气相色谱-离子迁移谱结合化学计量法分析不同炒制时间对郫县豆瓣酱挥发性化合物的影响.pdf

成分分析 食品科学 2023,Vol.44,No.14 283气相色谱-离子迁移谱结合化学计量法分析不同炒制时间对郫县豆瓣酱挥发性化合物的影响陈丽兰，陈祖明，袁 灿*（四川旅游学院，四川 成都 610100）摘 要：采用感官评价、气相色谱-离子迁移谱（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）结合化学计量学的方法，分析不同炒制时间郫县豆瓣酱挥发性风味物质，旨在探析炒制过程中郫县豆瓣酱挥发性风味物质的差异和变化。结果表明：郫县豆瓣酱在炒制4 min后表现出最强的果香；在炒制5 min后表现出最强的焦香、木香和坚果香；郫县豆瓣酱的辛香随着炒制时间延长而减弱。不同炒制时间郫县豆瓣酱样品的挥发性物质可通过GC-IMS技术较好地分离，在不同炒制时间的5 个样品中共检测出97 种风味化合物，其中醛类、酮类和酯类物质相对含量较大，醛类和酯类随着炒制时间的延长而增加，包括丁醛、异丁烯醛、2-甲基丙醛、戊醛、3-甲基丁醛、异丁酸异丁酯、丁酸乙酯、乙酸甲酯。由正交偏最小二乘判别分析筛选出34 种标志性化合物；由Pearson相关性分析可知，焦香、木香和坚果香与大部分香气化合物呈显著负相关，辛香与大部分香气化合物呈显著正相关。关键词：郫县豆瓣酱；炒制时间；气相色谱-离子迁移谱；挥发性风味化合物Effect of Cooking Time on Volatile Compounds of Pixian Bean Paste Determined by Gas Chromatography-Ion Mobility Spectrometry Combined with ChemometricsCHEN Lilan,CHEN Zuming,YUAN Can*(Sichuan Tourism University,Chengdu 610100,China)Abstract:Sensory evaluation,gas chromatography-ion mobility spectrometry(GC-IMS)and chemometrics were applied to analyze the change of volatile flavor compounds in Pixian bean paste during cooking.The results indicated that Pixian bean paste showed the strongest fruity aroma after four minutes of stir frying,and strongest woody,nutty and burnt aromas after five minutes.As the stir-frying time increased,the spicy aroma of Pixian bean paste was weakened.The volatile components of Pixian bean paste with different stir-frying times were well separated by GC-IMS and a total of 97 volatile components were detected at five stir-frying times,aldehydes,ketones and esters being the major ones.The relative contents of aldehydes and esters increased as the stir-frying time prolonged,including butanal,isobutenal,2-methylpropanal,valental,3-methylbutanal,isobutyl butyrate,ethyl butyrate and methyl acetate.Totally 34 signature volatile components were identified by orthogonal partial least squares-discriminant analysis(OPLS-DA).Pearson