花生油在不同貯藏條件下?lián)]發(fā)性物質(zhì)的變化

仇東朝，張 攀，高洪良，徐 偉,，林俊伶，陳 軍，王 銳，時(shí) 紅

(1.山東龍大糧油有限公司，山東 煙臺(tái) 265200； 2.山東龍大植物油有限公司，山東 聊城 252000)

目前，市場上的花生油大多數(shù)都是壓榨工藝制取的濃香花生油，因其獨(dú)特的濃郁花生滋味和香氣而備受消費(fèi)者青睞。風(fēng)味作為濃香花生油重要感官評定指標(biāo)之一，在一定程度上反映了濃香花生油品質(zhì)的好壞[1]。風(fēng)味并不是由一種或幾種化合物來體現(xiàn)，而是由多種揮發(fā)性物質(zhì)協(xié)同作用而來[2-3]。濃香花生油的香味主要來自于花生料坯的蒸炒工藝環(huán)節(jié)，花生料坯中的蛋白質(zhì)和糖類等在蒸炒過程中發(fā)生美拉德(Maillard)反應(yīng)，生成的揮發(fā)性物質(zhì)賦予了花生油獨(dú)特的風(fēng)味[4-5]。

油脂氧化也是油脂風(fēng)味的重要來源[6]。食用油在貯藏過程中受光、溫度、氧氣及油脂中水分等的影響，發(fā)生各類復(fù)雜的化學(xué)變化而引起油脂氧化酸敗，酸敗產(chǎn)生的過氧化物會(huì)繼續(xù)分解生成具有揮發(fā)性的醛類、酮類、酸類等小分子物質(zhì)，使得油脂風(fēng)味變差[7]。近年來，有關(guān)花生油風(fēng)味物質(zhì)的研究大多集中在風(fēng)味物質(zhì)分析鑒定、工藝條件對揮發(fā)性物質(zhì)影響等方面。劉曉君等[8]利用頂空固相萃取與氣質(zhì)聯(lián)用分析法對花生油揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行鑒定，得到53種主要揮發(fā)性物質(zhì)。顧賽麒等[9]研究了花生油在不同熱處理溫度下特征性香氣成分的區(qū)別，并篩選出了20種表征不同溫度下花生油特征風(fēng)味的關(guān)鍵香氣成分。關(guān)于花生油在不同貯藏條件下?lián)]發(fā)性物質(zhì)變化的研究鮮有報(bào)道，尤其是對于普通溫度條件(非加速氧化條件)下長時(shí)間貯藏的花生油揮發(fā)性物質(zhì)變化的研究尚未見報(bào)道。

本研究采用頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HS-SPME-GC-MS)研究花生油在不同貯藏條件下?lián)]發(fā)性物質(zhì)的變化，分析不同溫度、貯藏時(shí)間、包裝材質(zhì)對花生油主要揮發(fā)性物質(zhì)的影響，以期揭示花生油貨架期內(nèi)風(fēng)味品質(zhì)的變化規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

花生油(壓榨一級(jí)花生油，不添加抗氧化劑)，山東龍大植物油有限公司；對苯甲酚標(biāo)準(zhǔn)品，德國Dr.Ehrenstorfer公司。碘化鉀、冰乙酸、三氯甲烷、氫氧化鉀、乙醚、異丙醇等。

6890N-5973氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent公司；SPME固相微萃取裝置(PDMS/DVB 65 μm萃取頭)，美國Supelco公司；LRH-250生化培養(yǎng)箱；DF-101S集熱式磁力攪拌器；AL204電子天平；Model F羅維朋比色計(jì)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 花生油的貯藏和取樣

本試驗(yàn)采用5 L規(guī)格PET(聚對苯二甲酸乙二酯)包裝桶和鍍錫馬口鐵包裝桶，每桶裝入5 L花生油后加蓋密封。將密封好的樣品分別放置于15、25℃恒溫箱及室內(nèi)環(huán)境(溫度隨室外溫度變化，變化范圍0～30℃)貯藏。每隔6個(gè)月取樣100 g測試，取樣后換蓋、密封繼續(xù)貯藏。

