郫縣豆瓣特征揮發(fā)性物質(zhì)演變及其香型特性研究

盧云浩，何 強(qiáng)

（四川大學(xué)輕工科學(xué)與工程學(xué)院 成都610065）

郫縣豆瓣是我國典型的傳統(tǒng)發(fā)酵調(diào)味品，迄今已有300 余年的歷史，因其鮮辣醇厚、紅棕油亮、瓣粒酥脆、黏稠絨實(shí)、醬香濃郁的產(chǎn)品特點(diǎn)，在我國餐廚中得以廣泛使用，被譽(yù)為“川菜之魂”[1]。郫縣豆瓣的傳統(tǒng)制作工藝被列為國家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，其生產(chǎn)主要包括辣椒自然發(fā)酵、蠶豆接種發(fā)酵和混合后熟發(fā)酵3 個(gè)階段，通過獨(dú)特的“晴天曬、雨天蓋、白天翻、夜晚露”的傳統(tǒng)發(fā)酵工藝，形成郫縣豆瓣獨(dú)特的風(fēng)味特征。近年來，國內(nèi)學(xué)者從郫縣豆瓣香氣成分中鑒定出百余種揮發(fā)性物質(zhì)，包括醇類、醛類、酮類、酸類、酯類等[2-3]，它們之間的相互作用共同決定了郫縣豆瓣的香氣構(gòu)型。然而，目前相關(guān)研究主要集中在不同發(fā)酵時(shí)間或不同品牌產(chǎn)品風(fēng)味的比較[2-3]，對(duì)這些風(fēng)味成分在郫縣豆瓣整個(gè)生產(chǎn)周期的演變規(guī)律以及郫縣豆瓣香型和特征香氣化合物的相關(guān)性仍缺乏系統(tǒng)研究。

基于此，本研究的主要目的：1）采用描述性感官分析法評(píng)價(jià)郫縣豆瓣釀制不同階段的香氣屬性；2）采用頂空固相微萃取-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（HS-SPME-GC-MS）結(jié)合稀釋分析（GC-O）鑒定郫縣豆瓣典型的特征香氣化合物；3）通過多元數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法（PLSR）分析揮發(fā)性化合物對(duì)郫縣豆瓣香型的影響及演變規(guī)律。本研究結(jié)果有助于郫縣豆瓣產(chǎn)品品質(zhì)的調(diào)控。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

郫縣豆瓣發(fā)酵過程各樣品取自四川郫縣某豆瓣公司，其釀制主要分為辣椒發(fā)酵、蠶豆發(fā)酵（制曲+曲料發(fā)酵）和混合發(fā)酵3 個(gè)階段，如圖1所示，各發(fā)酵階段主要參數(shù)如下所述。

辣椒發(fā)酵：辣椒（Capsicum annuum L.）經(jīng)挑選、清洗等預(yù)處理后，加入16%～18%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）食鹽，經(jīng)自然發(fā)酵6 個(gè)月制得辣椒胚。

蠶豆發(fā)酵：蠶豆（Vicia faba L.）經(jīng)挑選、脫殼、浸泡等預(yù)處理后與少量面粉 （Triticum aestivum L.）、米曲霉（滬釀3.042）拌和，在37 ℃條件下制曲48 h，隨后加入12%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的食鹽和20%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的水，在30～32 ℃保溫發(fā)酵4 個(gè)月制得甜瓣子。

混合發(fā)酵：將上述制備成熟的辣椒胚和甜瓣子按質(zhì)量比3:1 混合后在自然條件下發(fā)酵 （翻、曬、露）12 個(gè)月制得郫縣豆瓣。

本試驗(yàn)共有7 個(gè)取樣點(diǎn)，分別為：蠶豆（Broad bean）、鮮辣椒（Fresh chili）、曲料（Koji）、甜瓣子（Doubanjiang-meju）、辣椒胚（Chili moromi）、混合發(fā)酵初期（發(fā)酵1 周，The initial mixture）、郫縣豆瓣（Pixian-douban）。

圖1 郫縣豆瓣生產(chǎn)工藝流程圖Fig.1 The schematic procedure of Pixian-douban production

1.2 試驗(yàn)試劑

乙酸苯乙酯（Analytical standard）、正構(gòu)烷烴（C7-C30），德國Sigma-Aldrich 公司；其它試劑均為分析純級(jí)，成都科隆試劑有限公司。