correlation analysis showed that the woody,nutty and burnt aromas were strongly negatively correlated with the concentrations of most aroma compounds.The spicy aroma was strongly positively correlated with the concentrations of most aroma components.Keywords:Pixian bean paste;stir-frying time;gas chromatography-ion mobility spectrometry;volatile flavor compoundsDOI:10.7506/spkx1002-6630-20221103-025中图分类号：TS207.3 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2023）14-0283-08引文格式：陈丽兰,陈祖明,袁灿.气相色谱-离子迁移谱结合化学计量法分析不同炒制时间对郫县豆瓣酱挥发性化合物的影响J.食品科学,2023,44(14):283-290.DOI:10.7506/spkx1002-6630-20221103-025.http:/收稿日期：2022-11-03基金项目：四川省科技计划项目（2015NZ0037）；四川省哲学社会科学重点研究基地川菜发展研究中心项目（CC22Z04）；四川旅游学院项目（2022SCTUZD10）第一作者简介：陈丽兰（1988）（ORCID:0000-0002-4044-4699），女，助理研究员，硕士，研究方向为食品科学与工程。E-mail:*通信作者简介：袁灿（1987）（ORCID:0000-0002-9355-2896），男，讲师，博士，研究方向为食品风味化学。E-mail:284 2023,Vol.44,No.14 食品科学 成分分析CHEN Lilan,CHEN Zuming,YUAN Can.Effect of cooking time on volatile compounds of Pixian bean paste determined by gas chromatography-ion mobility spectrometry combined with chemometricsJ.Food Science,2023,44(14):283-290.(in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/spkx1002-6630-20221103-025.http:/郫县豆瓣酱是川菜中常用的调味品，具有鲜辣醇厚、酱香浓郁、红棕油亮等特点，被誉为“川菜之魂”1。郫县豆瓣酱在菜品的烹制和复合调味料加工过程中，多数需要先进行炒制，炒制出香味后再进入后续加工步骤。然而在炒制过程中，过长的炒制时间或者过高的炒制温度会引起一些复杂反应的发生，导致郫县豆瓣酱食用品质下降，因此炒制条件是影响郫县豆瓣酱食用品质的因素。风味是评定食品食用品质的重要内容。近年来，研究者从郫县豆瓣酱中鉴定出100多种挥发性风味物质，包括醛类、酮类、酯类、醇类、酸类等2-3，郫县豆瓣酱挥发性风味物质间的相互作用决定了其香气构型。目前，关于郫县豆瓣酱风味的相关研究集中在不同发酵时间、不同发酵工艺或不同品牌产品的风味比较3-5，对郫县豆瓣酱炒制过程中香气化合物变化规律以及特征香气化合物的相关研究较少。课题组前期已采用气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）联用对郫县豆瓣酱炒制前后的香气化合物进行了分析，但对于香气化合物在郫县豆瓣酱炒制过程中的变化规律以及特征香气化合物的相关性仍缺乏系统研究。气相色谱-离子迁移色谱（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）是近年来新兴的气相分离检测技术。与GC-MS技术相比，GC-IMS具有操作简单、分离能力强、检测时间短、灵敏度高、保留样品的原有风味等优点6-7。GC-IMS分析技术已广泛应用到各类食品的挥发性风味化合物、品质检测分析等8-10，但该技术应用于郫县豆瓣酱挥发性风味物质的研究较少。