Comparison and Analysis of the Flavor Components of Chopped Peppers from Farmhouses in Different Regions of Hunan
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摘要: 为探索不同地区的特色农家剁辣椒的品质和风味差异，本研究选用湖南6个地区的传统农家剁辣椒为研究对象，利用高效液相色谱法和顶空固相微萃取-气质联用技术（Headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS)测定了有机酸和挥发性成分，并比较分析其在理化指标、有机酸、挥发性成分的差异。结果表明，6个不同地区的农家剁辣椒盐分、酸度、各种有机酸、挥发性成分均差异显著（P<0.05）。在不同地区的农家剁辣椒共检测出97种挥发性成分，酯类是各样品中含量最高且种类最为丰富的挥发性物质。根据气味活度值(odor activity value，OAV)结合阈值分析，异己酸乙酯是安化乐安（LA）、怀化洪江（HJ）、宁乡（NX）剁辣椒主要香气成分，异戊酸乙酯是安化东坪（DP）剁辣椒中主要香气成分，2-甲基丁酸是浏阳（LY）剁辣椒的主要香气成分，乙酸乙酯是邵阳（SY）剁辣椒主要香气成分。本研究揭示了不同地区特色农家剁辣椒的品质和风味存在明显的差异性，为保障特色发酵辣椒风味提供科学依据。
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关键词:
- 农家剁辣椒 /
- 有机酸 /
- 气相色谱-质谱法（GC-MS） /
- 香气活度值 /
- 主成分分析
Abstract: In order to explore the quality and flavor differences of traditional homemade chopped peppers from different regions, this study selected traditional homemade chopped peppers from six regions in Hunan as the research object, and determined the differences in organic acids and volatile components by using high performance liquid chromatography and headspace solid phase microextraction-gas chromatography (HS-SPME-GC-MS). The differences in physical and chemical parameters, organic acids and volatile components were compared and analyzed. The results showed that the salinity, acidity, various organic acids and volatile components of the farm chopped peppers in six different regions were significantly different (P<0.05). A total of 97 volatile components were detected in farm chopped peppers in different regions, and esters were the most abundant volatile compounds in each sample. The results of the odor activity value (OAV) combined with threshold analysis showed that ethyl isohexanoate was the main aroma component in Anhua Lean (LA), Huaihua Hongjiang (HJ) and Ningxiang (NX) chopped peppers, ethyl isovalerate was the main aroma component in Anhua Dongping (DP) chopped peppers, 2-methylbutyric acid was the main aroma component in Liuyang (LY) chopped peppers, ethyl acetate was the main aroma component of Shaoyang (SY) chopped pepper. This study revealed that there was a significant variability in the quality and flavor of the characteristic homemade chopped peppers from different regions, and would provide a scientific basis for securing the flavor of the characteristic fermented peppers. -
剁辣椒又名剁辣子、坛子辣椒，是湖南的特色嗜好性调味品。家庭发酵剁椒基本上就是将新鲜辣椒采摘后清洗、晾干表面水分、去把去蒂后，斩拌成为一定大小片型，加入一定比例的食盐、白酒拌匀后入陶瓷坛，厌氧发酵1年以上。可出坛即食，湖南很多家庭一般都会加工供自作自食用，也可以作佐料食用[1-2]，如剁椒鱼头、炊烟时代小炒黄牛肉等湘菜餐桌爆品，形成了较好的市场效应。剁辣椒尽管已经实现了工业化，但经过高盐腌渍，脱盐、调味、杀菌处理后剁辣椒风味的保真性差，所以很多餐饮企业自己采用陶瓷坛控制一定盐度发酵成为特殊“坛香”的剁辣椒，用于配料使用。
以风味物质来评价剁辣椒品质备受学者的关注，现已有不少关于辣椒风味的报道，陆宽等[3]发现不同辣椒品种发酵后的风味能够明显被GC-MS技术区分，张毅等[4]对市售剁辣椒进行研究发现风味物质中乙酸乙酯和乳酸乙酯含量较高，吴凯等[5]对不同盐度腌渍辣椒的风味物质的分析发现低盐腌渍的辣椒中，挥发性成分少，高盐腌渍的辣椒挥发性成分较多，香气成分高。风味是影响消费者购买行为的重要评判指标[6]，风味的影响因素很多，如辣椒原料、发酵菌种、发酵工艺等。风味物质的测定有很多种方法，如气相色谱法、气相色谱-质谱联用法、红外光谱法等[7]，顶空固相微萃取-气质联用技术（Headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）[8-10]是目前产品风味成分分析最常用的方法，因其具有操作方便快捷、方法灵敏度高、选择性与重复性好等特点，能实现多组分混合物的定性、定量分析，较好的反映食品中挥发性物质的基本组成[11]，在发酵食品挥发性香气成分测定中具有显著的优势。
