GC-MS與 電子感官結(jié)合對(duì)煙熏液風(fēng)味物質(zhì)的分析

宋 麗，陳星星，谷風(fēng)林，胡 可，吳桂蘋，朱秋勁,*，陶 銳

（1.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州省農(nóng)畜產(chǎn)品貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550025；

2.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院香料飲料研究所，海南 萬(wàn)寧 571533；3.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070；4.國(guó)家重要熱帶作物工程技術(shù)研究中心，海南 萬(wàn)寧 571533；5.海南省熱帶香料飲料作物工程技術(shù)研究中心，海南 萬(wàn)寧 571533；6.海南海墾胡椒產(chǎn)業(yè)股份有限公司，海南 ?？?571100）

煙熏液具有賦予食品煙熏風(fēng)味的作用[1]，且在應(yīng)用到食品之前，已經(jīng)定向除去了多環(huán)芳烴等化學(xué)危害物，因而被消費(fèi)者 所喜愛(ài)。一直以來(lái)，煙熏調(diào)味料作為商業(yè)調(diào)味添加劑被廣泛運(yùn)用于各種食品，如魚(yú)類、肉類、乳制品、堅(jiān)果和零食等，其化學(xué)成分與感官特性之間的關(guān)系是食品風(fēng)味科學(xué)家們一直關(guān)注的問(wèn)題，尤其在煙熏調(diào)味料的化學(xué)成分研究方面，取得了很大發(fā)展[2]。姜紹通[3]、吳靖娜[4]等采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯(lián)用技術(shù)測(cè)定煙熏液中揮發(fā)性成分，發(fā)現(xiàn)酚類化合物對(duì)煙熏風(fēng)味的貢獻(xiàn)最大，這與Guillen[5]和Giri[6]等的研究結(jié)果相似。有學(xué)者匯總了近年來(lái)有關(guān)煙熏液風(fēng)味成分文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)煙熏液中的主要成分有酚類、羰基類、有機(jī)酸類、醇類及酯類等化合物[7]，這些成分相互作用，在一定程度上改變了食品的感官特性包括味道、質(zhì)地和顏色以及保質(zhì)期[8]?；跓熝涸谑澄镏行纬赡承┨匦缘哪芰θQ于其所含成分的性質(zhì)和濃度[9]，而商業(yè)煙熏液的化合物種類復(fù)雜多樣，且含量各不相同。因此，充分了解煙熏液中的化學(xué)成分對(duì)食品開(kāi)發(fā)人員在特殊的食品基質(zhì)中選擇合適的煙熏液具有重要的意義和價(jià)值。

目前關(guān)于煙熏液風(fēng)味分析報(bào)道中，GC-MS技術(shù)為分析煙熏液風(fēng)味成分的主要手段，但該技術(shù)只能檢測(cè)單一物質(zhì)揮發(fā)性組分，具有一定的局限性[10]。電子鼻技術(shù)具有模仿人類嗅覺(jué)系統(tǒng)的功能，可以對(duì)復(fù)雜氣味進(jìn)行檢測(cè)和識(shí)別[11]。電子舌作為一種模擬人體味覺(jué)系統(tǒng)對(duì)食品進(jìn)行評(píng)價(jià)和檢測(cè)技術(shù)，現(xiàn)已廣泛用于食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域[12]。目前將GC-MS結(jié)合電子鼻、電子舌技術(shù)分析煙熏液的研究鮮見(jiàn)報(bào)道，因此，為使研究人員更好地了解煙熏液的復(fù)雜成分，本研究以9 種不同商業(yè)煙熏液為研究對(duì)象，采用GC-MS聯(lián)用技術(shù)結(jié)合電子鼻和電子舌技術(shù)對(duì)其風(fēng)味物質(zhì)系統(tǒng)比較和分析，旨在探究不同類型煙熏液中風(fēng)味物質(zhì)的種類及濃度，尋找不同煙熏液風(fēng)味物質(zhì)的差異，為商業(yè)煙熏液在實(shí)際食品加工運(yùn)用中提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

