鄧金良，劉玉蘭,*，王小磊，陳 寧，宋立里

（1.河南工業(yè)大學糧油食品學院，河南 鄭州 450001；2.河南工大設計研究院，河南 鄭州 450001；3.山東金勝糧油集團有限公司，山東 臨沂 276600）

中國是世界食用植物油生產(chǎn)和消費第一大國，年食用植物油消費量超過3 400萬 t[1]。其中香味油脂（濃香花生油、芝麻香油、濃香菜籽油、濃香葵花籽油、濃香亞麻籽油等）生產(chǎn)消費量超過300萬 t，約占食用植物油消費的10%以上[2]。在食用植物油生產(chǎn)、產(chǎn)品儲存和流通過程中，如何延長保質(zhì)期且在保質(zhì)期內(nèi)實現(xiàn)油品保鮮始終是行業(yè)關注的問題。食用植物油保質(zhì)保鮮儲存是一項較為復雜和困難的工作，因為植物油中含有大量的不飽和脂肪酸，氧化穩(wěn)定性差，易受儲存溫度、空氣中氧氣、光線、水分和微量金屬離子等影響而發(fā)生氧化酸敗，輕度氧化酸敗的油脂其營養(yǎng)品質(zhì)和風味變差，重度氧化酸敗的油脂其安全品質(zhì)更是嚴重劣變[3]，以致不能再作食用，這會給企業(yè)、行業(yè)和國家的經(jīng)濟效益和社會效益造成損害（目前我國食用植物油自給率不足32%[2]）。

為了避免和延緩食用植物油的氧化酸敗，油脂科研工作者多年來持續(xù)進行相關研究工作，并取得一定成效[4-6]。目前，在油脂儲存過程添加抗氧化劑是最常用的方法[7-8]，但合成抗氧化劑及其分解產(chǎn)物的安全性在近年受到重新認知和評價[9-12]。為避免合成抗氧化劑帶來的安全問題，充氮儲存成為近年來廣受行業(yè)認可的一種綠色儲油技術[6,13-14]。但充氮儲油效果也受到儲存溫度、充氮程度、氮氣純度等因素的影響。在以往的儲油效果評價中主要是考察油脂的品質(zhì)指標（影響保質(zhì)期的指標）是否在國家標準限量之內(nèi)，并不對油脂營養(yǎng)成分和風味等綜合品質(zhì)（即保鮮效果）進行評價。然而，隨著人們對食用油消費需求水平的提高，生產(chǎn)經(jīng)營者應為消費者提供更為優(yōu)質(zhì)的食用植物油產(chǎn)品，尤其是營養(yǎng)成分豐富且具有特有風味的油脂產(chǎn)品。而食用植物油的這些品質(zhì)隨其儲存條件不同和儲存期延長究竟會發(fā)生如何變化，還鮮有研究報道。

濃香花生油是我國居民喜愛的具有獨特濃郁香味的食用油[15]，對高品質(zhì)花生油的品質(zhì)評價不僅要滿足GB/T 1534—2017《花生油》中的品質(zhì)標準，其感官風味也是重要的評價項。本實驗以我國市場上銷量最大的香味油脂——濃香花生油為實驗原料，專門設計制作與實際儲油一致的鋼制儲油罐，不同油罐分別用于不同條件下濃香花生油的儲存實驗，包括常規(guī)的無任何輔助技術的自然儲存、添加叔丁基對二苯酚（tertiary butylhydroquinone，TBHQ）儲存、充氮氣儲存3 種儲油方式，儲存期18 個月（一般食用植物油的標稱保質(zhì)期為18 個月），定期取油樣檢測酸價、過氧化值及VE、甾醇含量，并采用頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（headspace solid-phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）儀及氣相色譜-嗅聞（gas chromatography-olfactometry，GC-O）儀對花生油中揮發(fā)性風味成分進行定量檢測和風味評價，研究不同儲存條件對濃香花生油風味及綜合品質(zhì)的影響，為食用植物油行業(yè)保質(zhì)保鮮儲油技術的發(fā)展提供支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

