川木瓜对传统药膳鸭汤的风味影响

摘 要： 以川木瓜粉、川木瓜片为研究对象，分别熬制药膳鸭汤，采用定量感官描述法评价其风味特征，并使用电子舌、气相色谱-离子迁移谱技术检测药膳炖煮中化合物的变化情况，从而考察不同形态川木瓜对药膳鸭汤风味的影响。结果表明：川木瓜粉炖鸭汤的感官评价最好，具有麦芽香味和金属气味;电子舌的鲜味强度值由高到低分别为川木瓜粉剂组、川木瓜片剂组、无川木瓜组;气相色谱-离子迁移谱技术共检测出54种挥发性化合物，包括醛类23种、醇类7种、烯烃类9种、酮类7种、酯类3种、杂环类3种以及酸类2种;川木瓜粉剂熬制药膳鸭汤后烯类化合物溶出较高，而川木瓜片熬制药膳鸭汤后醇类、酮类、醛类化合物溶出较高，从烯类化合物活性分析认为川木瓜粉剂药理作用最佳。研究结果为药膳鸭汤风味品质提升提供理论参考。

关键词： 川木瓜;药膳鸭汤;定量感官描述;气相色谱-离子迁移谱;风味特征

中图分类号： TS 972.161"" 文献标志码： A"" 文章编号：

2095-8730（2024）03-0072-08

川木瓜，又称皱皮木瓜或贴梗海棠等，属于蔷薇科植物，全果均可入药，其化学成分复杂，含有多糖、黄酮、有机酸等多种活性物质［1］，既可当作水果食用，又可作为药材。药食两用，指在我国传统中医药学和食疗学中既可药用又可食用的物质，是我国人民在生产实践中基于药食同源理论对药物和食物两者关系的归纳［2］。川木瓜具有舒筋活络、化湿健胃的作用［3］，川木瓜作为药食两用食材在四川、广西地区大面积种植［4］，晾晒风干后通常制成片剂、粉剂保存。关于川木瓜的研究主要集中在川木瓜活性物质，如多糖、黄酮等［5-6］方面。鸭肉对人体有滋阴补肾、利尿消肿的作用［7］，匡威等［8］对鸡鸭肉类制品风味物质及其分析方法研究进展进行了综述；邵颖等［9］对商城老鸭汤的制备工艺条件进行了优化；吕威等［10］利用感官评定、挥发性风味物质测定等方法研究了腌制方式对腊番鸭品质的影响。目前对川木瓜炖鸭药膳汤的相关研究未见报道，不同方式加工后的川木瓜作为食材风味特征会有较大的变化，研究不同形态川木瓜在药膳炖汤中风味的变化情况，对推动普及药食同源、推广药膳改善健康以及提高药膳汤品风味和品质具有很好的参考和指导意义。

分子感官科学中常用的气相色谱-离子迁移谱技术（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）具有检测样品灵敏度高、选择性广、操作简单的优点［11］;定量感官描述法（quantitative descriptive analysis，QDA）是传统感官描述的优化和改进，由感官描述人对样品进行描述分析和评分［12］。QDA感官评价小组成员经过了严格培训，可以对产品之间的感官差异进行可靠和精确的量化，从而获得详细、准确、稳定和可重复的感官评价结果，因此，QDA是食品加工行业质量控制的重要工具［13］。陈嵘峰等［14］ 就采用感官评价法研究了莲藕素丸配方中不同因素添加量对成品口感的影响，基于这些新的分析方法和手段，本研究以不同形态的川木瓜为样本，分别熬制药膳鸭汤，采用QDA、GC-IMS、电子舌（electronic-tongue，E-tongue）等分子感官技术，使用主成分分析法（Principal components analysis，PCA）、偏最小二乘法（partial least-squares discrimination analysis， PLS-DA）等多元统计方法，分析川木瓜药膳鸭汤风味物质的变化情况，为药膳产品开发及药膳技术的发展提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

德仁堂牌川木瓜片、德仁堂牌川木瓜粉、湘佳牌麻鸭、矿泉水、盐、生姜、大葱：市售。C4～C9正酮标准品：西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司。

1.2 仪器与设备

α-ASTREE型电子舌：法国阿尔法莫斯仪器公司;YCQ-300超声波机：连云港佑源医药设备制造有限公司;HY-30电磁炉：广东美的生活电器制造有限公司;WP-UP-UV-20型去离子水机：四川沃特尔水处理设备公司;ZRX-26956型电子天平：北京中祥瑞科技有限公司;Flavour Spec气相色谱-离子迁移谱联用仪：德国G.A.S.公司;S20 mL顶空瓶：北京谱朋科技有限公司;APB-08A2C06破壁机：佛山市海迅电器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品制备