自然发酵的剁辣椒具有浓郁的香气且美味可口、健胃消食，因而倍受人们青睐。湖南是辣椒种植、加工的重点产区之一，其中邵阳（原为宝庆）自古以来就是辣椒种植加工基地，安化乐安和东坪也有辣椒加工的传统，洪江、浏阳都有辣椒基地和种植辣椒的历史，宁乡的特色辣椒本地有名。因此，本研究以采自湖南本地这6个不同地区的特色农家剁辣椒为研究对象，比较分析其理化指标、有机酸、挥发性成分的差异，为建立剁辣椒香气成分数据库提供理论基础，为保障特色发酵辣椒风味提供科学依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
剁辣椒 湖南6个不同地区的农家古法发酵，样品来自安化、怀化、邵阳、宁乡、浏阳地区，除怀化的剁辣椒加入少量的面油外，其余均不加油发酵，分别命名为：安化乐安（LA）、安化东坪（DP）、怀化洪江（HJ）、邵阳（SY）、宁乡（NX）、浏阳（LY）。氯化钠、铬酸钾、氢氧化钠、无水乙醇、硝酸银、邻苯二甲酸氢钾、硝酸 分析纯，国药集团化学试剂有限公司；酚酞 分析纯，天津市化学试剂研究所有限公司；甲醇、磷酸 色谱纯，天津市光复科技发展有限公司；二辛醇、草酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、乳酸、酒石酸 色谱纯，上海源叶生物科技有限公司；C7~C30正构烷烃 美国Supelco公司。
7890B-5977A气相色谱-质谱联用仪 美国Agilent公司；Waters e2695Alliance超高效液相色谱仪 美国沃特世公司；HMS-901C磁力加热搅拌器 深圳博大精科生物科技有限公司；CP114电子天平 奥豪斯仪器有限公司；KQ3200E超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司；FE20K pH计 梅特勒-托利多仪器有限公司；TG16-WS台式高速离心机 湖南湘仪实验室仪器开发有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 样品的采集和预处理
所有剁辣椒样品均为当地农户采用新鲜成熟辣椒制作，发酵周期均在5~6个月，每个样品取样5瓶，邮寄回实验室放4 ℃冰箱密封保存。
1.2.2 总酸的测定
参照GB 12456-2021《食品中总酸的测定》[11]。
1.2.3 盐分的测定
参照GB 5009.44-2016《食品中氯化物的测定》[12]。
1.2.4 有机酸含量的测定
参考GB 5009.157-2016《食品中有机酸的测定》[13]并稍作修改。
试样制备：称取1.50 g剁辣椒样品（精确0.01 g）均匀试样，放入50 mL塑料离心管中，向其中加入20 mL水后，在10000 r/min的转速下均质提取2 min，随后经4000 r/min离心5 min，取上层提取液至50 mL容量瓶中，残留物再用20 mL水重复提取一次，合并提取液于同一容量瓶中，并用水定容至刻度，样品经0.45 μm水相滤膜过滤，后用于注入高效液相色谱仪分析。
标准曲线制备：分别配制酒石酸质量浓度为12500 μg/mL、苹果酸25000 μg/mL、乳酸25000 μg/mL、柠檬酸25000 μg/mL、丁二酸62500 μg/mL和草酸500 μg/mL的标品溶液，用0.1%磷酸溶液分别将其稀释25、50、125、250、500倍，得到不同浓度的有机酸标准溶液，经0.45 μm水系滤膜过滤注入高效液相色谱仪分析。以有机酸浓度为横坐标，色谱峰的面积为纵坐标绘制标准曲线。
色谱条件：色谱柱：Agilent TC-C18（2）250×4.6 mm 5 μm；流动相：0.1%磷酸溶液:甲醇=97.5:2.5（v/v）；流速：1.0 mL/min；柱温：40 ℃；进样量：20 μL；检测波长：210 nm。
1.2.5 挥发性成分的测定
参照Xu等[14]方法并稍作修改。
萃取方法：准确称取2.5 g剁辣椒样品置于15 mL顶空进样瓶中，加入3 mL饱和NaCl溶液，再加入2-辛醇（8 μL，0.16 mg/mL），用密封垫封口，涡旋振荡30 s。随后将其放入70 ℃加热块中平衡15 min，使剁辣椒挥发性组分充分挥发。然后将SPME针插入萃取瓶中推出纤维头，保持70 ℃顶空吸附40 min，随后迅速将萃取头插入GC进样口，并推出纤维头，250 ℃解吸5 min后进行数据采集。
GC-MS条件：色谱柱为DB-5MS（30 m×250 μm，0.25 μm），载气为He（99.999%）,流速1 mL/min；进样模式：不分流；进样口温度250 ℃；升温条件：40 ℃保持3 min，以5 ℃/min升至150 ℃，以10 ℃/min升至250 ℃保持5 min。离子源温度230 ℃，电子能量70 eV，质量扫描范围m/z33~500。
定性与定量分析：定性：用AMDIS对色谱图进行自动解卷积，得到的峰质谱图与NIST文库（NIST 2011）进行比较，在相同试验条件下测得正构烷烃标准品的保留时间，以此计算各色谱峰的保留指数，个别与文献值比较，确定各个色谱峰对应的化合物。保留指数计算公式如下：
I=100×(n+ti−tntn+1−tn) 式中：I为保留指数；n为碳数；ti为待测挥发性成分的保留时间，min；tn为具有n个碳原子的正构烷烃的保留时间，min；tn+1为具有n+1个碳原子的正构烷烃的保留时间，min。
定量：采用内标法。以剁辣椒样品中不含有的挥发性物质2-辛醇作为内标，按下式计算含量：
各挥发性成分含量(µg/g)=各组分峰面积×内标物质量(µg)内标峰面积×样品质量(g) 1.2.6 OAV计算方法
对每种挥发性化合物进行定量后，查询各挥发性物质在水中的气味阈值[15]，计算气味活性值（odor activity value，OAV）。
OAV=CiOTi 式中：OAV为物质该的香气活性值；Ci为该化合物在剁辣椒样中的含量，μg/kg；OTi为该组分在水中的气味阈值，μg/kg。当OAV≥1时，则认定该组分对剁辣椒香气具有重要贡献[16]。
1.3 数据处理
每组实验重复3次，结果采用平均值±标准差表示，采用SPSS Statistic 26进行单因素方差分析。运用Origin 2020绘制柱状图。主成分分析图采用SMICA 13.0软件绘制。
2. 结果与分析
2.1 不同地区农家剁辣椒盐分和总酸的差异性分析
