核桃直饮油的调配及品质分析

高 盼，左宗明，陈 哲，周张涛，胡传荣，何东平，3，王兴国

（1 武汉轻工大学食品科学与工程学院 武汉 430023 2 大宗粮油精深加工教育部重点实验室 武汉 430023 3 国家市场监管重点实验室（食用油质量与安全）武汉 430023 4 武汉食品化妆品检验所 武汉 430012 5 江南大学食品学院 江苏无锡 214122）

直饮油是指能直接饮用的油脂。与普通油脂需要与食物结合烹调不同，直饮油可作为膳食脂肪的补充剂直接食用，具有广阔的市场前景。直饮油选用优质油料，不经过化学精炼，可最大程度地保留其天然营养物质，具有特殊的油脂风味[1]。直饮油在国内外已有应用，我国研发了油茶籽直饮油，具有治疗咽炎、清热解毒，促进胎儿肌体的生长，提高人体抵抗力[2]的作用。国外也有以初榨橄榄油为主的橄榄直饮油，具有预防动脉粥样硬化，降低血脂，降低心脑血管疾病风险的作用[3]。我国直饮油研究尚处于起步阶段，开发更多品种的直饮油产品，提高其品质，对发展直饮油市场具有重要意义。

随着我国居民对饮食营养认知的不断深入，越来越多的饮食模式受到关注，特别是经过许多科学论证的地中海饮食模式和生酮饮食模式。地中海饮食模式被证实可以减少心血管疾病、乳腺癌、抑郁症、大肠癌等疾病的发生，还能防止认知衰退，因此受到许多研究者的推崇[4-5]。在地中海饮食模式中，橄榄油和核桃都充当重要的角色[6-7]。国内对橄榄油风味的接受和使用程度较低，而喜爱核桃油的风味，核桃油富含不饱和脂肪酸和微量营养素，可满足地中海饮食需求，可作为橄榄油的替代品。生酮饮食是一种高脂、低碳水化合物饮食模式[8]，常应用于癫痫、糖尿病、肥胖等多种疾病的辅助治疗[9-11]。核桃油是优质的脂肪来源，符合生酮饮食要求。综上所述，核桃直饮油既符合科学论证的饮食模式，也满足市场与消费需求，对其开发与利用具有较好的推广与应用前景。

直饮油目前尚未解决的问题主要有两方面：一是易氧化[12]。有研究通过优化储藏条件来改善橄榄油的氧化稳定性[13]，或通过添加抗氧化剂来提高油茶籽油的氧化稳定性[14]。为保证直饮油的品质，提高核桃油内源性抗氧化物质即微量营养素的含量，是有效解决直饮油氧化稳定性问题的方案。二是直饮油的特殊风味使市场接受度较低，需改善其风味，目前未见相关研究报道。我国居民受传统饮食习惯的影响，偏爱芝麻香油和浓香菜籽油等风味油脂。将这种香油风味与核桃油相结合，能提高居民的直饮油接受度，有利于核桃直饮油的推广。

本研究目的是开发一种既兼顾氧化稳定性又符合人们感官喜好的核桃直饮油。通过测定不同配方核桃直饮油的脂肪酸组成、微量营养素含量等营养指标与氧化稳定性指数（OSI），并结合感官评价及气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）的风味物质分析，综合评价核桃直饮油的品质，筛选最优的核桃直饮油配方，以满足市场需求。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

DHA 藻油，山东健康源生物工程有限公司；核桃，湖北圭萃园有限公司；菜籽，中粮集团有限公司；芝麻，合肥燕庄食用油有限公司。甲醇、正己烷、异丙醇、硅烷化试剂、37 种脂肪酸甲酯、生育酚混标、5α-胆甾烷、角鲨烯和植物甾醇混标等标准品和色谱级试剂，Sigma-Aldirich 公司；三氯甲烷、冰乙酸、碘化钾、浓硫酸、盐酸、硫代硫酸钠、乙醇、可溶性淀粉、重铬酸钾和氢氧化钾等分析纯试剂，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 主要仪器与设备