参照杨仁军等［15］的方法并稍做修改。将洗净后的鸭肉切成2 cm大小的块状，随机分成3组，每组300 g。

炖制工艺：将鸭肉沸水下锅焯水30 s，然后用清水洗净。按鸭肉与矿泉水质量比为1∶4放入锅中，并加入生姜5 g和大葱20 g。样品A为参照组不加药材，样品B、C分别添加川木瓜片和川木瓜粉各10 g，将锅置于1 500 W电磁炉上，烧开后转小火300 W炖煮40 min，3个样品分别添加食盐1 g调味。炖煮完成的样品分别编号待检。

1.3.2 定量感官描述法

定量感官描述法参照赵丽丽等［16］的方法并稍做修改。感官评价由8名师生（男女各半，平均年龄27岁）组成，所有小组成员前期进行过定量感官描述法培训，有丰富的感官评价经验，感官评价在专业感官评价教室进行。首先由小组成员进行分解讨论，初步形成多种气味描述词汇表并采用9分制强度等级对样品进行强度评价，计算几何平均值得分M，其计算公式见式（1）。

M=C×Q（1）

式中：M为感官定量描述词汇几何平均值得分，C为描述词汇的实际出现次数，Q为描述词汇对应的强度。最后根据其M值高低顺序，分别进行方差分析验证，最终确定黄瓜味、金属味、蘑菇味、柑橘味、麦芽味、坚果味为药膳鸭汤风味感官评价词。

采用9分制强度等级进行评价，将样品分别编号放入锥形瓶中，随机打乱顺序进行气味嗅闻、滋味品评，通过感官特征评价词、强度等级进行定量感官描述。感官评价描述词定义和相应参考物见表1。

1.3.3 电子舌分析

样品处理：将3个样品先用细纱布过滤，取上清液20 mL，加入去离子水150 mL稀释，使用中性滤纸过滤，最后将80 mL 滤液移至电子舌专用烧杯并编号待检。

分析条件：自动进样，采集周期1.0 s，数据采集时间120 s，采集延迟10 s，搅拌速度1 r／s， 样品平行检测5次，样品间隔80 mL去离子水用于清洁感应器。取3次传感器在120 s 时3个相对稳定的数据进行分析。

1.3.4 气相色谱-离子迁移谱

参照陈臣等［17］的实验方法并稍做修改。分别称取样品各5 mL，置于20 mL顶空瓶（IMS专用瓶）中，编号待检;每个样品平行检测3 次。

进样条件：孵育温度80 ℃，孵育15 min;进样针温度80 ℃，顶空自动进样500 μL，转速500 r／min。

分析条件：使用MXT-5 金属毛细管气相色谱柱（15 m×0.53 mm×1 μm），色谱柱温度60 ℃。载气为N2（纯度≥99. 999 ％）。载气程序：初始流速2 mL／min保持2 min后，18 min内升至100 mL／min，流速保持30 min。漂移气流速保持150 mL／min。IMS 温度45 ℃。

数据分析：采用GC-IMS Flavor Spec分析化合物图谱，利用Library Search 软件数据库及NIST数据库对化合物定性，化合物定量采用半定量报告分析。

1.4 数据统计与分析

采用Microsoft Office Excel 2016进行数据统计计算;使用SPSS Statistics 22 进行方差分析;Origin 21作雷达图、柱状图、主成分图;GC-IMS配套Gallery Plot绘制指纹图谱;Metabo Analyst. （6.0） 绘制热图;SIMCA Version 14.1进行OPLS-DA分析。

2 结果与分析

2.1 定量感官描述结果

定量感官描述法是在食品风味剖面法、质地剖面法基础上发展起来的一种描述分析方法［18］，可以对感官描述结果进行量化分析，并通过雷达图直观看出风味差异。为探究不同形态川木瓜药膳鸭汤的风味特征差异，采用定量感官描述法进行风味分析，其结果如图1所示。3组样品风味差异较大，样品B与参照组样品A差异较小，而样品C明显差异较大。其中，样品B柑橘风味明显高于其他样品，风味呈现较好的柑橘香气和柑橘类的酸味;样品C麦芽甜香气味高于样品B，并且带有较浓的坚果风味，有研究表明醛类化合物具有令人愉悦的风味，如坚果味、麦芽香、奶酪味和青草味等香味［19］，样品C中的坚果味可能是含有醛类化合物的原因。定量感官描述明确川木瓜不同形态粉剂、片剂会让药膳鸭汤有不同的风味特征，且差异相对明显，其具体呈现特征和影响需进一步结合化合物特征分析。