食盐是剁辣椒制作过程控制发酵程度、抑制腐败、形成风味的重要物质。由图1可知，不同地区剁辣椒盐度差异显著（P<0.05），其中SY剁辣椒盐度最低，仅为4.51%，NX剁辣椒盐分最高，为12.75%。酸度直接反映了剁辣椒坯中发酵程度，是影响其滋味口感的重要指标之一。不同地区剁辣椒总酸差异显著（P<0.05），其中NX剁辣椒总酸最低，为3.70±0.10 g/kg，SY剁辣椒总酸最高，高达12.33±0.35 g/kg。从图1中可以看出6个不同地区剁辣椒中盐分与总酸呈负相关关系，可能是高盐抑制了剁辣椒发酵过程中乳酸菌生长代谢，盐度高总酸含量低[17]。
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图 1 不同地区农家剁辣椒盐分和总酸变化注：不同小写字母表示差异显著，P<0.05。Figure 1. Changes of salt and total acid in farm chopped peppers in different regions2.2 不同地区农家剁辣椒有机酸分析
有机酸是衡量剁辣椒风味品质的重要指标，不同的有机酸有不同的酸味特征，如草酸有刺激性酸味、苹果酸有特殊愉快的酸味、柠檬酸具有温和的酸味、乳酸的酸味柔和且有后酸味，丁二酸有豆酱类的风味等。由表1可知，不同地区剁辣椒有机酸含量呈显著差异（P<0.05），其中DP剁辣椒有机酸含量最高为62.04±1.49 g/kg，LA剁辣椒有机酸含量最低，仅为34.51±1.00 g/kg。乳酸含量占比最大（34.76%），柠檬酸次之（25.60%）。原因是乳酸不仅能由糖酵解途径产生，还可以直接由苹果酸脱羧生成[18-19]，同时乳酸菌可通过三羧酸循环产生乳酸。SY剁辣椒乳酸含量最高为19.91±0.76 g/kg，且SY剁辣椒盐分最低为4.51%；说明低盐可能更有利于发酵产生乳酸；而NX剁辣椒乳酸含量也达到18.45±1.16 g/kg，但其盐度最高12.75%，这可能与NX剁辣椒所用辣椒品种及发酵时间有关[20]。
表 1 不同地区剁辣椒中有机酸的含量（g/kg）Table 1. Content of organic acids in chopped peppers in different regions (g/kg)有机酸 LY DP LA SY HJ NX 草酸 0.31±0.03c 0.53±0.07b 0.26±0.02d 0.23±0.02e 0.51±0.01b 0.60±0.04a 酒石酸 0.50±0.23d 0.66±0.06c 1.35±0.09b 0.40±0.27de 0.34±0.05e 2.66±0.06a 苹果酸 14.02±0.41a 8.53±0.41b 3.21±0.09d 2.58±0.06d 7.63±0.19b 4.24±0.21c 乳酸 12.54±0.22c 17.59±0.54b 19.61±0.37ab 19.91±0.76a 13.82±0.43c 18.45±1.16ab 柠檬酸 4.35±0.32d 20.79±0.07b 8.15±0.37c 21.82±0.10a 0.61±0.06e 5.11±0.41d 丁二酸 7.05±0.40e 13.93±0.34b 1.93±0.07f 7.79±0.14d 14.56±0.16a 13.09±0.35c 总计 38.77±1.60d 62.04±1.49a 34.51±1.00f 52.73±1.34b 37.48±0.91e 44.16±2.24c 注：同行不同小写字母表示差异显著，P<0.05。 2.3 不同地区农家剁辣椒中挥发性香气成分的测定
通过GC-MS法对6个不同地区农家剁辣椒样品挥发性香气成分进行检测，其总离子流色谱图见图2，各样品检出风味成分见表2。
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图 2 不同地区农家剁辣椒挥发性成分GC-MS分析总离子流色谱图Figure 2. Total ion chromatogram of volatile components in chopped peppers in different regions analyzed by GC-MS表 2 不同地区农家剁辣椒样品挥发性成分化学组成与含量Table 2. Chemical composition and content of volatile components in samples of chopped peppers from farmhouses in different regions
序号
挥发性成分
RI含量（μg/g） LA DP HJ SY NX LY 1 （2S,3S）-（+）-2,3-丁二醇 814 0.05±0.01 − − − − − 2 4-甲基-1-戊醇 850 0.10±0.01 0.08±0.00 − − 0.10±0.02 0.18±0.03 3 糠醇 871 0.04±0.00 − 0.12±0.05 − − − 4 苄醇 1046 0.14±0.01 − − − − − 醇类 5 （E）-呋喃类芳樟醇氧化物 1079 0.33±0.01 − − 0.10±0.02 − − 6 芳樟醇 1111 1.45±0.15 0.17±0.02 1.05±0.01 1.06±0.02 0.66±0.09 0.11±0.00 7 苯乙醇 1127 1.44±0.12 0.37±0.07 0.44±0.01 0.20±0.01 0.57±0.02 0.61±0.11 8 alpha-松油醇 1201 0.49±0.05 0.06±0.01 0.18±0.02 0.24±0.02 0.13±0.01 − 9 异戊醇 780 − 0.50±0.07 1.22±0.01 − 0.85±0.13 0.86±0.00 共计 4.03 1.18 3.01 1.59 2.32 1.76 10 苯乙醛 1051 0.07±0.00 − − 0.11±0.01 − 0.05±0.00 11 正十五碳醛 1690 − − − − − 0.06±0.02 醛类 12 苯甲醛 966 0.11±0.00 − − 1.06±0.08 − − 13 （2Z）-2-庚烯醛 962 0.09±0.03 − − − − − 14 糠醛 846 − − − 0.11±0.00 − − 共计 0.27 0.00 0.00 1.28 0.00 0.11 15 月桂烯 990 − − − − − 0.10±0.01 16 双戊烯 1035 − − − 0.09±0.01 − 2.83±0.19 17 反式-β-罗勒烯 1045 0.41±0.00 0.07±0.01 − − − 0.06±0.01 18 罗勒烯 1046 − − − 0.20±0.00 − − 19 2-甲基-1-十四烯 1457 0.51±0.02 0.08±0.01 − − − 0.41±0.03 20 （V4）-长叶烯 