花生油在不同貯藏條件下揮發性物質的變化

仇東朝，張 攀，高洪良，徐 偉,，林俊伶，陳 軍，王 銳，時 紅

(1.山東龍大糧油有限公司，山東 煙臺 265200； 2.山東龍大植物油有限公司，山東 聊城 252000)

目前，市場上的花生油大多數都是壓榨工藝制取的濃香花生油，因其獨特的濃郁花生滋味和香氣而備受消費者青睞。風味作為濃香花生油重要感官評定指標之一，在一定程度上反映了濃香花生油品質的好壞[1]。風味并不是由一種或幾種化合物來體現，而是由多種揮發性物質協同作用而來[2-3]。濃香花生油的香味主要來自于花生料坯的蒸炒工藝環節，花生料坯中的蛋白質和糖類等在蒸炒過程中發生美拉德(Maillard)反應，生成的揮發性物質賦予了花生油獨特的風味[4-5]。

油脂氧化也是油脂風味的重要來源[6]。食用油在貯藏過程中受光、溫度、氧氣及油脂中水分等的影響，發生各類復雜的化學變化而引起油脂氧化酸敗，酸敗產生的過氧化物會繼續分解生成具有揮發性的醛類、酮類、酸類等小分子物質，使得油脂風味變差[7]。近年來，有關花生油風味物質的研究大多集中在風味物質分析鑒定、工藝條件對揮發性物質影響等方面。劉曉君等[8]利用頂空固相萃取與氣質聯用分析法對花生油揮發性風味成分進行鑒定，得到53種主要揮發性物質。顧賽麒等[9]研究了花生油在不同熱處理溫度下特征性香氣成分的區別，并篩選出了20種表征不同溫度下花生油特征風味的關鍵香氣成分。關于花生油在不同貯藏條件下揮發性物質變化的研究鮮有報道，尤其是對于普通溫度條件(非加速氧化條件)下長時間貯藏的花生油揮發性物質變化的研究尚未見報道。

本研究采用頂空固相微萃取結合氣相色譜-質譜聯用技術(HS-SPME-GC-MS)研究花生油在不同貯藏條件下揮發性物質的變化，分析不同溫度、貯藏時間、包裝材質對花生油主要揮發性物質的影響，以期揭示花生油貨架期內風味品質的變化規律。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

花生油(壓榨一級花生油，不添加抗氧化劑)，山東龍大植物油有限公司；對苯甲酚標準品，德國Dr.Ehrenstorfer公司。碘化鉀、冰乙酸、三氯甲烷、氫氧化鉀、乙醚、異丙醇等。

6890N-5973氣相色譜-質譜聯用儀，美國Agilent公司；SPME固相微萃取裝置(PDMS/DVB 65 μm萃取頭)，美國Supelco公司；LRH-250生化培養箱；DF-101S集熱式磁力攪拌器；AL204電子天平；Model F羅維朋比色計。

1.2 試驗方法

1.2.1 花生油的貯藏和取樣

本試驗采用5 L規格PET(聚對苯二甲酸乙二酯)包裝桶和鍍錫馬口鐵包裝桶，每桶裝入5 L花生油后加蓋密封。將密封好的樣品分別放置于15、25℃恒溫箱及室內環境(溫度隨室外溫度變化，變化范圍0～30℃)貯藏。每隔6個月取樣100 g測試，取樣后換蓋、密封繼續貯藏。

1.2.2 花生油中揮發性物質的定性定量分析

1.2.2.1 測試樣的固相微萃取

取10 g花生油測試樣于100 mL頂空瓶中，加入200 μL含0.02%對苯甲酚的精煉花生油作為內標物。先將固相微萃取頭插入氣相色譜進樣口250℃下活化60 min，再將活化好的萃取頭插入頂空瓶中(頂空瓶提前置于50℃水浴中恒溫預熱20 min，并保持50℃水浴溫度)，推出纖維頭，頂空吸附30 min后取出，將萃取頭手動插入氣相色譜進樣口，于250℃解吸5 min進行GC-MS分析。

