钙、铁强化剂配方对营养包气味和稳定性的影响

周宸丞 陈振桂 葛丽琴 杜金林 王远兴*

（1 南昌大学食品科学与技术国家重点实验室 南昌330047 2 赣州市全标生物科技有限公司 江西赣州341100）

2016年国务院发布《中国的减贫行动与人权进步》白皮书指出：实施贫困地区儿童营养改善项目，为6～24月龄婴幼儿免费提供营养包。营养包（全称“婴幼儿辅食营养包”）是一种用于6～36月龄婴幼儿辅食中添加的含高密度多种微量营养素（维生素和矿物质）的补充品，以豆粉和乳粉为基料，加入钙、铁、锌、维生素等多种营养强化剂[1]。一天一包。方便、免煮，对促进婴幼儿的身体、智力发育，改善贫血症状等有良好效果。

营养包中的豆粉和乳粉比例不少于70%，而豆粉和乳粉中脂肪和蛋白质含量较高，在贮存中易发生氧化变质，使营养包产生油脂酸败味，俗称哈喇味。不同种类的钙、铁强化剂稳定性不同，不稳定的强化剂在外界作用下，发生自身被氧化或加速营养包中脂肪的氧化酸败进程[2]，促进哈喇味的产生，使产品产生不良的气味，缩短货架期。本文选取市场上常用的钙、 铁强化剂中的5 种强化剂，与其它原料混合，模拟营养包配方，对样品进行加速氧化试验，然后采用顶空固相微萃取技术（HS-SPME）提取样品中的挥发性成分，通过气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）进行定性分析，并辅以人体感官评价营养包气味的变化情况，以确定不同种类钙、 铁强化剂配方对营养包气味和稳定性的影响，以期为后续优化营养包中钙、铁强化剂配方提供试验依据，也可为贫困地区儿童的食品健康提供一份保障。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

速溶豆粉，九三集团（黑龙江）豆浆粉有限公司北安分公司；全脂乳粉，妙可蓝多（天津）国际贸易有限公司；大豆分离蛋白，南通光合生物技术有限公司；麦芽糊精，保龄宝生物股份有限公司；醋酸维生素A、维生素D3、叶酸、维生素B1、维生素B12、维生素B2、碳酸钙、磷酸氢钙、富马酸亚铁、焦磷酸铁、氧化锌、乙二胺四乙酸铁钠，帝斯曼维生素（上海）有限公司。

AgilentGC-QQQ 7890/7000A 三重串联四级杆气质联用仪、HP-5 MS 石英弹性毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），美国Agilent 公司；萃取纤维头50/30 μm DVB/CAR/PDMS，美国Supelco 公司。

1.2 配制模拟营养包配方

根据2014年贫困地区儿童营养改善项目方案对婴幼儿辅食营养包配料要求设定模拟营养包配方。配方1：速溶豆粉1914 g，碳酸钙83.3 g，富马酸亚铁2.525 g，氧化锌0.623 g；配方2：速溶豆粉1913 g，碳酸钙83.3 g，焦磷酸铁2.778 g，氧化锌0.623 g；配方3：速溶豆粉1913 g，碳酸钙83.3 g，乙二胺四乙酸铁钠3.157 g，氧化锌0.623 g；配方4：速溶豆粉1852 g，磷酸氢钙144.9 g，富马酸亚铁2.525 g,氧化锌0.623 g；配方5：速溶豆粉1852 g，磷酸氢钙144.9 g，焦磷酸铁2.778 g，氧化锌0.623 g；配方6：速溶豆粉1851 g，磷酸氢钙144.9 g，乙二胺四乙酸铁钠3.157 g，氧化锌0.623 g；配方7：速溶豆粉1917 g，碳酸钙83.3 g；配方8：速溶豆粉1855 g，磷酸氢钙144.9 g；配方9：速溶豆粉1997 g，富马酸亚铁2.525 g；配方10：速溶豆粉1997 g，焦磷酸铁2.778 g；配方11：速溶豆粉1997 g，乙二胺四乙酸铁钠3.157 g；配方12：速溶豆粉1999 g，氧化锌0.623 g。

1.3 样品预处理

1.3.1 样品的加速氧化 将不同种类钙、 铁强化剂营养包配方样品置于40 ℃恒温加速28 d，每隔7 d 做一次人体感官评价，由专业人员嗅闻样品的气味变化情况，并记录哈喇味出现的时间和程度，无、轻度、中度、重度分别标记为0，1，2，3。样品分别在氧化0 d 和氧化28 d 时，采用GC-MS 检测挥发性物质。