1.3 儀器及設(shè)備

DF-101S 集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，上海大顏儀器設(shè)備有限公司；QP2010 SE 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、OP275 嗅聞儀，日本島津儀器有限公司。

1.4 揮發(fā)性化合物的萃取及分析條件

準(zhǔn)確稱取5.0 g 樣品 （預(yù)先研磨均勻） 于20 mL 頂空瓶中，添加20 μL 內(nèi)標(biāo)（10 μg/mL 乙酸苯乙酯甲醇溶液）。將頂空瓶置于50 ℃預(yù)平衡30 min，插入DVB/CAR/PDMS 萃取頭（萃取頭提前在GC 進(jìn)樣口270 ℃老化30 min），然后在50 ℃條件下萃取30 min，萃取結(jié)束后于GC 進(jìn)樣口解析5 min，2 個(gè)樣品間萃取頭在同樣條件下老化10 min以防止樣品間相互污染。

儀器設(shè)備采用GCMS-QP 2010 SE 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 （Shimadzu Co.，Kyoto，Japan），配備Agilent DB-5MS 氣相色譜柱 （30 m×0.25 mm×0.25 μm，J&W Scientific，F(xiàn)olsom，CA）；載氣為高純氦氣，流速1.0 mL/min；采用電子轟擊電離（EI）離子源，電子能量70 eV；離子掃描范圍33～400 m/z；離子源溫度230 ℃，接口溫度250 ℃，進(jìn)樣口溫度250 ℃；根據(jù)特定條件設(shè)定分離比。程序升溫條件：初始溫度40 ℃，保持3 min；然后以3 ℃/min 升到150 ℃，再以6 ℃/min 升到240 ℃維持6 min。

1.5 揮發(fā)性化合物的鑒定與定量

化合物的鑒定根據(jù)Wiley 和NIST 14 數(shù)據(jù)庫檢索確定初步結(jié)果，隨后采用DB-5MS 色譜柱上所得到的保留指數(shù) （Retention index，RI） 進(jìn)行定性，通過比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的RI 并參考相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)一步確定。化合物的RI 通過正構(gòu)烷烴（C7-C30）計(jì)算得到。線性程序升溫時(shí)，保留指數(shù)RI 的計(jì)算方法見式（1）。

式中，t（a）——待測組分a 的保留時(shí)間（mim）；n 和n+1——待測組分a 流出前、后正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)；t（n）和t（n+1）——具有n 和n+1 個(gè)碳原子數(shù)的正構(gòu)烷烴保留時(shí)間（min）。

定量方法：采用內(nèi)標(biāo)法（以乙酸苯乙酯作為內(nèi)標(biāo)）對(duì)郫縣豆瓣中揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行定量分析，計(jì)算方法見式（2）。

式中，Wi——待測組分i 的含量（μg/kg）；Ws——加入內(nèi)標(biāo)s 的含量（μg/kg）；Ai 和As——待測組分i 和內(nèi)標(biāo)s 的峰面積 （a.u.）；f′——待測組分i 對(duì)內(nèi)標(biāo)s 的相對(duì)質(zhì)量校正因子，本文假定各待測組分i 的相對(duì)校正因子f′均為1。

1.6 特征揮發(fā)性物質(zhì)分析

特征揮發(fā)性物質(zhì)分析采用香味萃取稀釋法，評(píng)價(jià)方法參照馮云子等[4]報(bào)道：挑選3 位評(píng)價(jià)員，預(yù)先經(jīng)過風(fēng)味感官認(rèn)識(shí)、樣品感官和GC-O 嗅聞等培訓(xùn)。評(píng)價(jià)員通過不斷嗅聞原萃取物的梯度稀釋樣品而得到稀釋因子FD（可被GC-O 嗅聞試驗(yàn)檢測到的最高稀釋倍數(shù)），本試驗(yàn)稀釋梯度設(shè)置為1:1，1:5，1:10，1:25，1:50，1:100 和1:200。評(píng)價(jià)員對(duì)每個(gè)樣品重復(fù)嗅聞2～3 次，并在嗅聞到氣味的同時(shí)對(duì)嗅聞時(shí)間及氣味強(qiáng)度在軟件上進(jìn)行記錄，香味特性由另1 名有經(jīng)驗(yàn)的研究人員進(jìn)行記錄。本文采用檢測頻率的方法來獲得郫縣豆瓣的特征揮發(fā)性物質(zhì)，將分流比在1:10 以上由至少2 位評(píng)價(jià)員每次都嗅聞得到的物質(zhì)定義為特征揮發(fā)性物質(zhì)。