一級壓榨濃香花生油（未添加任何抗氧化劑）購于龍大植物油（開封）有限公司。

TBHQ（純度≥99.0%） 廣東省食品工業(yè)研究所；高純氮氣（純度≥99.999%） 河南科益氣體有限公司；α-、γ-、β-、δ-生育酚，α-、γ-、β-、δ-生育三烯酚標準品（純度≥95.0%） 美國Sigma-Aldrich公司；β-谷甾醇（純度99.5%）、豆甾醇（純度95.0%）、菜油甾醇（純度99.5%）、膽固醇（純度99.0%）、5α-膽甾烷醇（純度≥95.0%） 美國Sigma公司；N,O-雙三甲基硅基三氟乙酰胺+1%三甲基氯硅烷 瑞士Fluka公司；正己烷（色譜純） 美國VBS公司；其他均為分析純。

1.2 儀器與設備

7890B-5975B GC-MS儀、HP-5毛細管柱 美國安捷倫科技有限公司；e2695型高效液相色譜儀（含熒光檢測器） 美國Waters公司；C200嗅聞儀 德國Gerstel公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭 美國Supelco公司；NH2柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）大連依利特公司；KQ3200DE型數(shù)控超聲波清洗器昆山市超聲儀器有限公司；YA200R高端智能溫度記錄儀上海亞度電子科技有限公司；Byes-02-25氧氣測定儀（量程0～25% VOL） 上海邦億精密量儀有限公司。

鋼制儲油罐（不銹鋼材質(zhì)，單罐容量200 kg，配置有充氮裝置和自動測溫儀，可實時監(jiān)測記錄油溫變化）購自鄭州四維糧油工程技術有限公司。

1.3 方法

1.3.1 花生油的儲存和取樣

取新鮮生產(chǎn)（3 d之內(nèi)，以保證原始風味和品質(zhì)）的一級濃香花生油，分別裝入3 個儲油罐中，每個油罐裝油180 kg，3 個油罐的儲存條件分別為常規(guī)儲存（未添加抗氧化劑、未充氮）、添加TBHQ儲存（添加量為油質(zhì)量的0.02%）、充氮儲存（保持油脂中氧氣體積分數(shù)不超過5%），儲油罐放置于室外自然環(huán)境。每月從3 個油罐中各取油樣250 mL，用于各指標的檢測。

1.3.2 揮發(fā)性風味成分的測定

花生油中揮發(fā)性風味成分測定采用GC-MS法，具體參照安駿[16]、史文青[17]、劉曉君[18]等的方法。

SPME條件：稱取5 g油置于20 mL頂空瓶中，70 ℃恒溫平衡30 min，將老化好的固相微萃取頭插入頂空瓶，吸附40 min后取出萃取頭立即插入GC進樣口，解吸3 min。GC條件：不分流模式進樣；進樣口溫度250 ℃；載氣為氦氣（純度≥99.999%）；恒流模式，流速1.0 mL/min；升溫程序：40 ℃保持3 min，隨后以4 ℃/min速率升至230 ℃，保持8 min。MS條件：離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度240 ℃；電子轟擊（electron impact，EI）離子源；電子能量70 eV；m/z30～500。定性定量分析：將檢測的各組分質(zhì)譜信息與NIST質(zhì)譜庫進行匹配定性，僅報道正反匹配度均大于80（最大值100）的結果。除去儀器自身帶有的揮發(fā)性硅烷類雜質(zhì)，各種化合物的相對含量采用峰面積歸一化法計算。

GC-O：使用Gerstel ODP-3評價香氣物質(zhì)的風味特征，傳輸線溫度180 ℃，輸出口溫度200 ℃，揮發(fā)性成分在MS端和GC-O儀中以1∶1分流，GC-O儀接口溫度為200 ℃。經(jīng)過專業(yè)培訓的人員通過嗅聞探口評價香氣物質(zhì)的風味特征，同時記錄保留時間。