1.2.2.2 GC-MS分析

GC分析條件：HP-5ms毛細管色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；柱升溫程序為起始溫度35℃，保持4 min，然后以3℃/min的升溫速率升溫至150℃，保持5 min；進樣口溫度250℃；載氣He，流速0.8 mL/min；不分流進樣。

MS分析條件：電子轟擊離子源(EI)；電子能量70 eV；燈絲發射電流200 mA；離子源溫度230℃；接口溫度250℃；質量掃描范圍(m/z)30～420。

揮發性物質經GC-MS分析得到總離子流圖后，進行NIST譜庫檢索，并結合文獻報道進行圖譜解析定性。以經過對苯甲酚內標物校正后的峰面積表示相應的揮發性物質的含量，以各揮發性物質峰面積的總和表示樣品中揮發性物質的總量，面積歸一化法計算各揮發性物質的相對含量。

1.2.3 花生油理化指標的測定

水分的測定，參考GB/T 26626—2011；過氧化值的測定，參考GB 5009.227—2016；酸價的測定，參考GB 5009.229—2016；色澤由羅維朋比色計測定，參考GB/T 5525—1985。

1.2.4 花生油感官品質評價

參考劉玉蘭等[10]的評價方法：取50 mL樣品于100 mL的燒杯中，加熱至50℃，用玻璃棒邊攪邊聞氣味。感官評分為不香(1～2分)、有點香(3～4分)、較香(5分)、很香(6～7分)和非常香(8～9分)。評價人員由12名熟悉花生油香味的人員組成，各樣品隨機排定。

2 結果與分析

2.1 花生油的主要揮發性物質

原料花生油的揮發性物質總離子流圖如圖1所示。

圖1 花生油揮發性物質總離子流圖

從圖1可以看出，除去小部分因萃取頭自身揮發而得到的硅氧烷類雜質峰及部分不易定性的微小雜峰，本試驗共分離鑒定出48種化合物(包含內標物對苯甲酚)。其中醛類物質共14種，相對含量為30.08%；吡嗪類物質共11種，相對含量為23.01%；酚類物質共2種，相對含量為10.65%；呋喃類物質共2種，相對含量為10.51%；還有一小部分酮、醇、酸、酯類化合物及吡咯、吡唑等雜環化合物。醛類和吡嗪類物質是花生油最主要的兩大類揮發性物質，這與李淑榮等[11]發現的烘烤花生的關鍵香味化合物一致。本試驗檢測出二者的相對含量占總化合物的一半以上。

值得注意的是，本試驗所采用的壓榨花生油樣品的蒸炒料坯的溫度比市場上常見糊香型花生油的溫度低一些，呈現出一種獨有的豐滿且讓人愉悅的甜香味[12]。從主要揮發性物質來看，具有類似風信子的甜清香氣味的苯乙醛相對含量高達17.18%，麥芽酚的相對含量達到7.59%，這類具有甜香型風味的揮發性物質對樣品的整體風味影響很大。吡嗪類物質作為濃香花生油最具代表性的特征性風味物質，其含量也較高，尤其以2,5-二甲基吡嗪和2-乙基-5-甲基吡嗪為主，相對含量分別為11.57%和5.19%，這類吡嗪類物質呈現出烤香、類似堅果香和烘焙香的風味特征[13]。

2.2 不同貯藏溫度對花生油揮發性物質的影響(見表1)

由表1可以看出：花生油在不同溫度條件下貯藏時各揮發性物質的變化規律不盡相同，吡嗪類物質整體變化不大，2,5-二甲基吡嗪、2-乙基-5-甲基吡嗪、甲基吡嗪等代表性的吡嗪類物質在不同溫度貯藏24個月過程中含量變化不大；具有甜香味風味特征的苯乙醛、麥芽酚含量隨著貯藏時間的延長呈現明顯的減少趨勢，且貯藏溫度越高，減少趨勢越明顯。15℃恒溫貯藏18個月的花生油苯乙醛含量損失52.53%，而室內環境貯藏和25℃恒溫貯藏18個月的花生油苯乙醛含量損失分別為65.71%和83.68%。15℃恒溫貯藏、室內環境貯藏和25℃恒溫貯藏18個月的花生油麥芽酚含量損失分別為20.76%、41.84%和47.35%。

