088罗勒烯0.02140.08570.02370.0674（Z）-3,7-二甲基-1,3,6-十八烷三烯0.07910.19900.17570.03255-丙基癸烷0.00080.01350.01220.02754-甲基-1-戊醇0.01070.00890.04740.0287280食品工业科技2023 年11月续表5风味物质主要成分1234（E）-2-庚烯醛0.00100.01670.01510.03428-甲基-十七烷0.04280.35370.11680.261210-甲基十九烷0.02810.12760.02480.3345植烷0.05190.41340.31780.0863甲基庚烯酮0.01060.04200.10080.0008正己醇0.01900.00590.05460.0548正十五烷0.00270.02880.01630.0117正十六烷0.00710.07330.07600.0192壬醛0.01040.00890.01030.02673-辛烯-2-酮0.02170.00930.01880.01929-甲基十九烷0.01570.15650.08070.02532-甲基十二烷0.02380.05360.25360.1054反-2-辛烯醛0.01820.03040.03170.07761-辛烯-3-醇0.03220.03900.08710.19901-戊基-2-丙基环戊烷0.01040.09820.04580.0077E）-7-甲基十三碳-6-烯0.01670.05050.15880.0827醋酸0.00700.10490.27980.5243庚二烯醛0.00770.12140.00340.05242,3,5,6-四甲基吡嗪0.76300.29170.11760.07033-甲基-1十二炔-3-醇0.00720.01990.02360.00543-乙基环己烯0.00360.09630.03310.06292-乙酰基呋喃0.00570.01440.07110.08913,5-辛二烯-2-酮0.00830.10360.05070.00143,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇甲酸酯0.02070.04870.03340.1628正二十烷0.01590.00250.08530.0549（2R,3R）-（）-2,3-丁二醇0.01790.00740.00300.0015芳樟醇0.10120.00420.09940.0979乙酸芳樟酯0.02080.01050.05880.02662,3-丁二醇0.04240.01740.00700.00345-（1-甲基丙基）-壬烷0.00850.02320.02760.0062榄香烯0.06150.02410.30610.04716-甲基-3,5-戊二烯-2-酮0.00930.05440.14830.2378环柠檬醛0.05740.11950.14590.1012（4aS,9aR）-3,5,5-三甲基-9-亚甲基-2,4A,5,6,7,8,9,9A-八氢-1H-苯并7环轮烯0.00500.06320.04490.0699（+）-苜蓿烯0.13210.16590.19680.20263-甲基戊酸DL-3-甲基戊酸甲基酸化物酐酪酸0.02250.04680.03320.0116（1S,3S,4S,6R）-4,7,7-三甲基去甲蒈-3-醇0.01310.01120.06960.0259（1R,7r）-2,6,6,9-四甲基双环5.4.0-2,8-十一二烯0.18760.00970.30450.2645（r）-喜马拉雅烯0.02920.08520.06870.0275石竹烯0.06770.11130.07770.0706水杨酸甲酯0.29360.47700.05890.2033庚酸0.00960.02860.03440.0523香叶基丙酮0.06040.07940.21540.1054异甲基紫罗酮0.01080.05910.05940.1471