AR423CN 电子分析天平，奥豪斯仪器有限公司；UV-250 紫外-可见分光光度计，国药集团化学试剂有限公司；NDJ-79A 旋转黏度计，上海昌吉地质仪器有限公司；892Rancimat 仪，瑞士万通中国有限公司；Flavour Spec 气相离子迁移谱（GCIMS）风味分析仪，赛默飞世尔科技（中国）有限公司；7890A 气相色谱仪，美国安捷伦科技有限公司；LC-20AT 高效液相色谱仪，日本岛津公司；DF-101S 恒温加热磁力搅拌器，巩义市予华仪器有限公司；TG165 台式高速离心机，长沙平凡仪器仪表有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 核桃直饮油的制备 分别采用低温压榨技术制备核桃油、浓香菜籽油和芝麻油，使用MATLAB 2019 计算机软件设计配方，按照配方精确称量食用油并混合，加入去离子水水化脱胶，脱胶后将样品真空干燥，并在40 ℃水浴中混合搅拌30 min，得到核桃直饮油。

1.3.2 基本指标测定方法

1）酸价（AV）GB/T 5009.229-2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》。

2）过氧化值（PV）GB/T 5009.227-2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》。

3）脂肪酸（FA）GB 5009.168-2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》。

4）生育酚 GB 5009.82-2016 《食品安全国家标准 食品中维生素A、D、E 的测定》。

5）甾醇 GB/T 25223-2010《动植物油脂 甾醇组成和甾醇总量的测定 气相色谱法》。

6）角鲨烯 LS/T 6120-2017 《粮油检验 植物油中角鲨烯的测定 气相色谱法》。

7）多酚 LS/T 6119-2017 《粮油检验 植物油中多酚的测定 分光光度法》。

1.3.3 油脂黏度的测定 使用旋转粘度计在室温下测定油的黏度，当黏度读数稳定时记录。

1.3.4 OSI 的测定 根据王进英等[15]的方法测定OSI，使用Rancimat 892 型油脂氧化稳定性分析仪，结果以h 为单位表示。

1.3.5 感官评价 严格挑选8 名感官评价员，其味觉与嗅觉良好，并进行相关风味的鉴别训练。评价在室温下进行。对各样品进行编号并随机发放给评价员，每次评价前需用玻璃棒对样品进行3 min 的搅拌，每次评价过程不超过30 min，且下一个样品的评价时间需间隔24 h。核桃直饮油风味评价标准见表1。

表1 核桃直饮油风味评价标准Table 1 Walnut direct drinking oil flavor evaluation standard

1.3.6 GC-IMS 风味的测定 参考袁桃静等[16]的方法并调整样品进样量为20 μL。

1.3.7 数据统计与分析 所有试验都在相同条件下重复3 次。使用Excel 2010 绘制图表，使用SPSS 19.0 软件进行数据分析，测量数据以“平均数±标准差”表示。对每组数据进行ANOVA，以检验其显著性，显著水平为P＜0.05。

2 结果与分析

2.1 核桃直饮油的配方设计与调配

核桃油、芝麻油、浓香菜籽油和DHA 藻油4种食用油的理化指标见表2。4 种食用油的酸价和过氧化值均符合国家标准，脂肪酸组成均符合油脂特征指标，满足调配核桃直饮油的要求。配方设计思路是根据《中国居民膳食指南（2022）》中推荐油脂ω-3∶ω-6 的脂肪酸比例1∶4～1∶6、PUFA∶MUFA 的比例1∶1 为依据，建立数学模型，根据运算结果与实际需求调整，整数化处理后，共得到5种符合设计思路与要求的核桃直饮油配方，见表3。核桃直饮油以核桃油和浓香菜籽油为主，核桃油含量均超过25%，最高可达43%。

表2 食用油的理化指标Table 2 Physicochemical parameters of edible oils

表3 5 个核桃直饮油的配方（%）Table 3 Formulas for direct drinking walnut oil（%）

2.2 核桃直饮油的理化指标分析

不同配方核桃直饮油的理化指标见表4。5 个配方的核桃直饮油的酸价为0.14～0.19 mg/g，其中核桃直饮油3 的酸价显著低于其它样品。相比于核桃原料油，核桃直饮油的平均酸价比原料油低0.39 mg/g，通过与其它3 种原料油的调配，大幅降低了油中游离脂肪的含量。核桃直饮油的过氧化值为3.99 mmol/kg（核桃直饮油2）至5.27 mmol/kg（核桃直饮油4），相比于核桃原料油，核桃直饮油过氧化值的增幅在18%～55%。其可能原因是核桃直饮油在调配过程中，经加热步骤，油暴露于空气中加速其氧化，调配后的过氧化值结果偏高。在生产实践环节应尽量保持密闭，避免此现象的发生。