1.7 香氣感官評(píng)價(jià)方法

樣品的香氣評(píng)價(jià)由10 位經(jīng)過感官評(píng)價(jià)技術(shù)訓(xùn)練的評(píng)價(jià)員（4 男6 女，年齡在20～30 歲），采用十點(diǎn)制的定量描述感官分析法評(píng)價(jià)。20 g 樣品置于編碼的帶蓋塑料杯中，評(píng)價(jià)員嗅聞，樣品隨機(jī)放置，每個(gè)樣品每人嗅聞3 次。感官評(píng)價(jià)技術(shù)訓(xùn)練參照GB/T 15549-1995[5]，感官評(píng)價(jià)試驗(yàn)在恒溫實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，遵守國際實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)[6]。首先，評(píng)價(jià)員分別給出郫縣豆瓣香氣的感官屬性，討論不同的香氣標(biāo)準(zhǔn)，并選取8 種最重要的香氣特征（醇香、酸香、花香、果香、焦糖香、煙熏香、醬香和辛辣味）作進(jìn)一步分析；然后評(píng)價(jià)員采用十點(diǎn)制（0 表示嗅聞不到，10 表示非常濃郁） 對(duì)各樣品的香氣進(jìn)行感官評(píng)分，香氣參考標(biāo)準(zhǔn)如下：醇香（體積分?jǐn)?shù)10%的乙醇水溶液）、酸香（體積分?jǐn)?shù)10%的乙酸水溶液）、花香（1 mg/mL 苯乙醇溶液）、果香（1 mg/mL乙酸苯乙酯溶液，溶劑為體積分?jǐn)?shù)10%的乙醇水溶液）、焦糖香（0.1 g/mL 焦糖水溶液）、醬香（0.1 g/mL 醬油水溶液）、辛辣味【含10 g 鮮辣椒（Capsicum annuum L.）的100 mL 水溶液】、煙熏香（1 mg/mL 4-乙基愈創(chuàng)木酚溶液，溶劑為體積分?jǐn)?shù)10%的乙醇水溶液）。

1.8 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行單因素方差分析；通過Unscrambler 10.4（Camo 公司，挪威）軟件進(jìn)行PLSR 分析，所有的變量均經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化（1/Sdev）處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 香型特性分析

圖2 辣椒發(fā)酵（a）、蠶豆發(fā)酵（b）和混合發(fā)酵階段（c）樣品的香型特性Fig.2 Aroma characteristics of chili fermentation （a），broad bean fermentation（b） and mixed fermentation phases （c）

本研究首先通過預(yù)試驗(yàn)描述了郫縣豆瓣成品的8 個(gè)香氣屬性，分別為醇香（alcohol）、酸香（sour）、花香（floral）、果香（fruity）、焦糖香（caramel-like）、煙熏香（burnt）、醬香（miso-flavor）和辛辣刺激味（pungent）。評(píng)定人員針對(duì)7 個(gè)樣品中的上述香氣屬性的感官評(píng)價(jià)如圖2所示，不同發(fā)酵階段樣品的香型展現(xiàn)出了較大的差異性。在辣椒發(fā)酵階段，鮮辣椒以辛辣刺激味為主，如圖2a 所示，經(jīng)自然發(fā)酵后，辣椒胚中醇香、酸香和果香顯著性增強(qiáng)（P＜0.01），而辛辣刺激味明顯減弱（P＜0.01）。在蠶豆發(fā)酵階段，如圖2b 所示，蠶豆的風(fēng)味得分較低，說明蠶豆不具有成品的香型或香氣特征，與成品相比香氣極弱，48 h 制曲后，主要形成了花香和果香風(fēng)味，而經(jīng)米曲霉發(fā)酵后，甜瓣子中富集了除辛辣刺激風(fēng)味外的其余7 種香氣（P＜0.01），其中以醬香最為濃郁?；旌习l(fā)酵階段是形成均衡香氣構(gòu)型的重要過程，如圖2c 所示，辛辣刺激風(fēng)味明顯減弱（P＜0.01），而其它香氣特征均有不同程度增強(qiáng)，從而形成了郫縣豆瓣各類香氣濃郁且均衡的風(fēng)味特征。