1.3.2 SPME 法 SPME 萃取前把SPME 纤维在GC-MS 进样口（250 ℃）老化10 min。将模拟营养包样品（1 g）置于20 mL 顶空瓶中，用聚四氟乙烯隔垫密封，70 ℃水浴平衡30 min 后，插入SPME萃取纤维头顶空萃取30 min，然后在GC-MS 进样口（230 ℃）解析3 min，进行气质联用分析。

1.4 气相色谱和质谱条件

1.4.1 气相色谱条件 毛细管色谱柱 （HP-5 MS）；柱温：起始温度40 ℃，保持4 min，以10 ℃/min 的速率升温至80 ℃，然后以2 ℃/min 的速率升温至110 ℃，再以8 ℃/min 的速率升温至170℃，最后以18 ℃/min 的速率升温至250 ℃，保持5 min；进样口温度：230 ℃；载气为高纯氦气（体积分数99.999%），柱流速为0.8 mL/min；不分流进样。

1.4.2 质谱条件 EI 电离源，电子能量70 eV，离子源温度200 ℃，发射电流250 A，溶剂延迟时间：1 min，全扫描模式，时间扫描范围：1～60 min，质量扫描范围：50～550 m/z。

1.5 定性与定量分析

定性：化合物经计算机检索与NIST library 相匹配。选取匹配度＞85%的检索结果，并结合文献报道的已知化合物确认检测物成分。

定量：利用峰面积归一化法，求得不同挥发性化学组分的相对百分含量。

2 结果与分析

2.1 SPME 条件优化

顶空固相微萃取法（HS-SPME）是当今色谱分析中使用广泛的样品前处理方式，具有将萃取、浓缩、解析、进样等功能集为一体的特点，顶空固相微萃取法是通过对样品进行预热，利用萃取头对样品的吸附能力，在一段时间内达到吸附平衡后受热解析完成进样。固相微萃取结果受萃取头吸附剂种类、 萃取温度、 萃取时间3 个因素的影响。固相微萃取头型号繁多，试验选用复合DVB/CAR/PDMS 型萃取头，主要用于香气挥发性物质的检测，对检测营养包中的挥发性物质有良好的效果[3，5]。

在平衡时间30 min，萃取时间30 min 条件下，比较了不同萃取温度30，40，50，60，70，80，90℃对萃取效果的影响。萃取温度对萃取效果的影响如图1a 所示。随着萃取温度的升高，总峰面积和出峰数大体呈上升趋势，80 ℃和90 ℃萃取温度下总峰面积增加幅度明显升高。萃取温度过高，可能影响样品原有的风味挥发性物质，促进样品中的油脂氧化反应，为了保证试验结果的科学性，故选取70 ℃为最佳萃取温度。

在平衡时间30 min，萃取温度70 min 条件下，比较了不同萃取时间10，20，30，40，50 min 对萃取效果的影响。萃取时间对萃取效果的影响如图1b 所示。随着萃取时间的延长，总峰面积和出峰数大体呈上升趋势，萃取40 min 时总峰面积略微有所下降，萃取50 min 时峰面积和出峰数增加幅度明显升高，考虑过长时间的萃取加热，对样品的稳定性有所影响，故选取30 min 为最佳萃取时间。

图1 不同萃取温度、萃取时间对挥发性萃取效果的影响Fig.1 Effect of different extraction temperature and extraction time on volatile extraction

2.2 不同钙、铁强化剂配方的气味和氧化稳定性分析

由表1所示，考虑钙、铁强化剂对营养包气味和稳定性的影响可能是含金属离子的强化剂之间相互作用或单独作用导致，故设定配方1，2，3，4，5，6 是选取不同种类的钙、 铁强化剂与其它原料混合的完全模拟营养包配方的试验组，配方7，8，9，10，11 是单个因素的钙或铁强化剂与其它原料混合的不完全模拟营养包配方，配方12 是不添加钙、铁强化剂的其它原料不完全模拟营养包配方。

表1 不同钙、铁强化剂营养包配方组成Table1 Different calcium and iron fortifiers of nutrition packages formula composition

2.2.1 感官评价不同钙、 铁强化剂配方的气味变化 由图2可以看出，配方1，2，3，5，7，10 均在28 d 氧化时间内感官评价出现哈喇味，其中配方1，2，3 在氧化7 d 感官评价出现重度哈喇味，配方5 在氧化7 d 感官评价出现轻度哈喇味，配方7 在氧化7 d 感官评价出现中度哈喇味，配方10 在氧化14 d 出现轻度哈喇味，其余配方在28 d 氧化时间内未出现哈喇味。结合各配方中不同种类的钙、铁强化剂进行分析可知，含碳酸钙强化剂和焦磷酸铁强化剂的配方均在28 d 氧化时间中出现哈喇味，配方中碳酸钙强化剂或焦磷酸铁强化剂与其它强化剂同时存在时，会缩短样品出现哈喇味的时间或加重哈喇味的程度。