山楂核煙熏液I號(hào)、II號(hào)、II-2002、II-2003 濟(jì)南華魯食品有限公司；紅箭煙熏液Smokez poly C-10-03（C-10-03）、Smokez poly C-10-05（C-10-05）、Smokez poly C-10-10（C-10-10）、Smokez poly C-10-11（C-10-11）、Smokez poly C-10-22（C-10-22） 美國(guó)紅箭公司；2-辛醇（99%）、二氯甲烷（色譜純） 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；C7～C40正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)品 美國(guó)o2si公司。

1.2 儀器與設(shè)備

7890B GC儀 美國(guó)Agilent公司；LECO Pegasus HT MS儀 美國(guó)LECO公司；α-Gemini型電子鼻 法國(guó)Alpha MOS公司；HS-100型自動(dòng)進(jìn)樣器 瑞士CTC公司；Avanti JXN-26高速冷凍離心機(jī) 貝克曼庫(kù)爾特商貿(mào)有限公司；SA-402B味覺(jué)分析系統(tǒng) 日本Insent公司。

1.3 方法

1.3.1 電子鼻傳感器性能

電子鼻傳感器的性能描述如表1所示。

表1 電子鼻傳感器性能描述Table 1 Performance of 6 electronic nose sensors

1.3.2 電子鼻檢測(cè)條件

參考王瓊等[13]的方法，取2.5 mL煙熏液樣品于10 mL頂空瓶中，在室溫下平衡10 min進(jìn)樣分析。頂空加熱溫度65 ℃；加熱時(shí)間180 s；延滯采集時(shí)間600 s；數(shù)據(jù)采集時(shí)間120 s；采集周期1.0 s；流速150 mL/min；每個(gè)樣品做3 次重復(fù)。

1.3.3 電子舌檢測(cè)條件

采用2 步清洗法。清洗溶劑90 s，清洗溶劑120 s，清洗溶劑120 s，調(diào)節(jié)溶劑30 s，樣品液30 s，清洗溶劑3 s，清洗溶劑3 s，標(biāo)準(zhǔn)溶液30 s。

1.3.4 煙熏液風(fēng)味物質(zhì)的測(cè)定

1.3.4.1 樣品前處理

參考李琦等[14]的方法，稍作修改。吸取煙熏液3 mL置于離心管，加入二氯甲烷、再加入一定濃度的內(nèi)標(biāo)2-辛醇，2 000 r/min旋渦混合10 min、直立放入冰箱進(jìn)行萃取，取出解凍，3 500 r/min離心10 min，吸取下層有機(jī)相過(guò)無(wú)水硫酸鈉后，過(guò)0.22 μm有機(jī)濾膜進(jìn)儀器分析，每個(gè)樣品重復(fù)3 次，將得到的數(shù)據(jù)取平均值。

1.3.4.2 GC-MS條件

GC條件：DB-WAX色譜柱（30 m×0.250 mm，0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度250 ℃；進(jìn)樣量1 μL；分流比20∶1；載氣（He）流速1.0 mL/min；程序升溫：50 ℃保持0.5 min，以3 ℃/min升溫至100 ℃，以6 ℃/min升溫至230 ℃，保持20 min。

MS條件：電子電離源；電子能量70 eV；離子源溫度200 ℃；四極桿溫度180 ℃；傳輸線溫度250 ℃；溶劑延遲6 min；質(zhì)量掃描范圍m/z35～500。

1.3.4.3 定性分析

將C7～C40正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)品在與樣品相同的進(jìn)樣條件下進(jìn)行分析，獲得保留時(shí)間，按式（1）計(jì)算保留指數(shù)[15]：

式中：n為碳原子數(shù)；tx為待測(cè)組分的保留時(shí)間/min；tn為碳原子數(shù)為n的正構(gòu)烷烴保留時(shí)間/min；tn+1為碳原子數(shù)為n+1的正構(gòu)烷烴保留時(shí)間/min；tn－1為碳原子數(shù)為n－1的正構(gòu)烷烴保留時(shí)間/min。

1.3.4.4 定量分析

根據(jù)己知的內(nèi)標(biāo)化合物濃度對(duì)揮發(fā)性風(fēng)味組分進(jìn)行半定量分析，依據(jù)化合物的峰面積比值與含量呈正比的原理，按式（2）計(jì)算每一種揮發(fā)性風(fēng)味組分相對(duì)于內(nèi)標(biāo)化合物的含量[16]：

