浓香葵花籽油挥发性风味成分的鉴定

周萍萍，黄健花，宋志华，王兴国

（江南大学食品学院，江苏无锡 214122）

浓香葵花籽油挥发性风味成分的鉴定

周萍萍，黄健花，宋志华，王兴国

（江南大学食品学院，江苏无锡 214122）

采用顶空固相微萃取法（HS-SPME）萃取葵花籽油的挥发性风味物质，优化了萃取条件，采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）对其进行分离鉴定。结果表明，萃取温度50℃和萃取时间50min下解吸5min萃取效果最好，经数据库检索，葵花籽油中共鉴定出97种化合物，占总检出化合物的83.14%，包括吡嗪、呋喃、醛、酯和酸等化合物。初步判断葵花籽油主要香气成分中包含2-戊基呋喃和2，5-二甲基吡嗪。

葵花籽油，顶空固相微萃取，气相色谱-质谱联用，挥发性成分

葵花籽油富含油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸和维生素E（α-生育酚）[1]，是一种健康食用油。浓香葵花籽油更是香气浓郁，风味独特，深受国内消费者的欢迎。目前，对葵花籽油的研究主要集中在葵花籽油的水酶法提取[2]、超临界提取法[3]、超声波提取法[4]等新型提取方法的研究，对葵花籽油挥发性风味物质的研究相对较少，现有文献涉及葵花籽油储存过程中油脂氧化程度[5]和挥发性风味物质的形成机理[6]，尚无报道分析鉴定浓香葵花籽油的风味特征物质，然而，葵花子油的风味物质是其重要的质量指标之一，了解其风味特征物质是很有必要的。传统的挥发性物质提取方法包括溶剂辅助蒸发、溶剂萃取、同时蒸馏萃取等[6]，这些方法为油脂风味的提取提供了思路，但不同程度地存在一定缺憾：溶剂辅助蒸发法装置复杂；溶剂萃取法样品用量大，低沸点挥发性成分在萃取浓缩过程中易损失，低沸点挥发物的色谱峰易被溶剂峰掩盖[7]；同时蒸馏萃取法用热处理易导致氧化、水解等热降解反应，引入干扰物[7]。与其他方法相比，顶空固相微萃取技术（headspace soil-phase m icroextraction）不使用溶剂、节约成本，可与气质联用仪或液相联用实现自动化高效便捷，被广泛应用于白酒[8]、水果饮料[9]以及橄榄油[10]、花生油[11]、杏仁油[12]等食品的挥发性风味物质的鉴定。本研究主要利用顶空固相微萃取与气质联用仪联用，优化风味物质萃取条件，分离鉴定浓香葵花籽油挥发性成分的组成，为进一步建立科学、客观的葵花籽油香味评价方法提供基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

鲁花浓香葵花籽油 市售，山东鲁花集团有限公司。

固相微萃取手动进样手柄、65μm聚二甲基硅氧烷-二乙烯基苯（PDMS-DVB）萃取头 美国Supelco公司；15m L顶空瓶 上海安普科学仪器有限公司；ISQ单四级杆气质联用仪 Thermo Fisher赛默飞世尔科技有限公司；DF-101S恒温磁力搅拌器 金坛市精达仪器制造厂。

1.2 实验方法

1.2.1 萃取步骤及条件优化

1.2.1.1 萃取头的老化 首次使用，在气相色谱250℃下老化2h，以后每次使用于250℃处理20m in。

1.2.1.2 固相微萃取步骤 称取3g葵花籽油，置于15m L顶空瓶中，在一定温度加热平衡，再插入老化好的萃取头萃取一定时间，迅速进样，于250℃解吸；根据刘虎威[13]的报道，选取对顶空固相微萃取萃取影响较大的几个因素，包括萃取温度（30、40、50、60、70℃），萃取时间（5、10、20、30、40、50、60、70min）和解析时间（2、4、6、8m in），进行单因素优化。

1.2.2 气相-质谱联用仪条件 毛细管柱：TG-SQC GC Colum 15m×0.25mm×0.25μm，起始温度40℃，保持4m in，后以6℃/m in的升温速率升温至230℃，保持15m in。载气为He，流速1.0m L/m in；起始1m in不分流进样，之后以50∶1分流进样。

质谱条件：电子轰击离子源（EI），电子能量70eV；离子源温度250℃；传输线温度250℃；全谱扫描（Full Scan），扫描范围33~650m/z。

1.2.3 化合物鉴定 采用Xcalibu软件系统进行数据处理，未知化合物进计算机检索，同时与NIST谱库和W iley谱库相匹配，当正逆匹配度均大于800（最大值为1000）的鉴定结果予以报道。

2 结果与分析

2.1 萃取温度对萃取效果的影响

顶空固相微萃取（HS-SPME）是将萃取头至于样品上方密封空间进行萃取。样品基质，样品顶空和萃取头涂层，这三相的化学势差是推动待测物从样品基质进入萃取头的动力。萃取温度对HS-SPME具有双重作用[14]。温度升高时，液体分子热运动加剧，利于挥发性待测组分从油样进入样品顶空中，提高待测物在顶空中的分配，从而缩短萃取平衡时间，加快分析速度；但温度升高会影响待测组分在萃取头涂层中的分配系数，减少涂层对待测物的吸附量，降低分析方法的灵敏性；同时，温度若过高，在萃取过程中会产生热降解、氧化反应等化学变化，引入干扰物。所以在使用HS-SPME时候应对萃取温度进行优化。对萃取温度优化结果如图1所示。