本研究以郫县豆瓣酱为研究对象，使用感官评价和GC-IMS结合化学计量法方法分析炒制过程中郫县豆瓣酱的主要挥发性风味物质，分析比较不同炒制时间下郫县豆瓣酱风味物质的变化规律，并建立挥发性成分指纹图谱，继而对其进行正交偏最小二乘判别分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）。本实验方法具有工业应用潜力，可以检测不同炒制程度郫县豆瓣酱的风味差异，旨在为炒制过程中郫县豆瓣酱风味变化的研究提供一定的依据，也为快速、高效分析郫县豆瓣酱挥发性化合物拓宽思路。1 材料与方法1.1 材料与试剂郫县豆瓣酱由四川省郫县豆瓣股份有限公司提供，其生产工艺按照GB/T 205602006地理标志产品 郫县豆瓣制得；菜籽油（老家土榨）中粮福临门股份有限公司。1.2 仪器与设备Flavour Spec GC-IMS联用仪 德国G.A.S.公司；YP100002B百分之一天平 上海力辰仪器科技有限 公司；J7智能电炒锅 九阳股份有限公司。1.3 方法1.3.1 郫县豆瓣酱炒制工艺取200 g食用油置于铁锅中加热至90 后加入100 g郫县豆瓣酱进行炒制，分别炒制1、2、3、4、5 min。对炒制后的郫县豆瓣酱依次编号，分别为PX-1、PX-2、PX-3、PX-4和PX-5。以空白瓶为对照样，标记为KQ。1.3.2 GC-IMS测定准确称量2.0 g处理后的郫县豆瓣酱样品，置于20 mL顶空进样瓶中并加盖密封，置于孵化炉中，在50 条件下孵化20 min，进样体积为500 L。G C 条 件：F S-S E-5 4-C B-1 色 谱 柱（15 m0.53 mm）；柱温60；载气为高纯氮气（纯度99.999%）；载气流速程序：初始流速2.0 mL/min，保持2 min；在10 min内流速增加到10.0 mL/min；而后在1040 min内流速增大到100.0 mL/min。IMS条件：漂移气为高纯氮气（纯度99.999%）；漂移气流速150 mL/min；IMS探测器温度为45；漂移管长度为9.8 cm；管内线性电压为500 V/cm；漂移管温度为45。1.3.3 感官评价采用定量描述分析法进行风味感官评价，参照卢云浩11和Feng Yunzi12等并调整，将炒制制得的10 g郫县豆瓣酱置于50 mL PET瓶中，经过无顺序编号后，交由感官评定小组（人员10 名以上）对每个样品进行感官鉴定。气味强度采用感官评定常用的9 点标度法表示，其中19代表从极弱到极强的区间变化；呈香属性描述词参考卢云浩11和Feng Yunzi12等并调整，描述词为焦香、辛香、果香、花香、坚果香、木香，炒制的郫县豆瓣酱的感官描述、定义及评定尺度如表1、2所示。表 1 郫县豆瓣酱的感官描述和定义Table 1 Sensory description and definition of Pixian bean paste samples描述词定义焦香物质被过度加热或烘烤而产生的气味，如咖啡花香类似花的香气，例如茉莉花、玫瑰花果香熟透水果所具有的典型而浓郁香气，例如草莓&桑葚 芒果&黄桃1 1坚果香典型坚果的特征香气，例如杏仁、腰果木香典型树木的香气，如松木辛香来源于典型香辛料的辛辣味，如鲜辣椒成分分析 食品科学 2023,Vol.44,No.14 285表 2 感官评定尺度Table 2 Scale for sensory evaluation评分123456789强度极弱很弱较弱稍弱中等稍强较强很强极强1.4 数据处理通过SIMCA 14.1软件进行OPLS-DA，采用SPSS 20.0软件进行Pearson相关性分析，利用Origin 2019软件中Apps插件进行聚类分析，并通过Origin 2019绘图。2 结果与分析2.1 不同炒制时间郫县豆瓣酱的感官评价由图1可知，炒制后的郫县豆瓣酱的6 个香气属性，分别为焦香、辛香、果香、花香、坚果香、木香。不同炒制时间的郫县豆瓣酱的风味差异性明显。随着炒制时间的延长，所有样品的焦香、木香和坚果香出现不同程度的增强，在炒制5min后表现出最强；辛香呈降低趋势；花香呈先减弱后增强趋势，在炒制3min后表现出最弱；果香呈先增强后减弱趋势，在炒制4min后表现出最强。10?987654321PX-1PX-2PX-5PX-3PX-4图 1 郫县豆瓣酱感官评价雷达图Fig.1 Radar map of sensory evaluation of Pixian bean paste samples2.2 不同炒制时间郫县豆瓣酱的香气化合物GC-IMS分析如图2a所示，图中反应离子峰（reaction ion peak，RIP）的每一个峰代表一种挥发性物质13。