阿膠是以驢皮為主要原料，輔以黃酒、糖、大豆油等藥材經熬制而成的傳統滋補食品和中藥成分，作為傳統中藥瑰寶，其獨特的香氣歷來是評判品質優劣的重要指標。不同品質的阿膠通常存在顯著的氣味差異，不僅影響消費者的感官體驗，更反映產品在生產地、原料、水質和工藝等方面的不同。本研究結合感官評估、超快速氣相電子鼻和氣相色譜-飛行離子質譜（GC–FID/Qtof）技術，對不同品牌阿膠的揮發性物質進行全面評估，鑒定其關鍵氣味物質并揭示氣味差異。
01
阿膠的感官評價分析
阿膠樣品感官評估結果如圖1所示。阿膠樣品均表現出烤香、壤香和甜味（≥1級），而青香、糊味和腥味則在部分樣品中無法察覺（0級）。具體而言，東阿牌阿膠的主要氣味特征為甜香，其中東阿普通款的甜味較膩（5級），黑驢皮款次之、呈現適宜的甜香味，九朝款的甜味最弱、呈現獨特的青香味，東阿11年款則呈現出刺激性氣味和強烈的焦糊味。此外，非東阿牌阿膠的氣味特征與東阿牌存在顯著差異：非東阿牌阿膠主要呈現腥味，以A牌腥味最強且呈腥臭味，C牌次之，B牌的腥味較弱且呈腥酸味。
圖1 阿膠的風味輪廓
02
超快速氣相電子鼻分析結果
揮發性風味化合物的差異分析
應用超快速氣相電子鼻技術辨識各品牌阿膠的氣味特征，結果如圖2所示，阿膠的VOCs主要在前120s被檢測到，各樣品VOCs出峰時間相似，但響應強度存在差異。這表明阿膠間的氣味差異可能來源于特定VOCs的釋放量不同。為進一步闡明樣品間差異，將東阿牌樣品（包括普通款、黑驢皮款和九朝款）與其他樣品（東阿11年款、A牌、B牌和C牌阿膠）進行對比分析，篩選出分離度大于0.6、差異顯著的前15個差異化合物（圖3）。由圖可見，東阿11年款、A牌、B牌和C牌阿膠中差異化合物的釋放量均高于東阿牌樣品，表明這四種樣品與東阿牌樣品之間的氣味差異主要來源于差異化合物的過高釋放。為定性差異物質，結合GC–FID/Qtof技術，可檢索的組分如表1所示。非東阿牌與東阿阿膠的氣味差異主要來源于醛類、吡嗪類及含硫VOCs的較高釋放。
圖2 不同品牌阿膠的氣相電子鼻MXT-5柱（a）和MXT-1701柱（b）色譜疊加圖
圖3 氣相電子鼻篩選的阿膠間差異化合物
表1 基于氣相電子鼻篩選的差異物質
統計學分析
主成分分析（PCA）是應用普遍的多元統計方法，通過數據轉化和降維，使樣品間的組分差異以可視化的形式呈現。基于超快速氣相電子鼻的PCA結果如圖4所示，第一主成分（PC1）的方差貢獻率為36.9%，第二主成分（PC2）達30.1%，累計貢獻率為67%，說明該模型可有效反映樣品的主要信息和預測樣品間差異。各類阿膠樣品所處位置獨立、無重疊，且能在較高方差貢獻率的PC1上與東阿牌阿膠產生明顯分離，這表明通過VOCs的釋放差異可有效區分不同類別的阿膠樣品。綜上，超快速氣相電子鼻為快速評估阿膠樣品及其品質差異提供了一種高效的分析手段。
圖4 阿膠樣品經氣相電子鼻分析的PCA圖
03
GC-FID/Qtof分析結果
阿膠的VOCs釋放及其氣味活性
采用GC–FID/Qtof技術對不同品牌阿膠的VOCs及其氣味特征進行了全面分析。如表2所示，共鑒定出33種揮發性組分，包括醛類5種、酮類5種、吡嗪7種、烷烴8種、醇類3種、含硫化合物2種、含硅化合物2種及酸類1種。其中，醛類、吡嗪類和烷烴類VOCs的釋放最為顯著，占總揮發性有機物（TVOC）的84.8%~95.1%（圖5（a）），表明這三類化合物是阿膠VOCs的主要成分。