图1 不同萃取温度对萃取效果的影响Fig.1 Effectof temperature on extraction of volatiles in sunflower oil

由图1可知，随着温度升高，待测组分在顶空中的浓度不断增大，峰面积不断增加，在50℃时达到最高值，50℃之后，可能是因为温度过高，影响待测物在萃取头涂层的吸附，峰面积开始下降。故选取50℃为葵花籽油的萃取温度。

2.2 萃取时间对萃取效果的影响

萃取时间即萃取达到平衡所需要的时间，平衡时间往往比GC-MS检测时间长，缩短平衡时间是提高样品分析速度的关键[15]。

由图2可知，在萃取过程中，在刚开始时候，吸附量随萃取时间增加不断增加，在50m in时候达到最大值，之后趋于平缓。表明在50m in时候顶空瓶中达到了相平衡，因此选定50min为样品的萃取时间。

图2 不同萃取时间对萃取效果的影响Fig.2 Effectof time on extraction of volatiles in sunflower oil

2.3 解吸时间对萃取效果的影响

在相同解吸温度下，解吸时间是待测组分解吸完全的关键。解吸不完全时，不仅会影响分析检测的准确性和灵敏度，残留在萃取头中也会污染萃取头，缩短萃取头使用寿命，有时还会污染后续样品；但解吸时间过长会造成涂层的流失，大大缩短萃取头的使用寿命。实验结果见图3。

图3 不同解吸时间对萃取效果的影响Fig.3 Effectof desorption time on extraction of volatiles in sunflower oil

由图3可以看出，在5m in解吸达到最大，之后趋于平缓。因此，选取5m in为解析时间既能保证解析完全又保护了萃取头涂层，延长其使用寿命。

2.4 GC-MS分析结果

通过GC-MS获得挥发性成分的总离子流图，见图4。

图4 总离子流色谱图Fig.4 Total ion chromtogram of sunflower oil

经Xcalibu软件系统数据处理后，与NIST谱库和W iley谱库相匹配，除去萃取头带来的硅氧烷流失的杂质峰（保留时间为3.00、8.28、10.58、12.38、12.71、 16.32、23.04、25.81、34.57、36.44m in）和少量增塑剂杂峰（保留时间：20.21m in的磷酸三丁酯，26.40m in的邻苯二甲酸二异丁酯），共检出97种化合物。见表1。

表1 葵花籽油挥发性成分Table 1 Violate compounds in SFO

续表

由表1可知，含有16种杂环化合物（6.90%），15种醛（5.76%），14种烯烃（13.18%），14种烷烃（3.29%），13种醇（4.03%），13种酯（2.38%），7种酸（46.42%），3种酮（1.02%），另外还有橄榄酸酰胺（0.13%），1-苯基-4-戊烯-1-炔（0.03%）。

杂环化合物种类最多（16种），其中含量较高的2-戊基呋喃（1.43%）含有豆味、草味等[16]，2，5-二甲基吡嗪（1.13%）是烘烤葵花籽的关键致香成分[17]，初步判断浓香葵花籽油的主要香气成分中包含2-戊基呋喃和2，5-二甲基吡嗪。

众多化合物体现出不同的特征香味。因此，葵花籽油的香气并不是由一种或几种化合物来体现的，而是由多种成分相互协调的结果。

3 结论

本实验首次采用顶空固相微萃取法提取葵花籽油挥发性风味化合物，再通过单四级杆气象色谱/质谱联用技术分离鉴定。优化固相微萃取主要条件为萃取温度50℃，萃取时间50m in，优化解吸时间为5m in，共鉴定出97种化合物，有16种杂环化合物（6.90%），15种醛（5.76%），14种烯烃（13.18%），14种烷烃（3.29%），13种醇（4.03%），13种酯（2.38%），7种酸（46.42%），3种酮（1.02%）。另外还有橄榄酸酰胺（0.13%），1-苯基-4-戊烯-1-炔（0.03%）。

初步判断2-戊基呋喃和2，5-二甲基呋喃为葵花籽油的主要香气成分。

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Indentification of volatile flavor com pounds of sunflower oil

ZHOU Ping-ping，HUANG Jian-hua，SONG Zhi-hua，WANG Xing-guo
（School of Food Science and Technology，Jiangnan Univesity，Wuxi214122，China）

The volatile flavor com pounds in sunflower oil were extracted by using headspace solid phase m icroextraction（HS-SPME）and itwas performed by cap illary gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）to separate and identify the volatile compound.The op timum extraction cond itions were determ ined and listed as follows：the extraction temperature of 50℃，the extrac tion time of 50m in and the desorp tion time of 5m in.A totalof97 com pounds which accounted for 83.14%of all the extracted com pounds were identified as pyrazine，furan，aldehydes，esters，acids and so on.The results showed that 2-pentyl furan and 2，5-bimethylpyrazine were inc luded in the characteristic aroma com pents of sunflower oil.

sunflower oil；headspace solid phase m icroextrac tion；capillary gas chromatography-mass spec trometry；the volatile flavor com pounds

TS225.1+5

A

1002-0306（2012）14-0128-04

2011－11－22

周萍萍（1988-），女，在读硕士研究生，研究方向：脂质科学与技术。

国家“十二五”科技支撑计划（2011BAD02B03）。