图2 感官评价不同钙、铁强化剂配方氧化过程中哈喇味出现情况Fig.2 Sensory evaluation the situation of fatty acid in different calcium and iron fortifiers formulas

2.2.2 不同钙、铁强化剂配方氧化前、后的挥发性物质分析 采用顶空固相微萃取法（HS-SPME）提取配方1～12 氧化前、后的挥发性物质，进行GCMS 分析，得到配方1～12 的总离子色谱流图如图3和图4所示。由图可知，配方1，2，3，7 检测出的色谱峰明显高于其它配方组，且氧化前、后变化较大。配方4，6，8，9，10，11，12 氧化前、后色谱峰高变化不明显，出峰时间集中在10～20 min 和20～25 min 之间。

图3 配方1～6 氧化前、后的总离子色谱流图Fig.3 Total ion chromatograms of the formulas 1-6 before and after oxidation

图4 配方7～12 氧化前、后的总离子色谱流图Fig.4 Total ion chromatograms of the formulas 7-12 before and after oxidation

不同种类钙、铁强化剂配方氧化前、后挥发性物质总量及组成变化如图5所示，由图可知，添加碳酸钙强化剂的配方1，2，3，7 组挥发性物质总量明显高于其它配方组，且在28 d 氧化时间内感官检测出现哈喇味的配方1，2，3，5，7，10 组在加速氧化后挥发性物质总量增加。不同配方中挥发性物质组成各不相同，其中配方1，2，3 最为相似。12组配方中挥发性物质种类均以醛类、醇类、脂类、其它类、 烃类为主，配方在氧化后醛类含量均增加。

图5 不同钙、铁强化剂配方氧化前后挥发性物质总量及组成Fig.5 Total volatile compounds and components of different calcium and iron formulas before and after oxidation

由表2和表3可知，配方1～12 共检测出93种挥发性物质，配方1～6 中检测出66 种挥发性物质，配方7～12 中检测出64 种挥发性物质。完全模拟营养包配方1 未氧化时检测出28 种挥发性物质，氧化后检测出33 种挥发性物质，有23 种共同挥发性物质；配方2 未氧化时检测出28 种挥发性物质，氧化后检测出29 种挥发性物质，有22 种共同挥发性物质；配方3 未氧化时检测出28 种挥发性物质，氧化后检测出32 种挥发性物质，有24 种共同挥发性物质。配方1，2，3 在氧化后检测出的挥发性物质数量均有所增加，配方之间挥发性物质的种类和含量有一定的差异，而主要挥发性物质是相似的，这些挥发性成分是己醛、3,5-二甲基己醇、香茅醇、3-环戊基丙酸-6-乙基-3-辛酯、1-甲氧基-4-甲基-双环[2.2.2]辛烷、（E，E）-2,4-壬二烯醛、（Z）-14-甲基-8-十六碳烯-1-缩醛等，其中己醛、3，5-二甲基己醇和香茅醇含量最高。配方4 未氧化时检测出34 种挥发性物质，氧化后检测出29 种挥发性物质，有23 种共同挥发性物质；配方5 未氧化时检测出33 种挥发性物质，氧化后检测出23 种挥发性物质，有19 种共同挥发性物质。配方6 未氧化时检测出31 种挥发性物质，氧化后检测出19 种挥发性物质，有13 种共同挥发性物质。配方4，5，6 在氧化后检出的挥发性物质数量均下降，其主要挥发性物质大体相似，分别是己醛、壬醛、长叶烯、3，5-二甲基己醇、2-乙基己醇、马来酸二丁酯等。

