无花果为桑科榕属植物，富含蛋白质、多酚、维生素、膳食纤维等，不仅营养丰富、味道甘甜，同时具有润肺、改善脾胃、治疗咽喉肿痛等药用价值，是优质的食疗保健性水果。作为一种香味原料，无花果常以浸膏、精油、酊剂等形式存在于食品、日化等领域。
为此，郑州轻工业大学食品与生物工程学院的王新惠、张峻松和河北中烟工业有限责任公司技术中心的潘文亮等人通过HS-SPME-GCMS对无花果提取物进行成分分析，结合GC-O、OAV确定对无花果提取物具有重要贡献的特征风味物质，并通过香气重组和缺失实验明确无花果提取物关键特征风味物质。旨在为无花果特征风味天然香原料的开发及质量控制提供理论基础，也为无花果相关产品的风味品质研究提供参考。
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利用HS-SPME-GC-MS分析无花果提取物，共鉴定出挥发性香气成分40 种，主要包括酸类4 种、醇类3 种、酯类12 种、醛类7 种、酮类4 种、呋喃类8 种、其他类2 种。评价人员通过GC-O共感知到31 种，结果如表3所示。
酯类化合物是一类重要的香气活性化合物，大多具有水果香气，可赋予无花果提取物果香、花香和甜香。γ-内酯类化合物是果香的重要香气物质，广泛存在于水果、葡萄酒、奶制品等多种食品其中γ-丁内酯具有微弱的好闻的淡奶油芳香，γ-己内酯具有椰香、甜香，一些高级脂肪酸乙酯，如棕榈酸乙酯、亚麻酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯等，均具有微弱的脂香味和奶油香。其中，γ-己内酯DF值最高（DF＝7），γ-丁内酯（DF＝4）、棕榈酸乙酯（DF＝5）具有较高的DF值，这些化合物对无花果提取物的整体香气轮廓具有重要贡献。
醇类是一类阈值较高的挥发性化合物，主要是多不饱和脂肪酸在一系列酶的作用下发生脂质氧化的产物。其中苯甲醇（DF＝5）具有微弱的芳香、花香和果香，芳樟醇的DF值最高（DF＝7），香气较为复杂，兼有花香、果香和木香，共同赋予了无花果提取物花香、果香气息，对无花果提取物的整体香气轮廓具有重要贡献。
酮类化合物大多被认为呈脂香和焦香，且随着碳链的增长呈现较强的花香气息，酮类物质主要由脂肪氧化、酯类分解或糖类热解反应形成。如甲基环戊烯醇酮（DF＝6）具有焦糖、坚果香气，为无花果提取物的特征风味做出重要贡献。
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由表4可知，鉴定出18 种香气化合物的OAV大于1。组成无花果提取物的特征风味物质中包括酯类8 种、醇类3 种、呋喃类8 种、醛类6 种、酮类3 种、酸类2 种、杂环类1 种。其中酯类、醇类、呋喃类的含量较高，分别占总量的20.94%、18.87%、44.87%。
内酯类化合物对样品整体风味的形成具有重要作用，如γ-己内酯在芒果、杏、桃等多种水果的香气中具有重要贡献作用；二氢猕猴桃内酯具有甜香、果香气息；棕榈酸乙酯具有奶油香；苯甲醇和芳樟醇具有果香和花香；5-羟甲基糠醛、甲基环戊烯醇酮和4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮具有焦糖香、烘烤香，这些物质的OAV均大于100，表明这些物质对无花果提取物的风味贡献均较大。其次是苯甲醛、壬醛、香兰素、糠醛、糠醇、2-乙酰基呋喃、5-甲基糠醛、二氢猕猴桃内酯，这些物质的OAV相对较大，同时对风味轮廓的形成起重要作用。其中，香兰素的含量不高（20.31 mg/kg），但因其阈值低（0.578 mg/kg）而被鉴定为特征风味物质，类似的物质有壬醛。除此之外，部分化合物的含量较高，但由于阈值高得到的OAV小于1，如乙酸（900 mg/kg）、2-乙酰基吡咯（170 mg/kg）、2,3-丁二醇（1000 mg/kg），说明化合物的含量高低并不能代表对样品整体风味的贡献强弱，由此推测这些物质对无花果提取物风味轮廓的形成影响较小。
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香气重组与缺失实验
为进一步证实无花果提取物中的特征香气化合物，将OAV＞1的18 种物质进行香气重组与缺失实验。由图1可知，重组样品与无花果提取物香气属性相比较，果香、焦糖香、烘焙香等香韵较无花果提取物的得分稍高，重组样品与无花果提取物的香气轮廓相似，表明重组样品成功地模拟了无花果提取物的整体风味特征。
