基于電子鼻和氣質聯用比較分析花椒芽與香椿芽炒雞蛋特征風味

喬明鋒　蔡雪梅　何蓮　熊歡　趙欣欣　苗保河

摘要：基于電子鼻和固相微萃取-氣相色譜/質譜聯用技術研究花椒芽與香椿芽炒雞蛋揮發性特征風味物質的異同。電子鼻分析表明花椒芽和香椿芽炒雞蛋的風味指紋圖譜相似，總體香味響應值區別不大。氣質分析表明，烯烴類（69.370%）是花椒芽炒雞蛋的特征揮發性風味物質，其中D-檸檬烯（34.973%）和月桂烯（17.656%）的相對含量較高；酯類（56.057%）是香椿芽炒雞蛋的主要風味物質，其中相對含量較高的是乙酸乙酯（32.810%）和乙酸異戊酯（17.397%）?；ń费亢拖愦谎砍措u蛋中檢測出18種相同的風味物質，其中D-檸檬烯、月桂烯、α-蒎烯等的相對含量比較高，因此花椒芽與香椿芽炒雞蛋在風味上具有相似之處?；ń费砍措u蛋中的主要揮發性化合物D-檸檬烯和月桂烯具有較強的藥理活性，據此推測花椒芽炒雞蛋可能還具有一定的藥理功能。由于前期實驗結果表明兩者能被人們接受的程度不存在顯著差異，因此，花椒芽炒雞蛋同樣具有較好的研究意義和推廣前景。該研究為綜合利用花椒葉資源提供了食用開發花椒芽的資料參考。

關鍵詞：花椒芽；香椿芽；電子鼻；氣質聯用；風味物質

中圖分類號：TS207.3文獻標志碼：A 文章編號：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

花椒芽是花椒樹在發芽期產生的幼嫩樹葉，油亮鮮綠，具有令人稱贊的麻香味，被視為芽苗菜中的珍品。古代花椒芽曾為宮廷貴族享用的宮廷珍寶之一，有“一品椒蕊”之稱[1]?；ń费繝I養成分豐富，不僅富含蛋白質、碳水化合物、纖維素、脂肪、胡蘿卜素、維生素B1、維生素D等營養成分，而且含有大量的礦物質和氨基酸[2]。另外，花椒芽所含的風味物質與花椒相比含量也很豐富，主要包括酯類、醛類、烯烴類、醇類、酮類等多種成分以及生物堿類[3]。不僅如此，花椒芽還在抗氧化功效上表現出一定的活性[4-5]，研究前景廣闊，食用價值較高[6-7]。

前期研究結果顯示，在制作花椒芽炒雞蛋時，花椒芽與雞蛋的質量比為1∶2，其總體感官評價最高。另外，它的整體可接受度與傳統的香椿芽炒雞蛋并無明顯區別[8]。香椿芽是我國特有的木本蔬菜之一[9]，含有多種營養物質[10-12]，香椿芽炒雞蛋一直是春天一道不可或缺的時令小菜[13]。同香椿芽具有特殊香氣一樣，花椒芽香氣亦十分獨特，可開發成一種季節性菜肴，但其基礎研究薄弱，缺少特征性風味物質比較分析研究等。另外，越來越多的研究將模擬人體嗅覺感官開發的智能感官分析儀電子鼻（E-nose）和可快速分析多組分混合物中揮發性風味物質的氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS） 聯合用于食品風味物質分析[14]。

因此，本實驗利用E-nose和GC-MS對花椒芽與香椿芽炒雞蛋中的揮發性風味物質進行定性和定量測定，通過比較分析花椒芽與香椿芽炒雞蛋的特征性風味化合物，推廣花椒芽炒雞蛋的食用方法，以供食用開發花椒芽和全面利用花椒葉資源時參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

