黑胡椒、白胡椒和青胡椒分別通過日曬脫水、去皮脫水、凍干脫水制得的干果。本研究比較黑胡椒、白胡椒、青胡椒3 種干果和胡椒鮮果的精油風味特征。通過GC-MS法鑒定不同胡椒的精油成分，采用電子鼻和感官分析胡椒精油的風味特征，結合PLSR分析胡椒精油的風味特征及三者變量的相關性。電子鼻分析 樣品在40 ℃下孵化1?min，頂空分析注射量為1?500?μL，采集延遲為210?s，注射器溫度為50 ℃。感官評價 采用定量描述分析法對不同胡椒精油進行評價。針對5種感官屬性進行評分，包括草本、芳香、胡椒香、松木香、刺鼻。呈味強度采用10分制，其中0分表示沒有味道，10分表示味道最強。如表1所示，4 種胡椒精油共檢測出48 種揮發性化合物，包括9 種單萜烯類、21 種倍半萜烯類、13 種醇類、2 種醛類、2 種酮類、1 種醚與氧化物類，其中共有揮發性成分26 種，黑胡椒精油主要成分為β-石竹烯、3-蒈烯、D-檸檬烯、β-蒎烯、δ-欖香烯、(-)-α-胡椒烯、β-月桂烯、(+)-α-蒎烯、萜品油烯、α-律草烯等，白胡椒精油主要成分為D-檸檬烯、3-蒈烯、β-蒎烯、δ-欖香烯、β-月桂烯、β-石竹烯、α-律草烯、(+)-α-蒎烯、萜品油烯、(-)-α-胡椒烯等，青胡椒精油主要成分為β-石竹烯、蒈烯、δ-欖香烯、D-檸檬烯、β-蒎烯、(-)-α-胡椒烯、α-律草烯、(+)-α-蒎烯、β-月桂烯、萜品油烯等，胡椒鮮果精油主要成分為β-石竹烯、3-蒈烯、β-蒎烯、D-檸檬烯、(+)-α-蒎烯、β-月桂烯、δ-欖香烯、萜品油烯、(-)- α-胡椒烯、α-律草烯等。
從表2可以看出，黑胡椒、白胡椒、青胡椒、胡椒鮮果4 種原料提取的胡椒精油分別檢測鑒定出38、34、38、36 種成分，均以萜烯類化合物為主。黑胡椒精油、青胡椒精油、胡椒鮮果精油的揮發性成分中β-石竹烯含量最高，且均顯著高于白胡椒含量，前后兩部分最大的差別在于是否脫皮，說明胡椒果皮中可能含有豐富的β-石竹烯物質。4 種精油的3-蒈烯含量相差不大，表明胡椒加工方式對該物質影響較小。
白胡椒精油中檢測出右旋樟腦、2-(4-甲基苯基)丙-2-醇，黑胡椒、青胡椒中未檢測出；青胡椒精油檢測出(+)-γ-古蕓烯、反式-橙花叔醇，而其他2 種干果沒有檢測到。3 種干果的精油成分差異可能是與原料處理方法、干燥方法及精油組分的揮發性及化學結構密切相關。鮮果精油中的(+)-α-蒎烯含量明顯高于干果，δ-欖香烯、(-)-α-胡椒烯、α-律草烯含量均低于其他3 種干果，鮮果精油中的(-)-表藍桉醇、(2Z,6E)-金合歡醛和E,E-金合歡醛3 種化合物在其他3 種干果中未檢出，4-萜烯醇、順式-檜萜醇2 種醇類化合物在其他3 種干果中均被檢測出，而鮮果中沒有檢測出，鮮果和干果成分的這些差異，可能與產品的加工工藝有關，加工環節可能會造成胡椒精油成分的組成及含量變化。為了顯示4 種胡椒精油的風味差異，通過PCA對電子鼻數據進行分析。如圖3所示，前2 個PC累計貢獻率高達99.968 1%，說明這2 個PC能夠反映樣本整體信息。4 種精油樣本相互獨立，說明彼此之間風味存在差異，這2 個PC可以代表樣品的主要風味成分。胡椒鮮果精油位于圖3的左半部，青胡椒精油位于圖3的右半部，因此在PC1中，可以區分胡椒鮮果精油、青胡椒精油。胡椒鮮果精油、青胡椒精油位于圖3的上半部，兩者具有一定的相似性，而黑胡椒精油位于下半部，因此在PC2中，可以區分黑胡椒精油與胡椒鮮果精油、青胡椒精油。白胡椒精油分布在左半部和上半部，不能與其他胡椒精油明顯區分。這些結果表明，電子鼻結合PCA區分4 種胡椒精油具有一定的局限性。