表4 核桃直饮油的理化指标Table 4 Physicochemical parameters of walnut direct drinking oil

在温度293 K，5 种核桃直饮油的黏度为61.67～67.67 mPa·s，核桃直饮油5 和2 的结果相差6.00 mPa·s。苏洪凯等[17]报道常见植物油的黏度，如大豆油（51.83 mPa·s）、菜籽油（60.53 mPa·s）、橄榄油（69.08 mPa·s）、茶籽油（68.26 mPa·s）和花生油（64.43 mPa·s）。核桃直饮油的黏度小于同为直饮油的橄榄油与茶籽油，说明本试验的核桃直饮油与市售直饮油相比，流动性更好。

核桃直饮油OSI 为4.60～4.92 h，其中核桃直饮油5 表现最好，而配方4 表现最差。不同配方间的OSI 差异显著，最大差值为0.32 h。相较于核桃原料油（2.63 h），配方油的OSI 提高了1.70～1.87倍，明显增强了油脂的氧化稳定性。其氧化稳定性与市售一级精炼食用植物油相当[18]。核桃直饮油也满足油脂产品的货架期要求[19-20]。

由表4 可知，5 种核桃直饮油的SFA 主要是C16∶0（6.12%～7.34%），而UFA 主要为C18∶1（33.08%～37.47%）、C18∶2（34.23%～37.98%）和C18∶3（6.50%～8.69%）。除了核桃直饮油4 的ω-6∶ω-3 比例略低于4∶1，PUFA∶MUFA 的比例小于1∶1，其余4 个配方油均满足FAO／WTO 推荐的脂肪酸最佳比例。合理的脂肪酸比例能减少心血管疾病、肿瘤、炎症等相关疾病的发生[21]。核桃直饮油符合营养推荐，是一种健康的食用油。

2.3 核桃直饮油的营养指标分析

核桃直饮油的微量营养素含量见表5。在核桃直饮油中检测到α-生育酚（45.47～115.56 mg/kg），β-生育酚（82.43～106.67 mg/kg）和γ-生育酚（293.99～554.43 mg/kg）。γ-生育酚是核桃油中最主要的生育酚，虽然直饮油2 中α-生育酚和β-生育酚含量远低于核桃直饮油5，但其γ-生育酚含量最高，因此其总生育酚（758.39 mg/kg）含量最高。核桃直饮油2 中的γ-生育酚含量最高的原因在于芝麻油的比例较高，芝麻油中富含γ-生育酚，可达411.6 mg/kg[22]。同样的，在核桃直饮油5中α-生育酚含量最高的原因是浓香菜籽油占比高，菜籽油的α-生育酚高达233.5 mg/kg[23]。显而易见，核桃直饮油酚类物质的含量与原料油的含量具有一定的相关性，应尽量选择更加优质的原料油来调配核桃直饮油。

表5 核桃直饮油的微量营养素含量（mg/kg）Table 5 Micronutrients content（mg/kg）in walnut direct drinking oil

核桃直饮油中有3 种主要的植物甾醇，其中谷甾醇的含量最高，为671.54～992.49 mg/kg，其次是豆甾醇（281.55～411.65 mg/kg）和菜油甾醇（105.75～198.25 mg/kg）。核桃直饮油2 中谷甾醇和豆甾醇含量均为5 组最高，其总甾醇含量最高（1 588.79 mg/kg），比核桃油原料油中的甾醇总量（1 462.65 mg/kg）高8.62%。核桃直饮油是由4 种原料油调配而成，不同油脂中的植物甾醇的种类不完全相同，DHA 藻油中还存在△7-芸薹甾烯醇、麦角甾醇等植物甾醇[24]。经调配后核桃直饮油中甾醇种类更加复杂。本研究只选含量最高且普遍存在的3 种植物甾醇进行检测。虽然其总甾醇含量略有差异，但能有效反映核桃直饮油与原料油中植物甾醇的差异。

