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QDA 法&电子鼻:人工+智能感官联动,解析干辣椒品种对辣椒油风味的影响
2025-09-04  来源:感官科学与评定
 

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辣椒油深加工门槛低,产品同质化现象普遍。不同品种的干辣椒品质存在较大差异,会影响辣椒油风,味特征形成。在产品规模化发展过程中,企业逐渐意识到,仅靠价格竞争难以构筑长期优势。对辣椒油产品来说,提升品质、口感与风味对增强市场竞争力、满足消费者多元需求、拓展市场空间至关重要。研究不同品种干辣椒制备的辣椒油差异可以对今后建立差异化的评价体系提供参考,从而为有针对性地开发适合不同地域消费者喜好的辣椒油提供理论支撑和依据。深入研究不同品种辣椒制作的辣椒油在风味、色泽、辣度等方面的区别,揭示其差异背后的原因,可以为食品行业及消费者提供有价值的参考。

 

本研究选择最常见的二荆条辣椒、皱皮辣椒、小米辣、内黄新一代、秦椒5种干辣椒制成的辣椒油为研究对象,采用定量描述分析(quantitative descriptive analysis,QDA)、电子鼻、GC-IMS检测辣椒油中化合物变化,通过主成分分析(principal componentanalysis,PCA)、相对气味活度值(relative odor activity value,ROAV)、正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least sqlaresdiscriminant analysis,OPLS-DA)、PLSR等多元统计方法,比较辣椒油的感官特征与风味化合物的相关性,旨在建立辣椒油差异化的评价体系和风味搭配模型,推动后期利用不同配比辣椒原料制作特色风,味辣椒油产品,以期为今后辣椒油质量标准建立和工业化生产提供理论依据和参考。



一、材料与方法

01材料与试剂

二荆条干辣椒产地四川成都双流,网购于爱蜀味京东自营旗舰店:小米辣干辣椒产地云南丘北,网购于味小仙官方旗舰店;皱皮干辣椒产地贵州毕节市大方县,网购于珊耳婆婆官方旗舰店;内黄新一代干辣椒产地河南安阳市内黄县,网购于中国特产西阳馆重庆;陕西秦椒于辣椒产地陕西宝鸡,网购于京东陕西特产小店:天府高原冷榨菜籽油网购于天府菜油京东自营旗舰店。

02QDA法

参考吕南等的方法略加修改,根据GB/T 16291.1-2012《感官分析选拔、培训与管理评价员一般导则第1部分:优选评价员》选拔、培训具有专业评鉴能力的感官鉴评员,经过先期感官描述法培训后,选取15位食品相关专业学生和5位烹饪大师组成鉴评小组。以课题组食品风味专家团队与鉴评员共同确认感官描述词:糊辣香气、油脂香气、感官色、辣味强度、辣度持续时间,按照1-9级喜好强度(1分很差,3分较差,5分中等,7分较好,9分非常好),在专业感官品鉴实验室进行,将辣椒油样品随机编号呈递感官描述前使用纯净水漱口,每评价完一个样品后需间隔15 min饮用30mL牛奶,再漱口评价下一个样品。对辣椒油糊辣香气(嗅闻气味强度值)、油脂香气(品尝滋味强度值)、感官色泽(观察色度值)、辣味强度(口腔内刺激程度)、辣度持续时间(口腔内刺激时间/s)等感官描述词进行评定,评价内容及标准见表2,感官评分结果取平均值进行分析。


03电子鼻分析

参考何莲等的方法,分别称量3.00g辣椒油样品(使用玻璃棒搅拌均匀辣椒颗粒和红油,再用吸管吸取),放入10mL顶空瓶;温度70℃,孵化300s;载气流量150mL/s;进样量1.00mL;进样速度1.00mL/s;120 s后采集数据;每次延迟180s;平行检测10次,取3次稳定信号分析。电子鼻传感器性能特点及参考化合物如表3所示。


 