-紫罗酮0.08640.16100.09820.2031反式-肉桂醛0.12500.09680.21780.0582酞酸二乙酯0.02850.11860.31250.0400月桂醇聚醚-80.02410.00990.00400.0020四聚乙二醇单月桂醚0.43700.25140.26430.0662六聚乙二醇单十二醚0.00610.08680.08080.1858特征值92.671837.264918.456512.0237贡献率（%）57.694123.199811.49037.4855累计贡献率（%）57.694180.893892.384199.8697第44卷第21期陶兴林，等：基于 SPME-GC-MS 技术分析不同地理标志辣椒粉香气成分差异281果味的香气特点。第二主成分的特征值为 37.2649，贡献率为 23.1998%，与其特征向量中载荷较高的风味物质水杨酸甲酯、植烷、2,3,5,6-四甲基吡嗪呈正相关，与载荷较低的 8-甲基-十七烷、四聚乙二醇单月桂醚、-紫罗酮呈负相关。表明第二主成分中含量高的宝鸡辣椒具有味饴糖和鲜花香的香气特点。第三主成分的特征值为 18.4564，贡献率为 11.4903%，与其特征向量中载荷较高的风味物质植烷、（1R,7r）-2,6,6,9-四甲基双环 5.4.0-2,8-十一二烯、醋酸呈正相关，与载荷较低的酞酸二乙酯、-榄香烯、反式-肉桂醛呈负相关，表明第三主成分含量高的宝鸡辣椒和甘谷辣椒具有萜烯类物质产生的香气特点。第四主成分的特征值为 12.0237，贡献率为 7.4855%，与特征向量载荷高的风味物质 10-甲基十九烷、（1R,7r）-2,6,6,9-四甲基双环 5.4.0-2,8-十一二烯、（+）-苜蓿烯呈正相关，与载荷较低的醋酸、8-甲基-十七烷、6-甲基-3,5-戊二烯-2-酮呈负相关。说明第四主成分含量高的宝鸡辣椒和安集海辣椒具有萜烯类物质产生的香气特点。由此说明可以根据不同风味物质的主成分分析来区分不同地理标志辣椒类型及其表现出的风味特征。2.4不同地理标志辣椒聚类热图分析根据不同挥发性风味物质的相对含量差异，对5 种地理标志辣椒的挥发性风味物质进行聚类分析。如图 3 所示，结果发现，挥发性风味物质分为2 类，第一类由四聚乙二醇单月桂醚和 2,3,5,6-四甲基吡嗪 2 种物质组成。这 2 种挥发性风味物质在高台辣椒中含量最高，赋予其坚果味的特征香气。第二类聚集了水杨酸甲酯、庚酸二乙酯、四甲基双环5.4.0-2,8-十一二烯等挥发性风味物质 63 种，这些风味物质在不同地理标志辣椒粉中含量存在差异，使得不同地理标志辣椒出现香味的差异。此外，依据挥发性风味物质对 5 种不同地理标志辣椒粉进行聚类分析，分成了 2 大类，高台辣椒单独为一类，其他4 种地理标志辣椒为一类，这与前面风味物质的聚类分析结果一致。1,2-丙二胺正己醇正二十烷 庚酸正己烷月桂醇聚醚-8(2R,3R)-(-)-2,3-丁二醇3-辛烯-2-酮2,3-丁二醇 2-正戊基呋喃3-甲基戊酸DL-3-甲基戊酸甲基酸化物酐酪酸5-丙基癸烷(E)-2-庚烯醛壬醛正十五烷4-甲基-1-戊醇3-甲基-1十二炔-3-醇 5-(1-甲基丙基)-壬烷 2-甲基丁醛(1S,3S,4S,6R)-4,7,7-三甲基去甲蒈-3-醇反-2-辛烯醛2-乙酰基呋喃2,4A,5,6,7,8,9,9A-八氢-1H-苯并7环轮烯乙酸甲酯十二碳烷 正十六烷(r)-喜马拉雅烯异戊醛(+)-柠檬烯2-已烯醛甲基庚烯酮乙酸芳樟酯己醛庚二烯醛3-乙基环己烯罗勒烯1-戊基-2-丙基环戊烷3,5-辛二烯-2-酮9-甲基十九烷10-甲基十九烷 1-辛烯-3-醇六聚乙二醇单十二醚3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇甲酸酯 甲硫醚(Z)-3,7-二甲基-1,3,6-十八烷三烯2-甲基十二烷E)-7-甲基十三碳-6-烯-石竹烯芳樟醇-紫罗酮6-甲基-3,5-戊二烯-2-酮-环柠檬醛 香叶基丙酮-异甲基紫罗酮-榄香烯