2.2 电子舌检测结果

2.2.1 电子舌传感器味觉强度值分析

AHS-Sources、CTS-Saltiness、NMS-umami分别是电子舌表征样品的酸度、咸度、鲜度味道强度值感应器，可以直接用相对味道强度值表述样品的酸、咸、鲜味的强度结果［20］。图2是根据电子舌智能人工脂膜感应器检测到的味道强度值做的柱状图。明显可见加入川木瓜后炖制的鸭汤咸度显著下降，表明川木瓜可以降低药膳炖汤的咸度，且加入川木瓜后样品B、C呈现酸度增加趋势，从参照组的3.3上升到8.0、8.4，表明川木瓜会给炖制汤类带来较浓的酸味，丰富汤类的味道。鲜味强度值由高到低为C、 B、A，明显可见样品C鲜度最高，表明川木瓜粉剂对药膳炖汤的影响最大，呈现鲜味值最高。样品C风味最佳，说明川木瓜粉剂对汤类的咸度有较好的抑制作用。

2.2.2 电子舌传感器数据主成分分析（PCA）

主成分分析（PCA）是一种无监督模式统计方法，通过对大量数据的降维处理，能较好地识别样品之间的差异［20］。将电子舌传感器检测得到的数据进行主成分分析，其结果如图3所示，3个样品分别位于不同象限，每个样品无重叠现象，表明电子舌能够很好地区分样品，且第一主成分贡献率92.51％，第二主成分贡献率6.32％，表明降维后的主成分能够代表大多数样品信息。样品B位于第二象限靠近Y轴，远离样品C位于第三象限，表明川木瓜粉剂与片剂炖制药膳鸭汤的滋味特征值差异较大。

2.3 川木瓜药膳鸭汤气相色谱-离子迁移谱检测定性、定量结果（GC-IMS）

2.3.1 川木瓜药膳鸭汤GC-IMS图谱分析

附表1是GC-IMS检测结果，采用标品比对结合查询GC×IMS Library Search软件内置NIST数据库和IMS数据库对化合物进行定性、定量分析，RI是保留指数、Rt是保留时间、Dt是离子迁移时间。

为进一步探究不同形态的川木瓜炖鸭汤的风味差异，利用GC-IMS对3个鸭汤样品进行分析，得到GC-IMS三维图谱、对比差异图。图4左图是三维图谱X轴表示离子漂移时间，Y轴为保留时间，Z轴是信号强度峰。右图是差异对比图，图中黑色垂直线为反应离子峰（reaction ion peak，RIP），即横坐标1.0处的黑色竖线，反应离子峰右侧的每一个点代表一种挥发性化合物，颜色深浅代表单个化合物的信号强弱［21］。由图4可知，3个样品中绝大多数化合物的保留时间都在1 200 s以前，漂移时间都在0.5～ 1.0 ms之间。

图4明显可见样品B中代表化合物的信号强度颜色较深，大部分强度高于样品C，但是化合物数量低于样品C，表明样品B熬制的药膳鸭汤中一些特殊的化合物呈现的风味特征值可能高于样品C，但是样品C中化合物明含量明显高于样品B。其具体影响需要结合化合物进行定量、定性分析后作出判断。

为分析川木瓜药膳鸭汤中风味化合物在炖煮过程中的变化及样品间的差异，采用仪器自带的Gallery Plot插件生成风味化合物指纹图谱。如图5所示，图中每一行代表一个样品的信号峰（每个样品平行3次），每一列代表挥发性化合物的信号峰强度。图中亮点颜色越深就表示峰强度越大，含量就越高［21］。A、C区是3个样品相似的挥发性化合物，其中丙酮、壬醛-M、正戊醇-D、庚醛-M等含量较高。相关研究认为鸭汤中醛类化合物的含量较高，而醛类为脂肪氧化的产物，通常具有青草味、坚果味、干酪味和脂肪气味［22］;由B区可见，鸭汤中的丁醛、丙硫醇、2-正丁基呋喃、正戊醇-M、正己醛-D、丙烯醛等物质随着川木瓜片剂的加入，其含量逐渐降低，表明这一区域是川木瓜片剂特征风味区别于其他样品化合物的区域;由D区可见，样品C中2-蒎烯-D、2-蒎烯-M、二丙基二硫、β-蒎烯、月桂烯-D、月桂烯-M、双戊烯-D、α-松油烯、γ-松油烯等烯烃类化合物的含量随着川木瓜粉的加入，其含量明显上升表明这一区域是样品C特征化合物区域。