花椒芽：2022年4月底采自四川省茂縣；香椿芽、雞蛋、金龍魚大豆油、食鹽：購于成都沃爾瑪超市。

1.2 儀器與設備

BT423S型電子天平 德國賽多利斯公司；FOX 4000電子鼻 法國阿爾法莫斯儀器公司；5738CAR/PDMS（75 μｍ）萃取頭、固相微萃取裝置 美國Supelco公司；SQ8/Clarus 680氣相色譜-質譜聯用儀 美國珀金埃爾默公司。

1.3 方法

1.3.1 制作工藝[8]

1.3.1.1花椒芽炒雞蛋

將花椒芽洗凈，焯水30 s，晾涼后瀝干水分，切成碎末備用。按花椒芽與雞蛋的質量比為1∶2準備雞蛋液，再加入適量食鹽，與花椒芽碎末攪拌均勻。鍋中加入適量食用油，燒熱后將蛋糊倒入，翻炒至雞蛋嫩熟即可。

1.3.1.2 香椿芽炒雞蛋

取香椿芽250 g洗凈，放入沸水中氽燙 30 s后過涼，瀝干水分，切成細末備用。大碗中打入3顆重約150 g的雞蛋，加入適量食鹽，與切好的香椿芽攪拌均勻。鍋中加入50 g食用油，燒熱后將蛋糊倒入，翻炒至雞蛋嫩熟即可。

1.3.2 電子鼻檢測條件[15]

頂空溫度70 ℃，加熱時間300 s；載氣流速150 mL/s；進樣量500 μL；進樣速度500 μL/s；數據采集時間120 s；數據采集延遲180 s；手動進樣，每個樣品平行測試3次。利用雷達圖比較花椒芽與香椿芽炒雞蛋特征風味差異。

1.3.3 氣相色譜-質譜聯用儀測試條件[16]

頂空條件：取2 g樣品置于15 mL樣品瓶中，加入攪拌子密封，磁力攪拌裝置溫度120 ℃，轉速1.5 r/s，平衡600 s，然后將老化（250 ℃，600 s）的萃取頭插入樣品瓶中萃取7 200 s，隨后插入GC-MS進樣口，解吸600 s。

氣相條件：進樣口溫度：250 ℃；色譜柱：Elite-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；升溫程序：起始溫度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。載氣：氦氣（99.999 9%），流速1 mL/min，分流比5∶1。

質譜條件：EI離子源，電子轟擊能量70 eV，離子源溫度230 ℃；全掃描；質量掃描范圍（m/z）：35～400 amu；掃描延遲66 s；標準調諧文件。將質譜檢測到的數據與標準質譜庫（NIST 2011）對照，正反匹配度均大于700，并比對相關文獻進行揮發性物質的定性。

1.3.4 數據處理方法

數據處理采用Excel 2010和SPSS 21.0，作圖采用OriginPro 9.0。

2 結果與分析

2.1 花椒芽與香椿芽炒雞蛋電子鼻傳感器響應值分析

由圖1可知，PA/2和P30/1探頭中花椒芽與香椿芽炒雞蛋的響應值為0.8～1.0，TA/2、T40/1、P30/2、P40/2、T70/2、P10/1幾個探頭中花椒芽與香椿芽炒雞蛋的響應值為0.6～0.8。T40/2、P40/1、P10/2、T30/1幾個探頭中花椒芽與香椿芽炒雞蛋的響應值為0.4～0.6，LY2/LG探頭中花椒芽與香椿芽炒雞蛋的響應值為0～0.2，LY2/G、LY2/AA、LY2/Gh、LY2/gCT1、LY2/gCT幾個探頭中花椒芽與香椿芽炒雞蛋的響應值為－0.2～0。雖然花椒芽與香椿芽炒雞蛋各個探頭的響應值并不完全相同，但風味指紋圖譜相似，即總體香味響應值區別不大。

2.2花椒芽和香椿芽炒雞蛋揮發性風味物質分析

采用氣相色譜-質譜聯用技術對3組樣品（A花椒芽、B花椒芽炒雞蛋、C香椿芽炒雞蛋）中的揮發性風味物質進行分析，經標準譜庫比對總離子流圖，確認的樣品揮發性組分及其峰面積相對百分含量見表1。