6后化氧----1.14 0.42 3.95 8.59-1.54---0.8---1 6.44------0 d 0.5---7.69 1.74 3.62 2.11 1.37--0.34--0.55 2.85 0.31 21.08--3.85--3.85成组质物性发挥、后前化氧方配包养营拟模全完 2表The constitute of volatile compounds of completely simulates the nutritional packages before and after oxidation Table 2 /%量含对相5 4 3 2 1物合化后化氧0 d后化氧0 d后化氧0 d后化氧0 d后化氧0 d---0.61----0.43-烯九十1-----1.62 1.31 1.45 1.16 1.63 1.49烷八十氧环，2-1------0.24-0.25-烷二十氧环，2-1----11.79 6.16 6.05 5.91 6.32 7.61烷辛[2.2.2]环双-基甲-4-基氧甲1-1.15 2.51 2.55 3.76-0.51-0.48 0.2 0.38烯叶长0.34 4.16 2.35 0.4 0.2 0.25 0.14 0.22 0.13 0.15烷甲基苯甲-2，5-二基苯甲对2.86 3.89 0.83 0.71 0.59 0.65 0.38 0.64 0.42 0.83烷十二3.57 4.45 0.96 2.73------烷二十-0.51-0.5------萘-1.42-0.54------烯一十-2-基甲）-9-（E-2.6-0.37------苯）双基烯丁亚（1-，1'-1-2.34--------烷六十-4.14--------基苯联基甲四，5'-，5，2'2----------烷庚基甲三，3-，2-2基乙5-----------苯基甲五--1.35-0.4-----萘基甲1-----------烯七十7.91 26.03 8.04 9.61 14.59 8.89 8.26 8.41 9.38 10.46----1.55-1.36-1.99-醛戊异----0.58-0.45-0.83-醛庚5.83 5.27 16.48 14.96 22.61 22.25 18.31 20.89 28.81 21.5醛己--2.1-5.74 4.09 4.11 3.96 3.54 4.43醛烯二壬，4-）-2，E（E 0.66 0.66 1.66 1.65 2.75 3.43 3.3 3.49 3.18 3.65醛缩-1-烯碳六十-8-基甲）-14-（Z 2.79 1.43 1.54 1.93 4.06 0.72 2.69 0.67 0.3 0.78醛烯-7-碳六十）-（7Z号编类 1烃2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 16 17计总类 1 8醛1 9 20 21 22 23

6后化氧1.11 6.71-1.21 15.74 2.19 26.95----3 4.46-0.89----3 6.99-----0.38 0.38 0 d----4 0.74 12.45---3.22 12.94-0.35-0.63-1.89 19.02-----0.26 0.26 5后化氧0.74 2.53-0.82 10.92 1.77 26.05 3.86---4 7.42-0.71----5 1.98---1.82 1.82--0 d-3.26-0.98 8.16 2.33 22.87 4.65--4.82 5.54---0.98 2.35-18.35---2.13 2.13 0.39 0.39/%量含对相4 3后化氧0 d后化氧1.13-0.29 15.57 1.25 1 1.34 0.2 0.7 3.11-0.32 12.13 3.02-1.11 0.64-58.47 24.18 39.6 11.04 9.08 22.58--10.43--0.26-1.42-1.99 11.43-3.72---0.6--0.36----------16.74 22.89 33.27--0.86-----0.54 2.27 3.53 0.8 2.27 3.53 2.2 0.53 0.42 0.2 0.53 0.42 0.2 0 d-6.39 1.79 0.27--3 8.92 18.06 9.28---------2 7.34 0.81 0.53 0.35 2.03 3.73--2后化氧0.19 0 0.31---3 0.72 18.25 8.97---------2 7.23 0.62 1.12 0.33 18.25 20.32 0.12 0.12 0 d-7.68 1.6 0.23--3 8.51 19.66 9.08-0.17-------2 8.91 0.83 0.31 0.25 1.28 2.66--1后化氧0.18 0.41 0.92---4 0.15 21.67 10.95 0.17--------3 2.79 0.62 1.51 0.37 1.66 4.17 0.13 0.13 0 d 0 1.2 1.99---3 3.55 24.72 11.64-0.32-------3 6.69-0.48 0.33 2.78 3.59--醇）2表物合化醛烯碳八十5-醛烯一十2-醛甲-4-烯-1-己环基甲三，3-，3 1醛烯壬-2-基戊2-醛壬醛癸醇己基甲二，5-3醇茅香醇烯五十Z-7-乙] -基氧苯基甲）-2-基乙基甲二，1-（1 2- [4-醇己基2-乙醇二，3--2烷庚[2.2.1]环双-基甲三，7-，7 1醇庚-1-基甲-5-基丙异2-醇癸-1-基己2-醇烷二十-1-基甲三，11-，7 3醇绿叶醇二，10-烷-9癸）]，5（2[4.2.1.1环三基丁叔9-酮二辛环，4-1酮二烷三十，8-5酮烷二十6-酮烯二辛，5-3酸烯碳八十6-（续号编2 4 25 26 27 28 29计总类 3 0醇3 1 32 33 34 35 36 37 38 39 40计总类 4 1酮4 2 43 44计总酸肪脂45计总

