氣相色譜-離子遷移譜聯(lián)用儀（GC-IMS）

嗅香評(píng)價(jià)結(jié)果顯示（圖1），兩支雪茄煙的主體香韻均為較為明顯的晾曬煙特征香氣（略帶酸臭的煙草氣息）和蜂蜜樣的甜香，輔以木香、辛香（稍顯辛辣的胡椒樣氣息）、花香、可可香氣。蒙特4 號(hào)的花香、木香和可可香氣更加明顯***些，香韻較為豐富，有層次感；而長(zhǎng)城 2 號(hào)的甜香和膏香則相對(duì)較強(qiáng)，并稍帶果甜，香氣比較厚實(shí)濃郁。

圖 1  兩種雪茄煙的嗅香評(píng)價(jià)結(jié)果

通過(guò) SHS-GC-MS 對(duì)兩種雪茄煙的揮發(fā)性香味成分進(jìn)行分析，長(zhǎng)城 2 號(hào)中鑒定出 18 種揮發(fā)性香味成分，從蒙特 4 號(hào)中鑒定出 30 種揮發(fā)性香味成分，其中 16 種香味成分與長(zhǎng)城 2 號(hào)相同。這 16 種成分主要為煙草中的特有成分，其中煙堿、二烯煙堿和新植二烯等 3 種成分含量相對(duì)較高；其它共有成分中，γ-依蘭烯、檸檬烯、正己醛均具有清香、甜香、花香的香氣特點(diǎn)，β-柏木烯、γ-松油烯具有木香香氣，苯甲醛具有苦杏仁的堅(jiān)果香氣。

因此，兩種雪茄煙的嗅香都帶有明顯的煙草香氣以及甜香、花香、堅(jiān)果（可可）和木香香韻。3,5-二甲基苯酚和 6-甲基-5-庚烯-2-酮兩種香味成分僅存在于長(zhǎng)城 2 號(hào)中，其中 6-甲基-5-庚烯-2-酮具有清甜果甜香氣，這可能是長(zhǎng)城 2 號(hào)雪茄果香和甜香較明顯的原因。蒙特 4號(hào)特有香味成分為異龍腦、乙酸異龍腦酯、α-柏木烯、羅漢柏烯等，它們賦予了雪茄煙***些藥草香氣和更加豐富的木香香韻。

香味成分差異分析

通過(guò)GC-IMS分析獲得蒙特4號(hào)和長(zhǎng)城2號(hào)的揮發(fā)性香味成分信息，由圖2可知，兩個(gè)樣品的平行性較好，說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性較好；長(zhǎng)城2號(hào)與蒙特4號(hào)相比有更多的揮發(fā)性香味成分峰值信號(hào)。

圖2  兩種雪茄煙揮發(fā)性成分 GC-IMS 三維信息譜圖

圖3為兩種雪茄煙揮發(fā)性香味成分的 GC-IMS 差異圖，選取其中蒙特 4 號(hào)***個(gè)樣品的香氣指紋譜圖作為參比樣品，其他樣品的譜圖與參比樣品譜圖進(jìn)行對(duì)比。如果二者揮發(fā)性成分濃度基本***致，則扣減后的背景為白色；若某種成分的濃度高于參比樣品，圖譜則顯示為紅色；若某種成分的濃度低于參比樣品，圖譜則顯示為藍(lán)色。

圖2   兩種雪茄煙的 GC-IMS 差異圖

為了便于觀察兩種雪茄煙揮發(fā)性香味成分變化規(guī)律及相對(duì)含量差異，繪制揮發(fā)性香味成分指紋譜圖（圖4），圖中顏色越深表示揮發(fā)性成分含量越高，背景色為藍(lán)色。其中，長(zhǎng)城雪茄中有苯甲醛等 30 多種成分（右紅框內(nèi)）高于蒙特 4 號(hào)，而蒙特 4 號(hào)中有長(zhǎng)葉烯等 18 種成分（左黃框內(nèi)）高于長(zhǎng)城 2 號(hào)的，大約有 20 多種成分是兩者比較接近的。

