SDE-GC-MS结合OPLS-DA分析不同生态区谷子品种香气特征

作     者：李少辉 赵巍 刘松雁 李朋亮 张爱霞 刘敬科 LI ShaoHui;ZHAO Wei;LIU SongYan;LI PengLiang;ZHANG AiXia;LIU JingKe

作者机构：河北省农林科学院生物技术与食品科学研究所 石家庄市畜产品和兽药饲料质量检测中心 

出 版 物：《中国农业科学》 (Scientia Agricultura Sinica)

年 卷 期：2023年第56卷第13期

页      面：2586-2596页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目（31771902） 财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系资助（CARS-06-14.5-A29） 

主　　题：同时蒸馏萃取 谷子 香气活性值 生态区 正交偏最小二乘判别 

摘      要：【背景】我国谷子产地分为4个地区，包括东北平原地区、华北平原地区、内蒙古高原地区和西北地区，谷子区域试验旨在筛选具有良好遗传性状的种质资源。但是，良好的生长遗传性状和米粒外观表型未必具有良好的烹饪品质和香气特征，特别是香气特征在很大程度上影响了其生产和下游产业。蒸馏萃取（simultaneous distillation extraction,SDE）是一种预处理手段，可模拟煮粥的过程，适合于谷子的香气分析。【目的】明确不同生态区谷子种质资源香气特征，推动感官导向型育种-加工产业实践。【方法】采用同时蒸馏萃取-气相色谱-质谱联用法（simultaneous distillation extraction-gas chromatography-mass spectrometry,SDE-GC-MS）结合香气活性值法（odor activity value,OAV），分析我国华北、东北、西北和内蒙古4个生态区谷物香气成分差异。【结果】SDE-GC-MS分析结果表明4个生态区12个谷子品种共检测出81种挥发性物质，包括醛类25种，醇类6种，酚类4种，酮类11种，碳氢11种，含苯衍生物13种，酸类4种，其他7种。对比检测结果发现，不同地区中挥发性物质的种类基本相似，但各成分相对含量有所不同。对37种挥发性成分特征进行了香气描述，并结合香气活性值确定了12个谷子品种有23个OAV1的有贡献的香气化合物。通过正交偏最小二乘法判别分析（orthogonal partial least squares discrimination analysis,OPLS-DA）建立谷子区试的有效判别模型，将12个谷子品种划分为3类，筛选出18种VIP(variable importance in projection)大于1的化合物：2,4-癸二烯醛、(E,E)-3,5-辛二烯-2-酮、2-(2-丙烯基)-呋喃、己醛、2-戊基呋喃、2-乙酰基噻唑、庚醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛、3,5-辛二烯-2-酮、(E)-3-壬烯-2-酮、苯甲醛、十四酸、2-戊基呋喃、(Z)-2-庚烯醛、庚醇、2-甲氧基-苯酚、乙基苯、十六酸甲酯，可用于区分不同样品之间的差异。【结论】SDE-GC-MS结合OAV鉴定分析了我国不同生态区谷子风味成分及关键香气特征化合物，OPLS-DA模型筛选了区分不同样品及生态区谷子风味差异的18种VIP化合物，研究结果为了解我国不同地区种植谷子风味特征的差异，以及以此为基础开展风味导向型谷子品种选育与种植加工提供了数据参考。