6后化氧------1.36---1.43--2.79 2.4 5.94 8.34---8.09--8.09 0 d---1.34--0.61 27.05 1.49 1.15-1.2 0.34 33.17 1.43 5.77 7.21---3.81 3.01-6.81 5后化氧---0.76--1--0.42 1.32--3.5 1.57 4.06 5.62---3.1--3.1 0 d------1.25 9.83-0.7 0.87--1 2.65 1.65 3.1 4.75 1.31--1.36 0.49 9.68 12.84/%量含对相4 3后化氧0 d后化氧--3.9--0.74--1.01 1.24 3.67 0.21 0.32-----0.7 0.72 0.19-21.41--1.03-0.76 0.63-0.61 0.41--1.03--0.42-3.65 29.32 6.05 1.87 1.04 0.22 2.03 4.23 0.36 3.9 5.28 0.59--1.86--1.29 0.77-0.35 5.63 3.94--0.85----6.4 4.78 3.5 0 d 8.84-0.85--0.95 0.14 7.18 0.38----1 8.36 0.29-0.29 1.2 1.01 0.26---2.47 2后化氧9.48 0.39 0.53-0.05 0.51-------1 0.96 0.18-0.18 1.21 0.8 0.21---2.23 0 d 9.65 0.64 0.67--0.72 0.31 6.95-----1 8.94 0.26-0.26 1.23 1.09----2.31 1后化氧8.74 0.35 0.54 0.15 0.12--------9.89 0.21-0.21 2.25 0.76 0.27---3.28 0 d 8.88 0.66 0.78 0.49-1.13 0.47------1 2.41 0.33 0.49 0.82 1.44 1.05-----酯酸）2表（续物合化号编酯辛-3-基乙-6-酸丙基戊环3-类 4 6脂酯基烷三十基-3-烯丁基-3-甲酸马富47酯基烷四-2-十酸烯-2-丁基3-甲48酯内四十位丁49酯乙二基甲二，4-4酸二庚50酯基烷一十酸己51酯丁二酸甲二苯邻52酯丁二酸来马53酯基烷四十基-2-丁酸马富54丁基3-甲醇烯二-2，6-辛基甲（E）-3，7-二55酯基烷四十基丁酸甲二苯邻56酯基烷二十单酸二烯丁2-57酯基烷四十-5-酸乙基氧酰乙58计总醚基烷四十正类 5 9醚醚乙基烷二十双60计总喃呋基戊正2-他 6 1其萘氢十氢二，9-基-6甲三，10-，1-1基羟2-62酐基甲-2-酸戊63酚苯基丁叔二，4-2 64醌-1，4-苯基丁叔2，5-二65酚芹香66计总。出检未示”表：“-注

12后化氧0 d 1.49 1.86 1.51 1.06 1.03-1.98 4.12 1.69 2.39 2.77 2.26-0.41----0.27 0.62--0.97 0.27 0.46 0.49 0.42 0.32 12.6 13.79 11.89-13.16-1.44-1.72---3.11 3.89---1.55-0.32 31.32 5.77成组质物性发挥后前化氧方配包养营拟模全完不 3表The constitute of volatile compounds of incompletely simulates the nutritional packages before and after oxidation Table 3 /%量含对相11 10 9 8 7物合化后化氧0 d后化氧0 d后化氧0 d后化氧0 d后化氧0 d 1.33 3.47 1.33 1.70 1.12 3.18 3.37 2.13--烷二十基甲11-1.07 1.46 1.02 1.80 1.08 1.39 8.54 8.06 0.86 1.11萘基甲1-1.6-1.22-0.83-0.68-0.41-烷甲基苯甲二-2,5-基苯甲对2.13 5.62 1.12 0.13 1.23 7.26 3.8 1.42 0.35 0.49烯叶长1.68 4.39 1.24 2.86 1.09 3.61 4.92 3.22 0.1 0.20烷二十3.19 3.50 2.19 2.91 1.93 3.55 5.85 3.62 0.56 0.97烷十二-0.80---0.70-2.45--萘-------0.41--苯-基甲三-2,4,5-基乙1--------1.98--苯基甲五0.3 1.18 0.26 1.23 0.19 0.95-1.31--烯碳六十-2-基甲四）-3,7,11,15-，11R，7R（2E-------0.50--萘基甲二1,5-1.05 0.48 0.67 0.39 0.52 0.41-0.61--烯碳四十-Z-4-基甲2-0.33 0.81-0.50-0.83----烯一十-2-基甲）-9-（E 0.34 0.64 0.38 0.20------基苯联基甲2,2',5,5'-四13 22.35 9.41 11.73 7.98 21.87 27.17 25.69 2.28 2.77 13.77-20.72 11.02 43.83---28.08-醛己10.44-14.33 6.37 1.91---1.21-醛烯一2-十1.12-1.89 2.01 1.43---3.13 4.63醛烯二壬）-2,4-（E,E 1.16-2.11 2.63 1.4---2.96 3.61醛缩-1-烯碳六十-8-基甲）-14-（Z 0.3-0.84 0.30 0.4---1.72 1.95醛甲-4-烯-1-己环基甲三1,3,3-3.6 6.41 2.5 3.06 1.46 6.47 7.74 5.36 0.44 0.69醛烯-7-碳六十）-（7Z--1.15 2.12-----1.58醛癸-2.35----15.44 5.98--醛壬-0.49---0.50----醛烯碳八十4-30.39 9.25 43.53 27.49 50.44 6.97 23.18 11.34 37.53 12.46号编类 1烃2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14计总类 1 5醛1 6 17 18 19 20 21 22 23计总