式中：Cx為未知揮發(fā)性風(fēng)味組分質(zhì)量濃度/（mg/L）；C0為煙熏液中內(nèi)標(biāo)化合物質(zhì)量濃度/（mg/L）；Sx為未知揮發(fā)性風(fēng)味組分峰面積；S0為添加的內(nèi)標(biāo)化合物峰面積。

1.4 數(shù)據(jù)處理

電子鼻數(shù)據(jù)利用Alpha Soft V12.0軟件進(jìn)行分析；GC-MS采用工作站自帶數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行處理，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)Microsoft Excel 2013進(jìn)行整理；電子舌結(jié)果采用SPSS 24.0軟件進(jìn)行主成分分析（principal component analysis，PCA），采用Origin 2018進(jìn)行相應(yīng)繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 電子鼻測(cè)定結(jié)果

圖1 傳感器的感應(yīng)強(qiáng)度雷達(dá)圖Fig. 1 Radar graph for odor intensity of nine liquid smokes measured by electronic nose

從圖1可以看出，9 種不同煙熏液樣品的風(fēng)味輪廓相似，但每個(gè)傳感器對(duì)香氣的響應(yīng)強(qiáng)度都有所不同[17]，且各樣品的香氣成分有一定的差別，其中傳感器PA/2和T70/2響應(yīng)峰值較大，說(shuō)明不同類型煙熏液中的有機(jī)化合物和芳香族化合物風(fēng)味較為明顯，而PA/2又遠(yuǎn)高于T70/2，且II-2003＞II號(hào)＞I號(hào)＞II-2002＞C-10-10＞C-10-11＞C-10-03＞C-10-05＞C-10-22，前4 種煙熏液在PA/2的響應(yīng)值幾乎聚集在一起，說(shuō)明這4 種山楂核煙熏液在風(fēng)味上具有一定的相似性。而后面5 種紅箭煙熏液響應(yīng)值較為分散，原因可能是煙熏液中風(fēng)味物質(zhì)不同而引起香氣的差異。2 組不同類型煙熏液的香氣響應(yīng)值存在的異同，可能是由于紅箭煙熏液在提取風(fēng)味物質(zhì)時(shí)，由于提取方法的不同，從而引起煙熏液中有機(jī)化合物和芳香族化合物的數(shù)量在某種程度上的變化。

2.2 電子舌測(cè)定結(jié)果

表2 電子舌對(duì)不同類型煙熏液的響應(yīng)分析Table 2 Electronic tongue responses to different liquid smokes

由表2可知，6 種滋味傳感器對(duì)7 種不同類型的煙熏液滋味均有響應(yīng)，但敏感程度各有不同，其中2 組煙熏液在咸味上存在明顯差異（P＜0.05），且紅箭煙熏液強(qiáng)于山楂核煙熏液；而對(duì)于酸味、澀味和鮮味，C-10-03和C-10-10兩種煙熏液與其余5 種煙熏液差異明顯，且這2 種煙熏液酸味稍弱于其他5 種煙熏液，而澀味和鮮味則高于其他5 種；對(duì)于苦味，這7 種類型的煙熏液存在較大差異，而豐富度則差異不明顯。

圖2 電子舌PPCCAAFig. 2 Principal component analysis based on electronic tongue data

如圖2A所示，PC1和PC2的總貢獻(xiàn)率接近100%，說(shuō)明電子舌PCA法適用于煙熏液的滋味評(píng)價(jià)。從圖2B可以看出，7 個(gè)煙熏液樣品分布較散亂，其中C-10-03和C-10-10位于PC1左側(cè)，而I號(hào)、II號(hào)、II-2002、II-2003、C-10-05煙熏液位于PC2右側(cè)，說(shuō)明PC1對(duì)其具有較好的區(qū)分效果；I號(hào)煙熏液在PC2上距離II號(hào)、II-2002、II-2003、C-10-05煙熏液較遠(yuǎn)，所以PC2對(duì)其也具有一定的區(qū)分效果。結(jié)合圖2A，C-10-03和C-10-10兩種類型的煙熏液主要受咸味影響，剩余5 種煙熏液主要是受鮮味、苦味和澀味及豐富度的影響，其中I號(hào)煙熏液同時(shí)受到酸味的影響。

