不同食用油氣味成分電子鼻技術(shù)分析

張喜雨, 周 軍, 晁 燕, 孫韞理

(湖南林之神生物科技有限公司, 湖南 長(zhǎng)沙 410004)

不同食用油氣味成分電子鼻技術(shù)分析

張喜雨, 周 軍, 晁 燕, 孫韞理

(湖南林之神生物科技有限公司, 湖南 長(zhǎng)沙 410004)

運(yùn)用電子鼻技術(shù)分析了茶油、橄欖油和菜籽油的氣味成分，并對(duì)比研究了湖南湘潭、江西贛州、廣西百色及廣西河池所產(chǎn)茶油的氣味組成。結(jié)果表明： 橄欖油的氣味組成與其它兩種食用油存在較大區(qū)別；不同產(chǎn)地茶油氣味成分相似，主要為烴類、氟類等揮發(fā)性化合物。

茶油； 橄欖油； 菜籽油； 電子鼻； 氣味成分

茶油是從木本植物油料油茶樹(shù)的成熟種子中榨取出來(lái)的高級(jí)食用油脂，其不飽和脂肪酸含量高達(dá)90%[1]，易于人體吸收，且亞油酸與亞麻酸的含量比接近黃金比例4～6∶1，具有預(yù)防心腦血管疾病、防止動(dòng)脈硬化、降低膽固醇、抗氧化等功效[2]，素有“油中珍品”、“長(zhǎng)壽油”、“月子油”的美譽(yù)[3-4]，是國(guó)際糧農(nóng)組織重點(diǎn)推廣的高端健康食用油[5]。

不同食用油或不同產(chǎn)地的同種食用油其特征氣味存在較大差別，對(duì)食用油氣味組成的評(píng)價(jià)主要有感官評(píng)價(jià)法和儀器評(píng)價(jià)法[6]，其中儀器評(píng)價(jià)又包括固相微萃取-氣相色譜技術(shù)、電子鼻、電子舌等技術(shù)[7-10]。電子鼻技術(shù)是模仿人類對(duì)氣味的識(shí)別機(jī)制，設(shè)計(jì)研制的一種智能電子儀器，適用于不同系統(tǒng)中一種或多種氣味成分的分析，具有樣品處理簡(jiǎn)便、響應(yīng)時(shí)間短、檢測(cè)速度快等優(yōu)點(diǎn)[11]，廣泛應(yīng)用于食品[12]、農(nóng)業(yè)[13]、環(huán)境檢測(cè)[14]以及醫(yī)藥[15]等領(lǐng)域。

本文擬采用電子鼻技術(shù)對(duì)不同食用油及不同產(chǎn)地茶油的氣味特征成分進(jìn)行研究，旨在探索不同食用油及不同產(chǎn)地茶油氣味成分的差異性，為建立較為完善的食用油氣味評(píng)價(jià)體系提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1材料

茶油29-32、橄欖油33、菜籽油40均為市購(gòu)，其中茶油29產(chǎn)自湖南湘潭，茶油30產(chǎn)自廣西百色，茶油31產(chǎn)自廣西河池，茶油32產(chǎn)自江西贛州，橄欖油產(chǎn)自意大利。

α-FOX3000氣味指紋分析儀(12根MOS傳感器陣列，其類型及對(duì)不同化學(xué)成分的響應(yīng)靈敏度見(jiàn)表1)(法國(guó)Alpha MOS公司)；移液槍；吸管等。

表1 α-FOX3000氣味指紋分析儀傳感器的檢測(cè)范圍[11]Tab.1 Thetestrangeofsensorsofα-FOX3000odorfinger-printanalyzer編號(hào)型號(hào)檢測(cè)范圍S1LY2/LG氧化氣體S2LY2/G氨氣/有機(jī)胺類、一氧化碳、甲烷S3LY2/AA乙醇S4LY2/GH氨氣/有機(jī)胺類S5LY2/gCTL硫化氫S6LY2/gCT丙烷/丁烷S7T30/1有機(jī)溶劑S8P10/1烴類S9P10/2甲烷S10P40/1氟S11T70/2芳香化合物S12PA/2 乙醇、氨氣/有機(jī)胺類