1.2.2 花生油中揮發(fā)性物質(zhì)的定性定量分析

1.2.2.1 測試樣的固相微萃取

取10 g花生油測試樣于100 mL頂空瓶中，加入200 μL含0.02%對苯甲酚的精煉花生油作為內(nèi)標(biāo)物。先將固相微萃取頭插入氣相色譜進(jìn)樣口250℃下活化60 min，再將活化好的萃取頭插入頂空瓶中(頂空瓶提前置于50℃水浴中恒溫預(yù)熱20 min，并保持50℃水浴溫度)，推出纖維頭，頂空吸附30 min后取出，將萃取頭手動(dòng)插入氣相色譜進(jìn)樣口，于250℃解吸5 min進(jìn)行GC-MS分析。

1.2.2.2 GC-MS分析

GC分析條件：HP-5ms毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；柱升溫程序?yàn)槠鹗紲囟?5℃，保持4 min，然后以3℃/min的升溫速率升溫至150℃，保持5 min；進(jìn)樣口溫度250℃；載氣He，流速0.8 mL/min；不分流進(jìn)樣。

MS分析條件：電子轟擊離子源(EI)；電子能量70 eV；燈絲發(fā)射電流200 mA；離子源溫度230℃；接口溫度250℃；質(zhì)量掃描范圍(m/z)30～420。

揮發(fā)性物質(zhì)經(jīng)GC-MS分析得到總離子流圖后，進(jìn)行NIST譜庫檢索，并結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道進(jìn)行圖譜解析定性。以經(jīng)過對苯甲酚內(nèi)標(biāo)物校正后的峰面積表示相應(yīng)的揮發(fā)性物質(zhì)的含量，以各揮發(fā)性物質(zhì)峰面積的總和表示樣品中揮發(fā)性物質(zhì)的總量，面積歸一化法計(jì)算各揮發(fā)性物質(zhì)的相對含量。

1.2.3 花生油理化指標(biāo)的測定

水分的測定，參考GB/T 26626—2011；過氧化值的測定，參考GB 5009.227—2016；酸價(jià)的測定，參考GB 5009.229—2016；色澤由羅維朋比色計(jì)測定，參考GB/T 5525—1985。

1.2.4 花生油感官品質(zhì)評價(jià)

參考劉玉蘭等[10]的評價(jià)方法：取50 mL樣品于100 mL的燒杯中，加熱至50℃，用玻璃棒邊攪邊聞氣味。感官評分為不香(1～2分)、有點(diǎn)香(3～4分)、較香(5分)、很香(6～7分)和非常香(8～9分)。評價(jià)人員由12名熟悉花生油香味的人員組成，各樣品隨機(jī)排定。

2 結(jié)果與分析

2.1 花生油的主要揮發(fā)性物質(zhì)

原料花生油的揮發(fā)性物質(zhì)總離子流圖如圖1所示。

圖1 花生油揮發(fā)性物質(zhì)總離子流圖

從圖1可以看出，除去小部分因萃取頭自身揮發(fā)而得到的硅氧烷類雜質(zhì)峰及部分不易定性的微小雜峰，本試驗(yàn)共分離鑒定出48種化合物(包含內(nèi)標(biāo)物對苯甲酚)。其中醛類物質(zhì)共14種，相對含量為30.08%；吡嗪類物質(zhì)共11種，相對含量為23.01%；酚類物質(zhì)共2種，相對含量為10.65%；呋喃類物質(zhì)共2種，相對含量為10.51%；還有一小部分酮、醇、酸、酯類化合物及吡咯、吡唑等雜環(huán)化合物。醛類和吡嗪類物質(zhì)是花生油最主要的兩大類揮發(fā)性物質(zhì)，這與李淑榮等[11]發(fā)現(xiàn)的烘烤花生的關(guān)鍵香味化合物一致。本試驗(yàn)檢測出二者的相對含量占總化合物的一半以上。

