SHS-GC-MS技术结合ROAV分析翅果油挥发性成分

陈品品 庄卫东 马晓娟 刘靓 汤红玲 尤桂春 苏建春

收稿日期：2023-11-23

基金项目：泉州市科技计划项目（2020N019）；泉州丰泽区科技特派员补助项目（2022FZ21）

作者简介：陈品品（1983-），女，助理研究员，硕士，主要从事芳香植物精油成分分析与利用研究工作，E-mail：chenpinpin2004@

163.com

摘要：【目的】研究翅果油揮发性成分并评价其关键香气成分。【方法】采用静态顶空（SHS）采集翅果油的挥发物，利用气相色谱-质谱联用（GC-MS）技术结合相对气味活度值（ROAV）法对挥发性成分进行评价分析。【结果】从翅果油中初步鉴定出52种挥发性成分，主要有正壬酸（13.19%）、正丁基环戊烷（11.12%）、己酸（8.52%）和3-甲基环戊醇（7.22%）等，以烷烃类、醇类、脂肪酸类和醛类为主。经ROAV评价，翅果油的关键风味化合物有11种，香味贡献最大的化合物是2，4-壬二烯醛，其次是反式-2-庚烯醛和γ-辛内酯。这些化合物共同作用、相互影响形成翅果油的独特气味。【结论】研究确定了翅果油的挥发性成分和关键风味物质，可为翅果油产品研发提供参考依据。

关键词：翅果油；静态顶空；挥发性成分；相对气味活度值

中图分类号：S565.9                       文献标识码：A                        文章编号：2095-5774（2024）01-0045-08

Analysis of Volatile Components in Elaeagnus mollis Diels by SHS-GC-MS

Combined with ROAV

Chen Pinpin1，Zhuang Weidong1，Ma Xiaojuan1，Liu Liang1，Tang Hongling1，You Guichun1，Su Jianchun2

（1Quanzhou Institute of Agricultural Sciences，Quanzhou，Fujian 362212，China;

2 Samara Oil （Fujian） Agricultural Technology Co.，Ltd，Quanzhou，Fujian 362000，China）

Abstract：【Objective】The aim of this paper is to study volatile components of Elaeagnus mollis and evaluate its key aroma components. 【Method】Static headspace collection was used to collect volatile compounds from Elaeagnus mollis，and GC-MS technology combined with ROAV evaluation was used to evaluate the volatile components. 【Result】52 volatile components were preliminarily identified，mainly including nonanoic acid （13.19%），butyl-Cyclopentane （11.12%），hexanoic acid （8.52%），and 3-methyl-Cyclopentanol （7.22%），and were classified into alkanes，alcohols，fatty acids，and aldehydes. On the basis of ROAV evaluation，11 key flavor compounds were identified，the compound with the greatest contribution to aroma was 2，4- nonadienal，followed by （E）-2-Heptenal and γ-Octalactone. These compounds work together and influence each other to form the unique flavour of Elaeagnus mollis. 【Conclusion】In this study，the volatile components and the key flavor components in Elaeagnus mollis were identified. These findings could provide references for research and development of Elaeagnus mollis products.

Key words：Elaeagnus mollis；Static  headspace；Volatile components；ROAV

翅果油树（Elaeagnus mollis Diels）又名车勾子、柴禾、泽绿、层壶子等，为胡颓子科（Elaeagnaceae）胡颓子属（Elaeagnus L.）灌木或落叶乔木，是第四纪冰川作用后残存下来的古生植物［1］，为我国特有物种，已被列为国家二级珍稀濒危保护植物，主要分布于山西和陕西两省［2］。翅果油树是优良的野生木本油料植物，翅果油是翅果油树种仁油，富含不饱和脂肪酸（高达91.30%），亚油酸含量占50.38%，含多种蛋白质、必需氨基酸、维生素，微量元素也较为丰富［3］；具有抗氧化、降低胆固醇及预防肥胖等功效［4-6］，有较高的营养价值和医药价值，开发利用前景乐观。关于翅果油树的研究主要集中于栽培繁育及种子萌发［7-10］，叶片挥发油提取和多糖、黄酮等内含物测定［11-12］，翅果油非挥发物成分的分析［13］；未见针对挥发性成分分析相关研究。