1.3.3 風味的感官評價

花生油風味感官評價參照劉曉君[19]的方法，選擇10 名經(jīng)過培訓的感官評價員，對花生油中的堅果味、烘烤味、甜味、青草味、酸敗味、油脂味等特征風味及風味強度進行嗅聞評價，氣味強度以9點標度法表示（其中1～9表示極弱～極強），記錄各感官評價員的評價結果，結果以風味輪形式呈現(xiàn)。

1.3.4 甾醇和VE含量的測定

甾醇含量測定參照GB/T 25223—2010《動植物油脂 甾醇組成和甾醇總量的測定 氣相色譜法》、姜紹通等[20]的方法。取2 mg/mL的內(nèi)標物1 mL置于50 mL平底燒瓶中，氮吹干，取適量油脂進行皂化，用乙醚提取不皂化物并水洗至中性，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)出溶劑，點板后刮出甾醇帶，用乙醚萃取，旋轉(zhuǎn)蒸干后進行衍生并用氮氣吹干；衍生物經(jīng)正己烷溶解后經(jīng)0.22 μm濾膜進入進樣瓶，待GC分析。GC條件：采用HP-5毛細管柱；進樣口溫度300 ℃；載氣為高純氮氣；分流比20∶1；流速1.0 mL/min；升溫程序為285 ℃保持30 min，以10 ℃/min的速率升溫至300 ℃，保持5 min；氫火焰離子化檢測器檢測器溫度360 ℃；進樣量1 μL。

VE含量測定參照GB/T 26635—2011《動植物油 生育酚及生育三烯酚含量測定 高效液相色譜法》和溫運啟等[21]的方法。取0.50 g油于10 mL棕色容量瓶中，用正己烷定容，經(jīng)0.22 μm有機濾膜過濾后，用高效液相色譜儀測定。流動相為正己烷-異丙醇（99∶1，V/V），流速0.8 mL/min，進樣量10 μL，柱溫40 ℃，2475熒光檢測器，激發(fā)波長298 nm，發(fā)射波長325 nm。

1.3.5 花生油儲存品質(zhì)的測定

酸價測定參照GB 5009.299—2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》；過氧化值測定參照GB 5009.227—2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

每組做3 次平行實驗，結果取平均值，采用SPSS軟件對結果進行單因素方差分析，采用Origin軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 花生油儲存期間的溫度變化

由圖1可知，花生油在儲藏的初期，即儲當年（2018年）2—4 月，儲油罐中的平均油溫低于2 0 ℃，夏季6—9月平均油溫約30 ℃，最高溫度接近40 ℃。儲存溫度是影響油脂氧化酸敗和綜合品質(zhì)的重要因素，一般情況下油溫每升高10 ℃，其氧化速率會提高一倍[22]。油溫的升高也一定會對其風味和營養(yǎng)成分含量造成影響[23]。

圖 1 儲存期間花生油的溫度變化Fig. 1 Changes in peanut oil temperature over 18 months between 2018 and 2019

2.2 不同儲存條件對花生油中揮發(fā)性風味成分的影響

表 1 不同儲存條件和不同儲存期間花生油中揮發(fā)性風味成分的種類及相對含量Table 1 Effects of different storage conditions on types and relative contents of volatile compounds in peanut oil