1.2方法

1.2.1 樣品預(yù)處理 分別量取4mL油樣于10mL頂空瓶中，加蓋密封，平衡后每個(gè)樣品重復(fù)進(jìn)樣3次。

1.2.2 數(shù)據(jù)采集與處理 α-FOX3000氣味指紋分析儀檢測(cè)參數(shù)：載氣(高純氧氣)流速150 mL/min，頂空產(chǎn)生時(shí)間10min，頂空產(chǎn)生溫度25℃，進(jìn)樣體積2.5mL，數(shù)據(jù)采集120s，延滯時(shí)間300s。進(jìn)樣方式為手動(dòng)進(jìn)樣。

分別對(duì)傳感器采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析(Principal Component Analysis，PCA)和判別因子分析(Discriminant Factor Analysis，DFA)。

2 結(jié)果與分析

2.1不同食用油的電子鼻分析

按1.2中所述方法對(duì)樣品茶油29、橄欖油33、菜籽油40進(jìn)行分析，得到不同食用油的DFA圖、AVE(雷達(dá))圖，分別見(jiàn)圖1和圖2。

圖1 茶油、橄欖油和菜籽油氣味成分的DFA分析圖Fig.1 DFA analysis of odor compositions with camellia oil, olive oil and colleseed oil

圖2 茶油、橄欖油和菜籽油氣味成分雷達(dá)圖Fig.2 The electronic nose data of odor compositions with camellia oil, olive oil and colleseed oil

由圖1、圖2可知，三種食用油的氣味成分存在較大區(qū)別，其中橄欖油的氣味組成成分最復(fù)雜，12個(gè)傳感器探頭均有檢出且含量較高，可能由于橄欖油是初榨未經(jīng)過(guò)精煉的原因所致；茶油和菜籽油的氣味組成相似，均以烴類、氟類為主，含硫化合物和有機(jī)胺類化合物含量低，各氣味成分含量略有不同。通過(guò)對(duì)橄欖油、茶油和菜籽油的氣味進(jìn)行電子鼻分析能有效區(qū)分橄欖油和其他兩種食用油，但茶油和菜籽油較難區(qū)分。

2.2不同產(chǎn)地茶油的電子鼻分析

按1.2中所述方法對(duì)廣西百色、河池、江西贛州和湖南湘潭四個(gè)不同產(chǎn)地的茶油樣品進(jìn)行分析，其DFA、AVE圖分別見(jiàn)圖3和圖4。

圖3 不同產(chǎn)地茶油氣味成分的DFA分析圖Fig.3 DFA analysis of odor compositions with camellia oil from different places

圖4 不同產(chǎn)地茶油氣味成分雷達(dá)圖Fig.4 The electronic nose data of odor compositions with camellia oil from different places

由圖3、圖4可知，不同產(chǎn)地茶油氣味成分存在一定差異，主要體現(xiàn)在氣味成分的含量上，而茶油氣味的基本組成成分相似，主要為烴類、氟類等揮發(fā)性化合物。廣西百色和河池地區(qū)產(chǎn)的茶油氣味組成相似，與其他兩個(gè)地方產(chǎn)的茶油有明顯區(qū)別。由于實(shí)驗(yàn)樣品較少，暫不能確定電子鼻技術(shù)能否有效區(qū)分茶油產(chǎn)地，因此需在后續(xù)研究中廣泛采集樣品，予以證明。

3 結(jié)論與討論

由于生產(chǎn)工藝不同，橄欖油的特征氣味與茶油、菜籽油的特征氣味有很大差別，橄欖油特征氣味更復(fù)雜、成分含量更高，因此，茶油加工企業(yè)應(yīng)盡可能采用低溫冷榨工藝，減少后續(xù)精煉過(guò)程，以最大限度的保留茶油的特征氣味成分。電子鼻技術(shù)能從三種食用油中有效鑒別出橄欖油，而茶油和菜籽油的特征氣味成分相似，不易鑒別。

湖南湘潭、江西贛州、廣西百色及廣西河池所產(chǎn)茶油的特征氣味組成相似，但氣味成分的含量有一定區(qū)別。電子鼻技術(shù)可對(duì)不同地區(qū)產(chǎn)的茶油進(jìn)行初步鑒定，單系統(tǒng)的、有效的方法仍有待進(jìn)一步研究。

[1] 王小藝, 曹一博, 張凌云, 等. 油茶生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中脂肪酸成分的測(cè)定分析[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2012, 28 (13):76-80.