静态顶空-气相色谱-质谱联用（Static Headspace-GasChromatography-Mass Spectrometry，SHS-GC-MS）技术是将经加压受热后翅果油挥发的气体直接进行气质-色谱联用分析，具有操作简单、避开非挥发物成分的干扰、省去翅果油前處理工序等诸多优势［14］。相对气味活度值法（Relative Odor Activity Values，ROAV）是一种评价不同感觉阈值化合物对整体香气贡献程度的方法，已被广泛用于食品中关键风味化合物的鉴别［15-16］。为揭示翅果油特征香气的主要物质基础，本研究选用低温压榨工艺制备的翅果油，采用SHS-GC-MS技术结合ROAV评价，首次对翅果油挥发性成分进行分析，以明确翅果油的挥发性成分和关键香气成分，为翅果油开发利用和产业的精深加工提供数据支持。

1  材料和方法

1.1 试验材料

试验的翅果油由翅果油（福建）农业科技有限公司提供。翅果油果实经脱壳、剥取种仁、粉碎、低温压榨、过滤除杂，得到呈淡黄色透明状翅果油，于4℃冷藏备用。1 000 g翅果油出油率为32.5%～36.8%。

1.2 试验方法

主要仪器：7697A-7890B-5977静态顶空-气相色谱-质谱联用仪、HP-5 MS色谱柱（30 m ×

0.25 mm × 0.25 μm），美国安捷伦公司。静态顶空条件：取1.0 mL翅果油放入20 mL顶空钳口瓶中，密封瓶口；加热箱温度180℃，传输线温度220℃，翅果油平衡时间15min，进样持续时间0.5 min。气相色谱质谱条件：进样口温度为230 ℃；载气为高纯氦气（99.999%），恒定流量0.8 mL/min；分流比51；溶剂延迟时间0.5 min。升温程序：从初始温度为50℃，保持0.5 min，以2.5℃/min升至160 ℃，保持5 min，以20℃/min升至250 ℃，总时长54 min；四级杆温度150℃，离子源为EI，离子源温度250 ℃，电子能量70 eV，扫描范围50～600 m/z；采集方式为SCAN扫描。数据处理：翅果油各成分经过SHS-GC-MS分离，质谱数据系统检索及NIST 2014标准质谱图数据库比对，参照刘娜娜等［17］采用峰面积归一化法进行定量分析，计算各成分的相对含量。

1.3 ROAV评价方法

采用ROAV评价翅果油各挥发性成分对总体香气的贡献，参考刘登勇等［15］的方法，定义对翅果油风味贡献最大成分的ROAVstan=100，其他挥发性成分的ROAV，按下式计算：

式中：Ci、Ti分别为挥发性成分的相对含量（%）和气味阈值（μg/kg）；Cstan、Tstan分别为对翅果油整体风味贡献最大组分的相对含量和气味阈值。气味阈值通过查阅文献获得［18-20］，优先使用最新年份的阈值数据。一般认为1≤ROAV≤100的成分为关键风味物质；0.1≤ROAV＜1的成分对总体风味具有重要的修饰作用，可辅助和增强部分风味物质的呈味特性；ROAV＜0.1的成分对香气贡献很小［17］。

2  结果与分析

2.1 翅果油挥发性成分分析

对翅果油的挥发性成分进行SHS-GC-MS分析，得到其总离子图（图1）。翅果油中出峰个数为118个，经扣除匹配度＜80%、无法确定化学结构、色谱柱流失产生的化合物，共鉴定出52个挥发性成分（表1），总相对含量达98.45%；主要挥发性成分有正壬酸（13.19%）、正丁基环戊烷（11.12%）、己酸（8.52%）、3-甲基环戊醇（7.22%）、2-丙烯醛（5.54%）、1，2-环氧十二烷（5.52%）等。

由表1可知，翅果油挥发性成分以烷烃类化合物含量最高，共7个，占整体化合物含量的25.27%；醇类化合物种类最为丰富，16个，含量24.62%；脂肪酸，6个，占24.02%；醛类，12个，占15.69%；萜类（5个，3.14%）、酯类（2个，2.66%）、杂环类（2个，2.44%）和酮类（2个，0.61%）较少。

