J. Future Foods | 采用氣相色譜-離子遷移譜技術(shù)對15 種市售紅棗的香氣特征進(jìn)行評價(jià)

本文系Journal of Future Foods原創(chuàng)編譯，歡迎分享，轉(zhuǎn)載請授權(quán)

Introduction

紅棗，起源于我國，是傳統(tǒng)的藥食同源資源。我國是最大的紅棗生產(chǎn)和出口國。研究表明，紅棗中含有豐富的碳水化合物、氨基酸、礦物質(zhì)以及多種生物活性因子，包括抗壞血酸、多酚、黃酮、皂苷、三萜類、環(huán)磷酸腺苷和環(huán)磷酸鳥苷化合物等。因此，紅棗具有顯著的提高免疫力、抗氧化、防衰老、抗輻射、養(yǎng)脾護(hù)肝、補(bǔ)血補(bǔ)氣、預(yù)防心腦血管等功效作用。民間有諺語說“一日三顆棗，年輕不顯老”。

除極高的營養(yǎng)價(jià)值和功效作用，紅棗的風(fēng)味也極為突出。紅棗在生長成熟過程中，以脂肪酸、氨基酸、碳水化合物等作為前體物質(zhì)經(jīng)過一系列酶（氧合酶、脫氫酶、裂解酶、轉(zhuǎn)移酶等）的修飾，主要通過脂肪酸代謝途徑、氨基酸代謝途徑和碳水化合物代謝途徑形成紅棗的特征醛類、酸類、酯類、酮類、醇類等香氣物質(zhì)。市場上，80%以上的紅棗（如駿棗、灰棗）以原料的形式直接消費(fèi)。在日常生活和產(chǎn)業(yè)中，也常把紅棗作為提高產(chǎn)品風(fēng)味的重要輔料，典型的產(chǎn)品如棗糕、棗風(fēng)味乳制品、棗夾核桃、火鍋底料等。影響紅棗特征香氣的主要因素包括品種、成熟度、生長環(huán)境、田間管理、加工方式等。

氣相色譜離子遷移譜（Gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）具有較高的靈敏度，能夠準(zhǔn)確地檢測和鑒定復(fù)雜混合物中的揮發(fā)性有機(jī)化合物，兼具快速、低能耗、無需有害溶劑的優(yōu)勢。因此，本研究將采用GC-IMS技術(shù)，對15 個(gè)市售紅棗品種的特征香氣進(jìn)行表征，旨在明確不同品種紅棗的特征香氣化合物，并評估其風(fēng)味品質(zhì)差異，為紅棗產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有價(jià)值的參考。

Results

各樣品的性質(zhì)如表1所示。

表1 15 個(gè)棗品種的單果質(zhì)量、大小、含水量、pH值和圖片

GC-IMS分析結(jié)果表明，GC-IMS地形圖可清晰地識別15 種市售紅棗香氣特征的差異（圖1）。經(jīng)進(jìn)一步的指紋圖譜分析（圖2），在15種市售紅棗中共鑒定出29 種香氣成分，其中，位于標(biāo)記部分“a”、“b”和“c”的香氣化合物存在顯著差異。總體來看，15 種市售紅棗的香氣化合物含量存在顯著差異，這為了解紅棗品種間的風(fēng)味差異提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

圖1 15 個(gè)市售紅棗的三維地形圖

圖2 15 種市售紅棗的特征指紋圖譜

主成分分析結(jié)果表明（圖 3），15 種市售紅棗基于各自特征性香氣的指標(biāo)實(shí)現(xiàn)了良好的區(qū)分，并顯示了每個(gè)紅棗樣品的特征揮發(fā)性化合物。

圖3 15 種市售紅棗的主成分分析結(jié)果

Conclusion

通過GC-IMS在15 個(gè)市售紅棗品種中鑒定出29 種香氣成分，其中醛類（10.42%～22.87%）、酮類（26.45%～42.06%）、醇類（2.42%～7.30%）和酯類（16.41%～26.86%）是紅棗中的主要香氣物質(zhì)。不同商品紅棗的香氣特征存在顯著差異（P<0.05），通過三維地形圖、特征指紋圖譜和主成分分析可以很好地區(qū)分不同品種紅棗的特征香氣。在15 個(gè)市售紅棗品種中，JSBZ、HMDZ和HPZ分別表現(xiàn)出顯著不同的香氣特征。

