《Foods》：Comparative Analysis of Sauced Beef Based on Electronic Nose, GC-IMS, and Fuzzy Comprehensive Evaluation
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酱牛肉是中国传统肉制品，但其潜在香气活性化合物的挥发性与感官特征仍缺乏充分表征。本研究采用电子鼻（E-nose）、气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）、化学计量学及模糊综合评价（FCE）对五种市售酱牛肉产品（B1–B5）进行分析。通过主成分分析（PCA）与偏最
酱牛肉是中国传统肉制品，但其潜在香气活性化合物的挥发性与感官特征仍缺乏充分表征。本研究采用电子鼻（E-nose）、气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）、化学计量学及模糊综合评价（FCE）对五种市售酱牛肉产品（B1–B5）进行分析。通过主成分分析（PCA）与偏最小二乘判别分析（PLS-DA）对GC-IMS鉴定的挥发性有机化合物（VOCs）进行筛选。基于质地剖面分析（TPA）建立FCE模型，以色泽、滋味、风味、质地和可接受性作为感官评价指标。电子鼻响应表明，含硫化合物、芳香成分、烷烃和醇类对整体香气贡献较大。GC-IMS初步鉴定出73种VOCs，其中酮类、醇类和醛类为主要类别。通过双重筛选（变量投影重要性（VIP）> 1且气味活度值（OAV）≥ 1）鉴定出14种潜在香气活性化合物，其中9种为五种产品共有，5种仅在部分产品中检出。在等权重条件下，模糊评价得出的整体品质排序为B2 > B4 > B3 = B5 > B1。Pearson相关分析显示，感官属性（尤其是滋味和风味）与3-(甲硫基)丙醛和(Z)-2-戊烯醛呈正相关，而与(R/S)-芳樟醇、2-丁酮-3-羟基和α-蒎烯呈负相关。上述集成方法揭示了所研究的五种市售产品之间的差异，鉴定了潜在香气活性化合物，并为酱牛肉产品的产品特异性特征与品质评价提供支持。
酱牛肉作为具有数百年历史的中国传统肉制品，其风味源于原料肉内源前体物质与香辛料、调味料外源贡献之间经由美拉德反应（Maillard reaction）、Strecker降解和脂质氧化等热反应介导的复杂相互作用。不同生产商选用不同牛种与部位、采用专有香辛料配比及各异的腌制、卤煮与杀菌工艺，使同类产品在香气、滋味和质地上差异显著，直接影响消费者接受度与市场竞争力，但区分不同品牌的特定挥发性与感官特征仍表征不足。现有研究多集中于检测方法、牛肉部位、烹饪方式及加工工艺对酱牛肉风味品质的影响，而针对市售酱牛肉的系统性跨品牌比较仍较缺乏。同时，传统感官评价方法难以精确反映食品品质变化，评分标准可能无法准确体现食品对感官等级的隶属度，感官评价的模糊性是最突出的主观影响因素。为此，研究人员整合仪器挥发性风味分析、质地剖面分析（TPA）与模糊综合评价（FCE），对五种市售酱牛肉产品开展研究，以提供产品特异性品质特征的多维描述与产品差异化的初步认识。
在技术方法上，研究人员以网络与实体市场调研为基础，选取消费者评分高、销量大的五个品牌酱牛肉（B1–B5），均为真空预包装产品，购自淘宝商城，同一品牌选用同一生产批次产品，各样品生产日期相差不超过15天。采用配备10个传感器的PEN3电子鼻进行香气整体响应分析；采用配备MXT-WAX毛细管柱的FlavourSpec?气相色谱-离子迁移谱仪（GC-IMS）结合2-辛醇内标进行挥发性有机化合物（VOCs）的半定量分析；采用配备P/36探头的质构仪进行TPA；由10名具有一年以上感官评价经验的评价员（5女5男，26–35岁）依据GB/T 23586-2022开展色泽、滋味、风味、质地、可接受性五属性的模糊感官评价；并运用SIMCA 14.1进行主成分分析（PCA）与偏最小二乘判别分析（PLS-DA），SPSS 19.0进行单因素方差分析与Duncan多重比较。
研究结果显示：在电子鼻分析方面，五种样品的传感器响应模式总体相似但强度存在差异，W1W、W2W、W5S、W1S和W2S响应显著，提示醛类、酮类、含硫化合物、醇类及芳香类挥发物贡献较强；PCA前两个主成分累计贡献率达90.50%，B4与B5与其他三组有所分离，但各组置信椭圆重叠，表明样品存在共同香气基础并伴有细微产品差异。在VOCs分析方面，GC-IMS共初步鉴定73种VOCs，B1–B5分别检出58、63、64、56和52种，分属烃类、醇类、醛类、酮类、酯类、酸类、含硫化合物、含氮化合物等九大类；指纹图谱中A–E五个特征挥发物簇分别对应B1至B5的富集特征；酮类（30.01–32.33%）、醇类（13.55–21.04%）和醛类（12.43–30.35%）占比较高，酯类次之（5.47–15.76%），B4与B5醛类含量超过30%，约为B1–B3的近两倍，提示其脂质氧化程度更高。