在可評估氣味影響的21種組分中，醛類（OAV值211.0~12654.4）和吡嗪類（OAV值9.5~215.8）化合物表現出最強的氣味活性，其合計貢獻超過總OAV值的97%（圖5（b））。這進一步證實了醛類和吡嗪類化合物在阿膠氣味特征中的主導作用。盡管不同阿膠釋放的揮發性組分和香氣成分相似，但其釋放量存在顯著差異，這一發現與氣相電子鼻的分析結果一致。上述結果表明，醛類和吡嗪類化合物不僅對阿膠的VOC釋放量有顯著貢獻，同時也是決定其氣味特征的關鍵物質。
表2 基于GC-FID/Qtof測定的各品牌阿膠的VOC釋放量（μg/kg）及其OAV值
圖5 各類阿膠VOCs釋放（a）及其OAV值（b）的貢獻占比
阿膠揮發性成分的組成及其氣味分析
各類阿膠在氣味成分上存在顯著差異，主要體現在醛類、吡嗪類及含硫化合物的釋放量及其氣味活性上。醛類是阿膠甜香、青香和壤香的主要來源，其引發的氣味因釋放量不同而異，如東阿九朝款因適量己醛（18.0μg/kg）呈現青香特征，而東阿11年款則因己醛過量（175.5μg/kg）產生刺激性氣味。吡嗪類VOCs如2，3，5–三甲基吡嗪和2–乙基–3，6–二甲基吡嗪能賦予阿膠烤香和焦香，但其在非東阿品牌樣品中過高的釋放會導致焦糊味而降低阿膠品質。此外，含硫化合物如二甲基三硫在A牌和C牌阿膠中貢獻腥味，而酮類和醇類因氣味閾值較高影響較弱。烷烴類則對整體氣味無明顯影響。這些差異反映了阿膠原料、工藝與氣味特征的關聯性，其中東阿黑驢皮制備的阿膠因適宜的醛類和吡嗪類釋放量表現出更協調的風味，而其他阿膠樣品因特定組分過量導致氣味缺陷。
日期：2025-06-30
01
阿膠的感官評價分析
阿膠樣品感官評估結果如圖1所示。阿膠樣品均表現出烤香、壤香和甜味（≥1級），而青香、糊味和腥味則在部分樣品中無法察覺（0級）。具體而言，東阿牌阿膠的主要氣味特征為甜香，其中東阿普通款的甜味較膩（5級），黑驢皮款次之、呈現適宜的甜香味，九朝款的甜味最弱、呈現獨特的青香味，東阿11年款則呈現出刺激性氣味和強烈的焦糊味。此外，非東阿牌阿膠的氣味特征與東阿牌存在顯著差異：非東阿牌阿膠主要呈現腥味，以A牌腥味最強且呈腥臭味，C牌次之，B牌的腥味較弱且呈腥酸味。
圖1 阿膠的風味輪廓
02
超快速氣相電子鼻分析結果
揮發性風味化合物的差異分析
應用超快速氣相電子鼻技術辨識各品牌阿膠的氣味特征，結果如圖2所示，阿膠的VOCs主要在前120s被檢測到，各樣品VOCs出峰時間相似，但響應強度存在差異。這表明阿膠間的氣味差異可能來源于特定VOCs的釋放量不同。為進一步闡明樣品間差異，將東阿牌樣品（包括普通款、黑驢皮款和九朝款）與其他樣品（東阿11年款、A牌、B牌和C牌阿膠）進行對比分析，篩選出分離度大于0.6、差異顯著的前15個差異化合物（圖3）。由圖可見，東阿11年款、A牌、B牌和C牌阿膠中差異化合物的釋放量均高于東阿牌樣品，表明這四種樣品與東阿牌樣品之間的氣味差異主要來源于差異化合物的過高釋放。為定性差異物質，結合GC–FID/Qtof技術，可檢索的組分如表1所示。非東阿牌與東阿阿膠的氣味差異主要來源于醛類、吡嗪類及含硫VOCs的較高釋放。
