基于分子感官组学的藤茶特征香气解析及关键草本异味物质鉴定

本研究针对藤茶因强烈草本异味制约其食品工业应用的问题，采用分子感官组学技术系统解析了其挥发性成分谱和香气特征。研究发现spathulenol是草本香气属性的关键贡献者，鉴定出12种关键香气活性化合物，为通过前体物调控和工艺改进提升藤茶香气品质提供了重要理论依据。

　　

在健康饮食观念日益普及的今天，藤茶（Ampelopsis grossedentata）作为一种富含二氢杨梅素等天然抗氧化剂的植物资源，在食品工业中的应用前景备受关注。然而，这种具有悠久药用历史的植物却面临着市场接受的巨大挑战——其强烈的草本风味让许多消费者望而却步。这种独特的风味既可能是其药用价值的体现，却也成为阻碍其走向更广阔市场的屏障。那么，藤茶中究竟含有哪些香气成分？是什么物质导致了其特殊的草本气味？能否通过科学手段改善其风味品质？这些问题成为研究人员亟待解决的关键科学问题。

为了深入解析藤茶的香气奥秘，研究人员在《Food Chemistry: X》上发表了一项采用分子感官组学方法系统研究藤茶香气特征的研究。该研究不仅全面鉴定了藤茶中的挥发性成分，更重要的是成功识别了导致其草本异味的关键物质，为改善藤茶风味品质提供了重要的科学依据。

研究人员采用了一系列先进的技术方法开展本研究。他们使用溶剂辅助风味蒸发（SAFE）技术提取藤茶挥发性成分，通过气相色谱-质谱联用（GC-MS）结合保留指数（RI）分析鉴定出99种挥发性化合物，采用气相色谱-嗅闻技术（GC-O）和香气活性值（OAVs）分析筛选关键香气活性化合物，运用定量描述分析（QDA）方法评估藤茶香气特征，并通过香气重构和缺失实验验证关键香气化合物的作用。所有实验样品来自云南文山县九龙山的新鲜藤茶叶，经过萎凋、蒸青、炒青、揉捻和干燥等传统绿茶加工工艺制成。

3.1. 藤茶的挥发性化合物谱

3.1.1. 电子鼻分析

研究人员首先采用电子鼻（E-nose）技术对藤茶的挥发性成分谱进行了快速分析。结果显示，S2（对醇类、醛类和短链烷烃敏感）、S6（对苯乙酮、醇类和醛类、芳香化合物敏感）和S7（对酮类和醇类敏感）传感器对样品挥发物响应强烈，表明藤茶可能含有较高丰度的醛类、酮类和醇类化合物。相关性热图分析进一步表明，电子鼻传感器能有效区分(E,E)-2,4-庚二烯醛、(E,E)-2,4-辛二烯醛、对伞花烃、柠檬烯、α-松油醇和β-高环柠檬醛等化合物。

3.1.2. GC-MS分析

通过GC-MS分析，研究人员从藤茶中鉴定出99种挥发性化合物，主要包括萜烯类（35种）、醛类（26种）、酮类（14种）、醇类（10种）、酯类（7种）、酸类（4种）和杂环化合物（3种）。酮类是最丰富的挥发性化合物，占总含量的29.3%，其中法尼基丙酮（102.2±2.5μg/kg）含量最高，其次是香叶基丙酮（28.7±5.7μg/kg）、β-紫罗兰酮（25.8±3.0μg/kg）、六氢法尼基丙酮（16.7±2.8μg/kg）、α-紫罗兰酮（16.3±3.6μg/kg）和6-甲基-5-庚烯-2-酮（8.8±1.1μg/kg）。这些酮类化合物主要来源于类胡萝卜素降解。

醛类化合物占总含量的25.7%，其中(E)-2-己烯醛（46.7±8.4μg/kg）含量显著较高，其次是(E,E)-2,4-庚二烯醛（21.8±2.1μg/kg）。这些醛类通过脂质氧化、类胡萝卜素降解和氨基酸分解等途径生成。