值得注意的是，本試驗(yàn)所采用的壓榨花生油樣品的蒸炒料坯的溫度比市場上常見糊香型花生油的溫度低一些，呈現(xiàn)出一種獨(dú)有的豐滿且讓人愉悅的甜香味[12]。從主要揮發(fā)性物質(zhì)來看，具有類似風(fēng)信子的甜清香氣味的苯乙醛相對含量高達(dá)17.18%，麥芽酚的相對含量達(dá)到7.59%，這類具有甜香型風(fēng)味的揮發(fā)性物質(zhì)對樣品的整體風(fēng)味影響很大。吡嗪類物質(zhì)作為濃香花生油最具代表性的特征性風(fēng)味物質(zhì)，其含量也較高，尤其以2,5-二甲基吡嗪和2-乙基-5-甲基吡嗪為主，相對含量分別為11.57%和5.19%，這類吡嗪類物質(zhì)呈現(xiàn)出烤香、類似堅(jiān)果香和烘焙香的風(fēng)味特征[13]。

2.2 不同貯藏溫度對花生油揮發(fā)性物質(zhì)的影響(見表1)

由表1可以看出：花生油在不同溫度條件下貯藏時(shí)各揮發(fā)性物質(zhì)的變化規(guī)律不盡相同，吡嗪類物質(zhì)整體變化不大，2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、甲基吡嗪等代表性的吡嗪類物質(zhì)在不同溫度貯藏24個(gè)月過程中含量變化不大；具有甜香味風(fēng)味特征的苯乙醛、麥芽酚含量隨著貯藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)明顯的減少趨勢，且貯藏溫度越高，減少趨勢越明顯。15℃恒溫貯藏18個(gè)月的花生油苯乙醛含量損失52.53%，而室內(nèi)環(huán)境貯藏和25℃恒溫貯藏18個(gè)月的花生油苯乙醛含量損失分別為65.71%和83.68%。15℃恒溫貯藏、室內(nèi)環(huán)境貯藏和25℃恒溫貯藏18個(gè)月的花生油麥芽酚含量損失分別為20.76%、41.84%和47.35%。

除苯乙醛外，還有部分小分子醛類物質(zhì)變化也很明顯。如己醛、2-庚烯醛、辛醛、壬醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛等在不同溫度貯藏24個(gè)月過程中其含量隨貯藏時(shí)間的延長而逐漸增加，尤其是己醛，在15℃恒溫貯藏、室內(nèi)環(huán)境貯藏和25℃恒溫貯藏18個(gè)月后其含量分別比初始值增加了103.88%、117.98%和160.47%。而糠醛、庚醛、(E)-2-辛烯醛、(E)-4-壬烯醛等初始含量較低，且在貯藏過程中整體變化不明顯。苯乙醛和己醛是本試驗(yàn)追蹤的所有47種揮發(fā)性物質(zhì)中變化最劇烈的兩個(gè)化合物。

此外，呋喃類如2-戊基呋喃、2,3-二氫苯并呋喃的含量隨貯藏時(shí)間的延長總體也呈現(xiàn)減少的趨勢，但不同溫度條件下貯藏24個(gè)月二者的含量基本都能保有一半以上。其他小分子的酮類、醇類、酸類及酯類等初始含量都不高，其中一部分在貯藏過程中略有增加，一部分變化不大，但整體來看，這些揮發(fā)性物質(zhì)在貯藏前后的含量都相對不高，可以推測這些化合物對花生油在貯藏過程中的風(fēng)味變化影響較小?？傮w而言，貯藏溫度越低，越有利于花生油良好風(fēng)味的保持。