2.3 GC-MS測(cè)定結(jié)果

表3 不同類型煙熏風(fēng)味化合物的GC-MS鑒定結(jié)果Table 3 Results of GC-MS Identification of different smoke liquid compounds

續(xù)表3

酚類化合物是煙熏肉制品典型的特征風(fēng)味物質(zhì)，是重要的調(diào)味和芳香化合物，同時(shí)也被認(rèn)為具有抗氧化和抗菌活性[18]。食品熏制過(guò)程中所吸附的酚類化合物，是造成煙熏產(chǎn)品獨(dú)特香氣主要原因[19]。它們可以由木質(zhì)素?zé)峤到猱a(chǎn)生，也可以通過(guò)纖維素和半纖維素的熱降解得到[20]。有研究表明，酚類閾值較低，對(duì)煙熏干腌火腿的風(fēng)味影響較大[21]。從表3可以看出，含量較高的苯酚（79.54～6 170.86 mg/L），愈創(chuàng)木酚（79.98～4 049.56 mg/L）、2,6-二甲氧基苯酚（16.81～2 368.71 mg/L）、鄰甲酚（22.21～2 408.02 mg/L）、對(duì)甲酚（1 7.2 7～2 4 2 4.5 6 m g/L）、間甲酚（25.14～1 648.79 mg/L）等存在于多種煙熏液中（C-10-22煙熏液除外），這與Montazeri等[22]研究結(jié)果相似，它們是典型的煙熏液風(fēng)味化合物。還有研究報(bào)道，愈創(chuàng)木酚及其衍生物的總含量與苯酚、甲酚和二甲苯酚的總含量的相對(duì)比率可能對(duì)木煙中的香氣產(chǎn)生相當(dāng)大的影響，而對(duì)甲酚、鄰甲酚是典型煙熏液風(fēng)味的重要貢獻(xiàn)者[23]。Kostyra等[24]研究發(fā)現(xiàn)，2,6-二甲氧基苯酚及其衍生物通常與新鮮煙熏食品中檢測(cè)到的異味沒(méi)有太大關(guān)聯(lián)。值得注意的是煙熏液C-10-22，其酚類物質(zhì)僅檢測(cè)到苯酚，其質(zhì)量濃度為79.54 mg/L，均低于其余8 種煙熏液中的苯酚化合物含量。而丁香酚僅存在于C-10-10中，質(zhì)量濃度為103.47 mg/L。從圖3可知，酚類化合物含量由高到低為C-10-05＞C-10-10＞C-10-11＞II號(hào)＞C-10-22＞C-10-03＞II-2002＞I號(hào)＞II-2003，其中C-10-05總含量高出II-2003約187 倍。總體上看，紅箭煙熏液中酚類化合物含量，明顯優(yōu)于山楂核煙熏液。