從表1可以看出，本實驗中濃香花生油樣品中共分離鑒定出9 類64 種揮發(fā)性成分，分別為吡嗪類20 種、醛類17 種、呋喃類2 種、吡咯類2 種、酮類9 種、醇類8 種、酸類3 種、酚類1 種、酯類1 種和其他（叔丁基對苯醌）1 種。吡嗪類和醛類物質(zhì)是花生油最主要的兩大揮發(fā)性風味成分，二者占到揮發(fā)性風味成分總量的一半以上，應該是構成濃香花生油的基礎香味，這與文獻[24]報道的基本一致，李淑榮等[25]對烘烤花生關鍵風味化合物的研究也顯示出基本相同的結果。在揮發(fā)性風味成分中吡嗪類物質(zhì)相對含量為36.42%，共20 種，其中2,5-二甲基吡嗪、2-甲基吡嗪和2-乙基-5甲基吡嗪相對含量分別為12.28%、6.42%、4.37%，是吡嗪類中的主要成分，吡嗪類物質(zhì)作為美拉德反應的中間產(chǎn)物，呈現(xiàn)出烤香、類堅果香和烘焙香的風味特征[26-27]，是濃香花生油最具代表性的特征風味成分；醛類物質(zhì)相對含量為23.82%，有17 種，其中具有甜香氣味的苯乙醛[28]相對含量高達9.23%；酸類物質(zhì)相對含量為20.32%，共3 種，酸類物質(zhì)的來源比較復雜，可能由長鏈的脂肪酸裂解而來，但酸類物質(zhì)的閾值很高，對濃香花生油香味的貢獻不大[29]。醇類物質(zhì)相對含量為11.73%，共8 種，這些成分大多呈現(xiàn)青草、蘑菇等香氣，一般呈現(xiàn)使人愉悅的氣味，但也呈現(xiàn)刺激性氣味。醛、酮、酸、醇、酯類化合物主要是油脂氧化分解產(chǎn)生的，如己醛、壬醛、苯甲醛、正己醇等，這些化合物對油脂風味起著重要作用，呈現(xiàn)脂香味和刺激性風味[30]。

不同條件儲存的花生油中揮發(fā)性成分的變化規(guī)律不同，3 種儲存條件花生油中吡嗪類物質(zhì)相對含量隨儲存時間的延長呈現(xiàn)明顯減少的變化趨勢，這與文獻[31]的研究結果基本一致，儲存18 個月時，常規(guī)儲存花生油中吡嗪類物質(zhì)的損失最多（相對含量降低至16.33%），添加TBHQ儲存、充氮儲存的花生油中吡嗪類物質(zhì)相對含量分別降低至21.92%、27.02%。這說明添加TBHQ和充氮在一定程度上起到了花生油風味保鮮的作用。3 種儲存條件花生油中醛類物質(zhì)相對含量隨儲存時間的延長大體呈現(xiàn)顯著增加的趨勢（P＜0.05），至18 個月時，常規(guī)儲存花生油中醛類物質(zhì)增加最多（相對含量增加了24.61%），添加TBHQ儲存、充氮儲存的花生油中醛類物質(zhì)相對含量分別增加了2.26%、17.52%。這說明添加TBHQ和充氮可以有效延緩花生油中醛類氧化物的生成。但儲存至18 個月時，常規(guī)儲存、添加TBHQ儲存和充氮儲存組花生油中苯乙醛相對含量從9.23%分別減少至0.83%、0.98%、1.23%，結合感官嗅聞儀結果，顯示樣品已失去了濃香花生油的原有濃郁香味；同時有部分小分子醛類物質(zhì)相對含量發(fā)生了明顯變化，如己醛、戊醛、壬醛、甲苯醛相對含量隨時間延長而逐漸增多，尤其是作為表征油脂氧化程度的己醛[32]相對含量明顯升高，這3 種花生油中己醛相對含量分別是初始值的6.40、2.08、4.37 倍。此外，其他小分子的酮類、醇類、酸類及脂類等初始相對含量較少，在儲存過程中相對含量或略有增加或變化不大，推測這些成分對花生油儲存過程中風味變化的影響較小。

值得注意的是，添加TBHQ儲存的花生油中檢測出TBHQ氧化分解形成的揮發(fā)性成分叔丁基對苯醌[9-12]，且相對含量隨儲存時間延長而增加，儲存18 個月后，其相對含量為22.55%，叔丁基對苯醌具有一定的毒性[33-34]，對花生油的安全和風味均會造成不良影響。因此，雖然添加TBHQ儲存能使花生油特征風味物質(zhì)損失減慢，但其產(chǎn)生的有害成分卻抵消了它的積極影響。相比之下，充氮儲油更為綠色和安全。