研究还发现酸类占总含量的15.5%，主要是脂肪酸，其中十六烷酸含量非常高（55.0±6.0μg/kg）。醇类占总含量的14.1%，植醇（32.4±3.0μg/kg）含量远高于其他醇类化合物，其次是(Z)-2-己烯醇（11.6±1.8μg/kg）。植醇来源于叶绿素水解，是生育酚生物合成的主要前体。

值得注意的是，研究人员检测到许多萜类化合物，但大多数含量较低，仅占总挥发性化合物的12.5%。其中桉叶油醇（spathulenol）含量显著较高（14.3±2.6μg/kg），这种化合物广泛存在于各种药用植物精油中，其独特的草本香气可能对藤茶 aroma 起到重要作用。

3.2. 藤茶的香气特征

3.2.1. QDA分析

通过定量描述分析（QDA），研究人员确定并定义了藤茶香气的6种不同的感官属性术语，包括青草/青香、花香、草本香、果香、木香和蜜香。其中，青草/青香和草本香呈现强烈强度，其次是木香，而蜜香、花香和果香气味较弱。相关性分析表明，脂肪酸香气属性与对伞花烃、α-松油醇、己醛和六氢法尼基丙酮高度相关；蜜香属性与(E)-2-己醛和(E)-柠檬醛高度相关；木香属性与(E)-2-庚烯醛、(E,Z)-2,6-壬二烯醛、十四烷酸和癸醛高度相关。

3.2.2. GC-O和OAVs分析

通过GC-O和OAVs分析，研究人员确定了12种强度范围从1.0（弱）到5.0（强）的气味物质。其中，(E,Z)-2,6-壬二烯醛（黄瓜样和青香）、β-紫罗兰酮（紫罗兰样和花香）和桉叶油醇（草本香）被鉴定为具有高强度和OAVs，其次是(Z)-4-庚烯醛（脂肪和青草香）和β-大马酮（果香和甜香）。桉叶油醇具有草本香气，被认为是藤茶草本香气属性的关键贡献者。

3.2.3. 香气重构和缺失实验

香气重构实验结果表明，重构模型的香气特征与原始香气相似，证实了通过GC-O和OAVs鉴定的这些气味物质在藤茶香气中的关键作用。为了进一步了解桉叶油醇与藤茶香气的关系，研究人员比较了上述香气重构模型与仅缺失桉叶油醇的缺失模型。结果显示，与重构模型相比，缺失模型中草本气味notes的强度显著降低，表明桉叶油醇可能有助于增强藤茶浸提物中的草本气味。此外，缺失模型中的青草/青香和木香强度也低于重构模型，提示桉叶油醇可能也会影响这两种香气。

这项研究通过系统的分子感官组学分析，首次全面解析了藤茶的挥发性成分谱和香气特征，鉴定出99种挥发性化合物，其中桉叶油醇和类胡萝卜素衍生挥发性化合物是藤茶挥发性成分谱的关键特征。研究发现藤茶的香气特征以强烈的青草/青香和草本香为主，中等强度的木香，以及微弱的蜜香、花香和果香为特点，并确定了12种关键香气贡献化合物。特别重要的是，研究证实桉叶油醇在草本香气属性中起着至关重要的作用。

该研究的科学价值在于首次采用完整的分子感官组学方法体系（包括GC-MS、GC-O、OAV、香气重构和缺失实验）对藤茶香气进行了系统解析，发现了桉叶油醇这一关键草本异味物质，为改善藤茶风味品质提供了明确的目标化合物。这些发现不仅为通过前体物调控和工艺改进策略控制草本异味化合物的形成提供了实验数据，也为藤茶在食品工业中的进一步开发利用提供了重要的理论依据。未来研究可重点关注通过香气前体物控制具有草本notes化合物的形成，以及通过工艺改进消除草本notes，从而提升藤茶及其提取物在食品工业中的应用价值。