羰基化合物有助于形成木材煙霧的整體感官特性，它們是通過(guò)纖維素和半纖維素的熱分解和重新排列而成[25]。含羰基的化合物散發(fā)出焦甜的香氣，可軟化與酚類化合物相關(guān)的濃煙熏味，并帶有典型的煙熏香氣和風(fēng)味[26]。如1-羥基-2-丁酮的形成發(fā)生在木材半纖維素的低溫?zé)峤膺^(guò)程中[27]，其香氣感帶有甜味、類似咖啡和谷物的氣味[28]；2-環(huán)戊烯酮及其衍生物通常存在于木材或煙霧中，其感官特征為難聞苦味，帶有草味，對(duì)煙味有影響[29]。羰基化合物是醛、酮、羧酸類化合物的合稱，其中醛酮類化合物被認(rèn)為在結(jié)構(gòu)、顏色和香氣的發(fā)育過(guò)程中具有重要的影響，在質(zhì)地和顏色的形成中所起的作用與食物蛋白質(zhì)的胺類反應(yīng)有關(guān)，類似于美拉德反應(yīng)[30]，如具有脂肪香味的糠醛可作為美拉德反應(yīng)的特征產(chǎn)物，其具有苦杏仁氣味[31]。從表3可以看出，在測(cè)定的煙熏液樣品中（C-10-22除外），酮類化合物的數(shù)量較豐富，質(zhì)量濃度較高的有羥基丙酮（49.02～18 971.58 mg/L）、2,3-二甲基-2-環(huán)戊烯酮（15.67～444.39 mg/L）、甲基環(huán)戊烯醇酮（26.42～459.99 mg/L）、1-羥基-2-丁酮（14.33～1 542.40 mg/L）、2-環(huán)戊烯酮（13.91～613.80 mg/L）；而醛類化合物中，5-甲基呋喃醛（10.66～630.68 mg/L）、糠醛（43.59～9 891.82 mg/L）質(zhì)量濃度較高；在其含量相對(duì)較低的風(fēng)味化合物中，苯基丙酮、環(huán)己酮僅在I號(hào)和II號(hào)煙熏液中檢測(cè)到，3-糠醛僅存在于C-10-10中，質(zhì)量濃度為326.29 mg/L。而對(duì)于C-10-22煙熏液，酮類化合物僅檢測(cè)到2-十一酮，質(zhì)量濃度為130.88 mg/L，醛類化合物檢測(cè)到壬醛（213.0 mg/L）和2-十一烯醛（265.17 mg/L）。從圖3可知，醛酮類化合物總含量由高到低為C-10-05＞C-10-10＞C-10-03＞C-10-11＞II號(hào)＞II-2002＞I號(hào)＞C-10-22＞II-2003，其中C-10-05總含量高出II-2003約83 倍?？傮w上看，紅箭煙熏液中醛酮類化合物總含量，明顯優(yōu)于山楂核煙熏液。

有機(jī)酸是木質(zhì)纖維素和半纖維素的部分熱解產(chǎn)物[32]。在熏制過(guò)程中，一系列有機(jī)酸可能會(huì)沉積在產(chǎn)品表面，因其對(duì)食品的風(fēng)味（酸味）、顏色、質(zhì)地和微生物的影響而聞名[33]。對(duì)于煙熏液來(lái)說(shuō)，酸類主要是作為防腐劑和pH值控制劑存在，因?yàn)槠鋼]發(fā)性較小，呈香性相對(duì)較差且對(duì)香氣的貢獻(xiàn)較低，但其含量的高低也可在一定程度上影響食品的保存。從表3可以看出，在測(cè)定的煙熏液樣品中，質(zhì)量濃度較高的有丁酸（36.32～1 971.72 mg/L）、醋酸（1 0 0.2 9～1 9 1 9 1.1 4 m g/L）和丙酸（33.17～1 194.45 mg/L）等。而庚酸（547.74 mg/L）、正壬酸（400.34 mg/L）、辛酸（323.32 mg/L）、己酸（420.79 mg/L）、正癸酸（2 493.34 mg/L）這幾種酸類化合物質(zhì)量濃度較高僅存于煙熏液C-10-22中，且均為強(qiáng)香氣載體。而醋酸和丙酸的氣味帶刺激性，均可引起煙熏液整體氣味的變化。從圖3可以看出，酸類化合物總含量由高到低為C-10-10＞C-10-05＞C-10-03＞C-10-22＞C-10-11＞II號(hào)＞I號(hào)＞II-2002＞II-2003。