12 11后化氧0 d后化氧0 d 15.82-15.65 0.78 8.8-8.96-6.99-10.01---------1.15 8.35 1.51 14.50 0.54 0.50 0.57 0.91 0.98 0.37 1.06 0.58-0.46-0.73 0.66 2.14-5.94 1.69-1.22----0.44-0.38------36.62 12.20 38.98 23.88 2.49 13.68 2.09-3.01 21.85 2.72--4.06---1.27---0.83---0.19---0.21--5.5 42.10 4.81-1.18 2.61 1.68 6.79 1.18 2.61 1.68 6.79/%量含对相10 9后化氧0 d后化氧15.56 13.05 13.69 11.47 13.17 7.5 4.3-4.37------0.88 18.65 0.7 0.38 0.84 0.36 0.9 0.73 0.69----3.73-1.32-1.19-------0.27-34.82 50.44 28.5 2.48-2.35 3.18 2.20 2.4--0.44-------0.40--0.43-5.65 3.03 5.19 0.53 2.96 0.17 0.53 2.96 0.17 0 d-2.60---1 3.72 0.64 0.49 0.68 4.17-0.44--2 2.74--1.63----1.63 4.06 4.06 8后化氧--2.38--2 8.35 0.95 1.84------3 3.52----------0 d-----2 2.73 0.55 0.61 0.38 4.32----2 8.59----------7后化氧2 0.52 11.91 0.54-----------3 2.96 3.48 4.73 0.55 0.27---9.02--0 d 28.20 13.06-6.47 0.68---------4 8.42-2.31 1.15 0.51 0.58--4.56--醇乙]基氧苯基3）表物合化醇己基甲二3,5-醇茅香醇己环）-基烯己（1-）-1-（E醇醛烯二十2-醇荷L-薄醇己基乙2-醇勒蒲异醇绿叶醇-1-庚基-5-甲基丙2-异甲）-2-基乙基甲二（1,1-2- [4-醇-3-烯碳二十醇烯五十Z-7-醇癸基己基甲-2-亚醇庚环酮-2-烯庚-3-基甲3-酮烯二3,5-辛酮二辛环1,4-酮烷二十6-酮二烷三十5,8-酮一十环酮-2-烯壬3-酸烯碳九十18-（续号编类 2 4醇2 5 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37计总类 3 8酮3 9 40 41 42 43 44计总酸肪脂45计总

/%量含对相12 11 10 9后化氧0 d后化氧0 d后化氧0 d后化氧--------------1.06 0.82 0.76 1.19 0.32 0.57 0.44-------0.81 0.58 0.84 1.04 0.3 0.44 0.53 0.61 0.63 0.68 0.86 0.39 0.46 0.38-1.00-1.53----------0.31 16.31 0.36 25.46 0.24 0.27 0.2 0.28 0.91 0.42 1.42 0.26 0.31 0.21 0.25-0.36-0.18 0.21 0.16 3.31 20.25 3.42 31.49 1.68 2.27 1.92 1.85 0.98 2.13 1.72 1.51 1.22 1.17 0.65 0.66 0.68 1.16 0.59 0.53 0.38 2.49 1.64 2.81 2.88 2.1 1.74 1.54-------0.78-0.73---0.65 3.06---1.27-2.63 2.43 1.64 3.22 3.35 1.01 0.33 0.98-------0.73-0.97----6.99 1.64 4.91 3.35 2.27 0.33 4.26 0 d--1.73-0.96 1.15--3 2.63 1.92-38.40 1.60 0.96 2.55---1.78--1.78 8后化氧--0.75-2.45 1.1-----4.31 3.6-3.6-2.46-5.76--8.22 0 d--0.59-0.93 0.72 1.32 0.74 19.56 0.29 0.30 24.44 1.98 1.03 3.01-0.81-6.12--6.93 7后化氧6.7 0.31 0.6 0.2 0.29 0.56-----8.66 0.29-0.29 2.01 1.71 5.14-0.38-9.25 0 d 10.63 0.58 0.90 6.93 0.22 0.79-----2 0.05 0.39-0.39 2.12-9.23---1 1.35酯酸）3表（续物合化号编酯辛-3-基乙-6-酸丙基戊环3-类 4 6脂酯基烷三十基-3-烯丁基-3-甲酸马富47酯基烷四十2-酸烯丁-2-基甲3-48酯内四十位丁49酯丁二酸甲二苯邻50丁基3-甲醇烯二-2,6-辛基甲（E）-3,7-二51酯基烷二十酸来马52酯甲二酸酞53酯丁二酸来马54酯丁二酸马富55酯基烷六-4-十酸乙基氧甲56计总醚基烷四十正类 5 7醚醚乙基烷二十双58计总喃呋基戊正2-他 5 9其烷八十氧环1,2-60烷[2.2.2]辛环-双基-4-甲基氧1-甲61酚苯基丁叔二2,4-62萘氢十氢二-6,9-基甲三-1,1,10-基羟2-63烷甲）苯基苯酰（乙4-64计总。出检未示”表：“-注