2.2 郫縣豆瓣特征揮發(fā)性化合物的鑒定

郫縣豆瓣的香型與產(chǎn)品中特征揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的形成和富集密切相關(guān)，因此首先研究了成品豆瓣中的特征揮發(fā)性風(fēng)味成分。GC-MS 共鑒定出超過100 種化合物，其中分流比在1:10 以上，3 個(gè)評(píng)定者通過GC-O 嗅聞得到且滿足嗅聞條件的化合物有36 種，如表1所示。這些化合物包括7 種醇，3 種酸，2 種酮，6 種醛，7 種酯，3 種酚，7 種雜環(huán)化合物和1 種含硫化合物，這些物質(zhì)在郫縣豆瓣或類似發(fā)酵品中均有被報(bào)道為特征風(fēng)味化合物[7-9]。因此，本文將這些揮發(fā)性化合物作為郫縣豆瓣的特征揮發(fā)性物質(zhì)，以研究其演變規(guī)律與香型的相關(guān)性。

表1 郫縣豆瓣特征揮發(fā)性物質(zhì)Table 1 Odor-active volatile compounds in Pixian-douban

（續(xù)表1）

2.3 特征揮發(fā)性化合物在郫縣豆瓣發(fā)酵過程中的演變

表2列出了36 種特征香氣物質(zhì)在發(fā)酵各階段的平均濃度。其中，原料辣椒含有6 種重要的特征揮發(fā)性物質(zhì)，分別為3-甲基-1-丁醇、正己醇、壬醛、（E）-2-壬烯醛、愈創(chuàng)木酚和4-乙基苯酚，經(jīng)自然發(fā)酵后，這6 種成分濃度均有不同程度降低。其中，2 種醇類物質(zhì)顯著降低 （P＜0.05），而3-甲基-1-丁醇的減少可能是造成辣椒胚辛辣刺激味損失的原因；另外，愈創(chuàng)木酚在辣椒發(fā)酵過程中完全損失，未在辣椒胚中檢測到。經(jīng)發(fā)酵后，在辣椒胚中新生成了13 種重要風(fēng)味成分，分別為乙醇、芳樟醇、苯乙醇、乙酸、3-羥基-2-丁酮、苯甲醛、苯乙醛、乙酸乙酯、己酸乙酯、苯甲酸乙酯、癸酸乙酯、4-乙基愈創(chuàng)木酚和2,5-二甲基吡嗪，這些化合物主要賦予了辣椒胚醇香、酸香、花香、果香及奶香、堅(jiān)果香等香氣特征。

原料蠶豆中僅檢測到3 種醇類活性物質(zhì) （乙醇、正己醇、1-辛烯-3-醇），分別呈醇香、果香和蘑菇香，經(jīng)制曲、發(fā)酵后形成了成品豆瓣中的主體風(fēng)味成分。如表2所示，經(jīng)米曲霉發(fā)酵4 個(gè)月后，甜瓣子中形成了除 （E）-2-壬烯醛、4-乙基苯酚、HDMF 和HEMF 外的其余32 種豆瓣香氣活性成分，其中醇類、醛類和酯類化合物含量最高，占活性香氣物質(zhì)總含量的69.24%，其種類和濃度的不同對(duì)產(chǎn)品的風(fēng)味起著至關(guān)重要的作用。有研究表明甜瓣子中風(fēng)味成分的形成涉及系列生化反應(yīng)，與氨基酸代謝密切相關(guān)，如3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、3-甲硫基丙醛和苯乙醛等醛類成分均來自相應(yīng)氨基酸的降解[12]，賦予了產(chǎn)品麥芽香、醬香和蜂蜜香等香氣特征；醛類成分在相應(yīng)酶作用下經(jīng)氧化還原反應(yīng)可形成酸和醇類化合物，而酸和醇在酯化酶作用下形成了酯類成分[13]。甜瓣子中形成了成品豆瓣的全部7 種酯類活性風(fēng)味成分，由乙酸酯類和乙基酯類化合物組成（乙酸乙酯、異丁酸乙酯、異戊酸乙酯、己酸乙酯、苯甲酸乙酯、苯乙酸乙酯和癸酸乙酯），這些化合物可賦予產(chǎn)品濃郁的花果香和甜味，表明蠶豆發(fā)酵對(duì)郫縣豆瓣風(fēng)味形成具有重要意義。