除苯乙醛外，還有部分小分子醛類物質變化也很明顯。如己醛、2-庚烯醛、辛醛、壬醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛等在不同溫度貯藏24個月過程中其含量隨貯藏時間的延長而逐漸增加，尤其是己醛，在15℃恒溫貯藏、室內環境貯藏和25℃恒溫貯藏18個月后其含量分別比初始值增加了103.88%、117.98%和160.47%。而糠醛、庚醛、(E)-2-辛烯醛、(E)-4-壬烯醛等初始含量較低，且在貯藏過程中整體變化不明顯。苯乙醛和己醛是本試驗追蹤的所有47種揮發性物質中變化最劇烈的兩個化合物。

此外，呋喃類如2-戊基呋喃、2,3-二氫苯并呋喃的含量隨貯藏時間的延長總體也呈現減少的趨勢，但不同溫度條件下貯藏24個月二者的含量基本都能保有一半以上。其他小分子的酮類、醇類、酸類及酯類等初始含量都不高，其中一部分在貯藏過程中略有增加，一部分變化不大，但整體來看，這些揮發性物質在貯藏前后的含量都相對不高，可以推測這些化合物對花生油在貯藏過程中的風味變化影響較小。總體而言，貯藏溫度越低，越有利于花生油良好風味的保持。

不同貯藏溫度下PET桶裝花生油揮發性物質總量的變化如圖2所示。

表1 不同貯藏溫度對PET桶裝花生油揮發性物質內標校正后峰面積的影響

續表1

圖2 不同貯藏溫度下PET桶裝花生油揮發性物質總量的變化

由圖2可知：15℃恒溫貯藏的花生油揮發性物質的總量隨著貯藏時間的延長逐漸減少；而室內環境貯藏和25℃恒溫貯藏的花生油揮發性物質的總量隨著貯藏時間的延長呈現先減少后逐漸增大的變化趨勢，且25℃恒溫貯藏比室內環境貯藏的變化趨勢更陡峭。花生油貯藏過程中揮發性物質總量減少可能是因為部分揮發性物質氧化或散逸導致，但某些揮發性物質在貯藏過程中減少的原因尚需進一步研究。王茜茜等[14]在研究一級菜籽油貯藏期間揮發性物質變化時也發現醛類、醇類、雜環類揮發性物質在貯藏一定時間后明顯增加。推測本試驗揮發性物質總量在室內環境貯藏和25℃恒溫貯藏隨貯藏時間延長增加的原因與花生油氧化產生的揮發性氧化產物的量增加有關。

2.3 不同包裝材質對花生油揮發性物質的影響

不同材質包裝的花生油在室內環境貯藏時揮發性物質總量的變化如圖3所示。

圖3 不同材質包裝的花生油在室內環境貯藏時揮發性物質總量的變化

由圖3可知，在室內環境貯藏的PET桶和鍍錫馬口鐵桶包裝的花生油揮發性物質總量都隨貯藏時間的延長呈先降低后升高趨勢。PET桶裝花生油揮發性物質總量在貯藏12個月時達到最低，而鍍錫馬口鐵桶裝花生油在貯藏18個月才達到最低。這反映了PET桶裝花生油貯藏過程中比鍍錫馬口鐵桶裝花生油的揮發性物質散逸更快或更易發生氧化。

苯乙醛對熟花生甜的芳香味貢獻較大[15]，而己醛常作為表征油脂氧化程度的指標[16]，二者的含量變化能夠一定程度反映不同包裝材質對于花生油風味、品質的保護能力。不同材質包裝的花生油在室內環境貯藏時苯乙醛和己醛含量的變化分別如圖4和圖5所示。