不完全模拟营养包配方7 未氧化时检测出26 种挥发性物质，氧化后检测出28 种挥发性物质，有22 种共同挥发性物质，主要挥发性物质是己醛、（E，E）-2，4-壬二烯醛、3，5-二甲基己醇、香茅醇、3-环戊基丙酸-6-乙基-3-辛酯等；配方8未氧化时检测出30 种挥发性物质，氧化后检测出18 种挥发性物质，有16 种共同挥发性物质，主要挥发性物质是1-甲基萘、（7Z）-十六碳-7-烯醛、壬醛、2-乙基己醇、马来酸二丁酯等；配方9 未氧化时检测出28 种挥发性物质，氧化后检测出36种挥发性物质，有22 种共同挥发性物质，主要挥发性物质是己醛、3,5-二甲基己醇、 香茅醇、2-乙基己醇、马来酸二丁酯等；配方10 未氧化时检测出36 种挥发性物质，氧化后检测出36 种挥发性物质，有31 种共同挥发性物质；配方11 未氧化时检测出30 种挥发性物质，氧化后检测出36 种挥发性物质，有23 种共同挥发性物质。配方10 与11 的主要挥发性物质大致相同，是己醛、2-十一烯醛、3，5-二甲基己醇、香茅醇、2-乙基己醇等。配方12 未氧化时检测出36 种挥发性物质，氧化后检测出37 种挥发性物质，有27 种共同挥发性物质，主要挥发性物质是己醛、2-十一烯醛、3，5-二甲基己醇、香茅醇、2-乙基己醇、3-甲基-3-庚烯-2-酮、3，5-辛二烯酮等。

12 组配方共检测出8 类挥发性物质，分别是醛类、醇类、烃类、酮类、脂类、脂肪酸类、醚类、其它类。其中醛类物质含量最高，是模拟营养包配方的主要挥发性物质种类之一，除配方8，所有配方中均检测到大量己醛，且在氧化后己醛含量增加。醛类物质主要来源于不饱和脂肪酸的氧化降解产生，大多阈值较低，是重要的气味贡献成分之一[6]。己醛是亚油酸氧化的产物，被认为是脂肪酸氧化变质的标志产物，己醛的含量与样品的氧化程度密切相关[7-8]。在检测到的醛类物质中大多都有不同的气味贡献，如己醛有青草味和腥味、壬醛有鱼腥味、 癸醛有甜香味、（E，E）-2，4-壬二烯醛有煎炸肥肉香味等[9-10]。在样品中检测出的酮类物质种类和含量远低于醛类物质，共检出7 种。酮类同样来源于不饱和脂肪酸的氧化裂解产生，气味阈值较低[11]，大多具有果香和药香[12]，对营养包的气味感有一定的贡献。除配方6 和配方8，其余所有配方均检测出一定量的3，5-辛二烯酮，具有陈香味[13]。

模拟营养包配方中检测出大量的醇类物质，共17 种。其中3，5-二甲基己醇、香茅醇、2-乙基己醇均是模拟营养包配方中的主要挥发性物质。醇类物质主要由脂肪酸氧化酶作用于多不饱和脂肪酸衍生而来[14]，一般气味阈值较高，风味贡献较小，而不饱和醇类阈值相对较低，大多有芳香、植物香以及酸败味。香茅醇是一种萜，气味阈值低，有玫瑰花香[15]。模拟营养包中检测出大量的脂类物质，共18 种。脂类可能是微生物作用下醇类和羧酸类的酯化反应产生的[16，18]，大多有重要的气味贡献，多为甜香、奶油香、花香等。如丁位十四内酯有奶油香、邻苯二甲酸二丁酯有微芳香味[19]。

烃类物质是模拟营养包中检测出的主要挥发性物质种类之一，主要来源于脂肪酸烷氧自由基的裂解。烃类化合物气味阈值较高，因此，尽管含量较高，但对营养包的气味贡献较小。烯烃类化合物在一定条件下可发生反应。生成醛和酮，是影响模拟营养包配方整体气味感的潜在因素[20]。模拟营养包配方中均检测出少量的醚类，正十四烷基醚和双十二烷基乙醚，醚类物质大多没有气味或刺激性气味，推断醚类不是模拟营养包配方中的主要气味成分。模拟营养包中检测出两种酸类物质，分别是18-十九碳烯酸和6-十八碳烯酸，含量很低，推断对模拟营养包配方整体气味贡献不大。模拟营养包配方中检测出10 种其它类物质，其中2-戊基呋喃是一种典型的油脂氧化产物，阈值相对较低，有甜香味[21]，2，4-二叔丁基苯酚有类似苯酚的气味，香芹酚有柠檬味[22]。