2.3.2 不同形态的川木瓜药膳鸭汤化合物定性、定量分析

采用峰面积归一法计算相对化合物浓度［23］，其结果如表2所示。GC-IMS共检测出54种挥发性化合物，包括醛类23种、醇类7种、烯类9种、酮类7种、酯类3种、杂环类3种、酸类2种。其中，醛类含量51.88％～60.98％，醛类由鸭肉中的脂肪氧化分解产生，由于鸭肉中含有大量不饱和脂肪酸，经加热煮制过程中氧化分解，产生醛、酮、酸、醇、呋喃等多种挥发性化合物［24］。样品C醛类含量低于样品A、B，这与感官定量描述推测结果不一致，应该是感官评价主体评鉴员的个体差异导致。王雨晨等［25］的研究也认为感官描述具有主观性和个体差异，需要结合仪器检测，以实现对药材气味的客观鉴别。其次是酮类含量12.38％～13.49 ％，酮类化合物是酶降解过程中多不饱和脂肪酸热氧化产生，氨基酸降解产生的，一般对风味具有修饰作用［26］。烯类含量6.46％～12.27 ％，有研究报道烯类中的单萜烯和倍半萜烯是很多药用植物抽提物中的主要成分，具有很强的生物活性和药理作用［27］。本研究发现用川木瓜粉炖制药膳鸭汤，其中的烯类化合物含量是川木瓜片剂的2倍，研究结果能证实粉剂对药膳鸭汤的药理性效果远高于用片剂制作的药膳效果。

2.3.3 川木瓜药膳鸭汤GC-IMS化合物相对浓度主成分分析（PCA）

对不同形态的川木瓜炖鸭汤进行主成分分析，结果见图6。PC2贡献率为20.46％，PC1贡献率为79.54％，两者累计贡献率大于80 ％，表明该数据能够很好地反映样品整体信息。3个样品位于不同象限，表明样品风味特征差异明显。主成分双标图中3个样品距离较远，样品A距X轴最近，说明3个样品挥发性风味化合物差异较大。样品A与反-2-辛烯醛-D（距离较近）显著相关，从而使样品呈青草味、坚果味和脂肪味;样品B与壬醛（距离较近）显著相关，从而使样品呈脂肪香味、柑橘味和清新的青草香味;样品C与异戊醛（距离较近）相关，从而使样品呈麦芽甜香，3-甲硫基丙醛会使样品呈烤土豆味。

2.3.4 川木瓜药膳鸭汤化合物聚类分析

为更好地观察鸭汤样品中挥发性化合物的差别，使用MetaboAnalyst绘制化合物聚类热图，热图中黑色代表浓度含量较高，白色代表浓度含量较低，其结果见附图1。样品A（参照组）化合物浓度显著差异于样品B、C;样品C（粉剂组）中α-松油烯、月桂烯-M、2-正戊基呋喃、月桂烯-D、β-蒎烯、戊醛-D、γ-松油烯、异戊醛等化合物相对浓度含量显著差异于样品B，表明川木瓜粉剂炖煮药膳鸭汤的风味主要由大量的烯类化合物呈现;样品B（片剂组）中丁醛、2-丁酮-D、丙硫醇、丙醇、1-戊稀-3-酮、正辛醛-M、壬醛-D、正辛醛-D、庚醛-M、壬醛-M、呋喃-3-甲醇、2-丁酮-D、丙酮、3-甲硫基丙醛、苯甲醛等化合物相对浓度含量显著差异于样品C，表明川木瓜片剂炖煮药膳鸭汤的风味主要由大量的醇类、醛类、酮类化合呈现。