由圖4、圖5可見，無論是PET桶還是鍍錫馬口鐵桶貯藏，花生油的苯乙醛含量都隨貯藏時間的延長呈現近似線性的下降趨勢，而己醛的含量變化與苯乙醛恰好相反。相同條件下，鍍錫馬口鐵桶裝花生油的苯乙醛保有量均大于PET桶的，己醛含量則是PET桶的大于鍍錫馬口鐵桶的。這說明鍍錫馬口鐵桶包裝對于花生油貯藏過程中風味、品質的保護能力優于PET桶。這可能是因為鍍錫馬口鐵桶包裝具有優良的阻隔性能，特別是對于光、空氣及水的透過率極低，保香性好，有利于長時間保持產品的質量[17]。

圖4 不同材質包裝的花生油在室內環境貯藏時苯乙醛含量的變化

圖5 不同材質包裝的花生油在室內環境貯藏時己醛含量的變化

2.4 花生油貯藏過程中理化品質的變化

花生油室內環境貯藏過程中理化品質的變化如表2所示。

由表2可以看出，在室內環境貯藏時，無論是PET桶還是鍍錫馬口鐵桶，花生油的水分和色澤總體變化都不大。酸價和過氧化值隨著貯藏時間的延長逐漸增大，鍍錫馬口鐵桶裝花生油的酸價和過氧化值的增長速率比PET桶的慢，貯藏18個月時，鍍錫馬口鐵桶裝花生油的酸價(KOH)和過氧化值分別為0.91 mg/g和3.24 mmol/kg，而PET桶的分別為0.95 mg/g和3.82 mmol/kg。貯藏24個月時，無論是PET桶還是鍍錫馬口鐵桶，花生油的酸價和過氧化值都未超過花生油國家標準的限量要求。從感官評分結果來看，花生油在鍍錫馬口鐵桶貯藏18個月的感官評分為7.6分，高于PET桶的6.8分，與上述苯乙醛、己醛等揮發性物質的變化趨勢對應，說明鍍錫馬口鐵桶包裝更有利于花生油良好風味的保持。

表2 花生油室內環境貯藏過程中理化品質的變化

3 結 論

花生油在不同溫度條件下貯藏時揮發性物質總量的變化趨勢不同，15℃恒溫貯藏的花生油揮發性物質的總量隨著貯藏時間的延長逐漸減少，而室內環境貯藏和25℃恒溫貯藏的花生油揮發性物質的總量隨著貯藏時間的延長呈先減少后逐漸增大的趨勢，且25℃恒溫貯藏比室內環境貯藏的變化趨勢更陡峭。花生油在不同溫度條件下貯藏時各揮發性物質的變化規律不盡相同，吡嗪類物質整體變化不大，具有甜香味風味特征的苯乙醛、麥芽酚含量隨著貯藏時間的延長呈現明顯的減少趨勢，且貯藏溫度越高，減少趨勢越明顯。己醛、2-庚烯醛、辛醛、壬醛、(E,E)-2,4-癸二烯醛等在不同溫度貯藏24個月過程中其含量隨貯藏時間的延長而逐漸增加。呋喃類如2-戊基呋喃、2,3-二氫苯并呋喃的含量隨貯藏時間的延長呈現減少的趨勢。其他小分子的酮類、醇類、酸類及酯類等初始含量都不高，其中一部分在貯藏過程中略有增加，一部分變化不大，但整體來看，這些揮發性物質在貯藏前后的含量都相對不高。苯乙醛和己醛是本試驗追蹤的所有47種揮發性物質中變化最劇烈的兩個化合物。總體而言，貯藏溫度越低，越有利于花生油良好風味的保持。

不同包裝材質對花生油貯藏過程中的揮發性物質含量和理化品質影響不同，PET桶裝花生油揮發性物質總量在貯藏12個月時達到最低，而鍍錫馬口鐵桶裝花生油在貯藏18個月才達到最低。鍍錫馬口鐵桶裝花生油的酸價和過氧化值的增長速率比PET桶的慢，相同貯藏條件下，鍍錫馬口鐵桶裝花生油感官評分更高。鍍錫馬口鐵桶包裝對于花生油貯藏過程中風味、品質的保護能力整體優于PET桶。