黄精作为我国传承2000余年的药食同源佳品，生品因具有咽喉刺激性，需经“九蒸九晒”（NSND）炮制后方能食用。然而，市场上黄精品种混杂、产地多样，部分产品蒸制次数不规范却仍标称“九蒸九晒”，导致香气等关键感官属性参差不齐，给品质控制与消费者选购带来挑战。近日，发表于《Food Chemistry : X》（1区，IF=8.2）的一篇文章给出了解决方案。来自浙江农林大学、不列颠哥伦比亚大学及磐安中药产业创新发展研究院的科研团队，首次应用快速气相电子鼻（GC-E-nose）分析 NSND 过程中黄精的香气演变，对我国湖南、云南、四川、辽宁4个产区的4种黄精（多花黄精PCH、滇黄精PK、大叶滇黄精PG、鸡头黄精PSL）展开系统研究，追踪其在10个加工阶段（S0为未加工，S1-S9为1-9次蒸晒）的香气动态变化，量化了“九蒸九晒”对黄精香气的影响，并为其品种鉴别、产地溯源与品质评价提供了新依据。
图1.图摘要
GC-E-nose检测并基于数据库匹配（匹配度≥80%）鉴定发现，4种黄精共鉴定出71种挥发性成分，其中多花黄精PCH含35种、滇黄精PK含33种、鸡头黄精PSL含28种、大叶滇黄精PG含24种，多花黄精香气活性成分最为丰富。值得关注的是，9种共有成分随蒸晒过程呈现规律性变化：代表“青草香”的己醛含量持续下降，象征“焙烤香”的2-呋喃甲醇、5-甲基糠醛含量逐步上升，勾勒出黄精香气由“青草/生涩”到“芳香、烘烤型”香气特征转型轨迹。
图2.维恩图及9种共有气相色谱-电子鼻（GC-E-nose）挥发性成分
(A)维恩图展示四种黄精（PCH、PK、PSL、PG）中已鉴定的共有香气活性化合物数量；(B-G)四种黄精（PCH、PK、PSL、PG）在完整九蒸九晒（NSND）工艺周期（S0-S9）中，经气相色谱-电子鼻分析得到的9种共有挥发性成分的阶段依赖性变化轨迹
主成分分析（PCA）和层次聚类分析（HCA）进一步验证了研究发现：未加工的4种黄精在PCA图谱中实现清晰聚类分离，每种黄精的PCA前两个主成分累积贡献率均＞70%，能高效区分不同产地和蒸晒阶段的样品。HCA进一步表明，多花黄精PCH在第6次蒸晒后聚类为独立组（PCH6-PCH9），滇黄精PK和鸡头黄精PSL在第5次蒸晒后明确分为早（S0-S4）、晚（S5-S9）两阶段聚类，大叶滇黄精PG呈现三阶段聚类特征（S0单独成簇、S1-S7为一组、S8-S9为晚期组）。所有品种在第5次后均与早期样品形成明显分离，证实了NSND蒸晒阶段对黄精香气成分的累积性塑造作用。
图3.四种黄精（PR）在九蒸九晒（NSND）加工阶段的香气活性成分主成分分析（PCA）
（A）未加工的各黄精品种单独进行PCA分析的对比结果；同时展示了每种黄精（包括多花黄精PCH（B）、滇黄精PK（C）、鸡头黄精PSL（D）、大叶滇黄精PG（E）经九蒸九晒加工后的香气图谱分布及阶段性分离特征
图4.九蒸九晒（NSND）处理黄精（PR）样品的层次聚类分析（HCA）
（A）湖南多花黄精（PCH）；（B）云南滇黄精（PK）；（C）辽宁鸡头黄精（PSL）；（D）四川大叶滇黄精（PG）。
从动态香气描述的角度来看，黄精生品以“青草香”“涩味”为主，后期加工品转为“芳香”“焙烤香”“辛辣味”，其中多花黄精PCH的“芳香”感在第6-9蒸晒周期比例最高、滇黄精PK的“辛辣味”最为突出；“焙烤香”在鸡头黄精PSL中强度最高，第9次蒸晒达峰值；鸡头黄精PSL还含有独特的“木质香”，为其标志性香气。相关性分析显示，所有样品中“芳香”与“烘烤香”与前期的“涩味”呈负相关（r = -0.702~ -0.921，P<0.05~0.001），证实九蒸九晒通过热降解早期新鲜挥发物，促进美拉德反应生成焙烤类化合物。这些品种特异性变化可为黄精产品分级、风味定位及真伪鉴别提供参考。
图5.九蒸九晒（NSND）加工过程中的香气分布及相关性分析
(A-D)九蒸九晒加工期间不同香气分布的桑基图；(E-H)显著变化的代谢物与香气描述符参数之间的皮尔逊相关性分析。
绿色表示正相关，紫色表示负相关。相关性的显著性水平通过带星号的圆点表示（*p <0.05，**p <0.01，***p <0.001）。
图6.九蒸九晒（NSND）加工过程中，四种黄精（PR）品种各香气描述符强度的阶段性变化雷达图
(A)芳香型、(B)青草香型、(C)花果香型、(D)b焙烤香型、(E)泥土香型、(F)涩味型、(G)辛辣型、(H)木质香型、(I)其他。
S1-S9代表第1至第9次蒸制周期。数据以平均值±标准差（n=3）表示。
综上所述，本研究明确了黄精品种鉴别、产地溯源与品质评价的三大核心关键依据：
一、基于GC-E-nose检测构建的黄精挥发性物质香气指纹图谱，证实不同产地、不同品种的黄精，其香气成分的数量、种类与丰度存在天然的固有差异，为产地与品种鉴别奠定了基础；
二、经PCA、HCA多元统计分析验证的稳定聚类特征，能精准划分九蒸九晒的不同加工阶段，有效识别蒸制次数不足的不规范产品；
三、黄精在九蒸九晒过程中可重复的阶段依赖性香气演变规律、各品种明确的香气转型分界节点，以及同品种黄精稳定的特征香气标签，有助于黄精炮制进程、品质等级评价以及品种精准鉴别的标准化。
基于这三大核心依据，本研究建立的GC-E-nose分析方法与黄精香气基础数据库，形成了一套可落地的黄精品质管控体系，既能有效规范黄精九蒸九晒的炮制工艺，打击工艺掺假、品种伪冒等行业乱象，也能为消费者的科学选购提供数据支撑，助力黄精产业的标准化、高质量发展。
浙江农林大学张新凤教授为本文的通讯作者。原文链接：https://doi.org/10.1016/j.fochx.2025.103463
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