2.2 翅果油香气成分分析

结合文献资料［18-20］，获得22种香气化合物的气味阈值，按1.3公式计算ROAV值，结果如表2所示。1≤ROAV≤100的成分有11种，由大到小依次为2，4-壬二烯醛、反式-2-庚烯醛、γ-辛内酯、环己基甲醛、1-辛烯-3-醇、正壬醛、癸醛、2-辛烯醛、2-丙烯醛、反式-2-癸二烯醛、2-戊基呋喃，这些挥发性成分对翅果油的香气具有重要贡献，是关键风味物质；0.1≤ROAV＜1的成分有7种，十一烯酸、己酸、正壬酸和2-壬烯醛等，这些成分对翅果油香气具有一定的辅助和修饰作用。

翅果油中醛类化合物总含量高达15.69%，ROAV累积贡献率达147.27，对翅果油的香味有较大贡献；烷烃类化合物总含量最高（25.27%），但由于烷烃类化合物气味阈值普遍较高［21］，ROAV贡献率低，对翅果油整体香气的影响有限。

3  结论与讨论

本研究采用静态顶空-气相质谱-色谱联用技术对翅果油挥发性成分进行分析，初步鉴定出52个成分，主要成分有正壬酸、正丁基环戊烷、己酸、3-甲基环戊醇、2-丙烯醛和1，2-环氧十二烷等。共有7个烷烃类、16个醇类、6个脂肪酸、12个醛类、5个萜类、2个酯类、2个杂环类和2个酮类化合物；其中烷烃类含量最高（25.27%），其次为醇类（24.62%）、脂肪酸（24.02%）和醛类（15.69%）。鲁甲龙等［22］采用GC分析经甲酯化处理后的翅果油，分离出5种脂肪酸，其中不饱和脂肪酸亚油酸49.60%、油酸36.86%；滕红梅等［23］研究甲酯化处理的翅果油，不饱和脂肪酸占91.30%，亚油酸50.38%、油酸40.36%；而本研究检测未经甲酯化的翅果油，分离出6个脂肪酸，有8-壬烯酸、9-癸烯酸、十一烯酸和3个不饱和脂肪酸。

ROVA是目前用于评估香气成分贡献度的有效指标之一，一般认为1≤ROAV≤100的成分为关键风味物质。翅果油的关键风味物质有11种，分别为2，4-壬二烯醛、反式-2-庚烯醛、γ-辛内酯、环己基甲醛、1-辛烯-3-醇、正壬醛、癸醛、2-辛烯醛、2-丙烯醛、反式-2-癸二烯醛、2-戊基呋喃。其中，2，4-壬二烯醛在嗅觉上具有强烈的花果香和油脂香［24］；反式-2-庚烯醛具有青草香［25］，γ-辛内酯具有甜椰香、果香、油样黑豆香［26］，环己基甲醛在嗅觉上具有类似茶籽油的刺激性气味［27］，1-辛烯-3-醇具有薄荷味、土味、鲜味、蘑菇味［17］；正壬醛又名天竺葵酸，具有浓郁的玫瑰香；癸醛和反式-2-癸二烯贡献浓郁的橘香等，这些化合物共同作用、相互影响形成翅果油独特的花果香、油脂香、青草香、玫瑰香和甜椰香风味。此外，翅果油有7种具修饰作用的香气成分，十一烯酸、己酸、正壬酸和2-壬烯醛等。醛类化合物阈值普遍较低，主要呈现青草香、果香和油脂味，ROAV累积贡献率达147.27，因此认为醛类化合物对翅果油的香味贡献最大，为翅果油关键风味化合物，醛类化合物同时也是花生油和黄精的关键风味化合物［28］。烷烃类化合物总含量最高，但由于烷烃类化合物气味阈值普遍较高、香味无特色且不典型［21］，因此认为烷烃类化合物对翅果油香气影响有限。

翅果油挥发性主要成分正壬酸具有抑制肠道细菌感染的功效，Wang Jun等［29］研究表明正壬酸通过诱导组蛋白脱乙酰酶抑制细菌移位，达到肠道免受细菌感染的功能；己酸可作为食品用香料［30］，用以配制干酪、奶油、朗姆酒和奶油硬糖等香精，它同时也是合成止咳剂4-己基间苯二酚的原料之一［31］；2，4-壬二烯醛、γ-辛内酯和反式-2-庚烯醛等，可做合成香料；环己基甲醛可用作有机合成和药物合成重要的有机中间体［32］。综上所述，认为翅果油具有较高的开发利用价值。

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（责任编辑：许   玲）