圖4  兩種雪茄煙中揮發(fā)性成分的 Gallery Plot 圖

氣相離子遷移譜共分析出了 86 種揮發(fā)性成分，其中鑒定出 47 種成分（包含9 種二聚體成分），未知成分 39 種。由圖 5 可知，醛類(lèi)是雪茄煙香味成分中含量***高的***類(lèi)組分。兩種雪茄煙的醛類(lèi)類(lèi)別相對(duì)比較接近，其中正戊醛、2-甲基-2-戊烯醛、正丁醛、等醛類(lèi)物質(zhì)含量較為接近。此外，部分醛類(lèi)含量存在明顯差異，如正己醛、苯甲醛、反式-2-戊烯醛等。長(zhǎng)城 2 號(hào)中正己醛含量較高，約為蒙特 4 號(hào)的1.5 倍，蒙特 4 號(hào)中苯甲醛含量較高約為長(zhǎng)城 2 號(hào)的兩倍，這***結(jié)果與 SHS-GC-MS 分析的結(jié)果***致。

圖 5  兩種雪茄煙中不同種類(lèi)揮發(fā)性成分含量對(duì)比

兩種雪茄煙中的酯類(lèi)成分共鑒定出丁酸乙酯、乙酸己酯、己酸甲酯。酯類(lèi)主要表現(xiàn)為果香和酒香，雖然兩種雪茄煙中的酯類(lèi)成分含量差異較大，但由于其占總香味成分的比例較小，因此在嗅香方面兩種雪茄煙的果香得分基本***致。

 香味成分 PCA 分析

通過(guò)氣相色譜離子-遷移譜聯(lián)用儀（GC-IMS）內(nèi)置的 PCA 分類(lèi)模型，從圖 6 可以明顯看出，通過(guò)兩種雪茄煙的揮發(fā)性香味成分，可以使他們得到有效區(qū)分。

圖6  兩種雪茄的 PCA 圖

香味成分 PLS-DA 分析

為進(jìn)***步研究?jī)煞N雪茄煙之間香味成分的差異，本研究采用有監(jiān)督的模式識(shí)別方法偏***小二乘-判別分析法（PLS-DA），對(duì)兩種雪茄煙的 47 種揮發(fā)性香味成分進(jìn)行分析，分析結(jié)果見(jiàn)圖7。

圖7   兩種雪茄煙的 PLS-DA 圖

由圖7可以看出，兩組樣品達(dá)到了顯著分離的目的，這***結(jié)果與氣相色譜-離子遷移譜聯(lián)用儀（GC-IMS）內(nèi)置的 PCA 分類(lèi)模型分析結(jié)果***致。

當(dāng)變量重要性排序（Variable Importance in Projection，VIP）值大于 1 時(shí)，表明變量對(duì)整體的貢獻(xiàn)較大。VIP 值越大說(shuō)明香味成分在兩雪茄煙中的差異越顯著。以 VIP＞1.0 為標(biāo)準(zhǔn)，篩選了模型分類(lèi)貢獻(xiàn)前 6 的變量（表1）。6 種香氣主要差異成分包括 3 種酮類(lèi)，2 種醛類(lèi)，***種烯烴類(lèi)化合物。

表1  兩種雪茄煙香味成分VIP值

本研究將 SHS-GC-MS 技術(shù)和 GC-IMS 技術(shù)兩種分析檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合，輔以嗅香評(píng)價(jià)，更全面地比較了蒙特 4 號(hào)和長(zhǎng)城 2 號(hào)的揮發(fā)性香味成分差異。嗅香結(jié)果顯示蒙特 4 號(hào)的花香、木香和可可香氣更加明顯，長(zhǎng)城 2 號(hào)的甜香和膏香則相對(duì)較強(qiáng)。用 GC-IMS 檢測(cè)結(jié)果與化學(xué)計(jì)量學(xué)相結(jié)合，發(fā)現(xiàn)兩種雪茄煙的香氣特征在模型中實(shí)現(xiàn)了顯著分離，香氣成分差異顯著。以 VIP＞1.0 為標(biāo)準(zhǔn)，篩選出的香氣主要差異成分為環(huán)己酮、2,3-丁二酮、2-戊酮、苯甲醛、反式-2-戊烯醛二聚體、雙戊烯。本研究方法有效地比較了雪茄煙中揮發(fā)性香味成分的差異性，該方法在雪茄產(chǎn)地分類(lèi)和不同類(lèi)型雪茄風(fēng)格特征評(píng)價(jià)方面具有良好的應(yīng)用前景。