胡椒精油是胡椒香氣的主要來源，其風味獨特、清新自然，常用于食品調(diào)味、制藥、化妝品等各個領(lǐng)域。香氣是影響胡椒精油及胡椒油樹脂質(zhì)量和消費者接受度最重要的感官成分之一，香氣成分之間存在復(fù)雜的協(xié)同、掩蓋、加成等作用。
材料與試劑
胡椒精油：樣品均貯存在5℃環(huán)境中。
無水乙醇、標準品。
儀器與設(shè)備 Heracles Ⅱ超快速氣相電子鼻。 實驗方法 超快速氣相電子鼻儀器參數(shù)設(shè)置 取樣量20μL，進樣體積500μL，孵化溫度60℃，時間20min，50℃恒溫30s，1℃/s升溫至70℃恒溫30s，0.5℃/s速率升溫至140℃，3℃/s速率升溫至250℃恒溫21s。進樣口溫度260℃，閥溫250℃。載氣為氫氣，流量為1.0mL/min。
定性定量分析
通過電子鼻自帶數(shù)據(jù)庫對胡椒精油中揮發(fā)性化合物進行定性分析，明確胡椒精油中揮發(fā)性風味化合物的種類，通過標準曲線法對胡椒精油中的香氣成分進行定量分析。
香氣閾值檢測及OAV
二元萜烯類化合物的相互作用
感官小組利用三點選配法在基質(zhì)中對單一香氣化合物和二元混合物的嗅覺閾值進行檢測，二元混合物按照樣品的定量濃度進行混合。Feller加成模型用于評估香氣化合物之間的感官交互作用。二元混合物的檢測概率P（AB）定義如下：
P（AB）=P（A）+P（B）-P（A）×P（B）（3）
式中，P（A）、P（B）分別為對應(yīng)濃度下香氣化合物A與B的檢測概率。
將檢測閾值與理論閾值的比值定義為R，若R≤0.5，說明混合物之間的相互作用關(guān)系為協(xié)同作用；若0.5＜R＜1，說明混合物之間的相互作用關(guān)系為加成作用；若R＝1，說明混合物之間的相互作用關(guān)系為無作用；若R＞1，說明混合物之間的相互作用關(guān)系為掩蓋作用。
胡椒精油揮發(fā)性化合物定性分析
表1 胡椒精油揮發(fā)性物質(zhì)種類及相對含量
表3 各組分標準曲線
表4 越南胡椒精油揮發(fā)性成分貢獻度
關(guān)鍵呈香物質(zhì)間的相互作用
以檸檬烯與月桂烯為例。挑選8名有嗅聞經(jīng)驗的感官評價員（4名男性和4名女性，年齡在23～35歲）組成感官評價小組。
查詢文獻，檸檬烯在所確定的基質(zhì)中嗅覺閾值的范圍。進行預(yù)實驗，確定合適的初始濃度，確保將檸檬烯溶解于基質(zhì)溶液中，2倍稀釋10～20次后嗅覺無法有效區(qū)分含有檸檬烯的樣品與不含檸檬烯的樣品。 對不同濃度的檸檬烯樣品進行三點監(jiān)測實驗，每個測試實驗中包含一個陽性樣品（檸檬烯溶液），2個陰性樣品（基質(zhì)溶液），對每一個樣品進行隨機編號。令感官評價人員按照濃度從高到低的順序進行感官試驗，從三個樣品中選出與另外兩個不同的樣品，選擇為強制選擇。（可要求感官人員記錄從哪一組濃度開始無法辨別陽性樣品） 對實驗結(jié)果進行統(tǒng)計，分析每個濃度的檸檬烯溶液被選取正確的概率。此概率定義為p，并使用機會因子P=（3p-1）/2對p校正。P則代表測試概率。校正過的結(jié)果P可能出現(xiàn)負數(shù)，概率沒有負數(shù)按0處理。如有個別感官人員對某一單體氣味過于敏感或不敏感，數(shù)據(jù)極其異常，記錄后考慮更換人員/重復(fù)實驗/舍棄數(shù)據(jù)。
以香氣物質(zhì)濃度（μg/L）的對數(shù)值為橫坐標，測試概率P為縱坐標，建立直角坐標系，用S曲線P=1/（1+e^(-(x-c)/b))進行擬合，其中c為香氣物質(zhì)嗅覺閾值，b為斜率。得到實驗曲線與擬合曲線。如圖1。
圖1 檸檬烯擬合曲線 圖2 月桂烯擬合曲線
按照所得擬合曲線的參數(shù)值（c、b）計算檸檬烯、月桂烯不同濃度的對應(yīng)檢測概率，并按照二元混合物的檢測概率：P（AB）=P（A）+P（B）-P（A）×P（B）計算混合物在對應(yīng)濃度下的理論檢測概率，如表5。
表5 檸檬烯+月桂烯的理論加成結(jié)果
圖3 檸檬烯+月桂烯的理論加成正確檢測概率
將檸檬烯與月桂烯按照樣品中的含量占比進行混合，將混合物按照新的單體進行嗅覺閾值測定擬合，得到檸檬烯+月桂烯混合物的檢測概率，如圖4。
圖4 檸檬烯+月桂烯混合物正確檢測概率
將檸檬烯+月桂烯混合物的檢測閾值（8544.17μg/L）與理論閾值（1628.55μg/L）的比值定義為R，R＞1，說明檸檬烯與月桂烯之間的相互作用關(guān)系為掩蓋作用。
利用S曲線對關(guān)鍵呈香成分進行相互作用分析：檸檬烯、α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、3-蒈烯、反式石竹烯六種單體的相互作用中，除去檸檬烯+α-蒎烯為加成作用，其余均為掩蓋作用。