1491 0.86±0.01 0.18±0.02 − 0.21±0.02 0.47±0.00 0.18±0.02 21 十五烯 1490 − − − − − 0.10±0.01 烯类 22 （-）-b-榄香烯 1400 − 0.02±0.00 − − − − 23 苯乙烯 895 0.08±0.02 − − − 0.06±0.01 − 24 右旋萜二烯 1033 0.04±0.01 − 0.09±0.01 − − − 25 2-莰烯 1236 0.06±0.01 − − − − − 26 （+）-α-长叶蒎烯 1381 0.09±0.01 − − − − − 27 萜品烯 1064 − − − − − 0.52±0.06 28 巴伦西亚橘烯 1492 − − − − 0.07±0.00 − 共计 2.06 0.35 0.09 0.53 0.60 4.21 29 乙酸甲酯 635 − − 062±0.10 − − − 30 乙酸乙酯 741 0.50±0.06 0.11±0.02 6.42±0.22 1.17±0.25 0.57±0.06 1.22±0.29 31 L（-）-乳酸乙酯 735 0.36±0.03 0.42±0.09 0.46±0.08 − − 32 2-甲基丁酸乙酯 763 0.03±0.00 0.02±0.00 − − 0.37±0.02 0.08±0.03 33 3-甲基丁酸己酯 1215 − − − − − 0.13±0.00 34 正己酸乙酯 1008 − − 0.53±0.07 0.28±0.04 1.28±0.07 − 35 正戊酸己酯 1215 − − − − 0.08±0.01 − 36 异戊酸己酯 1209 − − − − 0.14±0.01 0.21±0.00 37 异戊酸乙酯 634 0.03±0.00 0.08±0.00 − − − 0.09±0.02 38 乙酸异戊酯 900 0.11±0.02 − 0.35±0.09 − − 0.09±0.02 39 异戊酸异戊酯 1114 − − − − − 0.04±0.00 40 异己酸乙酯 972 0.03±0.01 − 0.08±0.00 − 0.13±0.04 − 41 乙酸己酯 1022 0.03±0.01 − − − − 0.10±0.02 42 水杨酸甲酯 1203 1.17±0.11 0.06±0.01 0.15±0.03 0.51±0.04 0.41±0.04 0.19±0.01 43 辛酸乙酯 1210 0.14±0.04 0.05±0.01 0.69±0.02 0.08±0.00 0.06±0.03 0.06±0.01 44 苯甲酸乙酯 1180 − − − 0.37±0.04 − − 45 苯乙酸乙酯 1256 0.02±0.00 − − 0.06±0.00 -- 46 乙酸苯乙酯 1265 0.14±0.02 0.03±0.01 − − − 0.07±0.01 47 壬酸乙酯 1271 0.43±0.09 − − 0.12±0.00 0.18±0.03 0.90±0.10 48 水杨酸乙酯 1278 0.39±0.05 − − 0.06±0.02 0.22±0.00 0.06±0.00 酯类 49 2-己烯酸乙酯 1053 0.07±0.01 − − 0.05±0.01 − − 50 反式-4-癸烯酸乙酯 1355 0.93±0.01 0.30±0.02 − − 0.45±0.01 3.30±0.23 51 癸酸乙酯 1373 0.43±0.09 0.14±0.01 0.07±0.00 − 0.23±0.03 0.87±0.06 52 月桂酸乙酯 1607 0.32±0.05 0.06±0.01 − 0.25±0.00 0.14±0.00 0.12±0.01 53 十四酸乙酯 1808 0.35±0.01 0.05±0.01 − 0.40±0.02 0.21±0.03 0.16±0.01 54 十五酸乙酯 1873 0.17±0.01 0.03±0.00 − 0.17±0.00 0.07±0.02 0.26±0.01 55 棕榈酸甲酯 1942 0.03±0.00 − − − − − 56 9-十六碳烯酸乙酯 1925 0.07±0.00 0.03±0.00 − 0.12±0.00 0.07±0.02 0.10±0.01 57 棕榈酸乙酯 1978 0.59±0.06 − 0.12±0.03 − − − 58 亚油酸乙酯 2007 0.18±0.00 0.04±0.01 − 0.18±0.00 0.10±0.02 0.11±0.01 59 油酸乙酯 2192 0.06±0.01 0.06±0.02 − 0.09±0.00 0.12±0.03 0.14±0.02 60 己二酸二辛酯 2420 0.20±0.00 − − − − − 61 甲酸叶醇酯 865 − 0.02±0.00 − − − − 62 十六酸乙酯 2011 − 0.31±0.04 − 0.15±0.03 0.40±0.01 0.99±0.08 63 异氰酸甲酯 781 − − 0.16±0.03 − 0.19±0.05 − 64 2-羟基异己酸乙酯 1066 − − 0.22±0.00 0.52±0.09 − − 65 正戊酸异戊酯 1114 − − − 0.06±0.01 − − 66 丁二酸二乙酯 1193 − − − 0.14±0.02 − − 67 菠萝酯 1433 − − − 0.12±0.01 − − 68 异丁酸乙酯 794 − − − − 0.06±0.02 − 69 丁酸乙酯 821 − − − − 0.12±0.04 0.04±0.01 70 （Z）-2-丁烯酸乙酯 856 − − − − 0.17±0.04 − 71 戊酸乙酯 908 − − − − 0.07±0.02 − 72 己酸己酯 1324 − − − − − 0.04±0.01 73 十一酸乙酯 1470 − − − − − 0.12±0.01 74 戊酸己酯 1124 0.04±0.00 0.04±0.01 − − − − 总计 6.82 1.41 9.94 6.65 5.83 9.49 75 3-（1-甲基乙基）-
