浓香菜籽油中挥发性风味物质的检测技术研究进展

2020-02-28 14:38周易枚刘尧刚丁红梅
粮食与食品工业 2020年4期
关键词:浓香顶空吡嗪

周易枚,刘尧刚,丁红梅

1.南通市食品药品监督检验中心 (南通 226000) 2.南通市通州区综合检验检测中心 (通州 226300)

我国是全球最大的菜籽油生产国和消费国。据统计,2018年中国菜籽油产量近700万t,占全球菜籽油产量的25%,菜籽油的消费量约为742万y,约占全球菜籽油消费量的25.9%[1]。菜籽油在我国深受消费者,而近年来浓香菜籽油作为新油品发展较快,目前其产量占菜籽油总量近30%的市场份额,已经成为菜籽油的主导产品之一。

浓香菜籽油因其独特的香味,较好的口感,物理压榨迎合了消费者健康消费的理念,深受消费者青睐。研究表明,浓香菜籽油中的独特香味的产生主要来自其中的挥发性风味物质,挥发性风味物质的种类、含量影响着浓香菜籽油的香味和口感。因此,近年来浓香菜籽油中风味物质的检测技术的研究成为国内外热点,本文从挥发性风味物质的主要成分、提取方法、检测技术三个方面对这一问题进行了概述。

1 菜籽油挥发性风味物质主要成分研究现状

研究表明,已经通过各种检测手段鉴定出的构成浓香菜籽油挥发性风味物质有100多种,其中常见的挥发性物质主要有:醛类、酮类、碳氢类、酸类、酯类、芳香类和呋喃类等七类化合物[2,3]。

张谦益等[4]研究了不同产地浓香菜籽油中的特征风味物质的不同,发现不同产地浓香菜籽油的共同特征风味物质包括甲烯丙基氰、4-异硫氰酸酯-1-丁烯、壬醛、2,3,5,6-四氟苯甲醚、2,5-二甲基吡嗪。杨湄等[5]研究了加工工艺对菜籽油中挥发性风味成分的影响,发现构成菜籽油的主要挥发性风味成分有硫甙降解产物、氧化挥发物(醛、醇、烃、酮等)、杂环类物质等。其中硫甙降解产物主要有2-甲代-1-丙烯基-氰、5-己腈、1-丁烯基-异硫氰酸、苯基丙氰和2-苯基乙基异硫氰酸酯;氧化挥发物中的主要成分有反2-反4-庚二烯醛、反2-反4-葵二烯醛、4-羟基-3,5-二甲氧基苯甲醛和壬醛等醛类物质。苏晓霞等[6]则研究指出浓香菜籽油中的挥发性风味物质有68种,其中吡嗪类8种、醇类4种,硫甙降解产物15种、醛类20种、酸类6种、酮类4种、烯类3种、杂环类化合物6种和酯类2种。

2 菜籽油中挥发物成分的提取方法研究现状

目前食用植物油中挥发性成分的提取方法主要有:水蒸气蒸馏提取法、微波提取法和顶空提取法及顶空-固相微萃取法等。

2.1 水蒸气蒸馏法

该法是指将含有挥发性成分的油脂与水共蒸馏,使挥发性成分随水蒸气一并馏出,经冷凝分取挥发性成分的浸提方法。该法适用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、在水中稳定且难溶或不溶于水的植物活性成分的提取。

求海强等[7]将菜籽油和乙酸乙酯混合溶解后蒸馏出溶剂,同时将蒸馏出的挥发性组分进行富集,然后加热并用N2吹扫蒸馏液浓缩得到待测液,最后用GC/MS分析其成分,共检出46种挥发性成分,其中比较确定的成分有28种,分别是酮类、醛类、烷烃类和烯烃类等。

2.2 微波提取法

该法是指使用溶剂在微波反应器中从植物、矿物、动物组织等中提取各种化学成分的技术和方法,快速高效、节省溶剂。

微波萃取的方式主要有常压萃取、高压萃取、静态萃取和流动注射动态萃取等[8,9]。赵方方[10]采用无溶剂微波提取法,对油菜籽中挥发物进行了检测分析,建立了20种菜籽油挥发物成分的三维指纹谱图库,鉴定出了不同冷榨植物油独特风味具有特异性贡献的挥发性标志物。周琦等[11]研究了油菜籽微波过程对油中焙烤风味形成的影响,在微波压榨菜籽油中共鉴定出13种具有焙烤风味的挥发性成分,包括醇类、醛类、呋喃和噻唑类物质各1种及9种吡嗪类物质,其中对菜籽油中焙烤风味的贡献最大的6种物质是2,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、5-甲基呋喃醛、2-乙基-6-甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪和3-乙基-2,5-二甲基吡嗪,并初步推测葡萄糖、果糖、天门冬氨酸、亮氨酸和赖氨酸是参与菜籽油焙烤风味形成的可能前体物质。