2.3 不同儲存條件對花生油感官評價的影響

對花生油進行GC-O嗅聞，能感覺到2,5-二甲基吡嗪、2-甲基吡嗪分別呈現(xiàn)堅果味、烘烤花生味、堅果香味；苯甲醛、壬醛、苯乙醛、己醛分別呈現(xiàn)苦杏仁味、爛青草味、甜香味、臭味；1-辛稀-3-醇、正己醇、正戊醇以及正戊基呋喃分別呈現(xiàn)蘑菇味、刺激味、青草味以及青豆味；但未感受到酮類物質(zhì)的風味，這可能是因為酮類物質(zhì)相對含量較低未達到氣味閾值[35]。根據(jù)對花生油中主要風味成分進行GC-O嗅聞的感官描述以及感官評價得分制作的風味輪如圖2所示。

圖 2 經(jīng)不同條件儲存的花生油感官評價的風味輪Fig. 2 Flavor profile of peanut oil under different storage conditions

由圖2可以看出，隨儲存時間的延長，花生油的總體風味強度逐漸減弱。經(jīng)6 個月儲存，3 種花生油的總體風味、堅果味、烘烤味、甜香味等強度明顯降低，酸敗味有所增強，尤其是常規(guī)儲存花生油的總體風味得分最低，酸敗味得分最高；充氮花生油的總體風味、堅果味、烘烤味、甜香味得分最高，幾乎無酸敗味；添加TBHQ花生油總體風味得分與充氮花生油接近，堅果味、烘烤味以及甜香味得分略小于充氮花生油。這與表1中吡嗪類、苯乙醛、己醛等揮發(fā)性成分的變化趨勢相對應。說明充氮、添加TBHQ均能夠有效延緩花生油風味物質(zhì)損失，達到保質(zhì)保鮮的目的。儲存時間延長至18 個月后，3 種花生油的總體風味、堅果味、烘烤味、甜香味強度繼續(xù)降低，酸敗味顯著增強，此時花生油特征風味物質(zhì)損失嚴重，酸敗程度加速。

2.4 不同儲存方式對花生油酸價和過氧化值的影響

由圖3A可見，從儲存當年的2—4月，3 種花生油的酸價升高均很緩慢，4月之后，隨氣溫升高，3 種花生油的酸價均持續(xù)升高，其中常規(guī)儲存花生油的酸價升幅最大，儲存至次年4月之后，隨溫度回升，3 種花生油的酸價再次快速升高。添加TBHQ儲存和充氮儲存均能有效延緩花生油酸價上升。至18 個月儲存結束時，常規(guī)儲存、添加TBHQ儲存、充氮儲存的花生油酸價從初始的0.84 mg/g分別升高至1.03、0.92、0.94 mg/g，依據(jù)GB/T 1534—2017《花生油》中壓榨一級花生油酸價不高于1.5 mg/g的限量標準，3 種花生油的酸價均未超出國家標準限量。

從圖3B可以看出，經(jīng)18 個月的儲存，常規(guī)儲存花生油的過氧化值升幅最大，尤其在儲存當年4月之后，隨油溫升高其過氧化值急劇上升，9 月到次年4月，油溫較低，過氧化值升幅也較為平緩，次年4月份之后隨溫度回升過氧化值又開始急劇上升，儲存5 個月時（2018/07），過氧化值已經(jīng)超出GB/T 1534—2017中6.00 mmol/kg的限量；添加TBHQ花生油的過氧化值升幅最小，在1 8 個月的儲藏過程中，過氧化值（1.25～2.87 mmol/kg）均未超出國家標準限量；充氮儲存的花生油在當年5月之后，過氧化值逐漸升高，至儲存11 個月時（2019/01）超出國家標準限量?？梢?，TBHQ的抗氧化效果最好，充氮也可以有效延緩花生油的氧化進程。以過氧化值作為評價指標，3 種花生油的保質(zhì)期排序為：添加TBHQ儲存組（大于18 個月）＞充氮儲存組（10 個月）＞常規(guī)儲藏組（4 個月）。