判別因子分析（discriminant function analysis，DFA）是在充分保留現有信息的前提下，使同類數據間的差異性盡量縮小，不同類數據間的差異盡量擴大。通過DFA對電子鼻數據進行分析，進一步確定測量值的辨別度。如圖4所示，DF1、DF2的貢獻率分別為92.956 0%、7.026 0%。胡椒鮮果精油位于圖4的左下部，青胡椒精油位于左上部，黑胡椒精油位于右上部，白胡椒精油位于右下部。4 個胡椒精油樣本組內分布集中且離散程度小，組間分布分散離散程度大，說明DF1和DF2可以區分不同胡椒的精油氣味。
如圖5所示，對不同胡椒精油的5 種感官屬性（即草本、芳香、胡椒香、松木香、刺鼻）的數據進行雷達分析。單因素方差分析表明，胡椒鮮果精油的芳香屬性評分顯著高于白胡椒精油（P＜0.05），與黑、青胡椒精油無顯著差異（P＞0.05），這與4 種精油成分有關，因為感官香氣的差異主要由所含有的揮發性物質差異導致。白胡椒精油的刺鼻，屬性顯著高于黑胡椒精油、胡椒鮮果精油（P＜0.05），是由于白胡椒生產過程中產生的3-甲基吲哚、4-甲基苯酚、3-甲基苯酚和丁酸有異味，但是胡椒精油中并未檢測到，可能因為這些化合物含量低于檢出限，而這類化合物的閾值很低導致。4 種胡椒精油草本、胡椒香、松木香屬性的強度沒有顯著差異（P＞0.05），但鮮果精油得分比干果精油的略高，因為鮮果精油的(+)-α-蒎烯、β-月桂烯等成分含量高于干果。
由圖6可知，胡椒鮮果精油的接受度最高，其次是黑胡椒精油、青胡椒精油，最后是白胡椒精油，與定量描述分析結果一致。鮮果精油接受度得分顯著高于其他精油，因為胡椒鮮果精油的草本、芳香、胡椒香屬性得分均高于其他胡椒精油，松木香屬性與青胡椒精油得分相同，高于黑、白胡椒精油得分，刺鼻屬性低于其他精油，胡椒鮮果精油的接受度最高。
為探究精油化合物、電子鼻分析和描述性感官評價的相關性，將精油化合物、電子鼻作為X變量，描述性感官評價作為Y變量，對4 種胡椒精油進行PLSR分析。如圖7所示，2 個橢圓之間的感官特征參數可能與精油成分和電子鼻響應值相關性較強，而內部橢圓內的相關性較弱。圖7A中樣本與感官屬性分布近，則相關性強。圖7B中，位于同一象限的樣本之間相關性較強，且感官屬性與同象限變量相互接近，具有正相關，與對角象限中的變量，具有負相關。由圖7可知，前2 個變量建立的PLSR模型解釋了74%的X變量和92%的Y變量。圖7B表明草本、胡椒香和芳香的屬性與(＋)-α-蒎烯、(-)-表藍桉醇、(2Z,6E)-金合歡醛、E,E-金合歡醛、β-蒎烯、β-月桂烯呈正相關，與大根香葉烯、α-萜品醇、δ-欖香烯、芳樟醇呈負相關。刺鼻屬性與順式-檜萜醇、α-律草烯、β-蓽澄茄烯、(-)-氧化石竹烯、桉油烯醇、(-)-桉油烯醇、α-紅沒藥醇呈正相關，與(-)-α-古蕓烯、α-木羅烯、δ-畢橙茄醇負相關。松木香在解釋方差50%的橢圓內，不能被氣體傳感器聚集在一起，這些傳感器對4 種胡椒精油共有的風味成分β-蒎烯、β-月桂烯、γ-萜品烯有相似的響應值。
如圖7可知，4 種胡椒精油可以相互區分，與DFA的結果一致。芳香、草本、胡椒香屬性與所有電子鼻傳感器呈正相關，刺鼻屬性與所有傳感器呈負相關，松木香位于內橢圓內部，不能被模型所解釋。胡椒鮮果精油在芳香、草本、胡椒香這些風味屬性與其他3 種精油有明顯區分，白胡椒精油與其他3 種胡椒精油最大的區分在于刺鼻屬性，這些結論與感官評價結果相符合。通過GC-MS法、電子鼻和感官分析結合PLSR分析4 種胡椒精油的風味特征及三者變量的相關性。4 種精油共鑒定出48 種化合物，主要成分均為β-石竹烯、3-蒈烯、D-檸檬烯、β-蒎烯等，且DFA法比PCA區分效果更好。胡椒鮮果精油綜合感官評價高于其他3 種精油。PLSR分析結果表明，胡椒精油的芳香、草本、胡椒香屬性與(+)-α-蒎烯成分呈正相關。
來源：感官科學與評定 ，轉載請注明來源。
參考文獻：段夢雅,王福清,吳桂蘋,李鑫,谷風林,林毅,侯梅芳.4種胡椒精油風味特征分析[J].食品科學,2022,43(08):213-219.
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