2.3 顶空提取法及顶空-固相微萃取法

顶空提取法通常采用进样针在一定条件和温度下对固体、液体或气体等进行萃取吸附,然后在气相色谱仪上进行脱附注射。固相微萃取法是将吸附、浓缩、解析和进样集于一体的便捷萃取技术,能够有效萃取食品中的挥发性物质成分。

顶空-固相微萃取法(SPME)法是将顶空及固相微萃取相结合的萃取方法[12,13]。苏晓霞等[6]利用SPME法对菜籽油进行提取,提取条件为萃取温度60 ℃、萃取时间30 min、平衡时间40 min、解析时间3 min。谢婧等[14]利用SPME法对菜籽油进行提取,准确分析了菜籽毛油和精炼菜籽油的挥发性风味成分,发现精炼加工过程对菜籽油挥发性风味成分影响显著,精炼后油脂香味浓重但特征性辛辣风味和焙烤香味降低。

3 菜籽油中挥发物成分的检测方法研究进展

目前菜籽油中挥发性成分检测方法主要有电子鼻法、气相色谱-嗅探器技术和色谱-质谱联用技术。

3.1 电子鼻法

电子鼻是采用传感器模拟人的嗅觉来分析样品气味的一种新型仪器,其检测的是样品的整体风味信息。它能分析识别和检测复杂风味及成分,具有快速、客观等优点。在鉴别食用植物油与地沟油、识别花生油和花生油香精取得一定效果。

张谦益[15]等用电子鼻对6种不同炒籽温度和7种不同原料产地油菜籽分别制取的浓香菜籽油进行了分析表明:通过采集各种样品气味信息,电子鼻能够灵敏地检测到浓香菜籽油的香气差异,近而区分出不同炒籽温度和不同原料产地的菜籽油品种。

3.2 气相色谱-嗅探器技术

气相色谱-嗅探器技术(GC-O)是一种将嗅觉与仪器检测结合起来的分析技术,首先将经过前处理的样品注入在连有气味检测仪的色谱柱中,再通过FID或MS检测样品的化学组成,而嗅辨员则坐在气味仪的出口处,记录其在气体流出物中所闻到的香气,并定性地描述香气信息以及香气的强度,同时获得样品的化学组成和气味特征信息。GC-O检测方法主要有强度法、稀释法、峰后强度法、时间-强度法和检测频率法。

苏晓霞等[6]采用GC-O技术对浓香菜籽油中风味物质进行研究,分析鉴定出菜籽油样品中有16种特征风味物质。并且感官评价结果也表明坚果味、焦糊味和腌菜味是菜籽油的主要风味,这一结果与GC-O特征风味物质分析结果一致。

3.3 色谱-质谱联用技术

色谱-质谱联用技术是一种将色谱法与质谱法联合使用的分析方法。分为气相色谱-质谱联用(GC-MS)和液相色谱-质谱联用(LC-MS)两种。能将色谱的高效分离的特点和质谱的高灵敏度检测的优点结合起来,以获得更好的分析效果。目前广泛应用于组分复杂样品的分析,如环境样品中的农药残留、汽车尾气的测定等。

周琦等[11]以3种不同基因型菜籽为原料并采用全二维气相色谱-飞行时间质谱法鉴定菜籽油中的挥发性风味成分,共鉴定出156种挥发性成分,其中38种物质具有特征气味,主要包括异硫氰酸酯、含硫化合物、醇类、醛类、酮类、酸类、内酯和杂环类化合物等。

4 结语

浓香菜籽油因其特殊的风味物质深受消费者青睐,然而,现行的浓香油产品质量标准未对风味物质含量、香味等级等明确要求,市场产品也缺乏统一香味划分依据,通过对浓香菜籽油中挥发性风味物质检测方法的研究,并根据风味物质含量划分浓香油香味等级,可以更好指导企业提升浓香菜籽油的产品质量和规范销售市场产品质量。

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