为深入评价OAV＞1香气活性化合物的贡献，设计了16 个缺失模型，对其中一组化合物或单个化合物进行缺失。如表5所示，所有的评价人员能够识别出缺乏所有酯类物质的模型（模型1），且具有非常高的显著性，说明酯类化合物表现出的果香、甜香在无花果提取物的整体特征风味中发挥了重要作用。除γ-丁内酯、二氢猕猴桃内酯外（OAV＞200）的所有酯（模型1-3）缺失时，与重组模型无显著差异（P＞0.05），因此，说明γ-丁内酯、二氢猕猴桃内酯对整体风味作用不明显。进一步对γ-己内酯（模型1-1）、棕榈酸乙酯（模型1-2）分别建立缺失模型，发现γ-己内酯的缺失与重组模型具有极显著差异（P＜0.01），棕榈酸乙酯缺失时与重组模型相比具有显著差异（P＜0.05），说明γ-己内酯和棕榈酸乙酯对整体风味具有重要作用。对醇类物质分别做缺失实验，发现芳樟醇（模型2-1）和苯甲醇（模型2-2）的缺失与重组模型相比差异显著（P＜0.05），可知芳樟醇和苯甲醇具有的果香、甜香对无花果提取物整体香气具有重要作用。缺失所有醛类（模型3）时与重组模型相比具有极显著差异（P＜0.01）。当缺失苯甲醛（模型3-1）时与重组模型相比具有极显著差异（P＜0.01），缺失香兰素（模型3-2）时与重组模型相比差异显著（P＜0.05），可知这两种物质对整体风味形成具有一定的作用。缺失所有呋喃类化合物（模型4）时与重组模型相比具有高度显著差异（P＜0.001）。对OAV＞100的化合物分别进行缺失实验，发现缺失5-羟甲基糠醛（模型4-1）时与重组模型相比具有极显著差异（P＜0.01），缺失4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮（模型4-2）时与重组模型相比具有显著差异（P＜0.05），进一步省略糠醛（模型4-3）时与重组模型相比差异不显著（P＞0.05）；此外，缺失除4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮、5-羟甲基糠醛、糠醛的所有呋喃类物质（模型4-3和模型4-4）与重组模型相比无显著差异（P＞0.05），因此，说明4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮、5-羟甲基糠醛表现出的焦糖、烘焙香气对无花果提取物香气具有重要作用。缺失甲基环戊烯醇酮（模型5）时与重组模型相比具有显著差异（P＜0.05），说明甲基环戊烯醇酮对风味影响具有一定的作用。结果表明，γ-己内酯、棕榈酸乙酯、苯甲醇、芳樟醇、香兰素、苯甲醛、4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮、5-羟甲基糠醛、甲基环戊烯醇酮是无花果提取物特征风味的重要来源。
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电子鼻分析
电子鼻的10 个金属传感器能针对不同气体产生不同响应信号。对γ-己内酯、棕榈酸乙酯、苯甲醇、芳樟醇、香兰素、苯甲醛、4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮、5-羟甲基糠醛、甲基环戊烯醇酮按比例调配后的混合样品与无花果提取物进行电子鼻分析。图2为混合物与无花果提取物的电子鼻雷达图，可以看出，两者在W1W传感器的响应值最大，其次是W2W传感器，这与样品中具有类似萜烯结构香气成分、芳香类化合物有关。另外两者在W1S、W2S、W5S均有响应，且差别不大。综合来看，无花果提取物相比于混配样品在10 个传感器的响应值整体偏低，两者的香气轮廓高度相似，表明混配样品能够很好地反映无花果提取物的香气特征。
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结论
本研究利用HS-SPME-GC-MS、GC-O分析、DF法结合OAV、香气重组缺失实验对无花果提取物的香气成分进行分析。GC-MS与GC-O共鉴定出31 种化合物，结合OAV确定18 种重要风味物质。经重组实验验证，重组样品与无花果提取物的香气轮廓相似度高，呈现果香、甜香、烘焙香、焦糖香等典型的风味特征，略带酸香、膏香、奶香，具有明显的无花果提取物风味特征。采用缺失实验进一步明确无花果提取物关键特征风味物质，结果表明γ-己内酯、棕榈酸乙酯、苯甲醇、芳樟醇、香兰素、苯甲醛、4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮、5-羟甲基糠醛、甲基环戊烯醇酮为无花果提取物的关键特征风味物质。通过电子鼻对9 种关键特征风味物质的混配样品和无花果提取物进行对比分析，发现两者的香气轮廓具有高度相似性，表明混配样品能够很好地反映无花果提取物的香气特征。上述实验结果明确了无花果提取物的特征风味成分，可为无花果特征风味的香原料的开发及质量控制提供理论支撑，同时为无花果风味相关产品的研究提供参考。
本文《基于感官组学分析鉴定无花果提取物关键特征风味物质》来源于《食品科学》2024年45卷4期225-231页，作者：王新惠，何峰，李瑞丽，王翰书，梁淼，张逸寒，潘文亮，张峻松。DOI：10.7506/spkx1002-6630-20230429-286。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
实习编辑：东北农业大学食品学院 胡婧瑶；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。
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