由表1可知，在這3個樣品中，共檢測到121種揮發性化合物，其中花椒芽含有61種，花椒芽炒雞蛋含有54種，香椿芽炒雞蛋含有50種，分別占揮發性物質總含量的86.173%、95.133%和86.594%。樣品中檢測到的化合物主要分為9大類，包括酯類、醇類、醛類、酮類、烯烴類、芳香類、含氮類、含硫類及其他化合物。經GC-MS檢測確定的來自花椒芽炒雞蛋和香椿芽炒雞蛋的揮發性化合物數量相當，二者的各類風味化合物的相對含量對比見圖2。

由表1和圖2可知，花椒芽炒雞蛋中烯烴類化合物的比例最高，達到69.370%，其次是醇類（10.629%）和酯類（5.605%）。在這些揮發性化合物中，含量較高的有D-檸檬烯（34.973%）、月桂烯（17.656%）、芳樟醇（8.138%）、乙酸芳樟酯（4.460%）等。在香椿芽炒雞蛋中占比較大的是酯類（56.057%），其次是醛類（11.004%）和烯烴類（6.694%），主要風味成分為乙酸乙酯（32.810%）、乙酸異戊酯（17.397%）和D-檸檬烯（4.487%）。香椿芽炒雞蛋的主要風味成分乙酸乙酯和乙酸異戊酯在花椒芽炒雞蛋中相對含量較低（<0.100%）。同時，花椒芽炒雞蛋中相對含量較高的芳樟醇和乙酸芳樟酯未在香椿芽炒雞蛋中檢測出。另外，香椿芽的特征性風味物質2，4-二甲基噻吩[17]在香椿芽炒雞蛋中有檢測到（4.353%），而在花椒芽炒雞蛋中未檢測出。因此，花椒芽炒雞蛋和香椿芽炒雞蛋總體風味存在一定差異。

由表1和圖3可知，花椒芽炒雞蛋和香椿芽炒雞蛋中共檢測出18種相同的風味物質，其中D-檸檬烯、月桂烯、α-蒎烯、對甲基苯甲醛、正己醛、2-甲基丁醛相對含量較高。D-檸檬烯和月桂烯散發著檸檬的愉悅香氣，同時也散發著柑橘的清香[18-19]；α-蒎烯具有松木氣息，同時具有針葉氣息和樹脂樣氣息[20]；對甲基苯甲醛是一種液體，帶有薄荷的氣味[21]；正己醛散發著青草的香味[22]；2-甲基丁醛帶有可可和咖啡的氣味[22]。因此，花椒芽炒雞蛋與香椿芽炒雞蛋在風味上仍具有很多相似之處。由于花椒芽炒雞蛋所含的D-檸檬烯和月桂烯等主要揮發性化合物具有較強的藥理活性，包括抗炎抑菌、減少疼痛等，并且抗癌是D-檸檬烯的主要藥理活性之一[23-24]，據此推測花椒芽炒雞蛋可能還具有一定的藥理功能。由于前期實驗結果表明兩者能被人們接受的程度不存在顯著差異[8]，因此，花椒芽炒雞蛋與香椿芽炒雞蛋相比同樣具有較好的研究意義和推廣前景，且對花椒芽的食用推廣具有積極作用。

2.3花椒芽對花椒芽炒雞蛋風味物質的影響

由表1和圖2可知，從花椒芽中共檢測到61種化合物，占總量的86.173%，相對含量較高的有烯烴類（32.303%）、酯類（20.252%）和醇類（14.739%），主要揮發性物質成分有乙酸芳樟酯（19.472%）、D-檸檬烯（14.168%）、芳樟醇（10.573%）和月桂烯（6.682%），符合本課題組在前期研究報道中的研究成果[8]。