氧杂环丁烷778 0.28±0.02 − − − − − 76 丙基环丙烷 879 0.09±0.01 0.11±0.01 − 0.09±0.01 0.13±0.03 0.06±0.01 77 2-甲基-十三烷 1373 0.62±0.01 0.11±0.01 0.15±0.01 0.17±0.01 − − 78 十四烷 1409 0.07±0.02 − − − − 0.12±0.01 79 2-甲基-十四烷 1474 0.33±0.02 0.11±0.01 − − − 80 2-甲基十五烷 1576 0.13±0.03 0.03±0.00 − − − 0.13±0.01 81 正十六烷 1612 0.07±0.01 − − − − 0.07±0.00 烷类 82 2-甲基-十六烷 1677 0.04±0.01 − − − − 83 十七烷 1712 0.08±0.01 0.02±0.00 − − 0.05±0.01 0.08±0.02 84 正辛烷 818 − − 0.30±0.02 − − − 85 戊基环丙烷 962 − − − 0.07±0.00 − − 86 1,1-二甲基-2-壬基环丙烷 1456 − − − 0.11±0.00 − 0.05±0.00 87 3-甲基十三烷 1473 − − − 0.14±0.01 0.09±0.01 0.43±0.03 88 2-甲基丙烷 742 − − − − 0.35±0.03 − 89 十五烷 1510 − − − − − 0.16±0.01 总计 1.70 0.38 0.45 0.58 0.62 1.10 90 4-乙基-2-甲氧基苯酚 1288 0.73±0.02 − − − 2.00±0.06 − 91 大马士酮 1393 0.07±0.01 − − − − − 92 间二甲苯 874 0.03±0.00 − − − − − 其它 93 乙酸 889 1.03±0.05 − 3.44±0.27 0.24±0.01 − 0.12±0.00 94 2-羟基-4-甲基-乙酯戊酸 1066 0.09±0.01 − − − 0.04±0.01 − 95 2-正戊基呋喃 997 − − 0.80±0.07 − − − 96 愈创木酚 1095 − − − − 0.71±0.05 − 97 4-乙基苯酚 1178 − − − − 0.61±0.01 − 总计 1.95 0.00 4.24 0.24 3.36 0.12 注：“−”表示未检出；表3同。 由表2可知6个不同地区农家剁辣椒挥发性物质含量有明显差异。采用GC-MS共检测出97种挥发性物质，可分为6大类：醇（9种）、醛（5种）、烯类（14种）、酯（46种）、烷烃（15种）、其他（8种）。6个不同地区农家剁辣椒分别检测到数量及种类差别较大，最多57种（LA），最少23种（HJ）。其中HJ剁辣椒总挥发性成分最高为（17.73 μg/g），其次是LA剁辣椒（16.83 μg/g）、LY剁辣椒（16.79 μg/g）、NX剁辣椒（12.73 μg/g）、SY剁辣椒（10.87 μg/g）、DP剁辣椒（3.32 μg/g）；其中酯类物质含量占比分别为56.06%、40.52%、56.52%、45.80%、61.18%、42.47%，可以看出酯类是剁辣椒中含量最高且种类最为丰富的挥发性物质[21-22]，这与欧阳晶等[23]的研究结果一致。
HJ剁辣椒挥发性成分种类最少，但酯类物质占比高达56.06%，乙酸占比高达19.40%。原因可能是HJ剁辣椒中加入少量植物油影响了挥发性物质的挥出，使得检测到挥发性物质种类少，而油脂在酸性环境下又能水解成甘油和脂肪酸，使得酯类物质和乙酸含量高[24]。
6个不同地区农家剁辣椒共有的挥发性物质共有5种，分别为芳樟醇、苯乙醇、乙酸乙酯、水杨酸甲酯、辛酸乙酯，可以赋予剁辣椒花香及果香[25-26]。6个不同地区农家剁辣椒挥发性成分差异较大可能是因为所用辣椒品种及地理位置和当地自然发酵微生物差别等因素造成的[27]。
2.4 不同地区剁辣椒香气活度值分析
采用OAV表征剁辣椒中各香气化合物对主体香气成分的贡献，通过文献查询各挥发性物质的阈值，通过各个挥发性物质的浓度与感官阈值的比值计算OAV值。当OAV值≥1时，可以认为该挥发性物质对样品的整体风味具有贡献作用[28]。从表3可以看出6个不同地区农家剁辣椒OAV值≥1的共有28种，分别为芳樟醇、苯乙醇、异戊醇、苯乙醛、苯甲醛、月桂烯、反式-β-罗勒烯、苯乙烯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、正己酸乙酯、异戊酸乙酯、乙酸异戊酯、异己酸乙酯、水杨酸甲酯、辛酸乙酯、苯甲酸乙酯、癸酸乙酯、异丁酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、十一酸乙酯、十四烷、乙酸、2-正戊基呋喃、愈创木酚、4-乙基苯酚。LA、DP、HJ、SY、NX、LY剁辣椒特征风味物质（OAV≥1）数量分别为15、7、11、7、13、13种。异己酸乙酯具有曲香、菠萝香型的香气[29]，在LA、HJ、NX剁辣椒中OAV>1000，且均为最高，是LA、HJ、NX剁辣椒主要香气成分。异戊酸乙酯具有苹果、桑子香气[30]，在DP剁辣椒中OAV值为最高，是构成DP剁辣椒的主要香气成分。周晓媛等[26]在自然发酵剁辣椒中也检测出了类似物质。2-甲基丁酸乙酯具有水果香味，在LY剁辣椒中OAV值为最高，是构成LY剁辣椒的主要香气成分。乙酸乙酯具有清灵、微带甜果香的酒香[31]，在SY剁辣椒中OAV值为最高，是构成SY剁辣椒的主要香气成分。6个剁辣椒样品共有的5种挥发性物质中有乙酸乙酯、水杨酸甲酯、辛酸乙酯3种物质在样品中OAV值均大于1，说明乙酸乙酯、水杨酸甲酯、辛酸乙酯可能是构成发酵剁辣椒香气的主要挥发性物质。
表 3 不同地区农家剁辣椒样品主要挥发性成分的OAV值Table 3. OAVs of main volatile components in the samples of farm chopped peppers in different regions化合物名称 阈值[14]（μg/kg） 香气活度值（OAV） LA DP HJ SY NX LY 芳樟醇 1082 1.34 0.16 0.97 0.98 0.61 0.10 苯乙醇 1200 1.20 0.31 0.37 0.17 0.48 0.51 异戊醇 980 − 0.51 1.24 − 0.87 0.88 苯乙醛 4 17.50 − − 27.50 − 12.50 苯甲醛 350 0.31 − − 3.03 − − 月桂烯 4.9 − − − − − 20.41 反式-β-罗勒烯 34 12.06 2.06 − − − 1.76 苯乙烯 65 1.23 − − − 0.92 − 乙酸甲酯 1500 − − 41.33 − − − 乙酸乙酯 5 100.00 22.00 1284.00 234.00 114.00 244.00 2-甲基丁酸乙酯 0.063 476.19 317.46 − − 5873.02 1269.84 正己酸乙酯 5 − − 106.00 56.00 256.00 − 异戊酸乙酯 0.11 272.73 727.27 − − − 818.18 乙酸异戊酯 0.15 733.33 − 2333.33 − − 600.00 异己酸乙酯 0.01 3000.00 − 8000.00 − 13000.00 − 水杨酸甲酯 40 29.25 1.50 3.75 12.75 10.25 4.75 辛酸乙酯 19.3 7.25 2.59 35.75 4.15 3.11 3.11 苯甲酸乙酯 55.56 − − − 6.66 − − 癸酸乙酯 5 86.00 28.00 14.00 − 46.00 174.00 异丁酸乙酯 0.22 − − − − 272.73 − 丁酸乙酯 3 − − − − 40.00 13.33 戊酸乙酯 5.8 − − − − 12.07 − 十一酸乙酯 5 − − − − − 24.00 十四烷 2.6 26.92 − − − − 46.15 乙酸 940 1.10 − 3.66 0.26 − 0.13 2-正戊基呋喃 5.8 − − 137.93 − − − 愈创木酚 21 − − − − 33.81 − 4-乙基苯酚 21 − − − − 29.05 − 2.5 不同地区剁辣椒香气成分的主成分分析