随着炒制时间延长，郫县豆瓣酱香气化合物浓度有明显变化。为进一步比较不同郫县豆瓣酱样品的差异，结合二维图进行分析。图2b中，整个光谱代表总的风味化合物，RIP右侧的点表示从样品中检测到的挥发性有机化合物。颜色表示单个化合物的信号强度。红色表示高强度，蓝色表示低强度。颜色越暗表示强度越大14-15。背景为蓝色，有的化合物含有两个或多个斑点，分别代表性质和浓度的不同的二聚体或三聚体16-17。具体取决于挥发性成分浓度和性质。由图2b可知，样品的香气化合物主要集中在区域A和B，A区域中部分化合物随着炒制时间的延长颜色加深，B区域中部分化合物随着炒制时间的延长颜色变浅。?KQ?PX-1?PX-2?PX-3?PX-4?PX-5a?PX-1?PX-2?PX-3?PX-4?PX-5200400600800BBBBBAAAAA1 0001 2001 4001 600b0 V2 V2814 202814 202814 202814 202814 202814 20?/s?/ms?KQ图b中A区域为部分化合物颜色加深；B区域为部分化合物颜色变浅。图 2 不同炒制时间郫县豆瓣酱中香气化合物的GC-IMS三维图（a）和二维图（b）Fig.2 GC-IMS 3D(a)and 2D(b)topographic spectra of flavor compounds in Pixian bean paste at different stir-frying times2.3 不同炒制时间郫县豆瓣酱的香气化合物定性分析采用GC-IMS内置的NIST数据库和IMS数据库，根据保留指数、保留时间和迁移时间对郫县豆瓣酱炒制过程中挥发性风味物质定性分析。如表3所示，可鉴定出挥发性成分共97 种（单体或者二聚体），其中醛类18 种、酮类17 种、酯类22 种、醇类10 种、烷烃类5 种、烯烃类5 种、杂环类10 种、醚类2 种和其他化合物8 种。表 3 郫县豆瓣酱香气物质鉴定结果Table 3 Identification of aroma substances in Pixian bean paste samples种类编号香气物质分子式保留指数保留时间/s迁移时间/ms风味描述XQ-14-甲基苯甲醛C8H8O1 629.9 1 513.04 1.165 38果香XQ-2柠檬醛C10H16O1 642.4 1 536.324 1.054 9柠檬香味XQ-3(E)-2-庚烯醛C7H12O1 354.1998.746 1.253 83青香、果香XQ-4(E)-2-戊烯醛C5H8O1 140.1599.569 1.358 57果香XQ-52-甲基-2-戊烯醛C6H10O1 150.2618.456 1.496 66果香XQ-6(E)-2-壬醛C9H16O1 147.1612.661 1.415 54青香、果香XQ-75-甲基糠醛C6H6O2994.5330.106 1.132 91辛香、甜香、焦糖香XQ-85-甲基糠醛C6H6O2971309.885 1.135 63辛香、甜香、焦糖香XQ-9异戊醛C5H10O964.2304.002 1.195 33苹果香气XQ-10异戊醛C5H10O910.7257.876 1.402 43苹果香气XQ-11正丁醛C4H8O900248.671.112 21286 2023,Vol.44,No.14 食品科学 成分分析种类编号香气物质分子式保留指数保留时间/s迁移时间/ms风味描述XQ-122-甲基丙醛C4H8O849217.104 1.279 26果香、焙烤香XQ-13糠醛C5H4O2829.1205.634 1.085 83杏仁味XQ-14(E)-2-戊烯醛C5H8O1 117.6557.718 1.104 23果香XQ-15正戊醛C5H10O931.5275.785 1.184 76刺激性气味醛XQ-16异丁烯醛C4H6O894.7244.093 1.223 43花香味XQ-17正丁醛C4H8O890.5240.921.280 39XQ-182-甲基丙醛C4H8O880.1234.961 1.282 22果香、烘烤香XQ-192-甲基四氢呋喃-3-酮C5H8O21 284.3868.4931.070 5甜香、坚果香、奶油香XQ-20羟基丙酮C3H6O21 