不同貯藏溫度下PET桶裝花生油揮發(fā)性物質(zhì)總量的變化如圖2所示。

表1 不同貯藏溫度對PET桶裝花生油揮發(fā)性物質(zhì)內(nèi)標(biāo)校正后峰面積的影響

續(xù)表1

圖2 不同貯藏溫度下PET桶裝花生油揮發(fā)性物質(zhì)總量的變化

由圖2可知：15℃恒溫貯藏的花生油揮發(fā)性物質(zhì)的總量隨著貯藏時(shí)間的延長逐漸減少；而室內(nèi)環(huán)境貯藏和25℃恒溫貯藏的花生油揮發(fā)性物質(zhì)的總量隨著貯藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)先減少后逐漸增大的變化趨勢，且25℃恒溫貯藏比室內(nèi)環(huán)境貯藏的變化趨勢更陡峭。花生油貯藏過程中揮發(fā)性物質(zhì)總量減少可能是因?yàn)椴糠謸]發(fā)性物質(zhì)氧化或散逸導(dǎo)致，但某些揮發(fā)性物質(zhì)在貯藏過程中減少的原因尚需進(jìn)一步研究。王茜茜等[14]在研究一級(jí)菜籽油貯藏期間揮發(fā)性物質(zhì)變化時(shí)也發(fā)現(xiàn)醛類、醇類、雜環(huán)類揮發(fā)性物質(zhì)在貯藏一定時(shí)間后明顯增加。推測本試驗(yàn)揮發(fā)性物質(zhì)總量在室內(nèi)環(huán)境貯藏和25℃恒溫貯藏隨貯藏時(shí)間延長增加的原因與花生油氧化產(chǎn)生的揮發(fā)性氧化產(chǎn)物的量增加有關(guān)。

2.3 不同包裝材質(zhì)對花生油揮發(fā)性物質(zhì)的影響

不同材質(zhì)包裝的花生油在室內(nèi)環(huán)境貯藏時(shí)揮發(fā)性物質(zhì)總量的變化如圖3所示。

圖3 不同材質(zhì)包裝的花生油在室內(nèi)環(huán)境貯藏時(shí)揮發(fā)性物質(zhì)總量的變化

由圖3可知，在室內(nèi)環(huán)境貯藏的PET桶和鍍錫馬口鐵桶包裝的花生油揮發(fā)性物質(zhì)總量都隨貯藏時(shí)間的延長呈先降低后升高趨勢。PET桶裝花生油揮發(fā)性物質(zhì)總量在貯藏12個(gè)月時(shí)達(dá)到最低，而鍍錫馬口鐵桶裝花生油在貯藏18個(gè)月才達(dá)到最低。這反映了PET桶裝花生油貯藏過程中比鍍錫馬口鐵桶裝花生油的揮發(fā)性物質(zhì)散逸更快或更易發(fā)生氧化。

苯乙醛對熟花生甜的芳香味貢獻(xiàn)較大[15]，而己醛常作為表征油脂氧化程度的指標(biāo)[16]，二者的含量變化能夠一定程度反映不同包裝材質(zhì)對于花生油風(fēng)味、品質(zhì)的保護(hù)能力。不同材質(zhì)包裝的花生油在室內(nèi)環(huán)境貯藏時(shí)苯乙醛和己醛含量的變化分別如圖4和圖5所示。

由圖4、圖5可見，無論是PET桶還是鍍錫馬口鐵桶貯藏，花生油的苯乙醛含量都隨貯藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)近似線性的下降趨勢，而己醛的含量變化與苯乙醛恰好相反。相同條件下，鍍錫馬口鐵桶裝花生油的苯乙醛保有量均大于PET桶的，己醛含量則是PET桶的大于鍍錫馬口鐵桶的。這說明鍍錫馬口鐵桶包裝對于花生油貯藏過程中風(fēng)味、品質(zhì)的保護(hù)能力優(yōu)于PET桶。這可能是因?yàn)殄冨a馬口鐵桶包裝具有優(yōu)良的阻隔性能，特別是對于光、空氣及水的透過率極低，保香性好，有利于長時(shí)間保持產(chǎn)品的質(zhì)量[17]。