二、结果与分析

01不同品种干辣椒制作的辣椒油

QDA结果QDA是食品风,味分析的重要手段,广泛应用于食品感官特征的确定与差异描述,可以表征食品风味特性差异。以鉴评组讨论确认的感官描述词:糊辣香气、油脂香气、感官色泽、辣味强度、辣度持续时间等标准进行QDA,其结果如图1所示。A、C样品在楼辣香气、感官色泽、辣味强度表现最为明显,油脂香气得分也接近,表明样品A、C风味特征最相似。A样品糊辣香气最理想,在香。维度表现突出;C样品辣度持续时间最突出,且辣味强度最高:B样品在糊辣香气、油脂香气、辣度持续时间、辣味强度以及感官色淫等各项得分均偏低,整体风味欠佳。相关研究表明,皱皮干辣椒因皮厚、辣椒籽多、色泽暗红,用其制作的辣椒油颗粒混合物含量转多,这可能是导致B样品感官定量描述得分较低的主要因素;D样品的油脂香气较为突出;E样品的油脂香气最为浓郁,尽管在感官色泽与糊辣香气方面表现一般,但其辣度持续时间较长,虽有辣味,但辣度相对较低。这或许正是秦椒能够被全国各地消费者广泛接受的关键原因。


QDA综合结果分析表明,不同品种干辣椒制作出的辣椒油风味特征差异明显,风味各具特色。在辣椒油品质优化、工业化、规模化生产中可以利用每种干辣椒的香气特征表现,按照风味需要,选用不同地区的辣椒合理搭配,制作出适合不同地区消费者口味的辣椒油,或者根据辣椒油和辣椒碎的比例需求,配比出糊辣香气不同的辣椒油,丰富烹饪用途,提高产品竞争力。



02不同品种辣椒制作的辣椒油

电子鼻传感器数据分析结果为表征不同品种干辣椒制备的辣椒油样品风味轮廓特征,将电子鼻传感器响应值数据绘制成雷达图、PCA图。由图2A可见,A.B、C样品气味轮廓差异较大,D、E样品几乎重叠,气味相似。其中A、B样品在传感器P10/2(有机化合物,如乙醇)、PA/2(非极性气体)、P30/1(有机化合物,如乙醛、胺类)距离相近,但是又差异于C样品;各维度样品在P30/2、PA/2、T30/1传感器的响应值都明显高与其他传感器,表明辣椒油样品可能含有较高硫化氢、酮、乙醛等有机化合物。电子鼻传感器响应值雷达图呈现:A>B>C>D=E。



 


将电子鼻传感器数据进行PCA,其结果如图2B所示。PC1贡献率97.1%、PC2贡献率1.4%,两者累计>85%,表明降维后的主成分信息能够反映样品的总体特征。A、B样品位于不同的象限,表明气味特征差异较大。C样品位于第3象限,靠近X轴中心位置表明PC1能够表征C样品的主要信息,而D、E样品分别位于X轴上下两个象限,距离接近,表明气味相似度较高。由于电子鼻检测结果仅能反映气味特征轮廓,具体风味特征的影响还需要通过GC-IMS对化合物进行定量、定性分析。

 

三、结论

本研究通过多元化学计量统计方法探寻5个品种干辣椒制成的辣椒油感官特性与风味化合物的相关性,旨在建立辣椒油差异化评价体系。结果显示:电子鼻气味轮廓显示样品A>B>C>D=E。C样品风味感官属性表现最佳,表明二荆条制作的辣椒油风味契合大部分消费者的感官需求,可以在生产中提升产品整体品质,使辣椒油呈现浓郁香气;E样品油脂香气特征最为显著,同时辣度较低,表明秦椒制成的辣椒油能契合口味清淡地区对菜品风味的需求;A样品糊辣香气与辣味强度表现突出,表明小米辣制成的辣椒油在偏好辣味刺激与香气的地区更受欢迎:B样品与D样品所制辣椒油香气特征均不明显,风味独立与其他样品,表明皱皮辣椒和内黄新一代辣椒对辣椒油风味特征影响弱,适合在大批量生产中起到平衡辣椒油风味的作用。

本研究创新性的通过中式调味品工艺流程分解,科学地解析风味形成机理,推动今后感官属性在食品风味分析领域的拓展。研究结果可以指导辣椒油品质评价、产地溯源以及产品开发,可以推动今后辣椒油产业的发展与质量提升。 
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