SHS-GC-MS技術結合ROAV分析翅果油揮發性成分

陳品品 莊衛東 馬曉娟 劉靚 湯紅玲 尤桂春 蘇建春

收稿日期：2023-11-23

基金項目：泉州市科技計劃項目（2020N019）；泉州豐澤區科技特派員補助項目（2022FZ21）

作者簡介：陳品品（1983-），女，助理研究員，碩士，主要從事芳香植物精油成分分析與利用研究工作，E-mail：chenpinpin2004@

163.com

摘要：【目的】研究翅果油揮發性成分并評價其關鍵香氣成分。【方法】采用靜態頂空（SHS）采集翅果油的揮發物，利用氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）技術結合相對氣味活度值（ROAV）法對揮發性成分進行評價分析。【結果】從翅果油中初步鑒定出52種揮發性成分，主要有正壬酸（13.19%）、正丁基環戊烷（11.12%）、己酸（8.52%）和3-甲基環戊醇（7.22%）等，以烷烴類、醇類、脂肪酸類和醛類為主。經ROAV評價，翅果油的關鍵風味化合物有11種，香味貢獻最大的化合物是2，4-壬二烯醛，其次是反式-2-庚烯醛和γ-辛內酯。這些化合物共同作用、相互影響形成翅果油的獨特氣味。【結論】研究確定了翅果油的揮發性成分和關鍵風味物質，可為翅果油產品研發提供參考依據。

關鍵詞：翅果油；靜態頂空；揮發性成分；相對氣味活度值

中圖分類號：S565.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：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

翅果油樹（Elaeagnus mollis Diels）又名車勾子、柴禾、澤綠、層壺子等，為胡頹子科（Elaeagnaceae）胡頹子屬（Elaeagnus L.）灌木或落葉喬木，是第四紀冰川作用后殘存下來的古生植物［1］，為我國特有物種，已被列為國家二級珍稀瀕危保護植物，主要分布于山西和陜西兩省［2］。翅果油樹是優良的野生木本油料植物，翅果油是翅果油樹種仁油，富含不飽和脂肪酸（高達91.30%），亞油酸含量占50.38%，含多種蛋白質、必需氨基酸、維生素，微量元素也較為豐富［3］；具有抗氧化、降低膽固醇及預防肥胖等功效［4-6］，有較高的營養價值和醫藥價值，開發利用前景樂觀。關于翅果油樹的研究主要集中于栽培繁育及種子萌發［7-10］，葉片揮發油提取和多糖、黃酮等內含物測定［11-12］，翅果油非揮發物成分的分析［13］；未見針對揮發性成分分析相關研究。

靜態頂空-氣相色譜-質譜聯用（Static Headspace-GasChromatography-Mass Spectrometry，SHS-GC-MS）技術是將經加壓受熱后翅果油揮發的氣體直接進行氣質-色譜聯用分析，具有操作簡單、避開非揮發物成分的干擾、省去翅果油前處理工序等諸多優勢［14］。相對氣味活度值法（Relative Odor Activity Values，ROAV）是一種評價不同感覺閾值化合物對整體香氣貢獻程度的方法，已被廣泛用于食品中關鍵風味化合物的鑒別［15-16］。為揭示翅果油特征香氣的主要物質基礎，本研究選用低溫壓榨工藝制備的翅果油，采用SHS-GC-MS技術結合ROAV評價，首次對翅果油揮發性成分進行分析，以明確翅果油的揮發性成分和關鍵香氣成分，為翅果油開發利用和產業的精深加工提供數據支持。

1? 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗的翅果油由翅果油（福建）農業科技有限公司提供。翅果油果實經脫殼、剝取種仁、粉碎、低溫壓榨、過濾除雜，得到呈淡黃色透明狀翅果油，于4℃冷藏備用。1 000 g翅果油出油率為32.5%～36.8%。

1.2 試驗方法

主要儀器：7697A-7890B-5977靜態頂空-氣相色譜-質譜聯用儀、HP-5 MS色譜柱（30 m ×

0.25 mm × 0.25 μm），美國安捷倫公司。靜態頂空條件：取1.0 mL翅果油放入20 mL頂空鉗口瓶中，密封瓶口；加熱箱溫度180℃，傳輸線溫度220℃，翅果油平衡時間15min，進樣持續時間0.5 min。氣相色譜質譜條件：進樣口溫度為230 ℃；載氣為高純氦氣（99.999%），恒定流量0.8 mL/min；分流比51；溶劑延遲時間0.5 min。升溫程序：從初始溫度為50℃，保持0.5 min，以2.5℃/min升至160 ℃，保持5 min，以20℃/min升至250 ℃，總時長54 min；四級桿溫度150℃，離子源為EI，離子源溫度250 ℃，電子能量70 eV，掃描范圍50～600 m/z；采集方式為SCAN掃描。數據處理：翅果油各成分經過SHS-GC-MS分離，質譜數據系統檢索及NIST 2014標準質譜圖數據庫比對，參照劉娜娜等［17］采用峰面積歸一化法進行定量分析，計算各成分的相對含量。

1.3 ROAV評價方法

采用ROAV評價翅果油各揮發性成分對總體香氣的貢獻，參考劉登勇等［15］的方法，定義對翅果油風味貢獻最大成分的ROAVstan=100，其他揮發性成分的ROAV，按下式計算：