煙熏食品的感官屬性與熏制過(guò)程中酚類、醛類、和酮類有關(guān)。除此之外，還有很多次要成分也有著至關(guān)重要的作用，如醇類化合物對(duì)肉制品風(fēng)味的影響不如醛類化合物顯著，但對(duì)整體氣味有協(xié)同作用；酯類化合物主要賦予食品果味和甜味[34]。它們是廣泛使用的香料，常作為主香劑和輔助劑使用，但由于兩者在煙熏液中的含量較低，閾值高且容易揮發(fā)，因此在一定程度上是作為煙熏液中重要的風(fēng)味調(diào)和物的存在。由表3可以看出，紅箭煙熏液C-10-03中含1,2-丙二醇質(zhì)量濃度較高（19 618.53 mg/L），在其他8 種煙熏液中沒(méi)有檢測(cè)出該化合物；同樣地，1,2-乙二醇單乙酸酯（1 525.31 mg/L）大量存在于C-10-05中；對(duì)于油溶性煙熏液C-10-11和C-10-22，測(cè)定出質(zhì)量濃度較高的甘油，分別為7 012.01 mg/L和193.06 mg/L，且在其他幾種煙熏液中未檢測(cè)出；另外，在山楂核煙熏液中檢測(cè)出吡啶、吡嗪、吡咯及其衍生物，它們均屬于雜環(huán)含氮化合物，主要是由于木材含有氮源，其中吡嗪類化合物主要提供烤香、堅(jiān)果香等風(fēng)味，可對(duì)肉制品的煙熏風(fēng)味起修飾作用[35]，5 種紅箭煙熏液中均未檢測(cè)該類化合物的存在，由于煙熏液中的化合物成分很大程度上取決于煙熏原料的成分以及其制備工藝，因此推測(cè)煙熏液在熏材選擇和制備工藝上存在差異。還有其他類化合物，它們相互補(bǔ)充共同組成了整個(gè)煙熏液風(fēng)味的輪廓，在煙熏液中扮演著不可或缺的角色。

為了可視化4 種山楂核煙熏液風(fēng)味物質(zhì)的組成，根據(jù)表3的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行維恩圖分析，如圖4所示。4 種山楂核煙熏液樣品成分中共檢測(cè)到88 種風(fēng)味物質(zhì)，其中52 種為共有化合物，主要包含酮類20 種以及酚類11 種，酸類7 種，醛類2 種，醇類5 種，酯類5 種其他類2 種化合物。在I號(hào)、II號(hào)、II-2002、II-2003中分別鑒定出11、8、4 種和13 種不同的風(fēng)味化合物，II-2003煙熏液中異于其他3 種煙熏液的化合物最多，推測(cè)這些化合物的分布差異可能與煙熏液的形成過(guò)程有關(guān)。

圖3 不同類型煙熏液各種類化合物含量Fig. 3 Contents of different classes of flavor components in liquid smokes

圖4 4 種煙熏液不同化合物維恩圖Fig. 4 Venn diagram showing unique and shared flavor compounds in four hawthorn kernel liquid smokes

2.4 煙熏液風(fēng)味物質(zhì)PCA

表4 主成分的特征值及其方差貢獻(xiàn)率Table 4 Eigenvalues, contributions and cumulative contributions to total variance of principal components

主成分的數(shù)目可以根據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣的特征值判定[36]，對(duì)9 種煙熏液中的風(fēng)味物質(zhì)種類進(jìn)行PCA。從表4可以看出，前3 個(gè)主成分包含了94.311%的信息。因此取前3 個(gè)主成分能夠很好地說(shuō)明9 種煙熏液風(fēng)味物質(zhì)的變化趨勢(shì)。各主成分在各因子變量上的載荷值代表該主成分對(duì)該因子所能反映的程度[37]。

表5 9 種煙熏液風(fēng)味物質(zhì)主成分特征向量及其載荷矩陣Table 5 Principal component eigenvectors and loading matrix

如表5所示，酮類、酚類、醛類與PC1高度正相關(guān)；PC2中載荷值最高的正相關(guān)風(fēng)味物質(zhì)為醇類化合物；PC3中載荷值影響最高的為其他類化合物，上述結(jié)果說(shuō)明酮類、酚類、醛類、醇類和酯類化合物為這9 種煙熏液中含量發(fā)生顯著變化的風(fēng)味物質(zhì)。

2.5 煙熏液樣品中風(fēng)味物質(zhì)品質(zhì)評(píng)價(jià)模型的建立

將得到的特征向量與標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)相乘得出9 種紅箭煙熏液化合物主成分的線性關(guān)系式如下：

其中X1～X8為原始變量標(biāo)準(zhǔn)化后的值，Z1、Z2、Z3表示3 個(gè)主成分的得分值，得分值相對(duì)越大，品質(zhì)越好。

表6 標(biāo)準(zhǔn)化后主成分綜合得分Table 6 Synthetic scores of principal components after standardization