[2] 劉瑞興, 張智敏, 吳蘇喜, 等. 水酶法提取油茶籽油的工藝優(yōu)化及其營(yíng)養(yǎng)成分分析[J]. 中國(guó)糧油學(xué)報(bào), 2012, 27(13):54-61.

[3] 謝藍(lán)華, 周春靈, 李偉云, 等. 熱榨法和冷榨法制取茶油的品質(zhì)差異及其在護(hù)膚美容上的應(yīng)用研究[J]. 農(nóng)產(chǎn)品加工, 2010(7)∶58-62.

[4] 馬力, 陳永忠. 茶油的功能特性分析[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2009, 25(8):82-84.

[5] 吳衛(wèi)國(guó), 葉偉鐸. 茶油冷榨加工技術(shù)[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào), 2010, 16(23):158-159.

[6] 鐘海雁, 黃永輝, 龍奇志, 等. 茶油氣味感官評(píng)價(jià)的初步研究[J]. 食品與機(jī)械, 2008, 24(5):88-92.

[7] 黃永輝. 基于SPME-GC的茶油香氣成分的分析研究[D]. 長(zhǎng)沙：中南林業(yè)科技大學(xué)，2007.

[8] 張東生, 金青澤, 薛雅琳, 等. 油茶籽油的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及摻偽鑒定研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)油脂，2013, 38(8):47-50.

[9] 張航, 趙松林, 陳衛(wèi)軍, 等. 電子舌傳感器快速檢測(cè)油茶籽油中摻雜棕櫚油[J]. 食品科學(xué), 2013, 34(14):218-222.

[10] 李依娜. 焙烤對(duì)普通油茶籽油水代法提取工藝和香氣影響的研究[D]. 長(zhǎng)沙：中南林業(yè)科技大學(xué)，2010.

[11] 鄒慧琴, 劉勇, 陶歐,等. 電子鼻MOS傳感器陣列優(yōu)化及其在中藥材快速鑒別中的應(yīng)用[J].中國(guó)中藥雜志，2013, 38(2):161-166.

[12] Tudu B,Jana A,Metla A,et al. Electronic nose for black tea quality evaluation by an incremental RBF network [J]. Sensor Actuator B-Chem, 2009 (138) : 90.

[13] Xiaowei T,Hongju H,Lihua G,et al. Evalution of maturity and flavour of melons using an electronic noses[J]. Agric Sci Tech, 2011, 12(3) : 447.

[14] Xiangsheng F,Hanchang S,Miao H,et al. Application and progress of electronic nose in evironmental monitoring [J]. Evrion Sci Technol, 2011, 34(10) : 112.

[15] 林雪娟, 吳青海, 李燦東, 等. 基于醫(yī)用電子鼻技術(shù)的表證患者氣味識(shí)別分析[J]. 中華中醫(yī)藥雜志, 2013, 28(10):3028-3031.

Electronicnoseanalysisoftheodorcomponentswithdifferentedibleoils

ZHANG Xiyu, ZHOU Jun, CHAO Yan, SUN Yunli

(Hunan Linzhishen Biotechnology Co., Ltd, Changsha 410004, China)

The odor components of camellia oil, olive oil and colleseed oil were analyzed by using electronic nose, then the camellia oil odor components from the places of Hunan Xiangtan, Jiangxi Ganzhou, Guangxi Baise and Guangxi Hechi were detected as well. The results showed that the smell of olive oil composition was different compared with other kinds of edible oils. The odor compositions of camellia oil from different places were similar, and the main components were hydrocarbons and fluorine compounds.

camellia oil; olive oil; colleseed oil; electronic nose; odor component

2014-12-09

張喜雨(1969-)，男，湖南省衡陽(yáng)市人，工程師，主要從事糧油加工及副產(chǎn)物開(kāi)發(fā)等研究。

TS 227

A

1003-5710(2015)02-0076-04

10. 3969/j. issn. 1003-5710. 2015. 02. 019

(文字編校：張 珉)