由圖3可知，共有25種花椒芽中的化合物在花椒芽炒雞蛋中出現，而這25種化合物在香椿芽炒雞蛋中只出現了8種，其相對含量對比分析見圖4。

由圖4可知，花椒芽中相對含量較高的4種化合物——乙酸芳樟酯、D-檸檬烯、芳樟醇和月桂烯，在花椒芽炒雞蛋中的相對含量也較高，而在香椿芽炒雞蛋中的相對含量則較低，對比可知，這4種化合物在花椒芽炒雞蛋中主要來源于花椒芽?；ń费砍措u蛋風味形成中花椒芽的貢獻主要是本身所含有的特征性風味成分；另外，這些特征性風味成分可能與雞蛋中的小分子物質在炒制過程中發生相互作用，提高了一些風味化合物的相對含量[8]，比如D-檸檬烯、月桂烯、萜品油烯、α-水芹烯等化合物。此外，花椒芽炒雞蛋中來自花椒芽的部分揮發性化合物含量降低或未檢測出，其原因可能有兩方面：一是原材料質量增大所帶來的稀釋效應；二是這些化合物在花椒芽中的含量較低或穩定性較差，致使其在原料的預處理以及后續的熱加工過程中發生部分或全部損失。由此可知，花椒芽能夠改變傳統炒雞蛋的感官品質，賦予炒雞蛋特殊的風味。

3 結論

花椒芽作為花椒的副產物，具有潛在的食用和藥用價值，花椒芽炒雞蛋不僅可以賦予炒雞蛋特殊的風味，而且能豐富花椒芽產品。電子鼻分析表明，雖然花椒芽炒雞蛋與香椿芽炒雞蛋各個探頭的響應值并不完全相同，但風味指紋圖譜相似，總體香味響應值區別不大。氣相色譜-質譜分析表明，花椒芽炒雞蛋中花椒芽通過其本身的獨特風味以及熱加工過程中小分子物質的相互作用對炒雞蛋風味物質的組成及比例產生明顯影響。相較于香椿芽炒雞蛋，花椒芽炒雞蛋的獨特風味主要來源于花椒芽中特殊的化學成分，兩者的風味物質組成十分相似，都是由烯烴類、酯類和醇類3種主要成分構成的，其中以烯烴類為主，包括D-檸檬烯和月桂烯。但由于香椿芽炒雞蛋的主要風味化合物是酯類，其中相對含量較高的有乙酸乙酯和乙酸異戊酯，因此從整體風味來看，花椒芽炒雞蛋和香椿芽炒雞蛋存在一定差異。同時，花椒芽炒雞蛋和香椿芽炒雞蛋中檢測出18種相同的風味物質，其中相對含量較高的有D-檸檬烯、月桂烯、α-蒎烯、對甲基苯甲醛、正己醛、2-甲基丁醛等，因此，花椒芽炒雞蛋與香椿芽炒雞蛋在風味上仍具有很多相似之處。由于花椒芽炒雞蛋中的主要揮發性化合物D-檸檬烯和月桂烯具有較強的藥理活性，包括消炎、抑菌、減痛等，據此推測花椒芽炒雞蛋可能還具有一定的藥理功能。由于前期實驗結果表明兩者能被人們接受的程度不存在顯著差異，因此，花椒芽炒雞蛋同樣具有較好的研究意義和推廣前景，且對花椒芽的食用推廣起到積極作用，也為后續花椒芽應用的深入研究提供一定的理論依據。

參考文獻：

[1]孫璟.花椒芽菜——小商品蘊含大機遇[J].中國林業，2008（17）：50.

[2]鄧振義，孫丙寅，康克功，等.花椒嫩芽主要營養成分的分析[J].西北林學院學報，2005，20（1）：179-180.

[3]伍俊梅，易宇文，彭毅秦，等.茂縣花椒葉化學成分及抗氧化活性研究[J].中國食品添加劑，2018（8）：61-69.

[4]GAUTAM M， KUMAR V， SHARMA D， et al. Comparative phytochemicals and antioxidant activity of various solvent extracts of Zanthoxylum armatum leaves from different geographical regions of Himachal Pradesh and their correlation analysis[J].Research Journal of Pharmacy and Technology，2021，14（4）：2270-2276.