根據(jù)特征向量與標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)相乘求和，再與對(duì)應(yīng)的3 個(gè)主成分方差貢獻(xiàn)率做內(nèi)積，得到綜合風(fēng)味品質(zhì)的評(píng)價(jià)函數(shù)Z，其表達(dá)式Z=0.637 12Z1+0.181 56Z2+0.124 43Z3。從表6可以看出，PC1得分最高的是C-10-05煙熏液，其次是C-10-10煙熏液，這2 種煙熏液主要是受PC1的影響，結(jié)合表5可知，酮類、酚類以及醛類物質(zhì)對(duì)這2 種煙熏液的影響較高，因此它們可能共同決定了這2 種煙熏液的風(fēng)味特征。PC2得分最高的是C-10-03煙熏液，因此醇類化合物可能決定了該煙熏液的風(fēng)味特征；PC3得分最高的是C-10-05煙熏液，受到其他類化合物的影響。在風(fēng)味品質(zhì)綜合排名中可以更加直觀地看出，9 種不同類型煙熏液中風(fēng)味物質(zhì)強(qiáng)度綜合得分從高到低順序依次為C-10-05、C-10-10、C-10-03、C-10-11、C-10-22、II號(hào)、II-2002、I號(hào)、II-2003煙熏液，從該模型排序得出5 種紅箭牌煙熏液的風(fēng)味優(yōu)于4 種山楂核煙熏液的風(fēng)味。

3 結(jié) 論

采用電子鼻技術(shù)發(fā)現(xiàn)4 種山楂核煙熏液在風(fēng)味上有一定的相似性，這與維恩圖分析的結(jié)果相映證；而5 種紅箭煙熏液的風(fēng)味存在差異，推測(cè)是煙熏液提取方法的不同而引起其中某些化合物的變化。電子舌結(jié)合PCA發(fā)現(xiàn)7 種類型煙熏液（油溶性煙熏液除外）的滋味品質(zhì)整體結(jié)構(gòu)存在差異，C-10-03和C-10-10主要受咸味影響，剩余5 種煙熏液主要是受咸味、苦味和澀味及豐富度的影響，其中I號(hào)煙熏液同時(shí)受到酸味的影響。GC-MS結(jié)果共檢測(cè)出156 種風(fēng)味物質(zhì)，僅苯酚為共有風(fēng)味物質(zhì)，說(shuō)明煙熏液在風(fēng)味組成上存在較大差異，其中酮類、酚類、醛類、酸類化合物在含量上具有較大優(yōu)勢(shì)，如羥基丙酮、2,3-二甲基-2-環(huán)戊烯酮、甲基環(huán)戊烯醇酮、1-羥基-2-丁酮、2-環(huán)戊烯酮、5-甲基呋喃醛、糠醛、苯酚、愈創(chuàng)木酚、2,6-二甲氧基苯酚、鄰甲酚、對(duì)甲酚、間甲酚、丁酸、醋酸和丙酸等含量較高且存在于多種煙熏液中（C-10-22煙熏液除外）；值得注意的是含氮類化合物如吡嗪、吡咯、吡啶等化合物及其衍生物在紅箭煙熏液中未檢測(cè)出，推測(cè)是由于熏材原料不同而導(dǎo)致的差異；還有質(zhì)量濃度較高的1,2-丙二醇、1,2-乙二醇單乙酸酯分別存在于C-10-03、C-10-05中，對(duì)于油溶性煙熏液C-10-11和C-10-22，測(cè)定出質(zhì)量濃度較大的甘油，且在其他幾種煙熏液中未檢測(cè)出，推測(cè)是提取過(guò)程的添加物。最后從煙熏液風(fēng)味物質(zhì)品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)模型可知，山楂核煙熏液的風(fēng)味物質(zhì)相較于紅箭煙熏液弱。

綜上所述，電子鼻可以從香氣上感知不同類型煙熏液的差異，而GC-MS結(jié)果可在一定程度上解釋該差異來(lái)源，電子舌則作為滋味補(bǔ)充，三者從整體上相互映證、相互補(bǔ)充，為分析不同類型煙熏液提供了理論依據(jù)和技術(shù)參考。