热图聚类结果显示：川木瓜粉剂炖制药膳鸭汤会溶出较多的烯类化合物，而川木瓜片剂炖煮药膳鸭汤溶出较多的醇类、醛类、酮类，使药膳的风味产生较大差异。

2.4 川木瓜药膳鸭汤偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）

偏最小二乘判别分析是一种有监督模式识别的多元统计分析方法，可以使组间区分最大化，有利于寻找差异代谢物［28］。为进一步探究不同形态的川木瓜在药膳鸭汤中风味化合物的差异，以GC-IMS检测出的化合物为因变量，不同形态的川木瓜炖鸭汤样品为自变量，进行PLS-DA分析，其结果见图7。上图是PLS-DA主成分得分图，收集到的所有样本信号值在95％置信区圆圈内［23］，说明该图能很好地反应不同样本之间的差异。样品分布在4个象限，其中样品A位于第四象限中，样品B位于第三象限，均靠近X轴，表明第一主成分对其影响较大［29］;样品C横跨一、二象限，靠近Y轴，表明第二主成分对其影响较大。下图通过交叉验证预测方差分析，对模型各指标进行200次置换检验，以验证建立的PLS-DA模型是否出现过拟合现象［30］。置换检验得到R2X=0.951，R2Y=0.988，Q2=0.951，Q2与Y轴的截距为负值，且R2和Q2的回归线的斜率均大于1，说明该模型未出现拟合现象，具有较好的稳定性和预测能力。

为获得PLS-DA模型中不同形态的川木瓜炖制药膳鸭汤样本中的关键性差异物质，通过计算变量投影重要性（variable importance in the projection，VIP）来评估筛选出每个变量对样本的影响程度和解释能力［31］。VIP值越高，差异越显著（即VIP大于1），说明该挥发性物质对样本有较大的重要性。如图8所示，共筛选出VIPgt;1的关键性化合物23种，其中8种烯烃类化合物，7种醛类，表明醛类和烯烃类化合物为川木瓜炖鸭汤的关键性物质种类。

3 结论

本研究采用定量感官描述法，用GC-IMG分析和电子舌分析结合主成分分析对不同形态的川木瓜炖鸭汤进行风味物质检测及定性分析。感官评价结果表明：不同形态川木瓜炖制药膳鸭汤风味特征差异较大，其中川木瓜粉剂炖鸭汤在感官评价中的整体香味表现最佳，受消费者喜爱并呈现出麦芽香味和坚果香味。3个样品在GC-IMS指纹图谱中，样品A与样品C有明显特征峰区域，样品B的化合物含量低于样品C。GC-IMS共检测出54种挥发性化合物，包括醛类23种，醇类7种，烯烃类9种，酮类7种，酯类3种，杂环类3种，酸类2种。电子舌分析结果显示粉剂川木瓜炖煮鸭汤的滋味较好。研究发现川木瓜粉剂在炖煮后溶出化合物主要为烯类化合物，川木瓜片剂在炖煮后溶出的化合物主要为醇类、酮类、醛类。对不同形态药食同源食材的风味进行分析，可以为今后药膳风味开发提供参考。

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The impact of Sichuan papaya on the flavor of traditional medicinal duck soup

TANG Yingming1，2， CHEN Meng1， ZHANG Hao1， ZHAN Ke3， LI Lingqing1， HE Xingyao1， LI Xiang1，4

（1.School of Culinary Science， Sichuan Tourism University， Chengdu， Sichuan 610100，China; 2.Sichuan Cuisine Artificial Intelligence Key Laboratory， Sichuan Tourism University， Chengdu， Sichuan 610100，China; 3.School of Comprehensive Health Industry， Sichuan Tourism University， Chengdu， Sichuan 610100，China;4.Prefabricated Food Industry College， Sichuan Tourism University， Chengdu， Sichuan， 610100，China）

Abstract： Sichuan papaya powder and Sichuan papaya slices were used to simmer the medicinal duck soup， respectively. The flavor characteristics were evaluated by quantitative sensory description， and the changes of the compounds during the cooking process were detected using an electronic tongue （e-tongue） and gas chromatography-ion mobility spectrometry （GC-IMS） to investigate the effect of different forms of Sichuan papaya on the flavor of the medicinal duck soup. The results showed that the stewed duck soup made with Sichuan papaya powder had the best sensory evaluation， exhibiting malt aromas and metallic smell. The umami intensity values measured by the e-tongue in ascending order were Sichuan papaya powder group， Sichuan papaya slice group， no Sichuan papaya group. GC-IMS detected a total of 54 volatile compounds， including 23 aldehydes， 7 alcohols， 9 olefins， 7 ketones， 3 esters， 3 heterocyclic compounds， and 2 acids. The medicinal duck soup made with Sichuan papaya powder had a higher dissolution of olefin compounds， while the one made with Sichuan papaya slices showed higher dissolution of alcohols， ketones and aldehydes. Analysis of the activity of olefin compounds suggests that powdered form has the best pharmacological effect. The results provide theoretical references for the enhancement of flavor quality of medicinal duck soup.

Key words：

Sichuan papaya; medicinal duck soup; quantitative sensory description; gas chromatography-ion mobility spectroscopy; flavor characteristics

（责任编辑：赵 勇）