將自然發(fā)酵后的辣椒胚和米曲霉發(fā)酵后的甜瓣子按比例混合后，再經(jīng)自然環(huán)境陳釀，期間有規(guī)律地翻、曬、露，最終形成產(chǎn)品，這是郫縣豆瓣的獨(dú)特生產(chǎn)工藝。產(chǎn)品中不僅有雙方風(fēng)味的疊加，此外在多種微生物和酶作用下，混合發(fā)酵賦予了產(chǎn)品更加豐富和協(xié)調(diào)的風(fēng)味。如表2所示，經(jīng)1年混合發(fā)酵后，郫縣豆瓣中多種風(fēng)味成分濃度發(fā)生了顯著變化，其中2-甲基-1-丁醇、3-甲基丁醛、2-甲基丁醛、苯甲醛、乙酸乙酯、異戊酸乙酯、己酸乙酯、苯甲酸乙酯、愈創(chuàng)木酚、4-乙基苯酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚、糠醛、四甲基吡嗪含量顯著增加（P＜0.05），這些化合物主要賦予了郫縣豆瓣麥芽香、花香、果香、煙熏香和醬香等香氣特征。此外，混合發(fā)酵階段新形成了2 種活性風(fēng)味成分4-羥基-2，5-二甲基-3（2H）-呋喃酮（HDMF）和4-羥基-5（2）-乙基-2 （5）-甲基-3 （2H）-呋喃酮（HEMF），HDMF 和HEMF 是同類發(fā)酵制品的重要風(fēng)味物質(zhì)[9，14-15]，它們可通過五碳糖的羰氨反應(yīng)形成，賦予郫縣豆瓣獨(dú)特的焦糖風(fēng)味[16]。

段階瓣豆縣郫525.36±39.30 1 176.45±39.78 543.67±24.86*17.49±2.47 9.59±4.26 543.67±21.62 746.89±20.18 118.74±4.17 23.08±4.86 16.01±2.31 10.94±1.73 48.19±14.10 563.28±54.57*395.15±11.31*496.15±27.53*617.29±8.29 37.19±4.84 9.04±2.26）ˉ±s，x（μg/kg量含對(duì)相質(zhì)物性發(fā)揮征特段階酵發(fā)同不瓣豆縣郫2表Concentrations of odor-active volatile compounds during the three fermentation phases of Pixian-douban (μg/kg，images/BZ_61_1336_2229_1362_2269.png±s）Table 2 酵發(fā)合混段階酵發(fā)豆蠶段階酵發(fā)椒辣期初酵發(fā)合混子瓣甜料曲豆蠶胚椒辣椒辣鮮724.43±41.59*1 416.37±141.66b 3 161.48±76.59a 12.34±0.34c 214.16±24.07*ND 1 758.61±84.75*1 729.35±49.37*22.36±4.00 ND 1 120.36±67.83 1 586.42±131.41*389.99±16.40 431±35.53*ND ND ND ND 119.42±21.44*617.89±47.50b 1 355.49±60.34a 1 253.47±61.79a 110.13±20.05 467.36±97.52*17.49±2.81 31.48±9.49b 162.37±15.68a 28.16±4.38b ND ND 576.46±35.03 298.34±12.45*ND ND 824.48±37.77*ND 798.34±78.89 627.64±20.52*ND ND 226.92±31.76*ND 340.85±13.17*1 287.92±36.42*36.12±4.71 ND 28.54±6.52*ND 81.79±9.38*249.16±31.06*ND ND ND ND 20.46±20.77 33.24±4.12*ND ND ND ND 19.15±9.89 265.14±26.99*185.16±12.95 ND 81.52±4.02*ND 45.48±3.24 173.94±24.35*ND ND ND ND 56.49±5.44 273.69±29.18*36.27±6.11 ND ND ND 27.53±7.96 115.43±29.77*ND ND ND ND 21.42±1.09 1 130.58±47.70*ND ND 351.16±20.01*ND 533.73±38.78 708.94±78.08*7.32±0.48 ND 87.34±26.91*ND 56.48±12.66 12.58±5.43 115.13±16.14*ND 20.26±7.30 36.13±7.17 14.43±6.72 ND 41.37±9.48*ND 25.29±12.50 34.95±7.65別類類醇醇乙醇丁-1-基甲3-醇丁-1-基甲2-醇己正醇-3-烯辛1-醇樟芳醇乙苯類酸酸乙酸丁基甲3-酸丁基甲2-類酮酮丁-2-基羥3-酮烯庚基甲類醛醛丁基3-甲醛丁基2-甲醛甲苯醛乙苯醛壬醛烯壬）-2-（E