应用主成分分析对不同地区的农家剁辣椒OAV值≥1的关键香气成分进行分析，主成分得分图以散点图为基础，每个点代表一个样品，点之间的距离代表样品之间特征差异的大小，得到图3不同农家剁辣椒的主要挥发性主成分得分图。由图3可以看出主成分PC1和主成分PC2的方差贡献率分别为48.5%和28.8%，累计方差贡献为77.3%，能够反映剁辣椒样本的主要特征[32]。可以看出与HJ、LA、NX剁辣椒香气成分比较相似，原因可能是3个样品中都含有异己酸乙酯，而异己酸乙酯的阈值比很低，仅为0.01 g/kg，使得香气活度值（OAV）极高。DP、LY剁辣椒香气成分较相似；SY剁辣椒香气成分则与其它样品差异较大，可能与在其它样品中OAV值较高的2-甲基丁酸乙酯、异戊酸乙酯、乙酸异戊酯、异己酸乙酯等物质都未在SY样品中检测中有关。
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图 3 不同地区农家剁辣椒挥发性组分主成分分析得分图Figure 3. Principal component analysis scores of volatile components of farm chopped peppers in different regions3. 结论
对湖南6个不同地区农家剁辣椒进行了基本理化指标和挥发性成分比较分析，发现不同地区农家剁辣椒盐度、总酸和有机含量差异显著（P<0.05），且盐分和总酸呈负相关。采用HS-SPME-GC-MS对6个不同地区农家剁辣椒挥发性成分进行了检测分析，测出97种挥发性物质，可分为6大类：醇（9种）、醛（5种）、烯类（14种）、酯（46种）、烷烃（15种）、其他（8种），共有成分为5种，分别为芳樟醇、苯乙醇、乙酸乙酯、水杨酸甲酯、辛酸乙酯。结合OAV分析和主成分分析发现不同地区农家剁辣椒关键香气成分存在差异，异己酸乙酯是LA、HJ、NX剁辣椒主要香气成分，异戊酸乙酯是DP剁辣椒中主要香气成分，2-甲基丁酸是LY剁辣椒的主要香气成分，乙酸乙酯是SY剁辣椒主要香气成分。HJ、LA、NX剁辣椒风味相近，DP、LY剁辣椒风味相近，SY剁辣椒则与其它样品风味差别较大，邵阳宝庆辣椒全国有名，其余地方均有一定的地方特色，加上辣椒品种多种多样，环境不同微生物来源也有差异，所以尽管都是传统工艺制作，但剁辣椒香气成分差异较大，下一步将研究这几种发酵辣椒微生物的差异，借此分析微生物与风味的关联性，为传统发酵辣椒风味保真性研究奠定基础。
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图 1 不同地区农家剁辣椒盐分和总酸变化
注：不同小写字母表示差异显著，P<0.05。
Figure 1. Changes of salt and total acid in farm chopped peppers in different regions
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图 2 不同地区农家剁辣椒挥发性成分GC-MS分析总离子流色谱图
Figure 2. Total ion chromatogram of volatile components in chopped peppers in different regions analyzed by GC-MS
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图 3 不同地区农家剁辣椒挥发性组分主成分分析得分图
Figure 3. Principal component analysis scores of volatile components of farm chopped peppers in different regions
表 1 不同地区剁辣椒中有机酸的含量（g/kg）
Table 1 Content of organic acids in chopped peppers in different regions (g/kg)
有机酸 LY DP LA SY HJ NX 草酸 0.31±0.03c 0.53±0.07b 0.26±0.02d 0.23±0.02e 0.51±0.01b 0.60±0.04a 酒石酸 0.50±0.23d 0.66±0.06c 1.35±0.09b 0.40±0.27de 0.34±0.05e 2.66±0.06a 苹果酸 14.02±0.41a 8.53±0.41b 3.21±0.09d 2.58±0.06d 7.63±0.19b 4.24±0.21c 乳酸 12.54±0.22c 17.59±0.54b 19.61±0.37ab 19.91±0.76a 13.82±0.43c 18.45±1.16ab 柠檬酸 4.35±0.32d 20.79±0.07b 8.15±0.37c 21.82±0.10a 0.61±0.06e 5.11±0.41d 丁二酸 7.05±0.40e 13.93±0.34b 1.93±0.07f 7.79±0.14d 14.56±0.16a 13.09±0.35c 总计 38.77±1.60d 62.04±1.49a 34.51±1.00f 52.73±1.34b 37.48±0.91e 44.16±2.24c 注：同行不同小写字母表示差异显著，P<0.05。 
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表 2 不同地区农家剁辣椒样品挥发性成分化学组成与含量
Table 2 Chemical composition and content of volatile components in samples of chopped peppers from farmhouses in different regions
序号
挥发性成分