式中：Ci、Ti分別為揮發性成分的相對含量（%）和氣味閾值（μg/kg）；Cstan、Tstan分別為對翅果油整體風味貢獻最大組分的相對含量和氣味閾值。氣味閾值通過查閱文獻獲得［18-20］，優先使用最新年份的閾值數據。一般認為1≤ROAV≤100的成分為關鍵風味物質；0.1≤ROAV＜1的成分對總體風味具有重要的修飾作用，可輔助和增強部分風味物質的呈味特性；ROAV＜0.1的成分對香氣貢獻很小［17］。

2? 結果與分析

2.1 翅果油揮發性成分分析

對翅果油的揮發性成分進行SHS-GC-MS分析，得到其總離子圖（圖1）。翅果油中出峰個數為118個，經扣除匹配度＜80%、無法確定化學結構、色譜柱流失產生的化合物，共鑒定出52個揮發性成分（表1），總相對含量達98.45%；主要揮發性成分有正壬酸（13.19%）、正丁基環戊烷（11.12%）、己酸（8.52%）、3-甲基環戊醇（7.22%）、2-丙烯醛（5.54%）、1，2-環氧十二烷（5.52%）等。

由表1可知，翅果油揮發性成分以烷烴類化合物含量最高，共7個，占整體化合物含量的25.27%；醇類化合物種類最為豐富，16個，含量24.62%；脂肪酸，6個，占24.02%；醛類，12個，占15.69%；萜類（5個，3.14%）、酯類（2個，2.66%）、雜環類（2個，2.44%）和酮類（2個，0.61%）較少。

2.2 翅果油香氣成分分析

結合文獻資料［18-20］，獲得22種香氣化合物的氣味閾值，按1.3公式計算ROAV值，結果如表2所示。1≤ROAV≤100的成分有11種，由大到小依次為2，4-壬二烯醛、反式-2-庚烯醛、γ-辛內酯、環己基甲醛、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，這些揮發性成分對翅果油的香氣具有重要貢獻，是關鍵風味物質；0.1≤ROAV＜1的成分有7種，十一烯酸、己酸、正壬酸和2-壬烯醛等，這些成分對翅果油香氣具有一定的輔助和修飾作用。

翅果油中醛類化合物總含量高達15.69%，ROAV累積貢獻率達147.27，對翅果油的香味有較大貢獻；烷烴類化合物總含量最高（25.27%），但由于烷烴類化合物氣味閾值普遍較高［21］，ROAV貢獻率低，對翅果油整體香氣的影響有限。

3? 結論與討論

本研究采用靜態頂空-氣相質譜-色譜聯用技術對翅果油揮發性成分進行分析，初步鑒定出52個成分，主要成分有正壬酸、正丁基環戊烷、己酸、3-甲基環戊醇、2-丙烯醛和1，2-環氧十二烷等。共有7個烷烴類、16個醇類、6個脂肪酸、12個醛類、5個萜類、2個酯類、2個雜環類和2個酮類化合物；其中烷烴類含量最高（25.27%），其次為醇類（24.62%）、脂肪酸（24.02%）和醛類（15.69%）。魯甲龍等［22］采用GC分析經甲酯化處理后的翅果油，分離出5種脂肪酸，其中不飽和脂肪酸亞油酸49.60%、油酸36.86%；滕紅梅等［23］研究甲酯化處理的翅果油，不飽和脂肪酸占91.30%，亞油酸50.38%、油酸40.36%；而本研究檢測未經甲酯化的翅果油，分離出6個脂肪酸，有8-壬烯酸、9-癸烯酸、十一烯酸和3個不飽和脂肪酸。

ROVA是目前用于評估香氣成分貢獻度的有效指標之一，一般認為1≤ROAV≤100的成分為關鍵風味物質。翅果油的關鍵風味物質有11種，分別為2，4-壬二烯醛、反式-2-庚烯醛、γ-辛內酯、環己基甲醛、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-壬二烯醛在嗅覺上具有強烈的花果香和油脂香［24］；反式-2-庚烯醛具有青草香［25］，γ-辛內酯具有甜椰香、果香、油樣黑豆香［26］，環己基甲醛在嗅覺上具有類似茶籽油的刺激性氣味［27］，1-辛烯-3-醇具有薄荷味、土味、鮮味、蘑菇味［17］；正壬醛又名天竺葵酸，具有濃郁的玫瑰香；癸醛和反式-2-癸二烯貢獻濃郁的橘香等，這些化合物共同作用、相互影響形成翅果油獨特的花果香、油脂香、青草香、玫瑰香和甜椰香風味。此外，翅果油有7種具修飾作用的香氣成分，十一烯酸、己酸、正壬酸和2-壬烯醛等。醛類化合物閾值普遍較低，主要呈現青草香、果香和油脂味，ROAV累積貢獻率達147.27，因此認為醛類化合物對翅果油的香味貢獻最大，為翅果油關鍵風味化合物，醛類化合物同時也是花生油和黃精的關鍵風味化合物［28］。烷烴類化合物總含量最高，但由于烷烴類化合物氣味閾值普遍較高、香味無特色且不典型［21］，因此認為烷烴類化合物對翅果油香氣影響有限。

翅果油揮發性主要成分正壬酸具有抑制腸道細菌感染的功效，Wang Jun等［29］研究表明正壬酸通過誘導組蛋白脫乙酰酶抑制細菌移位，達到腸道免受細菌感染的功能；己酸可作為食品用香料［30］，用以配制干酪、奶油、朗姆酒和奶油硬糖等香精，它同時也是合成止咳劑4-己基間苯二酚的原料之一［31］；2，4-壬二烯醛、γ-辛內酯和反式-2-庚烯醛等，可做合成香料；環己基甲醛可用作有機合成和藥物合成重要的有機中間體［32］。綜上所述，認為翅果油具有較高的開發利用價值。

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（責任編輯：許? ?玲）