段階酵發(fā)合混瓣豆縣郫期初酵發(fā)合混824.61±41.93*613.48±63.57 16.53±4.17 18.47±2.37 678.52±22.29*315.58±24.89 968.25±43.70*187.85±20.87 114.81±6.24*17.75±2.41 167.89±7.57 123.37±26.09 22.81±19.06 28.54±6.99 121.51±19.35*7.52±2.77 300.09±48.25*74.54±20.66 595.14±14.64*61.64±11.44 248.94±13.11*130.41±4.36 132.56±9.77*65.85±11.71 256.48±21.52 247.97±11.62 6.84±1.44 41.59±11.71*137.14±18.79 127.94±11.91 129.38±3.20*24.58±2.69 20.94±3.63*ND 34.59±2.67*ND著顯現(xiàn)呈間本樣平水P＜0.05在析分ANOVA據(jù)子瓣甜1 112.89±26.49*129.98±30.06 923.38±9.67*573.12±30.41*33.97±1.12*64.19±8.44*31.25±7.41*34.16±6.48*ND 249.67±33.26*340.69±43.22*272.19±26.77*813.69±20.48*164.28±7.28*613.58±39.19*94.58±4.85*ND ND，根段階酵發(fā)一同在示表段階酵發(fā)豆蠶料曲16.19±4.31 97.16±13.31 ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND 351.16±38.34 ND ND ND ND ND母字寫小同不的后值豆蠶N D ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND ND）；數(shù)（P＜0.05異差性著顯現(xiàn)段階酵發(fā)椒辣胚椒辣椒辣鮮26.49±5.76*ND ND ND ND ND 34.34±2.62*ND 13.22±1.65*ND ND ND 32.16±5.63*ND ND 34.27±6.96*104.36±8.45 136.32±14.21 10.68±2.12*ND ND ND ND ND ND ND 19.36±3.01*ND ND ND ND ND ND ND ND ND呈間本樣’s t test Student據(jù)，根段階酵發(fā)一同）2表（續(xù)別類類酯酯乙酸乙酯乙酸丁異酯乙酸戊異酯乙酸己酯乙酸甲苯酯乙酸乙苯酯乙酸癸類酚酚木創(chuàng)愈酚苯基4-乙酚木創(chuàng)愈基乙4-物合化硫含醛丙基硫甲3-物合化環(huán)雜醛糠醇糠嗪吡基甲二，5-2咯吡基酰2-乙嗪吡基甲四HDMF HEMF在.*.出檢未：ND.注。異差性

2.4 郫縣豆瓣香氣構(gòu)型和特征揮發(fā)性化合物相關(guān)性分析

PLSR 是1 種多對(duì)多線性回歸建模的方法，建立因變量關(guān)于自變量的線性甚至非線性回歸預(yù)測方程，它集中了主成分分析、典型相關(guān)分析和線性回歸分析等方法的特點(diǎn)，近年來已廣泛應(yīng)用于生物學(xué)、食品科學(xué)等領(lǐng)域[17]。本文通過PLSR 方法對(duì)郫縣豆瓣各階段樣品、香氣構(gòu)型和特征香氣化合物進(jìn)行相關(guān)性分析。在PLSR 模型中，36 種特征揮發(fā)性物質(zhì)作為自變量，發(fā)酵樣品和香氣構(gòu)型作為因變量，該模型可解釋的方差貢獻(xiàn)率為Factor-1（41%，59%）、Factor-2（40%，20%），如圖3所示，通過該模型分析已可得到較大部分信息，故Factor-2 與Factor-3 等其它結(jié)果在這里不做進(jìn)一步說明。在相關(guān)性載荷圖中，小橢圓（內(nèi)）和大橢圓（外） 分別表示方差貢獻(xiàn)率為50%和100%，28 個(gè)X 變量和7 個(gè)Y 變量位于r2=50%和100%的橢圓之內(nèi)，這說明它們可以被該P(yáng)LSR 模型很好地解釋。

圖3 PLSR 郫縣豆瓣不同發(fā)酵階段樣品得分圖（a）和相關(guān)性載荷圖（b）Fig.3 The scores and correlation loadings plot for different samples of three fermentation phases of Pixian-douban based on PLSR