RI含量（μg/g） LA DP HJ SY NX LY 1 （2S,3S）-（+）-2,3-丁二醇 814 0.05±0.01 − − − − − 2 4-甲基-1-戊醇 850 0.10±0.01 0.08±0.00 − − 0.10±0.02 0.18±0.03 3 糠醇 871 0.04±0.00 − 0.12±0.05 − − − 4 苄醇 1046 0.14±0.01 − − − − − 醇类 5 （E）-呋喃类芳樟醇氧化物 1079 0.33±0.01 − − 0.10±0.02 − − 6 芳樟醇 1111 1.45±0.15 0.17±0.02 1.05±0.01 1.06±0.02 0.66±0.09 0.11±0.00 7 苯乙醇 1127 1.44±0.12 0.37±0.07 0.44±0.01 0.20±0.01 0.57±0.02 0.61±0.11 8 alpha-松油醇 1201 0.49±0.05 0.06±0.01 0.18±0.02 0.24±0.02 0.13±0.01 − 9 异戊醇 780 − 0.50±0.07 1.22±0.01 − 0.85±0.13 0.86±0.00 共计 4.03 1.18 3.01 1.59 2.32 1.76 10 苯乙醛 1051 0.07±0.00 − − 0.11±0.01 − 0.05±0.00 11 正十五碳醛 1690 − − − − − 0.06±0.02 醛类 12 苯甲醛 966 0.11±0.00 − − 1.06±0.08 − − 13 （2Z）-2-庚烯醛 962 0.09±0.03 − − − − − 14 糠醛 846 − − − 0.11±0.00 − − 共计 0.27 0.00 0.00 1.28 0.00 0.11 15 月桂烯 990 − − − − − 0.10±0.01 16 双戊烯 1035 − − − 0.09±0.01 − 2.83±0.19 17 反式-β-罗勒烯 1045 0.41±0.00 0.07±0.01 − − − 0.06±0.01 18 罗勒烯 1046 − − − 0.20±0.00 − − 19 2-甲基-1-十四烯 1457 0.51±0.02 0.08±0.01 − − − 0.41±0.03 20 （V4）-长叶烯 1491 0.86±0.01 0.18±0.02 − 0.21±0.02 0.47±0.00 0.18±0.02 21 十五烯 1490 − − − − − 0.10±0.01 烯类 22 （-）-b-榄香烯 1400 − 0.02±0.00 − − − − 23 苯乙烯 895 0.08±0.02 − − − 0.06±0.01 − 24 右旋萜二烯 1033 0.04±0.01 − 0.09±0.01 − − − 25 2-莰烯 1236 0.06±0.01 − − − − − 26 （+）-α-长叶蒎烯 1381 0.09±0.01 − − − − − 27 萜品烯 1064 − − − − − 0.52±0.06 28 巴伦西亚橘烯 1492 − − − − 0.07±0.00 − 共计 2.06 0.35 0.09 0.53 0.60 4.21 29 乙酸甲酯 635 − − 062±0.10 − − − 30 乙酸乙酯 741 0.50±0.06 0.11±0.02 6.42±0.22 1.17±0.25 0.57±0.06 1.22±0.29 31 L（-）-乳酸乙酯 735 0.36±0.03 0.42±0.09 0.46±0.08 − − 32 2-甲基丁酸乙酯 763 0.03±0.00 0.02±0.00 − − 0.37±0.02 0.08±0.03 33 3-甲基丁酸己酯 1215 − − − − − 0.13±0.00 34 正己酸乙酯 1008 − − 0.53±0.07 0.28±0.04 1.28±0.07 − 35 正戊酸己酯 1215 − − − − 0.08±0.01 − 36 异戊酸己酯 1209 − − − − 0.14±0.01 0.21±0.00 37 异戊酸乙酯 634 0.03±0.00 0.08±0.00 − − − 0.09±0.02 38 乙酸异戊酯 900 0.11±0.02 − 0.35±0.09 − − 0.09±0.02 39 异戊酸异戊酯 1114 − − − − − 0.04±0.00 40 异己酸乙酯 972 0.03±0.01 − 0.08±0.00 − 0.13±0.04 − 41 乙酸己酯 1022 0.03±0.01 − − − − 0.10±0.02 42 水杨酸甲酯 1203 1.17±0.11 0.06±0.01 0.15±0.03 0.51±0.04 0.41±0.04 0.19±0.01 43 辛酸乙酯 1210 0.14±0.04 0.05±0.01 0.69±0.02 0.08±0.00 0.06±0.03 0.06±0.01 44 苯甲酸乙酯 1180 − − − 0.37±0.04 − − 45 苯乙酸乙酯 1256 0.02±0.00 − − 0.06±0.00 -- 46 乙酸苯乙酯 1265 0.14±0.02 0.03±0.01 − − − 0.07±0.01 47 壬酸乙酯 1271 0.43±0.09 − − 0.12±0.00 0.18±0.03 0.90±0.10 48 水杨酸乙酯 1278 0.39±0.05 − − 0.06±0.02 0.22±0.00 0.06±0.00 酯类 49 2-己烯酸乙酯 1053 0.07±0.01 − − 0.05±0.01 − − 50 反式-4-癸烯酸乙酯 1355 0.93±0.01 0.30±0.02 − − 0.45±0.01 3.30±0.23 51 癸酸乙酯 1373 0.43±0.09 0.14±0.01 0.07±0.00 − 0.23±0.03 0.87±0.06 52 月桂酸乙酯 1607 0.32±0.05 0.06±0.01 − 0.25±0.00 0.14±0.00 0.12±0.01 53 十四酸乙酯 1808 0.35±0.01 0.05±0.01 − 0.40±0.02 0.21±0.03 0.16±0.01 54 十五酸乙酯 1873 0.17±0.01 0.03±0.00 − 0.17±0.00 0.07±0.02 0.26±0.01 55 棕榈酸甲酯 1942 0.03±0.00 − − − − − 56 9-十六碳烯酸乙酯 1925 0.07±0.00 0.03±0.00 − 0.12±0.00 0.07±0.02 0.10±0.01 57 棕榈酸乙酯 1978 0.59±0.06 − 0.12±0.03 − − − 58 亚油酸乙酯 2007 0.18±0.00 0.04±0.01 − 0.18±0.00 0.10±0.02 0.11±0.01 59 油酸乙酯 2192 