电子鼻技术分析
 

电子鼻10种金属氧化物传感器对不同样品的时间响应曲线如图1所示。从图中可以看出，两种紫檀属木材传感器响应强度随时间不断变化，响应曲线显示出不同的趋势，相同传感器在相同时间响应强度不同。两种紫檀属木材响应值约在5~20s响应强度达到峰值，之后开始回落，表明电子鼻对于两种紫檀属木材气味物质十分敏感。因此，采用电子鼻区分刺猬紫檀和檀香紫檀木材具有一定的可行性。

图1 电子鼻传感器对两种紫檀属木材的时间响应曲线图
 

为更直观分析不同样品气味特征间的差异，将两个紫檀属木材电子鼻10个不同传感器下的响应值进行PCA分析，结果如图2所示。由结果可知，第一主成分（PC1）方差贡献率为98.32%，第二主成分（PC2）方差贡献率为1.58%，PC1和PC2累积方差贡献率超过99%，表明已包含样品差异的主要信息，能够反映样品的整体信息。PCA得分图（图2a）显示，两种紫檀属木材无重合，区分明显。载荷图（图2b）结果表明，在PC1上贡献最大的传感器为W2W和W1W，在PC2上贡献最大的传感器为W2W。

图2 PCA图
 

基于电子鼻的传感器响应值，分别做不同紫檀属木材气味信息的雷达图，如图3所示。总体上看，两个紫檀属木材对于不同传感器响应值差别很大。与载荷图结果相似，两者在W2W和W1W传感器的响应值上呈现出明显的差异。檀香紫檀对于W2W和W1W传感器的响应值高于刺猬紫檀，表明檀香紫檀木材挥发物中芳烃化合物、有机硫化物含量更高。

图3 雷达图
 

GC-IMS技术分析

 

GC-IMS气味成分定性分析
 

表2列出了基于GC-IMS技术的两种紫檀属木材挥发性气味物质成分及其相对含量。由表2可知，两种紫檀属木材共检测出82种挥发性成分，定性鉴别得到71种。其中，烯烃类4种、酸类6种、醇类12种、醛类20种、酯类9种、酮类12种、其他类8种。由此可见，紫檀属木材气味特征是由多种挥发性物质组合而成的复合气味。在刺猬紫檀木材中，1-己醛、戊醛和丙酮相对含量较高。而在檀香紫檀木材中，醋酸、6-甲基-5-庚烯-2-酮、1-己醛和丙酮相对含量较高。其中，醋酸、6-甲基-5-庚烯-2-酮、1-己醛、戊醛的相对含量在两个树种间差异明显。
 

表2 基于GC-IMS技术的两种紫檀属木材挥发性气味物质成分及其相对含量

GC-IMS气味成分谱图分析
 

利用GC-IMS技术对两种紫檀属木材挥发性气味物质进行检测分析，得到不同木材挥发性有机物二维平面俯视图（图4）。谱图中的每一个点代表一种化合物，一种化合物可能会有两个或多个斑点，代表二聚体或多聚体。气味成分的含量通过颜色深浅呈现，颜色越深表示该物质含量越高。对比两种紫檀属木材挥发性气味物质的二维俯视图，可明显发现其挥发性有机物的差异。

图4 两种木材挥发性有机物二维平面俯视图

 

通过差异对比模式，对两种紫檀属木材挥发性气味物质异同进行比较，如图5所示。以刺猬紫檀图谱为参照样品，对檀香紫檀样品的图谱进行扣减参比。由图5可知，檀香紫檀样品中矩形区域颜色较深，表示此处化合物含量较参照样品刺猬紫檀高，椭圆形区域颜色较浅，说明此处化合物含量比刺猬紫檀低。

图5 两种木材挥发性有机物的差异对比图
 

为进一步明确比较两种紫檀属木材样品中具体的差异物质，对紫檀属木材气味物质进行指纹图谱分析，结果如图6所示。图中直观地展示了两种紫檀属木材样品在化合物种类及含量上存在的显著差异。将明显差异的物质分为A、B、C共3个区域进行分析。区域A标出的物质在两种紫檀属木材样品中均有检出，主要有正丙苯、3-甲基-2-丁烯醛、丙酮。区域B中标出的物质为刺猬紫檀样品中含量较高的香气化合物，区域C中标出的物质为檀香紫檀样品中含量较高的香气化合物。

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参考文献：张毛毛,徐登鸿,张鸿超,等.两种紫檀属木材气味特征及其种间差异性分析[J].林产工业,2025,62(07):1-9.
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