如圖3所示，辛辣刺激風(fēng)味與辣椒發(fā)酵階段的鮮辣椒和辣椒胚聯(lián)系最緊密，而與蠶豆發(fā)酵階段的蠶豆、曲料和甜瓣子最疏遠(yuǎn)，這與感官評(píng)價(jià)結(jié)果相一致（圖2）；此外，辛辣刺激風(fēng)味沒有與任何特征香氣物質(zhì)相關(guān)聯(lián)，說明36 種特征揮發(fā)性物質(zhì)可能并不是辛辣刺激味的來源。蠶豆和曲料沒有與任何香氣構(gòu)型相關(guān)聯(lián)，這也與兩者的香型得分不高的結(jié)果相匹配（圖2），然而曲料與乙醇（1#）、正己醇（13#）、1-辛烯-3-醇（19#）、壬醛（28#）和（E）-2-壬烯醛（30#）聯(lián)系緊密，說明這5 種化合物雖構(gòu)成了曲料的香氣特征，但與8 種香型關(guān)聯(lián)并不強(qiáng)。甜瓣子與醇香、酸香、果香和醬香關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)（圖3b 左下四分之一圓弧內(nèi)），這與甜瓣子的這4 種香氣屬性感官評(píng)價(jià)得分較高的結(jié)果相一致（圖2）。其中，醇香可能主要與2-甲基-1-丁醇（8#）相關(guān)；酸香則主要與乙酸（2#）相關(guān)；果香可能主要來源于乙酸乙酯（3#）、異戊酸乙酯（11#）、2-甲基丁酸（14#）和苯乙醛（22#）；醬香可能主要與3-甲硫基丙醛（16#）、糠醛（10#）和四甲基吡嗪（25#）相關(guān)。郫縣豆瓣成品與醇香、花香、煙熏香和焦糖香關(guān)聯(lián)性最強(qiáng)（圖3b 左上四分之一圓弧內(nèi)），說明混合發(fā)酵階段是形成這4 種香氣屬性的主要過程。其中，花香屬性主要來源于苯乙醛（22#）和苯乙醇（29#）；焦糖香可能是由2-甲基丁醛（5#）、愈創(chuàng)木酚（24#）、苯甲酸乙酯（32#）、HDMF（26#）和HEMF（33#）共同形成；而煙熏香與各特征揮發(fā)性組分匹配性較差，可能該香氣屬性是由多種揮發(fā)性物質(zhì)相互作用形成導(dǎo)致。從相關(guān)性載荷圖可以看出，除辛辣刺激風(fēng)味外，其它香氣屬性聯(lián)系緊密，尤其是醇香、花香、果香、醬香和煙熏香，這些香氣屬性可能會(huì)相互影響。此外，除乙醇、3-羥基-2-丁酮、異丁酸乙酯、正己醇、1-辛烯-3-醇、壬醛和（E）-2-壬烯醛外，另外29 種特征揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)樣品的香氣屬性都做出了較大貢獻(xiàn)，且同種特征揮發(fā)性物質(zhì)可能賦予產(chǎn)品多種香氣屬性。

3 結(jié)論

本文采用感官分析方法成功描述了郫縣豆瓣的8 種香型特性（醇香、酸香、花香、果香、焦糖香、煙熏香、醬香和辛辣刺激味）并鑒定了其在發(fā)酵不同階段的香氣特征，結(jié)果表明，郫縣豆瓣在不同發(fā)酵階段具有明顯不同的香氣特點(diǎn)。采用氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）結(jié)合氣相色譜-嗅聞（GC-O）技術(shù)鑒定了郫縣豆瓣的特征揮發(fā)性物質(zhì)，對(duì)其在發(fā)酵過程中的變化進(jìn)行了定量分析，并將這些特征揮發(fā)性物質(zhì)與發(fā)酵樣品及香型特性進(jìn)行相關(guān)性分析，PLSR 模型分析表明除乙醇、3-羥基-2-丁酮、異丁酸乙酯、正己醇、1-辛烯-3-醇、壬醛和（E）-2-壬烯醛外的29 種特征揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)樣品的香氣屬性都具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。綜上所述，通過調(diào)整發(fā)酵參數(shù)或補(bǔ)償郫縣豆瓣發(fā)酵后的典型香氣物質(zhì)，可以改善郫縣豆瓣的香氣特征。