[5]高岳，尹帥，袁孝瑞，等.響應面法優化花椒葉多酚提取工藝及其抗氧化活性[J].食品研究與開發，2022，43（6）：68-74.

[6]李夢釵，趙京獻，武亞敬，等.花椒嫩芽粥的研制[J].農產品加工，2020（11）：23-24.

[7]黃菊，劉燕迪，孔維明，等.花椒芽醬的加工工藝研究[J].農產品加工，2018（15）：21-23，27.

[8]何蓮，喬明鋒，蔡雪梅，等.基于氣質聯用分析花椒芽炒雞蛋揮發性風味物質[J].中國調味品，2019，44（9）：19-23，28.

[9]趙倩，譚國飛，文林宏，等.秋季紅香椿芽冷藏期間花青素含量變化及基因表達分析[J].保鮮與加工，2023，23（3）：1-8.

[10]FENG W H， WANG M， CAO J K， et al. Regeneration of denatured polyphenol oxidase in Toona sinensis （A. Juss.） Roam[J].Process Biochemistry，2007，42（7）：1155-1159.

[11]MU R M， WANG X R， LIU S X， et al. Rapid determination of volatile compounds in Toona sinensis （A. Juss.） Roem. by MAE-HS-SPME followed by GC-MS[J].Chromatographia，2007，65（7-8）：463-467.

[12]HSIEH T J， WANG J C， HU C Y， et al. Effects of rutin from Toona sinensis on the immune and physiological responses of white shrimp （Litopenaeus vannamei） under Vibrio alginolyticus challenge[J].Fish & Shellfish Immunology，2008，25（5）：581-588.

[13]鄭永濤.初春小炒[J].飲食科學，2022（11）：54.

[14]徐文，余小貞，張雪兒，等.基于電子鼻和GC-MS分析3種市售大豆組織蛋白中揮發性豆腥味物質[J].中國調味品，2022，47（8）：145-149.

[15]易宇文，何蓮，鄧靜，等.基于電子鼻和氣質聯用識別不同工藝的俄色茶[J].食品工業科技，2023，44（18）：361-370.

[16]張浩，陳剛，童柯箐，等.基于模糊數學家常味燒烤醬配方優化及揮發性風味成分研究[J].中國調味品，2018，43（10）：62-69.

[17]張杰.香椿揮發性成分的分析及其呈香機理的探究[D].天津：天津科技大學，2013.

[18]郭苗苗，鄭煒圣，王韻章，等.柑橘皮揮發油的成分分析及抗菌活性的研究[J].食品工業，2013，34（5）：149-151.

[19]孫豐義，王丹，陳海濤，等.SPME和SAFE對比分析炸花椒油揮發性風味成分[J].精細化工，2016，33（1）：49-5 61.

[20]顏沛沛，周建金，葉煒，等.鐵皮石斛和重唇石斛及其雜交子代花的揮發性成分分析[J].熱帶亞熱帶植物學報，2022，30（4）：558-566.

[21]岳可芬，周春生，史真.對甲基苯甲醛的合成[J].化學試劑，2002（5）：296-297.

[22]耿想，姚曦，陳晨，等.不同干燥方式對冬筍揮發性成分的影響[J].食品與發酵工業，2022，48（4）：152-157.

[23]黃巧娟，孫志高，龍勇，等.D-檸檬烯抗癌機制的研究進展[J].食品科學，2015，36（7）：240-244.

[24]王偉江.天然活性單萜——檸檬烯的研究進展[J].中國食品添加劑，2005（1）：33-37.

收稿日期：2023-08-23

基金項目：中央級公益性科研院所基本科研業務費專項（S2023008）；川菜工業化四川省高等學校工程研究中心資助項目（GCZX22-19）

作者簡介：喬明鋒（1985-），男，副研究員，博士，研究方向：食品化學。

*通信作者：苗保河（1967-），男，研究員，博士，研究方向：生物資源的綜合利用。