2.5 不同儲存方式對花生油中VE和甾醇含量的影響

由圖4A可知，初始花生油中VE含量為469.84 mg/kg，有3 種生育酚組分，其中α-生育酚、γ-生育酚、δ-生育酚相對含量分別為53.2%、30.6%、16.2%，這與溫運啟等[21]的研究結果一致。由圖4A可知，隨著儲存時間的延長，3 種花生油中VE含量呈明顯的持續(xù)下降，下降幅度為：常規(guī)儲存＞充氮儲存＞添加TBHQ儲存。在儲存的前11 個月（2019/01），添加TBHQ儲存組、充氮儲存組花生油中VE含量下降趨勢無明顯差別，11 個月之后，充氮儲存組中VE含量降幅明顯大于添加TBHQ儲存組。經(jīng)過18 個月儲存，常規(guī)儲存組、添加TBHQ儲存組、充氮儲存組花生油的VE含量分別降至285.30、325.92、310.28 mg/kg，損失率分別為39.28%、30.63%、33.96%；相對于常規(guī)儲存組花生油，添加TBHQ儲存組、充氮儲存組VE含量的損失率分別減少了8.65%、5.32%。

圖 4 不同條件儲存期間花生油中VE（A）、甾醇（B）含量的變化Fig. 4 Changes in VE (A) and sterol (B) contents in peanut oil during storage under different conditions

由圖4 B 可知，初始花生油中總甾醇含量為263.27 mg/100 g，包括菜油甾醇、豆甾醇、β-谷甾醇、谷甾烷醇4 種組分，相對含量分別為15.4%、9.8%、63.2%和11.6%。經(jīng)18 個月的儲存，3 種花生油中甾醇含量均呈現(xiàn)緩慢下降趨勢，其中常規(guī)儲存組花生油中甾醇含量變化幅度最大，充氮及添加TBHQ儲存組花生油中甾醇損失較為緩慢。與VE相比，常規(guī)貯藏過程中甾醇含量下降緩慢，說明甾醇在常規(guī)儲存條件下性質(zhì)穩(wěn)定不易分解[36]。在儲存的18 個月過程中，常規(guī)儲存組、添加TBHQ儲存組、充氮儲存組花生油的甾醇含量從263.27 mg/100 g分別降至195.05、207.49、210.41 mg/100 g，損失率分別為25.91%、21.19%、20.08%，相對于常規(guī)儲存花生油，添加TBHQ、充氮儲存的花生油中甾醇的損失率分別減少了4.72%、5.83%。

3 結 論

濃香花生油中共分離鑒定出9 類64 種揮發(fā)性風味成分，其中吡嗪類20 種、醛類17 種、呋喃類2 種、吡咯類2 種、酮類9 種、醇類8 種、酸類3 種、其他3 種。吡嗪類和醛類是濃香花生油中最主要的兩大類揮發(fā)性風味成分，二者占揮發(fā)性風味成分總量的一半以上，這兩類揮發(fā)性風味成分構成了濃香花生油特有的堅果香味、燒烤味、甜香味等基礎風味。與常規(guī)儲存相比，添加TBHQ、充氮儲存能減少吡嗪類物質(zhì)相對含量的降低和醛類物質(zhì)相對含量的增加，起到對花生油風味保鮮的作用，在儲存18 個月的過程中使VE的損失率分別減少8.65%、5.32%，甾醇損失率分別減少4.72%、5.83%。經(jīng)過18 個月的儲存，3 種花生油的酸價始終低于國家標準限值，但常規(guī)儲存組花生油和充氮儲存組花生油的過氧化值分別在5 個月和11 個月超出國家標準限值。此外，添加TBHQ儲存的花生油中檢測出揮發(fā)性有害成分叔丁基對苯醌，因此，相比之下充氮儲存組花生油的安全性更好。