引言
阿拉比卡咖啡（Coffea arabica L.），约占全球产量的60%，以其精致的香气和宜人的甜味而闻名（Saloj?rvi et al., 2024; Wang, Wang, Li, et al., 2025）。罗布斯塔咖啡（Coffea canephora）贡献约30%，以其高产和醇厚口感而著称。其感官特征通常被认为与阿拉比卡咖啡不同，常被描述为具有坚果、木质或泥土风味（Sanz et al., 2002）。
在中国，超过95%的咖啡产自云南省，阿拉比卡咖啡为主导品种，罗布斯塔咖啡的种植仍处于起步阶段（Shen et al., 2023; Zhai, Dong, Tang, et al., 2024）。云南的高海拔、亚热带气候和肥沃土壤为生产具有独特感官风味的咖啡创造了理想环境（Miao et al., 2022）。主要栽培品种为卡蒂莫（CM），是阿拉比卡和罗布斯塔咖啡的杂交种，兼具出色的抗病性和优良的饮用特性（Malta et al., 2020; Wang, Wang, et al., 2021）。其他代表性品种，如波旁（BB）和铁皮卡（TC），在云南也已种植多年，以其能够产生复杂香气和顺滑风味而闻名（Figueiredo et al., 2013）。云南阿拉比卡咖啡以其独特的风味轮廓而备受推崇，常被描述为"醇而不苦，香而不烈，微带果酸"（He et al., 2025）。这一特征与罗布斯塔咖啡通常具有的坚果、木质或泥土风味明显不同（Kim et al., 2025）。尽管云南阿拉比卡咖啡的甜味、花香和果香特征已被注意到，但负责其香气形成的具体代谢物仍未明确界定。为阐明阿拉比卡咖啡独特香气轮廓背后的关键化合物，本研究以罗布斯塔咖啡作为参考，提供高对比度基线，从而能够区分云南阿拉比卡咖啡的特征标志物与两个物种共有的化合物。此外，鉴于罗布斯塔咖啡在云南的种植仍处于起步阶段，这一比较还为区域质量评估和品种鉴别提供了实用价值。
挥发性和非挥发性化合物共同贡献了咖啡饮品的感官质量。咖啡生豆富含氨基酸、还原糖和脂肪酸，这些是香气形成的重要前体物质（Alcantara et al., 2025）。阐明这些化学物质有助于更好地利用咖啡的遗传资源，提升品质和竞争力。以往的研究主要集中在主要成分上，包括咖啡因、绿原酸、简单糖类、脂质、蛋白质和挥发性化合物（Wale et al., 2024）。目前关于云南咖啡风味的研究主要集中在代谢组学分析上，以鉴定不同地理来源（Miao et al., 2022）、成熟度阶段（Li, Zhou, et al., 2023）和处理方法（Wan, Wang, et al., 2024; Wang, Wang, Li, et al., 2025）的生豆中的非挥发性化合物。此外，已有若干研究专门评估了云南烘焙咖啡的风味化合物和感官特征（He et al., 2025; Wang et al., 2023; Zhai, Dong, Fu, et al., 2024）。然而，云南咖啡的代谢组（包括挥发性代谢物和非挥发性代谢物）与其风味感官特征之间的关系仍不明确。
顶空固相微萃取/气相色谱-质谱联用（HS-SPME/GC–MS）结合感官评价已被广泛用于阐明咖啡的综合香气轮廓（Wang et al., 2024; Zhai, Dong, Tang, et al., 2024）。在机制方面，分子对接已应用于多种食品体系，包括茶和酒，以模拟关键气味分子与嗅觉受体的结合（Gonzalo-Diago et al., 2025; Tian et al., 2025; Zheng et al., 2025）。尽管该方法为风味的分子驱动力提供了见解，但其在咖啡领域的应用仍然有限。此外，这些方法主要关注最终产品中的挥发性化合物，难以将其前体追溯至生豆。代谢组学克服了这一局限性，通过对生豆中非挥发性代谢物进行非靶向分析，从而阐明香气形成的代谢基础（Jan-Smith et al., 2025）。因此，结合感官学、分子对接和代谢组学提供了一种全面的方法，以解析云南阿拉比卡咖啡独特风味的感官形成机制。
因此，本研究的主要目标是阐明云南阿拉比卡咖啡的特征香气化合物及其代谢基础。为此，采用了一种综合方法，结合顶空固相微萃取/气相色谱-质谱联用（HS-SPME/GC–MS）、电子鼻（e-nose）和感官评价来表征风味化学。通过气味活性值（OAV）计算鉴定关键气味活性物质，并利用分子对接探索其与嗅觉受体的潜在相互作用。采用非靶向代谢组学分析不同咖啡品种之间的代谢差异和相关通路，随后通过相关性分析将挥发性代谢物与感官评价结果联系起来。这些发现有望提升云南咖啡在全球精品市场上的价值，并为整个供应链的风味改良策略提供参考。