圖4 不同材質(zhì)包裝的花生油在室內(nèi)環(huán)境貯藏時(shí)苯乙醛含量的變化

圖5 不同材質(zhì)包裝的花生油在室內(nèi)環(huán)境貯藏時(shí)己醛含量的變化

2.4 花生油貯藏過程中理化品質(zhì)的變化

花生油室內(nèi)環(huán)境貯藏過程中理化品質(zhì)的變化如表2所示。

由表2可以看出，在室內(nèi)環(huán)境貯藏時(shí)，無論是PET桶還是鍍錫馬口鐵桶，花生油的水分和色澤總體變化都不大。酸價(jià)和過氧化值隨著貯藏時(shí)間的延長逐漸增大，鍍錫馬口鐵桶裝花生油的酸價(jià)和過氧化值的增長速率比PET桶的慢，貯藏18個(gè)月時(shí)，鍍錫馬口鐵桶裝花生油的酸價(jià)(KOH)和過氧化值分別為0.91 mg/g和3.24 mmol/kg，而PET桶的分別為0.95 mg/g和3.82 mmol/kg。貯藏24個(gè)月時(shí)，無論是PET桶還是鍍錫馬口鐵桶，花生油的酸價(jià)和過氧化值都未超過花生油國家標(biāo)準(zhǔn)的限量要求。從感官評分結(jié)果來看，花生油在鍍錫馬口鐵桶貯藏18個(gè)月的感官評分為7.6分，高于PET桶的6.8分，與上述苯乙醛、己醛等揮發(fā)性物質(zhì)的變化趨勢對應(yīng)，說明鍍錫馬口鐵桶包裝更有利于花生油良好風(fēng)味的保持。

表2 花生油室內(nèi)環(huán)境貯藏過程中理化品質(zhì)的變化

3 結(jié) 論

花生油在不同溫度條件下貯藏時(shí)揮發(fā)性物質(zhì)總量的變化趨勢不同，15℃恒溫貯藏的花生油揮發(fā)性物質(zhì)的總量隨著貯藏時(shí)間的延長逐漸減少，而室內(nèi)環(huán)境貯藏和25℃恒溫貯藏的花生油揮發(fā)性物質(zhì)的總量隨著貯藏時(shí)間的延長呈先減少后逐漸增大的趨勢，且25℃恒溫貯藏比室內(nèi)環(huán)境貯藏的變化趨勢更陡峭。花生油在不同溫度條件下貯藏時(shí)各揮發(fā)性物質(zhì)的變化規(guī)律不盡相同，吡嗪類物質(zhì)整體變化不大，具有甜香味風(fēng)味特征的苯乙醛、麥芽酚含量隨著貯藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)明顯的減少趨勢，且貯藏溫度越高，減少趨勢越明顯。己醛、2-庚烯醛、辛醛、壬醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛等在不同溫度貯藏24個(gè)月過程中其含量隨貯藏時(shí)間的延長而逐漸增加。呋喃類如2-戊基呋喃、2,3-二氫苯并呋喃的含量隨貯藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)減少的趨勢。其他小分子的酮類、醇類、酸類及酯類等初始含量都不高，其中一部分在貯藏過程中略有增加，一部分變化不大，但整體來看，這些揮發(fā)性物質(zhì)在貯藏前后的含量都相對不高。苯乙醛和己醛是本試驗(yàn)追蹤的所有47種揮發(fā)性物質(zhì)中變化最劇烈的兩個(gè)化合物?？傮w而言，貯藏溫度越低，越有利于花生油良好風(fēng)味的保持。

不同包裝材質(zhì)對花生油貯藏過程中的揮發(fā)性物質(zhì)含量和理化品質(zhì)影響不同，PET桶裝花生油揮發(fā)性物質(zhì)總量在貯藏12個(gè)月時(shí)達(dá)到最低，而鍍錫馬口鐵桶裝花生油在貯藏18個(gè)月才達(dá)到最低。鍍錫馬口鐵桶裝花生油的酸價(jià)和過氧化值的增長速率比PET桶的慢，相同貯藏條件下，鍍錫馬口鐵桶裝花生油感官評分更高。鍍錫馬口鐵桶包裝對于花生油貯藏過程中風(fēng)味、品質(zhì)的保護(hù)能力整體優(yōu)于PET桶。