文章鉴读|广西大学刘小玲教授：基于电子鼻、HS-GC-IMS和HS-SPME-GC-MS分析五种水产原料的风味特征

食品工业科技编辑部

2025-05-19

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广西大学轻工与食品工程学院的余远江，庞一扬，袁桃静，赵笑颍，刘小玲等人主要介绍了广西地区五种水产原料（南美白对虾、金丝鱼、禾花鱼、罗非鱼和马氏珍珠贝）的养殖情况和风味特征。通过电子鼻、HS-GC-IMS和HS-SPME-GC-MS技术分析这些水产原料的挥发性风味成分，旨在揭示其风味特征的共性与差异，为水产原料的开发利用和深加工提供科学依据。

摘要：采用电子鼻（Electronic Nose）、顶空-气相色谱-离子迁移谱（Headspace Gas Chromatography Ion Mobility Spectrometry, HS-GC-IMS）和顶空-固相微萃取-气相色谱-质谱（Headspace Solid Phase Micro-extraction Gas Chromatography-mass Spectrometry, HS-SPME-GC-MS）技术与感官评价相结合，对广西南美白对虾、禾花鱼、罗非鱼、金丝鱼及马氏珍珠贝五种优势水产原料中挥发性成分进行分析。结果表明：感官评价显示五种水产原料腥味较突出；电子鼻分析显示五种水产原料的整体气味主要是无机硫化物、芳香成分（有机硫化物）及甲基类；GC-IMS共检出75种化合物（定性37种），共有的化合物为：正辛醛、苯甲醛（单体）、戊醛（单体）、2-戊酮（单体）、2-蒎烯、2-丁酮（单体）、丁醛（二聚体）、丙酸乙酯、正己醛（单体）、苯甲醛（二聚体）、庚醛（单体）；GC-MS共鉴定出57种挥发性化合物，其中醇类、醛类及芳香族类化合物为这五种水产原料主要的挥发性化合物；1-辛烯-3-醇和壬醛为五种水产原料共有的关键性风味物质。

PART.01

结果

主要分析了五种水产原料（马氏珍珠贝、禾花鱼、金丝鱼、罗非鱼及南美白对虾）的风味特征。通过感官评价、电子鼻传感器响应、PCA和LDA分析、GC-IMS和GC-MS技术，揭示了这些原料的挥发性气味物质及其相对含量。结果显示，五种原料的腥味最突出，且各有特定的风味成分，如马氏珍珠贝的金属味、金丝鱼的油脂味等。此外，分析还指出消费者对这些原料的气味接受度较低，建议在加工过程中改善或消除不良气味。

图 1 五种水产原料气味感官轮廓

Figure 1. Sensory profile of the smell of five aquatic raw materials

图 2 五种水产原料气味的传感器响应雷达图

Figure 2. Sensor response radar diagram of smell in five aquatic raw materials

图 3 五种水产原料气味PCA图和LDA图

Figure 3. The PCA and LDA chart of odor of five aquatic raw materials

图 4 五种水产原料GC-IMS二维谱图对比

Figure 4. Comparison of 2D spectra GC-IMS of five aquatic raw materials

图 5 五种水产原料GC-IMS Gallrey plot图

Figure 5. GC-IMS Gallrey plot of five aquatic raw materials

注：A为五种水产原料共有的挥发性成分；B为禾花鱼、罗非鱼及金丝鱼共有的挥发性成分；C为禾花鱼、罗非鱼、金丝鱼及马氏珍珠贝共有的挥发性成分；D为金丝鱼和马氏珍珠贝共有挥发性成分；E为金丝鱼的特有挥发性成分；F为马氏珍珠贝特有挥发性成分。

图 6 五种水产原料挥发性成分GC-IMS PCA分析

Figure 6. GC-IMS PCA analysis of volatile components of five aquatic raw materials

表 1 五种水产原料气味感官评价标准

Table 1 Criteria for smell sensory evaluation of five aquatic raw materials

表 2 五种水产原料挥发性化合物种类

Table 2 The varieties of volatile compounds in five aquatic raw materials

表 3 五种水产原料挥发性化合物及相对含量

Table 3 Volatile compounds and relative contents in five aquatic raw materials

注：RI-Retention Index（保留指数），空白为未检出该物质；表4同。

表 4 五种水产原料挥发性化合物的相对气味活度值

Table 4 Relative odor activity value of volatile components in five aquatic raw materials

PART.02

思维导图

PART.03

结论

总结了五种水产原料的风味特征，通过电子鼻、HS-GC-IMS和HS-SPME-GC-MS技术分析了挥发性化合物，确定了关键风味成分如1-辛烯-3-醇和壬醛，并指出不同处理方式和条件对风味的影响。研究旨在为水产原料的深加工和品质提升提供科学依据。

引用本文：余远江，庞一扬，袁桃静，等. 基于电子鼻、HS-GC-IMS和HS-SPME-GC-MS分析五种水产原料的风味特征[J]. 食品工业科技，2021，42（19）：106−117. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021030193.

Citation: YU Yuanjiang, PANG Yiyang, YUAN Taojing, et al. Analysis of Flavor Characteristics of Five Aquatic Raw Materials Based on Electronic Nose, HS-GC-IMS and HS-SPME-GC-MS[J]. Science and Technology of Food Industry, 2021, 42(19): 106−117. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021030193.

基金项目：国家重点研发计划(2018YFD0901003)

通信作者简介

刘小玲，博士，博士生导师，广西大学轻工与食品工程学院食品科学教授。研究方向：主要研究功能性食品及食品配料，天然药食资源开发。近三年，主持国家十一五科技支撑项目“海洋贝类安全净化及精深加工技术研究与示范”，广西壮族自治区自然基金项目“仙人草活性成分的提取纯化和抗氧化保肝活性研究”1项，承担广西软科学项目“广西农产品出口应对欧盟技术性贸易壁垒的对策”。主持校级项目2项，承担3个横向课题。近五年，在国内核心期刊以第一作者发表论文13篇。编写出版教材2本。

（以上信息来自广西大学轻工与食品工程学院官网）

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