作者簡介

宋建新，食品科學(xué)與工程博士（后），沈陽藥科大學(xué)功能食品與葡萄酒學(xué)院教師，特聘副教授。主要研究方向?yàn)楣δ苁称凤L(fēng)味化學(xué)和營養(yǎng)科學(xué)。主持遼寧省教育廳課題一項(xiàng)、橫向課題三項(xiàng)以及學(xué)校科研啟動項(xiàng)目1 一項(xiàng)，以第一作者或通訊作者發(fā)表科技論文24 篇，其中SCI論文13篇，授權(quán)國家發(fā)明專利2 件。兼任Journal of Polyphenols編委，Journal of Future Foods、Food & Medicine Homology、Food Safety and Health、《食品研究與開發(fā)》《中國果菜》等青年編輯，《國家農(nóng)產(chǎn)品加工科技創(chuàng)新聯(lián)盟》會員、《天津食品學(xué)會》會員，以及Food Chemistry、Journal of Agriculture and Food Chemistry、LWT-Food Science and Technology、Journal of Food Composition and Analysis、《食品科學(xué)》《食品研究與開發(fā)》等雜志的審稿專家。主講課程《葡萄酒工程學(xué)》《食品工廠設(shè)計(jì)》《食品感官評價(jià)》《葡萄酒衛(wèi)生學(xué)》等。

Assessment of the aroma profiles of 15 commercial Chinese jujubes using gas chromatography-ion mobility spectrometry

Jianxin Songa*, Junguo Wanga, Fangyuan Weia, Tong Zhanga, Xin Lia, Xiaoya Pana, Mengyuan Zhaoa, Chao Zhangb, Xiaodong Wangc*, Junran Chend*

aSchool of Functional Food and Wine, Shenyang Pharmaceutical University, Shenyang 110016, China

bKey Laboratory of Vegetable Postharvest Processing, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Institute of Agri-food Processing and Nutrition, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing 100097, China

cSchool of Biological Science and Food Engineering, Chuzhou University, Chuzhou 239000, China

dState Key Laboratory of Food Nutrition and Safety, College of Food Science and Engineering, Tianjin University of Science and Technology, Tianjin 300457, China

*Corresponding authors.

Abstract

Jujube is the homology of medicine and food, which popular for its characteristic flavor. Aroma is one of the most key factors that determining the quality of commercial Chinese jujube. In this study, gas chromatography ion mobility spectrometry (GC-IMS) was applied for aroma characterization of 15 varieties of commercial Chinese jujubes. Results showed that a total of 29 aroma compositions were identified, and aldehydes (10.42%?22.87%), ketones (26.45%?42.06%), alcohols (2.42%?7.30%), and esters (16.41%?26.86%) were common in 15 varieties of commercial Chinese jujubes. 3-Hydroxy-2-butanone, methyl acetate, benzaldehyde, 2,3-butanedione and 2-methylbutyric acid contributed great to the aroma profiles of different commercial Chinese jujubes. Moreover, significant differences (P < 0.05) of aroma profiles were found among 15 varieties of commercial Chinese jujubes, and it can be well distinguished by 3D-topographic, characteristic fingerprint and principal component analysis (PCA) results. In conclusion, JSBZ (Ji Shan Ban Zao), HMDZ (Ha Mi Da Zao) and HPZ (Hu Ping Zao) respectively presented significantly different aroma profile characteristics. GC-IMS instrument and PCA statistical method were superior and effective in assessing the differences of aroma profiles of different commercial Chinese jujubes.

Reference:

SONG J X, WANG J G, WEI F Y, et al. Assessment of the aroma profiles of 15 commercial Chinese jujubes using gas chromatography-ion mobility spectrometry[J]. Journal of Future Foods, 2026, 6(3): 430-438. DOI:10.1016/j.jfutfo.2025.04.010.

文章翻譯由作者團(tuán)隊(duì)提供

編輯：龔藝；責(zé)任編輯：梁安琪

封面圖片來源：攝圖網(wǎng)

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為系統(tǒng)提升我國食品營養(yǎng)與安全的科技創(chuàng)新策源能力，加速科技成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化，推動食品產(chǎn)業(yè)向綠色化、智能化、高端化轉(zhuǎn)型升級，由北京食品科學(xué)研究院、中國食品雜志社《食品科學(xué)》雜志（EI收錄）、中國食品雜志社《Food Science and Human Wellness》雜志（SCI收錄）、中國食品雜志社《Journal of Future Foods》雜志（ESCI收錄）主辦，合肥工業(yè)大學(xué)、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)、安徽省食品行業(yè)協(xié)會、安徽大學(xué)、合肥大學(xué)、合肥師范學(xué)院、北京工商大學(xué)、中國科技大學(xué)附屬第一醫(yī)院臨床營養(yǎng)科、安徽糧食工程職業(yè)學(xué)院、安徽省農(nóng)科院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所、安徽科技學(xué)院、皖西學(xué)院、黃山學(xué)院、滁州學(xué)院、蚌埠學(xué)院共同主辦的“ 第六屆食品科學(xué)與人類健康國際研討會 ”，將于 2026年8月15-16日（8月14日全天報(bào)到） 在 中國 安徽 合肥 召開。

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