334.8962.674 1.042 08刺激性气味XQ-21羟基丙酮C3H6O21 273.9849.065 1.041 48刺激性XQ-22羟基丙酮C3H6O21 316.5928.537 1.228 26焦糖香XQ-23仲辛酮C8H16O1 283.5867.0531.325 4奶酪香XQ-24环己酮C6H10O1 316.5928.506 1.162 35薄荷香气XQ-25丙酮C3H6O857.8222.121 1.118 21辛辣甜香XQ-263-庚烯-2-酮C7H12O952.3293.7081.228 8青草香XQ-272-戊酮C5H10O999.3337.091 1.382 58果香XQ-282,3-丁二酮C4H6O2919.7265.631 1.179 72奶油香气甜香XQ-292-丁酮C4H8O905252.955 1.243 64XQ-301-戊烯-3-酮C5H8O988.3324.768 1.314 98辛辣味XQ-311-戊烯-3-酮C5H8O1 059.5449.236 1.075 69辛辣味XQ-32过氧化乙酰丙酮C5H8O3880.6235.2771.198 2XQ-332-环己烯-1-酮C6H8O943.1285.814 1.406 45XQ-342-环己烯-1-酮C6H8O928.4273.11.411 47XQ-35四氢化-2-呋喃酮C4H6O21 613.9 1 483.206 1.087 35坚果香XQ-36-丁内酯C4H6O21 583.6 1 426.616 1.091 45辛辣甜香XQ-37异戊酸己酯C11H22O21 391.7 1 068.784 1.526 21辛辣味XQ-38甲酸香茅酯C11H20O21 616.7 1 488.341 1.334 99果香、花香XQ-393-甲基丁酸丁酯C9H18O21 260.8824.624 1.390 82香蕉香气XQ-40丁位辛内酯C8H14O21 270.8843.282 1.276 77豆香、奶油香XQ-41乙酸苄酯C9H10O21 157.9632.735 1.319 79花香XQ-42丙酸异丁酯C7H14O21 117.2556.829 1.278 46菠萝香气XQ-43己酸丙酯C9H18O21 074.7477.581 1.391 77菠萝香气XQ-44丙烯酸乙酯C5H8O21 023.2381.683 1.133 67辛辣味XQ-45异戊酸乙酯C7H14O21 028.6391.752 1.255 42果香XQ-46异丁酸甲酯C5H10O2946.3288.561 1.140 15菠萝香气XQ-47丙酸乙酯C5H10O2933.1277.164 1.145 58果香XQ-48甲基丙酸乙酯C6H12O2941.5284.388 1.559 08辛辣味XQ-49丙酸乙酯C5H10O2936279.636 1.451 18果香XQ-50异丁酸异丁酯C8H16O2909.7256.982 1.321 69菠萝香气XQ-51乙酸乙酯C4H8O2896245.201 1.337 16果香XQ-522-甲基丁基乙酯C7H14O2901.9250.3211.291 8果香、青香XQ-53乙酸甲酯C3H6O2849.3217.274 1.204 51蜂蜜味XQ-54乙酸异丙酯C5H10O2865.2226.4071.155 5果香XQ-552-甲基丁酸丙酯C8H16O21 117.1556.761 1.336 59青香、果香XQ-56丁酸乙酯C6H12O21 023.7382.522 1.562 92甜果香XQ-57苯乙酸甲酯C9H10O21 147.7613.867 1.244 88花香XQ-581-辛烯-3-醇C8H16O1 392.1 1 069.469 1.722 71药草香XQ-592-己醇C6H14O1 262.1827.198 1.567 54XQ-603-甲基-2-丁醇C5H12O1 116.3555.241.437 06辛辣味XQ-61异丁醇C4H10O1 031.2396.563 1.380 88XQ-62乙醇C2H6O980317.606 1.134 72XQ-632-甲基-3-呋喃硫醇C5H6OS843.4213.871 1.141 57咖啡香气XQ-641-丙醇C3H8O999.9338.161.110 63XQ-65乙醇C2H6O980.4317.973 1.045 