中国八地区紫皮大蒜挥发性成分的HS-SPME/GC-MS与电子鼻联合表征研究

研究人员针对中国不同产区紫皮大蒜风味特征缺乏系统研究的问题，采用HS-SPME/GC-MS和电子鼻技术对8个产区紫皮大蒜的挥发性成分进行综合分析。鉴定出36种挥发性化合物，发现二烯丙基二硫醚和3H-1,2-二硫杂环戊烯是主要含硫化合物，电子鼻传感器W5S和W2W对大蒜特征风味最敏感。通过多变量统计分析将8个品种分为3类，为优质大蒜品种选育提供了理论依据。该研究首次系统揭示了中国紫皮大蒜的区域化风味特征。

　　

大蒜作为药食同源的重要作物，其独特风味主要来源于挥发性硫化物。然而目前对紫皮大蒜的系统研究较少，特别是中国不同产区紫皮大蒜的风味特征差异尚未阐明。这一问题制约着优质大蒜品种的选育和地理标志产品的开发。甘肃农业大学园艺学院的研究团队在《Food Chemistry: X》发表的研究，首次采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用技术(HS-SPME/GC-MS)结合电子鼻(E-nose)对中国8个主要产区的紫皮大蒜进行了全面分析。

研究团队运用HS-SPME/GC-MS技术对大蒜挥发性成分进行定性和定量分析，采用电子鼻获取样品整体气味特征，结合主成分分析(PCA)和层次聚类分析(HCA)等多变量统计方法处理数据。样本来自中国辽宁、甘肃、河南等7个省份的8个产区，每个产区选取具有代表性的紫皮大蒜品种。

研究结果部分，"Volatile profile of garlic characterized by HS-SPME/GC-MS"显示，共鉴定出36种挥发性化合物，包括酚类、醛类、含硫化合物等10类。其中二烯丙基二硫醚(diallyl disulphide)含量最高，与3H-1,2-二硫杂环戊烯(3H-1,2-dithiole)共同占硫化物总量的25%。8个品种中，山东金乡大蒜(SDJX)挥发性物质总量最高(265.43 μg/g)，青海乐都大蒜(QHLD)最低(14.56 μg/g)。"Hierarchical cluster analysis (HCA) and principal component analysis (PCA)"结果表明，HCA将8个品种分为3类，PCA分析前两个主成分累计贡献率达70.2%，能有效区分不同产区大蒜。

"Volatile profile of garlic characterized by E-nose"部分发现，电子鼻传感器W5S(对氮氧化物敏感)和W2W(对芳香成分敏感)响应值最高，是区分品种的关键传感器。PCA和线性判别分析(LDA)显示电子鼻能有效区分不同产区大蒜的风味特征。"Correlation analysis of garlic volatile compounds by GC-MS coupled with E-nose"通过热图分析揭示了主要挥发性成分与电子鼻传感器的相关性，其中2-乙烯基-4H-1,3-二噻英(2-Vinyl-4H-1,3-dithiine)与多个传感器呈极显著正相关。

这项研究首次系统揭示了中国不同产区紫皮大蒜的挥发性成分特征，建立了电子鼻响应与关键风味物质的对应关系。研究结果为紫皮大蒜的品质评价、品种选育和地理标志保护提供了重要理论依据，也为开发具有地域特色的大蒜产品指明了方向。特别是发现山东金乡和云南大理等产区大蒜具有独特的风味特征，这对推动中国大蒜产业高质量发展具有重要意义。该研究采用的HS-SPME/GC-MS与电子鼻联用技术，为农产品风味分析提供了可靠方法学参考。