在PLS-DA模型分析方面，模型R2x、R2y和Q2分别为0.983、0.995和0.990，五组样品分离良好，200次置换检验支持模型可靠性，以VIP > 1为阈值筛选出27种差异VOCs。在潜在香气活性差异化合物分析方面，27种差异化合物中有14种同时满足OAV ≥ 1与VIP > 1，其中9种为五种样品共有，包括1-己醇、1-辛烯-3-醇、(R/S)-芳樟醇、2-甲基丙醛、3-甲基丁醛、(E)-2-己烯醛、1-壬醛、2-庚酮和2-甲基-2-庚烯-6-酮，构成酱牛肉的共同香气基础；B2含有最多潜在香气活性化合物（14种中的12种），并独有(E)-3-己烯-1-醇和乙酸己酯；B3以2-甲基-3-呋喃硫醇为特征；B4以异薄荷酮为特征；B1与B5均含2-戊基呋喃，B1偏向奶酪与含硫气息，B5偏向香脂、香蕉样果香。在质地剖面分析方面，五种样品质地指标差异显著，B1的硬度、咀嚼性和胶黏性显著高于其他四组，B2内聚性最高而B3最低，B1弹性数值最高但与B2、B4无显著差异。在感官评价方面，五种样品模糊综合评分均高于80分，属良好水平，排序为B2 > B4 > B3 = B5 > B1，B2整体感官评分最高而B1最低；采用四种加权方案的敏感性分析显示，B2在三种方案下排名第一，B4在以风味优先时排名第一，表明结果在特定权重调整下相对稳定但仍存在一定敏感性。在感官评分与潜在香气活性差异化合物的相关性方面，Pearson相关分析显示香气评分与3-(甲硫基)丙醛、(Z)-2-戊烯醛、(E)-2-丁烯醛和异薄荷酮呈正相关，与3-甲基丁醛、二甲基硫醚、乙酸-2-甲基-1-丙酯、(R/S)-芳樟醇、乙酸乙酯、2-丁酮-3-羟基、烯丙基硫醚、α-蒎烯、2-戊酮、丙酸、乙酸和2-丙酮呈负相关；风味评分与3-(甲硫基)丙醛、1-壬醛、苯甲醛、(Z)-2-戊烯醛、2-甲基丙醛、庚醛和1-戊烯-3-醇呈正相关，与2-甲基-3-呋喃硫醇、(R/S)-芳樟醇、2-丁酮-3-羟基、α-松油烯和α-蒎烯呈负相关；鉴于样本量有限（n = 5）及多重比较的假阳性风险，上述相关性应视为初步关联而非确定关系。
讨论部分指出，正相关化合物多贡献青香、果香、脂肪香、坚果香与清凉气息，负相关化合物则多具清新、甜果香、酒香、木香、奶油、含硫与脂肪气息；较高浓度的芳樟醇可能带来不良刺激性气息，或可解释部分负相关结果。从品质评价角度看，与感官正相关的化合物（如3-(甲硫基)丙醛、(Z)-2-戊烯醛）或可作为评估产品一致性的初步指标，但Pearson相关本身不能证明因果关系，其实际价值仍需通过感官重组实验（如省略试验）或模型体系研究加以确认。
结论部分译文如下：本研究采用电子鼻、GC-IMS及多元化学计量学分析考察了五种市售酱牛肉产品的VOCs谱，并整合TPA与FCE评估质地与感官品质。分析揭示了所评价的感官特征与仪器测量结果之间具有统计学显著关联。电子鼻显示各品牌酱牛肉气味谱相似但响应强度不同，W1W、W2W、W5S、W1S和W2S对样品响应明显，但五种样品在PCA中聚类紧密、区分度不佳。为进一步阐明品牌间挥发性差异，采用GC-IMS分析，共检出73种VOCs，以酮类、醇类、醛类、酯类和烃类为主。PLS-DA模型筛选出27种VIP > 1.0的VOCs。取OAV > 1与VIP > 1的交集，鉴定出14种潜在香气活性差异化合物，其中9种为五种样品共有：1-己醇、1-辛烯-3-醇、(R/S)-芳樟醇、2-甲基丙醛、3-甲基丁醛、(E)-2-己烯醛、1-壬醛、2-庚酮和2-甲基-2-庚烯-6-酮，这9种物质被提出作为市售酱牛肉的核心特征风味化合物。特征化合物包括样品B2的(E)-3-己烯-1-醇和样品B3的2-甲基-3-呋喃硫醇。五种酱牛肉样品在TPA上存在显著差异，样品B1的硬度、咀嚼性和胶黏性高于其他四种样品（p < 0.05）。以各感官属性0.2等权重计算，FCE得出的整体感官品质排序为B2 > B4 > B3 = B5 > B1，表明基于模糊数学评价B2和B4优于B3、B5和B1。相关性分析显示，滋味和风味属性与3-(甲硫基)丙醛和(Z)-2-戊烯醛浓度呈显著正相关（p < 0.05），而(R/S)-芳樟醇、2-丁酮-3-羟基和α-蒎烯与这些感官属性呈负相关（p < 0.05）。总体而言，五种市售酱牛肉产品在挥发性谱、质地特性和感官特征上存在差异，研究结果为产品特异性品质特征提供了初步认识并提示了潜在判别化合物；将仪器风味分析与模糊感官评价相结合，为产品差异化及潜在品质相关化合物提供了初步见解，为产品差异化和开发更多样化、高品质的酱牛肉产品提供了科学参考。未来需通过更大样本集和独立验证研究，以阐明原料与加工条件的影响并支持面向消费者的产品开发。