17XQ-66丙酮醇C3H6O21 301.8901.171 1.041 48XQ-67二硫基丙醇C6H14S21 392.5 1 070.339 1.265 44葱蒜味种类编号香气物质分子式保留指数保留时间/s迁移时间/ms风味描述XQ-682,2,4,6,6-五甲基庚烷C12H261 020.6376.748 1.043 76XQ-692,2,4,6,6-五甲基庚烷C12H261 023.4382.078 1.370 74XQ-701-溴丁烷C4H9Br959.2299.671 1.001 55XQ-71十一烷C11H241 084.2495.408 1.040 86XQ-721,4-二恶烷C4H8O21 033.8401.441.346 96XQ-73-蒎烯C10H161 116.5555.592 1.220 08青草香、木香XQ-741-戊烯C5H8O989.9326.136 1.079 01XQ-75蒎烯C10H16930.2274.676 1.294 41草香XQ-76水芹烯C10H161 111.1545.601 1.227 48薄荷香XQ-77-松油烯C10H161 262.1827.201 1.211 27柠檬香气杂环 XQ-78甲基吡嗪C5H6N21 318.3932.017 1.071 13坚果香XQ-792-乙基-5-甲基吡嗪C7H10N21 003.5344.8711.197 7果香XQ-802,4,5-三甲基噻唑C6H9NS998.3335.253 1.554 45巧克力香气XQ-812-乙基-呋喃C6H8O964.2304.002 1.313 83焦香香气XQ-822,5-二甲基呋喃C6H8O952.3293.708 1.359 96XQ-832,5-二甲基呋喃C6H8O913.1259.964 1.357 35XQ-842-乙基-5-甲基吡嗪C7H10N21 030.8395.872 1.172 23坚果香气XQ-852-乙酰基吡咯C6H7NO1 063455.898 1.105 27坚果香XQ-86甲基吡嗪C5H6N21 241.2788.102 1.091 01坚果香XQ-87吡啶C5H5N1 156.6630.313 1.246 11醚XQ-88二乙基二硫醚C4H10S2920.3266.159 1.131 27XQ-89乙二醇二甲醚C4H10O2954.5295.6221.300 5XQ-90二甲基二硫C2H6S21 055.9442.552 1.132 79XQ-911-甲基乙基乙酸C5H10O2865.2226.4071.155 5XQ-92苯C6H6900.9249.397 1.015 17XQ-93对甲酚C7H8O1 102.6529.741.133 03XQ-94丙烯腈C3H3N1 034.9403.5311.091 3XQ-95己二烯二硫C6H10S21 111545.437 1.636 37XQ-96十氢化萘C10H181 074.7477.581 1.263 31XQ-97乙基戊酸C7H14O2907.7255.31.675 57为进一步分析郫县豆瓣酱香气化合物的变化，采用归一法对样品中鉴定出不同类型化合物进行半定量分析。如图3所示，在样品中鉴定出香气化合物的总相对含量在65.0%70.0%之间，其中醛类、酮类和酯类物质相对含量较大，样品之间差异不明显。样品的醛类和酯类化合物相对含量分别在10.9%15.20%和14.6%20.5%之间，并且随着炒制时间的延长呈增加趋势。醛类物质主要来源于脂质氧化而生成的典型化合物，呈现出甜香、花果香，可增强食品风味的品质，对郫县豆瓣酱整体风味占主导地位18，主要化合物包括异戊醛、糠醛、丁醛等。酯类物质主要由醇类与酸类物质酯化反应而成，可呈现甜香和果香19，主要有乙酸乙酯、异戊酸乙酯和2-甲基丁基乙酯。醇类化合物相对含量在6.33%9.62%之间，且随着炒制时间的延长呈先增加后降低趋势。醇类物质一般由醛或酮发生还原而生成，其风味与化合物本身碳原子数有关，一般3 个碳原子以下的醇类物质大多具有愉悦的香味，46 个碳原子具有近似麻醉气味，超过7 个碳原子有芳香气味20，样品中醇类物质主要有乙醇、异丁醇、2-甲基-3-呋喃硫醇和1-辛烯-3-醇等。酮类和杂环类化合物相对含量在续表3续表3成分分析 食品科学 2023,Vol.44,No.14 28710.10%15.80%和5.00%7.10%之间，并且随着炒制时间的延长呈先降低后增加趋势。