黑胡椒、白胡椒和青胡椒分别通过日晒脱水、去皮脱水、冻干脱水制得的干果。本研究比较黑胡椒、白胡椒、青胡椒3 种干果和胡椒鲜果的精油风味特征。通过GC-MS法鉴定不同胡椒的精油成分，采用电子鼻和感官分析胡椒精油的风味特征，结合PLSR分析胡椒精油的风味特征及三者变量的相关性。电子鼻分析 样品在40 ℃下孵化1 min，顶空分析注射量为1 500 μL，采集延迟为210 s，注射器温度为50 ℃。感官评价 采用定量描述分析法对不同胡椒精油进行评价。针对5种感官属性进行评分，包括草本、芳香、胡椒香、松木香、刺鼻。呈味强度采用10分制，其中0分表示没有味道，10分表示味道最强。如表1所示，4 种胡椒精油共检测出48 种挥发性化合物，包括9 种单萜烯类、21 种倍半萜烯类、13 种醇类、2 种醛类、2 种酮类、1 种醚与氧化物类，其中共有挥发性成分26 种，黑胡椒精油主要成分为β-石竹烯、3-蒈烯、D-柠檬烯、β-蒎烯、δ-榄香烯、(-)-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为D-柠檬烯、3-蒈烯、β-蒎烯、δ-榄香烯、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为β-石竹烯、蒈烯、δ-榄香烯、D-柠檬烯、β-蒎烯、(-)-α-胡椒烯、α-律草烯、(+)-α-蒎烯、β-月桂烯、萜品油烯等，胡椒鲜果精油主要成分为β-石竹烯、3-蒈烯、β-蒎烯、D-柠檬烯、(+)-α-蒎烯、β-月桂烯、δ-榄香烯、萜品油烯、(-)- α-胡椒烯、α-律草烯等。
从表2可以看出，黑胡椒、白胡椒、青胡椒、胡椒鲜果4 种原料提取的胡椒精油分别检测鉴定出38、34、38、36 种成分，均以萜烯类化合物为主。黑胡椒精油、青胡椒精油、胡椒鲜果精油的挥发性成分中β-石竹烯含量最高，且均显著高于白胡椒含量，前后两部分最大的差别在于是否脱皮，说明胡椒果皮中可能含有丰富的β-石竹烯物质。4 种精油的3-蒈烯含量相差不大，表明胡椒加工方式对该物质影响较小。
白胡椒精油中检测出右旋樟脑、2-(4-甲基苯基)丙-2-醇，黑胡椒、青胡椒中未检测出；青胡椒精油检测出(+)-γ-古芸烯、反式-橙花叔醇，而其他2 种干果没有检测到。3 种干果的精油成分差异可能是与原料处理方法、干燥方法及精油组分的挥发性及化学结构密切相关。鲜果精油中的(+)-α-蒎烯含量明显高于干果，δ-榄香烯、(-)-α-胡椒烯、α-律草烯含量均低于其他3 种干果，鲜果精油中的(-)-表蓝桉醇、(2Z,6E)-金合欢醛和E,E-金合欢醛3 种化合物在其他3 种干果中未检出，4-萜烯醇、顺式-桧萜醇2 种醇类化合物在其他3 种干果中均被检测出，而鲜果中没有检测出，鲜果和干果成分的这些差异，可能与产品的加工工艺有关，加工环节可能会造成胡椒精油成分的组成及含量变化。为了显示4 种胡椒精油的风味差异，通过PCA对电子鼻数据进行分析。如图3所示，前2 个PC累计贡献率高达99.968 1%，说明这2 个PC能够反映样本整体信息。4 种精油样本相互独立，说明彼此之间风味存在差异，这2 个PC可以代表样品的主要风味成分。胡椒鲜果精油位于图3的左半部，青胡椒精油位于图3的右半部，因此在PC1中，可以区分胡椒鲜果精油、青胡椒精油。胡椒鲜果精油、青胡椒精油位于图3的上半部，两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，可以区分黑胡椒精油与胡椒鲜果精油、青胡椒精油。白胡椒精油分布在左半部和上半部，不能与其他胡椒精油明显区分。这些结果表明，电子鼻结合PCA区分4 种胡椒精油具有一定的局限性。
判别因子分析（discriminant function analysis，DFA）是在充分保留现有信息的前提下，使同类数据间的差异性尽量缩小，不同类数据间的差异尽量扩大。通过DFA对电子鼻数据进行分析，进一步确定测量值的辨别度。如图4所示，DF1、DF2的贡献率分别为92.956 0%、7.026 0%。胡椒鲜果精油位于图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 个胡椒精油样本组内分布集中且离散程度小，组间分布分散离散程度大，说明DF1和DF2可以区分不同胡椒的精油气味。