2.2.3 主成分分析结果 配方在氧化前、 后挥发性物质的种类和含量均发生变化，且不同配方之间挥发性物质的组成也各不相同，利用主成分分析可实现对数据的降维处理，简化数据，同时保留数据最重要的方面，方便进行样品之间相似性和差异性分析[23]。由表2和表3可知，营养包的挥发性成分由烃类、醛类、醇类、酮类、脂肪酸类、脂类、醚类、其它类，共8 类组成，为分析不同配方之间的相似性和差异性，利用SIMCA13.0 软件将完全模拟配方6 组和不完全模拟配方6 组分别拟合为两个模型，对配方组氧化前、后的各类挥发性物质总相对含量进行主成分分析。由图6所示，两个模型均拟合得到两个主成分，完全模拟配方1～6 的第1 成分贡献率为68.9%，第2 成分贡献率为15.6%，累积达到84.5%。不完全模拟配方7～12 的第1 成分贡献率为67%，第2 成分贡献率为17.4%，累积达到84.4%，已包含绝大多数的数据信息，均可说明数据的变化趋势[24-25]。不同配方的第1 成分值为横坐标，不同配方的第2 成分值为纵坐标，坐标的绝对值越大，对该成分的贡献越大。不同配方之间的距离表示其差异的大小[26]，由图6a 可知，氧化后的配方1，2，3 分布在右上角区域；未氧化的配方2，3 分布在右下角区域，有部分重叠；未氧化的配方1 位于纵轴的负半轴上，与未氧化的配方2，3 邻近；未氧化的配方4、氧化后的配方4 和未氧化的配方5 均位于左上角区域，有部分重叠；氧化后的配方5、 未氧化的配方6 和氧化后的配方6均位于横轴的负半轴上，有部分重叠，且与未氧化的配方4、 氧化后的配方4 和未氧化的配方5 邻近。分析认为配方1，2，3 之间各类挥发性物质组成相似，且氧化后各类挥发性物质组成发生明显变化。配方4，5，6 之间各类挥发性物质组成相似，在氧化后各类挥发性物质组成无显著变化。不同配方与各类挥发性物质之间的距离表示相关性，由图6a 可知，在左上角区域只有醚类，表明醚类与氧化前、后的配方4，5，6 的气味感呈正相关性，与相反区域的未氧化的配方1，2，3 的气味感呈负相关性。醛类、醇类、酮类、烃类、其它类都与氧化后的配方1，2，3 相近，表明氧化后配方1，2，3 的气味感与醛类、醇类、酮类、烃类、其它类呈显著相关性。

由图6b 可知，配方8，9，10，11，12 在氧化后位置变化不大，配方之间有部分重叠。配方7 在氧化后位置变化明显，距离配方8，9，10，11，12 较远，表明配方7 在氧化后各类挥发性物质组成发生明显变化，且明显不同于配方8，9，10，11，12。配方7 在氧化后距离醛类、醇类、其它类较近，表明配方7 氧化后的气味感与醛类、醇类、其它类呈正相关性。

图6 配方1～12 的PCA 分析得分图与载荷图的重叠图Fig.6 Overlay map of the PCA analysis scores and load maps for formulas 1-12

3 结论

采用顶空固相微萃取技术（HS-SPME）提取配方1～12 中氧化前、后的挥发性物质，进行GC-MS分析，共检测出烃类、醛类、醇类、酮类、脂肪酸类、脂类、醚类、其它类，共8 类挥发性物质，93 种挥发性物质。其中醛类、醇类、脂类、其它类、烃类物质相对含量较高，是模拟营养包的主要挥发性物质。12 组配方的挥发性物质组成各有不同，其中配方1，2，3 最为相似，所有配方在氧化后醛类物质总含量增加。人体感官评价添加碳酸钙强化剂或焦磷酸铁强化剂的配方，均在4 周氧化时间内出现哈喇味。结合主成分分析，添加碳酸钙的配方1，2，3，7 在氧化后挥发性成分组成有明显变化，且与其它配方组有明显差异。氧化后的配方1，2，3 的气味感与醛类、醇类、酮类、烃类、其它类，呈显著相关性，配方7 氧化后的气味感与醛类、醇类、其它类呈相关性。综上所述，添加碳酸钙强化剂的配方的气味和稳定性不同于其它配方组，可能是碳酸钙与营养包中的其它原料相互作用或是单独作用造成。