酮类物质主要来源于脂质氧化，属于不稳定的中间体，一般被还原成相应的醇，可以呈现花香味，主要的化合物有2,3-丁二酮和丙酮，其中2,3-丁二酮可提供奶油的香气20。杂环类化合物在郫县豆瓣酱风味中起到主导作用，主要来源于美拉德反应21，主要化合物有吡啶、甲基吡嗪、2,5-二甲基呋喃、2,4,5-三甲基噻唑、2-乙基-5-甲基吡嗪和2-乙酰基吡咯等，其中2-乙酰基吡咯可提供土豆的香气，2,4,5-三甲基噻唑可提供坚果风味10。另外，烷烃、烯烃、醚类和其他类化合物的相对含量分别为2.74%4.13%、2.76%4.84%、0.43%2.88%和2.17%4.71%，样品间无明显变化趋势。在烯烃中，-松油烯、-蒎烯、水芹烯和蒎烯均属于萜类化合物，可提供样品木香和柠檬 香22。烷烃在样品风味中阈值较大，对风味贡献较小。01020807060504030PX-5PX-4PX-2PX-3PX-1?/%?图 3 郫县豆瓣酱香气物质相对含量Fig.3 Relative contents of aroma substances in Pixian bean paste samples2.4 不同炒制时间郫县豆瓣酱的香气化合物指纹图谱如图4所示，每个化合物的信号越亮，信号强度越强，而信号越暗，信号强度越弱23-25。A区的香气化合物浓度在炒制1 min时最高，随着炒制时间的延长其浓度降低，特别是醛类、醇类、酮类、酯类物质和杂环类物质，如(E)-2-戊烯醛、2-甲基-2-戊烯醛、(E)-2-壬醛、5-甲基糠醛、异戊醛、1-辛烯-3-醇、2-己醇、3-甲基-2-丁醇、异丁醇、3-庚烯-2-酮、2-戊酮、异戊酸己酯、甲酸香茅酯、乙酸苄酯、异戊酸乙酯、异丁酸甲酯、丙酸乙酯、乙酸乙酯、2-乙基-5-甲基吡嗪、2,4,5-三甲基噻唑和对甲基苯酚。B区香气化合物的浓度随着炒制时间的延长而增加，特别是醛类、酮类、酯类、萜类物质，如2-甲基丙醛、异戊醛、3-甲基丁醛、2-丁酮、异丁酸异丁酯、丁酸乙酯、乙酸甲酯、蒎烯、水芹烯、己二烯二硫、甲基吡嗪和2,5-二甲基呋喃。C区香气化合物的浓度随着炒制时间的延长呈先增加后减小趋势，在炒制时间为4 min时最大，特别是-松油烯、吡啶、乙醇、2-乙基-5-甲基吡嗪、2-乙酰基吡咯、(E)-2-戊烯醛和甲基苯乙酸。D区香气化合物的浓度随着炒制时间的延长而无明显变化，特别是对甲基苯甲醛、(E)-2-庚烯醛、糠醛、柠檬醛、仲辛酮、2-丁酮、-丁内酯和甲基吡嗪。ABCD2-?-5-?Area 82Area 50Area 145Area 70Area 77Area 35Area 33Area 56Area 55Area 34Area 31Area 64Area 65Area 73Area 40Area 58Area 54Area 39Area 47Area 46Area 36Area 83Area 106Area 120Area 122Area 121Area 114Area 126Area 123Area 125Area 129Area 72Area 109Area 30Area 68Area 100Area 105Area 96Area 10-?1-?-3-?2-?(E)-2-?2-?4-?(E)-2-?2-?1-?-3-?2-?-5-?-?Area 1411-?3-?1-?3-?3-?2-?-1-?2-?1-?-2-?2-?-1-?1-?-2-?Area 84?2-?3-?-2-?2-?2,5-?2-?-3-?2-?-3-?2-?1-?Area 521-?-?2,4,5-?2,2,4,6,6-?1-?-2-?3-?1-?-3-?(E)-2-?2-?1,4-?5-?5-?2,2,4,6,6-?2,3-?(E)-2-?-2-?2,5-?3-?-2-?2-?-2-?PX-1?PX-1?PX-1?PX-2?PX-2?PX-2?PX-3?PX-3?PX-3?PX-4?PX-4?PX-4?PX-5?PX-5?PX-5红色信号越深，指示该物质含量相对越高。两个相同化合物分别是单体和二聚体。图 4 郫县豆瓣酱香气成分指纹谱图Fig.4 Fingerprint of aroma substances in Pixian bean paste288 2023,Vol.44,No.14 食品科学 成分分析2.5 郫县豆瓣酱的聚类分析为进一步分析不同炒制时间郫县豆瓣酱香气化合物的差异性，对GC-IMS鉴别出的香气化合物进行聚类分析。