如图5所示，对不同胡椒精油的5 种感官属性（即草本、芳香、胡椒香、松木香、刺鼻）的数据进行雷达分析。单因素方差分析表明，胡椒鲜果精油的芳香属性评分显著高于白胡椒精油（P＜0.05），与黑、青胡椒精油无显著差异（P＞0.05），这与4 种精油成分有关，因为感官香气的差异主要由所含有的挥发性物质差异导致。白胡椒精油的刺鼻，属性显著高于黑胡椒精油、胡椒鲜果精油（P＜0.05），是由于白胡椒生产过程中产生的3-甲基吲哚、4-甲基苯酚、3-甲基苯酚和丁酸有异味，但是胡椒精油中并未检测到，可能因为这些化合物含量低于检出限，而这类化合物的阈值很低导致。4 种胡椒精油草本、胡椒香、松木香属性的强度没有显著差异（P＞0.05），但鲜果精油得分比干果精油的略高，因为鲜果精油的(+)-α-蒎烯、β-月桂烯等成分含量高于干果。
由图6可知，胡椒鲜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，与定量描述分析结果一致。鲜果精油接受度得分显著高于其他精油，因为胡椒鲜果精油的草本、芳香、胡椒香属性得分均高于其他胡椒精油，松木香属性与青胡椒精油得分相同，高于黑、白胡椒精油得分，刺鼻属性低于其他精油，胡椒鲜果精油的接受度最高。
为探究精油化合物、电子鼻分析和描述性感官评价的相关性，将精油化合物、电子鼻作为X变量，描述性感官评价作为Y变量，对4 种胡椒精油进行PLSR分析。如图7所示，2 个椭圆之间的感官特征参数可能与精油成分和电子鼻响应值相关性较强，而内部椭圆内的相关性较弱。图7A中样本与感官属性分布近，则相关性强。图7B中，位于同一象限的样本之间相关性较强，且感官属性与同象限变量相互接近，具有正相关，与对角象限中的变量，具有负相关。由图7可知，前2 个变量建立的PLSR模型解释了74%的X变量和92%的Y变量。图7B表明草本、胡椒香和芳香的属性与(＋)-α-蒎烯、(-)-表蓝桉醇、(2Z,6E)-金合欢醛、E,E-金合欢醛、β-蒎烯、β-月桂烯呈正相关，与大根香叶烯、α-萜品醇、δ-榄香烯、芳樟醇呈负相关。刺鼻属性与顺式-桧萜醇、α-律草烯、β-荜澄茄烯、(-)-氧化石竹烯、桉油烯醇、(-)-桉油烯醇、α-红没药醇呈正相关，与(-)-α-古芸烯、α-木罗烯、δ-毕橙茄醇负相关。松木香在解释方差50%的椭圆内，不能被气体传感器聚集在一起，这些传感器对4 种胡椒精油共有的风味成分β-蒎烯、β-月桂烯、γ-萜品烯有相似的响应值。
如图7可知，4 种胡椒精油可以相互区分，与DFA的结果一致。芳香、草本、胡椒香属性与所有电子鼻传感器呈正相关，刺鼻属性与所有传感器呈负相关，松木香位于内椭圆内部，不能被模型所解释。胡椒鲜果精油在芳香、草本、胡椒香这些风味属性与其他3 种精油有明显区分，白胡椒精油与其他3 种胡椒精油最大的区分在于刺鼻属性，这些结论与感官评价结果相符合。通过GC-MS法、电子鼻和感官分析结合PLSR分析4 种胡椒精油的风味特征及三者变量的相关性。4 种精油共鉴定出48 种化合物，主要成分均为β-石竹烯、3-蒈烯、D-柠檬烯、β-蒎烯等，且DFA法比PCA区分效果更好。胡椒鲜果精油综合感官评价高于其他3 种精油。PLSR分析结果表明，胡椒精油的芳香、草本、胡椒香属性与(+)-α-蒎烯成分呈正相关。
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参考文献：段梦雅,王福清,吴桂苹,李鑫,谷风林,林毅,侯梅芳.4种胡椒精油风味特征分析[J].食品科学,2022,43(08):213-219.
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