高亚楠,王俊斌,王海凤,丁璐,刘海学
(1.天津农学院基础科学学院,天津300384;2.天津农学院农业分析测试中心,天津300384)
食用油的香气成分是一个复杂的混合体系,各混合物交织在一起共同赋予油脂特有的香味。风味是评价食用油质量的重要指标,一直以来受到油脂研究者的关注。风味物质可分为滋味物质(非挥发性物质)和风味物质(挥发性物质)这两大类,其中香气成分对食用油的整体风味起着重要作用。目前已知食用油的香气成分主要包括醛类、酯类、醇类、酮类、吡嗪类、吡啶类、吡咯类、呋喃类、噻唑类、噻吩类、萜烯烃、含硫化合物、含氮化合物等[1-3],这些成分的种类、含量、感官阈值和它们之间的累加、分离、抑制、协同等作用,客观地影响着食用油中香气的含量和品质。
固相微萃取(solid phase microextraction,SPME)的基本原理是利用吸附作用,当样品中的待测组分通过扩散与吸附涂层达到吸附平衡时,将富集有待测组分的吸附涂层插入色谱进样口进行热解析,再通过检测器进行分离、鉴定[4]。它是一种集萃取、浓缩、解析于一体的环境友好的样品前处理技术[5],具有无需使用有机溶剂、简单经济、提取效率高、选择性好以及实用性强等优点。
目前固相微萃取技术主要以手动萃取为主,自动萃取装置价格昂贵,该技术能与气相色谱或气质联用,从而进一步实现了对复杂样品的成分分析和鉴定[6-9]。该方法已经广泛的应用于环境监测[10-11]、医疗卫生[12]、食品[13-17]等领域。
亚麻籽油、葵花油、橄榄油、调和油、花生油:市售。
固相微萃取仪、PME手动进样手柄、50/30 μm DVB/CAR/PDMS纤维头:美国Supelco公司;DB-WAX(30 m×250 μm×0.25 μm) 弹性石英毛细管柱、Agilent7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪:美国安捷伦科技公司。
固相微萃取法,用移液器取5 mL食用油,装入15 mL萃取瓶中,放入一粒转子,将样品放在恒温50℃,6 000 r/min的萃取台上,预热5min,将SPME针管穿过橡胶层,伸出纤维头,萃取35min后,将纤维头缩回,迅速拔出,插入到准备状态的气相色谱仪中,解析3min。
气相色谱条件:DB-WAX(30 m×250 μm×0.25 μm)弹性石英毛细管柱;进样口温度250℃;柱箱起始温度为40℃保持1min,以6℃/min的速度升温至160℃保留4min,然后以10℃/min的速度升温至220℃保留 1min;载气为高纯 He;流速为0.9 mL/min;不分流方式进样。
质谱条件:EI电离源;离子源温度230℃;MS四极杆温度150℃;接口温度250℃;电子能量70 eV;采用全扫描方式;质荷比(m/z):40 amu~500 amu;NIST08质谱库。
用标准图谱进行检索分析、定性;用峰面积归一法计算各组分的相对含量。
针对不同种类食用油香气成分进行分析(橄榄油、花生油、亚麻籽油、葵花油、调和油),其结果见表1。
表1 食用油的香气成分比较Table 1 Comparison of the aroma components of edible oils
续表1 食用油的香气成分比较Continue table 1 Comparison of the aroma components of edible oils
由表1可知,不同种类的食用油的香气成分在含量和种类上都有所不同。在相对含量上,葵花油的香气含量最高达到66.11%,花生油是39.81%,橄榄油为34.49%,调和油是21.58%,最后亚麻籽油是12.71%。在种类上的数量排序为:橄榄油>葵花油>亚麻籽油>花生油>调和油,分别为33、31、25、20、8。
由表1可知,5种食用油的香气成分有醛类、烷类、醇类、烯类、酯类、胺类、酮类、酚类和其他类。不同食用油中醛类物质的总含量在5.75%~19.69%之间。醛类物质一部分是发酵产生,但是大部分由氨基酸脱氨、脱羰基生成的[18]。在葵花油、亚麻籽油和花生油中检测出了糖醛,其含量分别为0.38%、2.91%、0.55%,糖醛是具有焦糖气味和甜样焦糖气味的物质。橄榄油、花生油、亚麻籽油、葵花油、调和油中的醇类物质的各自总含量为6.14%、2.61%、1.84%、3.81%、59.14%,大多数醇类物质都具有花草的香味[19]。5种食用油中香气物质总数量见图1。
图1 5种食用油中香气物质总数量Fig.1 Total amount of aroma substances in five kinds of edible oils
由图1可见,香气成分总量为亚麻籽油(79%)>花生油(72%)>橄榄油(67%)>葵花油(38%)>调和油(9%)。可了解到亚麻籽油、花生油和橄榄油相比较其他油的香气成分数量较复杂,并且香味突出。
GC-MS技术在食品中的应用最早起步于果蔬的气味分析[20],食用油特有的香气风味是其产品品质的主要构成因素,也是感官评定的重要指标,分析食用油的香气成分可为食用油的品质研究、掺伪鉴别和进一步优化储存条件提供了理论依据。香气成分总量最多的是含79%的亚麻籽油,接着花生油(72%),橄榄油(67%),葵花油(38%),最后是调和油(9%)。亚麻籽油、花生油和橄榄油相比较其他油的香气成分数量较复杂,并且香味突出。由于含量和种类有较大的差别,因此各自具有其独特的香味。
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