如图5所示，当欧式距离为13.8时，不同炒制时间的郫县豆瓣酱可分为3 个聚类。第1类为炒制时间为1 min的郫县豆瓣酱，第2类为炒制时间为24 min的郫县豆瓣酱，第3类为炒制时间为5 min的郫县豆瓣酱。024681012141618PX-1PX-3PX-5PX-4PX-220?图 5 郫县豆瓣酱聚类分析Fig.5 Clustering analysis of Pixian bean paste samples 2.6 不同炒制时间郫县豆瓣酱的香气化合物OPLS-DAOPLS-DA是一种有监督的判别分析统计方法，能够对数据进行降维，实现复杂实验数据可视化及判别分析与预测26-27。为进一步探究不同炒制时间郫县豆瓣酱香气化合物，以鉴别出的97 种香气化合物为因变量，以不同炒制时间的样品为自变量，进行OPLS-DA。如图3a 所示，采用R2X（cum）和R2Y（cum）分别表示在X轴和Y轴上对变量的解释能力，Q2（cum）表示模型的预测能力10。其中R2X（cum）0.849，R2Y（cum）0.995，R2X（cum）R2Y（cum）0.3，表明该模型较为可靠，同时，Q2（cum）0.5480.5，表明该模型具有一定的预测能力。OPLS-DA因子载荷图表示香气化合物与不同炒制时间的郫县豆瓣酱样品相关性，即X值和Y值越靠近，其相关性越高28。由图6b可知，(E)-2-庚烯醛、5-甲基糠醛、正丁醛、2-甲基四氢呋喃-3-酮、-丁内酯、乙酸苄酯、异丁酸甲酯、3-甲基-2-丁醇、2,4,5-三甲基噻唑和己二烯二硫与所有样品相关性较高，表明该类化合物为炒制郫县豆瓣酱的特征性风味物质。变量投影重要性（variable importance for the projection，VIP）可用于筛选出对郫县豆瓣酱呈味香气轮廓有重要影响的关键标记物28-29。由图6c可知，34 种香气化合物的VIP1，VIP值越大，差异越显著。34 种香气化合物主要有醛类5 种、酮类8 种、酯类11 种、烷烃1 种、烯烃类3 种、醇类1 种、杂环化合物2 种、醚类1 种和其他2 种，如柠檬醛、(E)-2-壬醛、正丁醛、2-甲基丙醛、仲辛酮、2-庚烯-2-酮、2-戊酮、2-丁酮、3-甲基丁酸丁酯、丙烯酸乙酯、异丁酸异丁酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸异丙酯、丁酸乙酯、正丙醇、蒎烯、水芹烯、甲基吡嗪、2,4,5-三甲基噻唑、2-乙基-5-甲基吡嗪等。2.7 郫县豆瓣酱感官评价和香气化合物的相关性分析为研究感官评价属性与香气化合物之间的关系，采用Pearson相关系数对不同炒制时间郫县豆瓣酱的感官属性与VIP1的香气化合物进行相关性分析30。如图7所示，焦香、木香和坚果香与大部分香气化合物呈显著负相关，而与仲辛酮、乙酸丙酯、丙烯酸乙酯、异戊酸乙酯、乙酸乙酯、2,4,5-三甲基噻唑、2-乙基-5-甲基吡?0.8?0.40.00.40.8?0.20.00.20.40.60.81.0R2Q2?Q2aR2?0.2?0.10.00.10.2?0.3?0.2?0.10.0 0.10.20.30.999 983?M2pq20.999 939?M2pq1b020 00 0.10 0 10010XQ-76XQ-72XQ-73XQ-6XQ-44XQ-53XQ-39XQ-29XQ-77XQ-90XQ-85XQ-63XQ-18XQ-10XQ-55XQ-52 XQ-42XQ-12XQ-24XQ-35XQ-86XQ-38XQ-11XQ-56XQ-43XQ-71XQ-4XQ-09XQ-05XQ-25XQ-57XQ-34XQ-13XQ-21XQ-7XQ-79XQ-66XQ-93XQ-64XQ-22XQ-30XQ-57XQ-63XQ-27XQ-82XQ-69XQ-8XQ-49XQ-59XQ-15XQ-15XQ-97XQ-67XQ-67XQ-48XQ-96XQ-75XQ-51XQ-45XQ-84XQ-2XQ-28XQ-87XQ-33XQ-88XQ-80XQ-95XQ-36XQ-74XQ-19XQ-23XQ-92XQ-1XQ-83XQ-61XQ-78XQ-50XQ-68XQ-54XQ-81XQ-91$M2.DA?B?XQ-17XQ-60XQ-41XQ-3XQ-46XQ-42XQ-14XQ-58XQ-32XQ-47XQ-70XQ-94XQ-26XQ-55XQ-88XQ-18XQ-76XQ-43XQ-30XQ-53XQ-