0.06±0.01 0.06±0.02 − 0.09±0.00 0.12±0.03 0.14±0.02 60 己二酸二辛酯 2420 0.20±0.00 − − − − − 61 甲酸叶醇酯 865 − 0.02±0.00 − − − − 62 十六酸乙酯 2011 − 0.31±0.04 − 0.15±0.03 0.40±0.01 0.99±0.08 63 异氰酸甲酯 781 − − 0.16±0.03 − 0.19±0.05 − 64 2-羟基异己酸乙酯 1066 − − 0.22±0.00 0.52±0.09 − − 65 正戊酸异戊酯 1114 − − − 0.06±0.01 − − 66 丁二酸二乙酯 1193 − − − 0.14±0.02 − − 67 菠萝酯 1433 − − − 0.12±0.01 − − 68 异丁酸乙酯 794 − − − − 0.06±0.02 − 69 丁酸乙酯 821 − − − − 0.12±0.04 0.04±0.01 70 （Z）-2-丁烯酸乙酯 856 − − − − 0.17±0.04 − 71 戊酸乙酯 908 − − − − 0.07±0.02 − 72 己酸己酯 1324 − − − − − 0.04±0.01 73 十一酸乙酯 1470 − − − − − 0.12±0.01 74 戊酸己酯 1124 0.04±0.00 0.04±0.01 − − − − 总计 6.82 1.41 9.94 6.65 5.83 9.49 75 3-（1-甲基乙基）-
氧杂环丁烷778 0.28±0.02 − − − − − 76 丙基环丙烷 879 0.09±0.01 0.11±0.01 − 0.09±0.01 0.13±0.03 0.06±0.01 77 2-甲基-十三烷 1373 0.62±0.01 0.11±0.01 0.15±0.01 0.17±0.01 − − 78 十四烷 1409 0.07±0.02 − − − − 0.12±0.01 79 2-甲基-十四烷 1474 0.33±0.02 0.11±0.01 − − − 80 2-甲基十五烷 1576 0.13±0.03 0.03±0.00 − − − 0.13±0.01 81 正十六烷 1612 0.07±0.01 − − − − 0.07±0.00 烷类 82 2-甲基-十六烷 1677 0.04±0.01 − − − − 83 十七烷 1712 0.08±0.01 0.02±0.00 − − 0.05±0.01 0.08±0.02 84 正辛烷 818 − − 0.30±0.02 − − − 85 戊基环丙烷 962 − − − 0.07±0.00 − − 86 1,1-二甲基-2-壬基环丙烷 1456 − − − 0.11±0.00 − 0.05±0.00 87 3-甲基十三烷 1473 − − − 0.14±0.01 0.09±0.01 0.43±0.03 88 2-甲基丙烷 742 − − − − 0.35±0.03 − 89 十五烷 1510 − − − − − 0.16±0.01 总计 1.70 0.38 0.45 0.58 0.62 1.10 90 4-乙基-2-甲氧基苯酚 1288 0.73±0.02 − − − 2.00±0.06 − 91 大马士酮 1393 0.07±0.01 − − − − − 92 间二甲苯 874 0.03±0.00 − − − − − 其它 93 乙酸 889 1.03±0.05 − 3.44±0.27 0.24±0.01 − 0.12±0.00 94 2-羟基-4-甲基-乙酯戊酸 1066 0.09±0.01 − − − 0.04±0.01 − 95 2-正戊基呋喃 997 − − 0.80±0.07 − − − 96 愈创木酚 1095 − − − − 0.71±0.05 − 97 4-乙基苯酚 1178 − − − − 0.61±0.01 − 总计 1.95 0.00 4.24 0.24 3.36 0.12 注：“−”表示未检出；表3同。
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表 3 不同地区农家剁辣椒样品主要挥发性成分的OAV值
Table 3 OAVs of main volatile components in the samples of farm chopped peppers in different regions
化合物名称 阈值[14]（μg/kg） 香气活度值（OAV） LA DP HJ SY NX LY 芳樟醇 1082 1.34 0.16 0.97 0.98 0.61 0.10 苯乙醇 1200 1.20 0.31 0.37 0.17 0.48 0.51 异戊醇 980 − 0.51 1.24 − 0.87 0.88 苯乙醛 4 17.50 − − 27.50 − 12.50 苯甲醛 350 0.31 − − 3.03 − − 月桂烯 4.9 − − − − − 20.41 反式-β-罗勒烯 34 12.06 2.06 − − − 1.76 苯乙烯 65 1.23 − − − 0.92 − 乙酸甲酯 1500 − − 41.33 − − − 乙酸乙酯 5 100.00 22.00 1284.00 234.00 114.00 244.00 2-甲基丁酸乙酯 0.063 476.19 317.46 − − 5873.02 1269.84 正己酸乙酯 5 − − 106.00 56.00 256.00 − 异戊酸乙酯 0.11 272.73 727.27 − − − 818.18 乙酸异戊酯 0.15 733.33 − 2333.33 − − 600.00 异己酸乙酯 0.01 3000.00 − 8000.00 − 13000.00 − 水杨酸甲酯 40 29.25 1.50 3.75 12.75 10.25 4.75 辛酸乙酯 19.3 7.25 2.59 35.75 4.15 3.11 3.11 苯甲酸乙酯 55.56 − − − 6.66 − − 癸酸乙酯 5 86.00 28.00 14.00 − 46.00 174.00 异丁酸乙酯 0.22 − − − − 272.73 − 丁酸乙酯 3 − − − − 40.00 13.33 戊酸乙酯 5.8 − − − − 12.07 − 十一酸乙酯 5 − − − − − 24.00 十四烷 2.6 26.92 − − − − 46.15 乙酸 940 1.10 − 3.66 0.26 − 0.13 2-正戊基呋喃 5.8 − − 137.93 − − − 愈创木酚 21 − − − − 33.81 − 4-乙基苯酚 21 − − − − 29.05 −
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