核桃直饮油的角鲨烯含量为67.19～125.03 mg/kg，而核桃原料油的角鲨烯含量仅为9.60 mg/kg，直饮油是其含量的7～13 倍。这是因为原料油中芝麻油[25]和菜籽油[26]的角鲨烯含量远高于核桃油。核桃直饮油明显提高了角鲨烯含量和营养价值。与角鲨烯结果类似，核桃直饮油明显提高了油中多酚含量，其中核桃直饮油3 的多酚含量最高，为85.75 mg/kg。虽然核桃油本身的多酚含量不高，但其存在特殊的酚类化合物，能对人体营养健康起到重要作用[27]。

2.4 核桃直饮油的风味分析

2.4.1 感官评价 感官评价是评估食品风味质量的关键方法之一。选取与核桃直饮油风味相关性最强的4 种风味，其风味感官评价得分如图1 所示。

图1 核桃直饮油风味感官评价得分Fig.1 Sensory evaluation scores of walnut direct drinking oil flavor

如图所示，核桃直饮油的感官评价总分为11.5～17 分，总分最高的是核桃直饮油3（17 分），其次是核桃直饮油2（16 分）。就单一风味而言，核桃直饮油2 没有明显的异味感，油腻感最弱，余味不足；核桃直饮油3 也没有异味，而香味最浓。核桃直饮油2 中油腻感最弱的原因可能是其黏度最低，黏度与风味的相关性已在乳液中被证实[28-29]。感官评价应结合仪器分析来消除评价者差异化的影响[30]。采用风味分析来鉴定核桃直饮油的风味成分。

2.4.2 GC-IMS 风味分析 GC-IMS 技术结合了气相色谱中高分离能力的特点和离子迁移谱中能够快速响应的优势，其检测样品的灵敏度高[31]。使用C4～C9 酮类物质作为定性的外标物，通过数据库匹配，对原料油及核桃直饮油挥发性物质的定性分析见表6。

表6 原料油及核桃直饮油中鉴定出的挥发性物质Table 6 Volatile substances identified in material oils and walnut direct drinking oils

如表6 所示，原料油及核桃直饮油中可明确定性的挥发性物质共有57 种，提高待分析物浓度时，出现两个分子共用一个质子或电子，形成二聚体的现象。鉴定出的挥发性物质的碳链普遍集中在C3～C10 之间，包括13 种醇类、9 种醛类、6 种酯类、6 种酸类、6 种酮类、3 种醚类、2 种腈类、2种烯类、2 种吡嗪类。为进一步比较原料油及核桃直饮油的风味物质差异，选取特征风味指纹谱图中待分析区域并应用LAV 软件中的Gallery Plot插件，自动生成4 种原料油及核桃直饮油的特征风味指纹谱图，见图2。

图2 原料油及核桃直饮油的特征风味指纹谱图Fig.2 Characteristic flavor fingerprints of raw material oils and walnut direct drinking oils

如图2 所示，挥发性风味物质排列在横轴，9种油脂样品的标签排列在纵轴。图中A 区域为5种核桃直饮油与核桃原料油共有的挥发性风味物质，主要为酯类物质，其中1，1-二乙氧基乙烷风味强度最高。B 区域是4 种原料油与核桃直饮油风味的共性区域，主要为酯类、醛类和酸类物质，这个区域中浓香菜籽油提供了大部分的风味特征。C 区域是核桃直饮油风味最为浓郁的区域，其中大部分来源于芝麻油，少部分来源于浓香菜籽油，浓度最高的是2-蒎烯、糠（基）硫醇、己酸甲酯和2-乙基吡嗪。

综合比较5 组核桃直饮油的理化指标、营养指标和感官风味，结果发现，核桃直饮油2 的PV和黏度最低，脂肪酸组成合理，生育酚和甾醇含量最高，感官风味较好，是最佳的核桃直饮油配方。

3 结论

以核桃油为原料油，通过配方设计，调配芝麻油、浓香菜籽油和DHA 藻油得到核桃直饮油。比较不同配比的核桃直饮油理化指标、微量营养素及风味，结果发现核桃直饮油理化指标满足国家标准的要求；脂肪酸组成中PUFA/MUFA 的比例接近1∶1，ω-3∶ω-6 的脂肪酸比例符合FAO 推荐摄入比；微量营养素生育酚、多酚、植物甾醇和角鲨烯含量高于原料油；直饮油中主要风味物质是2-蒎烯、糠（基）硫醇、己酸甲酯和2-乙基吡嗪。综合各指标评价结果，核桃直饮油的最佳配方为36%核桃油+10%芝麻油+52%浓香菜籽油+2%DHA 藻油。