圖2 不同品牌阿膠的氣相電子鼻MXT-5柱（a）和MXT-1701柱（b）色譜疊加圖
圖3 氣相電子鼻篩選的阿膠間差異化合物
表1 基于氣相電子鼻篩選的差異物質
統計學分析
主成分分析（PCA）是應用普遍的多元統計方法，通過數據轉化和降維，使樣品間的組分差異以可視化的形式呈現。基于超快速氣相電子鼻的PCA結果如圖4所示，第一主成分（PC1）的方差貢獻率為36.9%，第二主成分（PC2）達30.1%，累計貢獻率為67%，說明該模型可有效反映樣品的主要信息和預測樣品間差異。各類阿膠樣品所處位置獨立、無重疊，且能在較高方差貢獻率的PC1上與東阿牌阿膠產生明顯分離，這表明通過VOCs的釋放差異可有效區分不同類別的阿膠樣品。綜上，超快速氣相電子鼻為快速評估阿膠樣品及其品質差異提供了一種高效的分析手段。
圖4 阿膠樣品經氣相電子鼻分析的PCA圖
03
GC-FID/Qtof分析結果
阿膠的VOCs釋放及其氣味活性
采用GC–FID/Qtof技術對不同品牌阿膠的VOCs及其氣味特征進行了全面分析。如表2所示，共鑒定出33種揮發性組分，包括醛類5種、酮類5種、吡嗪7種、烷烴8種、醇類3種、含硫化合物2種、含硅化合物2種及酸類1種。其中，醛類、吡嗪類和烷烴類VOCs的釋放最為顯著，占總揮發性有機物（TVOC）的84.8%~95.1%（圖5（a）），表明這三類化合物是阿膠VOCs的主要成分。
在可評估氣味影響的21種組分中，醛類（OAV值211.0~12654.4）和吡嗪類（OAV值9.5~215.8）化合物表現出最強的氣味活性，其合計貢獻超過總OAV值的97%（圖5（b））。這進一步證實了醛類和吡嗪類化合物在阿膠氣味特征中的主導作用。盡管不同阿膠釋放的揮發性組分和香氣成分相似，但其釋放量存在顯著差異，這一發現與氣相電子鼻的分析結果一致。上述結果表明，醛類和吡嗪類化合物不僅對阿膠的VOC釋放量有顯著貢獻，同時也是決定其氣味特征的關鍵物質。
表2 基于GC-FID/Qtof測定的各品牌阿膠的VOC釋放量（μg/kg）及其OAV值
圖5 各類阿膠VOCs釋放（a）及其OAV值（b）的貢獻占比
阿膠揮發性成分的組成及其氣味分析
各類阿膠在氣味成分上存在顯著差異，主要體現在醛類、吡嗪類及含硫化合物的釋放量及其氣味活性上。醛類是阿膠甜香、青香和壤香的主要來源，其引發的氣味因釋放量不同而異，如東阿九朝款因適量己醛（18.0μg/kg）呈現青香特征，而東阿11年款則因己醛過量（175.5μg/kg）產生刺激性氣味。吡嗪類VOCs如2，3，5–三甲基吡嗪和2–乙基–3，6–二甲基吡嗪能賦予阿膠烤香和焦香，但其在非東阿品牌樣品中過高的釋放會導致焦糊味而降低阿膠品質。此外，含硫化合物如二甲基三硫在A牌和C牌阿膠中貢獻腥味，而酮類和醇類因氣味閾值較高影響較弱。烷烴類則對整體氣味無明顯影響。這些差異反映了阿膠原料、工藝與氣味特征的關聯性，其中東阿黑驢皮制備的阿膠因適宜的醛類和吡嗪類釋放量表現出更協調的風味，而其他阿膠樣品因特定組分過量導致氣味缺陷。
日期：2025-06-30