通過超快速氣相電子鼻及Feller加成模型對胡椒精油特征香氣成分進行分析，結(jié)果表明：胡椒精油中的揮發(fā)性成分物質(zhì)主要由萜烯類化合物和倍半萜烯類化合物構(gòu)成，主要有α-蒎烯、檜烯、β-蒎烯、3-蒈烯、D-檸檬烯、月桂烯、反式石竹烯等。利用超快速氣相電子鼻和香氣活度值相結(jié)合的研究方法，確定越南胡椒精油中貢獻度由大到小進行排序：3-蒈烯＞月桂烯＞D-檸檬烯＞α-蒎烯＞檜烯＞β-蒎烯＞反式石竹烯。利用Feller加成模型對關(guān)鍵呈香成分進行相互作用分析：檸檬烯、α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、3-蒈烯、反式石竹烯。
來源：感官科學與評定，轉(zhuǎn)載請注明來源。 參考文獻：張玉涵,魏占姣,蔣云聰,等.基于超快速氣相電子鼻及Feller加成模型的胡椒精油特征香氣成分分析[J].中國食品添加劑,2023,34(12):238-243.DOI:10.19804/j.issn1006-2513.2023.12.031. 提醒：文章僅供參考，如有不當，歡迎留言指正和交流。且讀者不應(yīng)該在缺乏具體的專業(yè)建議的情況下，擅自根據(jù)文章內(nèi)容采取行動，因此導(dǎo)致的損失，此運營方不負責。如文章涉及侵權(quán)或不愿我平臺發(fā)布，請聯(lián)系小編。
本文以越南胡椒精油為研究對象，利用超快速氣相電子鼻技術(shù)對胡椒精油中香氣成分進行定性分析，采用超快速氣相電子鼻和OAV結(jié)合的方法，鑒定出胡椒精油特征香氣成分，應(yīng)用香氣重組對特征香氣成分進行驗證，再利用S型曲線法對胡椒精油中二元萜烯類化合物之間香氣協(xié)調(diào)作用進行研究。
1 材料與方法
根據(jù)GB/T1629.1-2012《感官分析選拔、培訓與管理員評價員一般導(dǎo)則第1部分：優(yōu)選評價員》對感官評價人員進行培訓，選擇10名年齡在25-30歲之間人員（5名男性和5名女性），建立感官評價小組。室內(nèi)溫度（25±2）℃、濕度（40±3）%條件下，香氣化合物的嗅覺閾值通過3點選配法在體積分數(shù)53%乙醇溶液中檢測到。在測試開始之前，告知小組成員每種香氣化合物的香氣特征并給予標準溶液感受其香氣特征。在實驗中，小組成員對每種香氣化合物進行10次3點選配法測試，以2為稀釋倍數(shù)。小組成員從最高濃度開始嗅聞，在3個樣品瓶中有一個含有待測物組分，2個對照樣品，如果小組成品可以在3個樣品中識別出含有香氣化合物的樣品，則測試下一個低濃度的樣品，依次類推直到不能正確辨別為止，此時計算香氣化合物貢獻度。所有實驗重復(fù)3次。通過計算感官評價小組嗅聞到的正確識別概率p，進一步校正，校正公式為：
公式中：P為正確識別概率的校正值，p為實際測得的正確識別概率值。
香氣化合物的貢獻度的計算公式為：
繪制以香氣化合物的質(zhì)量濃度對數(shù)為橫坐標，以正確識別概率的校正值P為縱坐標的曲線。將上述10個數(shù)據(jù)點，應(yīng)用S型曲線P=1/（1+e（-（X-C）/D））進行擬合。
2 結(jié)果與分析
使用移液槍移取30μL胡椒精油于20mL頂空進樣瓶中，利用電子鼻開發(fā)的胡椒精油檢測方法對樣品檢測，使用超快速氣相電子鼻自帶Arochembase數(shù)據(jù)庫對胡椒精油中揮發(fā)性成分進行定性和相對定量分析。
明確關(guān)鍵呈香物質(zhì)
以53%的乙醇為基底逐級稀釋測定3-蒈烯、D-檸檬烯、檜烯、α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、反式石竹烯嗅覺閾值并確定其感官描述詞。
表 2 單體香精感官閾值及其描述詞
以濃度含量為橫坐標，峰面積為縱坐標，繪制各單體香精標準曲線，繪制所得各組分標準曲線的線性相關(guān)系數(shù)R2均大于0.98，可用于實際應(yīng)用。
胡椒精油中各香氣成分的貢獻度。越南胡椒精油中貢獻度由大到小進行排序：3-蒈烯＞月桂烯＞D-檸檬烯＞α-蒎烯＞檜烯＞β-蒎烯＞反式石竹烯。
取P=0.5時的檸檬烯濃度為檢測閾值。其檢測閾值為14839.52（μg/L）。同樣方法得到月桂烯擬合曲線如圖2。
取P=0.5時的月桂烯濃度為檢測閾值。其檢測閾值為1864.61（μg/L）。
將理論結(jié)果進行擬合，得到理論曲線如圖3。
P=0.5時的檸檬烯+月桂烯混合物的濃度為檢測閾值。其檢測閾值為8544.17μg/L。
3 結(jié)論
