扈柏文，武 州，于 淼，趙慧敏，李曉龍，蘇曉霞，惠 菊，王翔宇，初柏君

(1.中糧營(yíng)養(yǎng)健康研究院有限公司 營(yíng)養(yǎng)健康與食品安全北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，老年?duì)I養(yǎng)食品研究北京市工程實(shí)驗(yàn)室，北京102209； 2.江蘇省現(xiàn)代糧食流通與安全協(xié)同創(chuàng)新中心，南京210023)

菜籽油是市面上常見(jiàn)的食用植物油之一，因其風(fēng)味濃郁、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高而深受消費(fèi)者喜愛(ài)[1]。近些年濃香菜籽油產(chǎn)品陸續(xù)推出，2019年濃香菜籽油產(chǎn)量已占全國(guó)菜籽油近30%的市場(chǎng)份額，成為菜籽油的主導(dǎo)產(chǎn)品之一[2]。濃香菜籽油是以油菜籽為原料，經(jīng)過(guò)炒籽、壓榨的方法制取得到的具有濃郁香味的成品菜籽油。作為全球菜籽油的第一消費(fèi)國(guó)[2]，濃香菜籽油在我國(guó)具有良好的市場(chǎng)發(fā)展前景。

我國(guó)濃香菜籽油的主要生產(chǎn)原料是國(guó)產(chǎn)油菜籽[3]，市面上常見(jiàn)的菜籽油主要分為兩種：一種是低芥酸菜籽油，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 1536—2021)中規(guī)定，低芥酸菜籽油中芥酸含量不超過(guò)總脂肪酸的3%，依據(jù)我國(guó)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(NY/T 415—2000)規(guī)定，低芥酸低硫苷(硫代葡萄糖苷的簡(jiǎn)稱(chēng))油菜籽中芥酸含量不高于5.0%，硫苷含量不超過(guò)45.0 μmol/g；另一種是芥酸含量超過(guò)3%的菜籽油，又稱(chēng)傳統(tǒng)菜籽油，其中芥酸和硫苷的含量通常較高[4]。

研究發(fā)現(xiàn)，不同的制備工藝[5-7]、精煉工藝[8-9]、油菜籽生產(chǎn)產(chǎn)地[1]會(huì)對(duì)菜籽油的風(fēng)味產(chǎn)生影響，而風(fēng)味是評(píng)價(jià)濃香菜籽油的重要標(biāo)準(zhǔn)。硫苷降解反應(yīng)、美拉德反應(yīng)、脂肪氧化反應(yīng)是菜籽油風(fēng)味的主要來(lái)源[5，10-14]，這些反應(yīng)主要發(fā)生在油菜籽原料的加工過(guò)程中。目前不乏對(duì)油菜籽原料[15]及其加工工藝[16]的研究，如彭潔等[3]研究發(fā)現(xiàn)對(duì)濃香菜籽油制備工藝影響最大的是炒籽時(shí)間，并從濃香菜籽油中檢測(cè)到69種風(fēng)味物質(zhì)。但關(guān)于油菜籽不同炒籽工藝條件對(duì)低芥酸濃香菜籽油中風(fēng)味物質(zhì)的影響研究較少。本文對(duì)低芥酸油菜籽進(jìn)行炒籽，研究不同炒籽溫度、炒籽時(shí)間、入炒水分條件下濃香菜籽油中風(fēng)味物質(zhì)的變化趨勢(shì)，探究不同炒籽工藝對(duì)油菜籽中硫苷降解反應(yīng)和美拉德反應(yīng)的影響，以期為濃香菜籽油風(fēng)味的深入研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

低芥酸油菜籽，中糧糧油工業(yè)(黃岡)有限公司提供。

正己烷、甲醇，色譜純，美國(guó) Thermo Fisher 公司；2-甲基-3-庚酮，美國(guó) Sigma 公司；氫氧化鉀、氯化鈉，分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；氦氣(純度 99.999%)，法國(guó)液化空氣集團(tuán)。

Agilent7890B-5977B氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)安捷倫公司；固相微萃取器手柄、30/50 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭，美國(guó) Supelco公司；ODP 3嗅聞裝置，德國(guó) Gerstel公司；AR323CN 電子天平，美國(guó)奧豪斯公司；HHS電熱恒溫水浴鍋，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；NPL-304G 炒籽機(jī)，韓國(guó)NPL公司；KOMET CA59G 螺旋榨油機(jī)，德國(guó)Komet公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 油菜籽中芥酸、硫苷含量的檢測(cè)

參照GB 10219—1988檢測(cè)油菜籽中芥酸含量，參照NY/T 415—2000檢測(cè)油菜籽中硫苷含量。

1.2.2 低芥酸濃香菜籽油的制備

稱(chēng)取2 kg低芥酸油菜籽于容器中，調(diào)節(jié)油菜籽水分，于炒籽機(jī)中在一定炒籽溫度下炒籽一定時(shí)間，然后經(jīng)螺旋榨油機(jī)壓榨，所得原油經(jīng)過(guò)冷卻、過(guò)濾，得到濃香菜籽油。

1.2.3 揮發(fā)性物質(zhì)測(cè)定

1.2.3.1 樣品前處理

采用手動(dòng)固相微萃取(SPME)技術(shù)對(duì)菜籽油中的揮發(fā)性風(fēng)味化合物進(jìn)行提取。在20 mL頂空瓶中加入5 g濃香菜籽油樣品，加入1 μL 41 mg/mL 2-甲基-3-庚酮作為內(nèi)標(biāo)，混合后密封。將樣品置于55℃水浴中平衡20 min，之后插入固相微萃取纖維頭頂空吸附40 min，待吸附結(jié)束后，將萃取頭插入氣相色譜儀進(jìn)樣口，于250℃下解吸5 min。

1.2.3.2 氣相色譜-嗅聞-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-O-MS)檢測(cè)條件

氣相色譜條件：DB-Wax色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；升溫程序?yàn)槌跏紲囟?0℃，保持3 min，以5℃/min升溫至200℃，再以15℃/min升溫至230℃，保持3 min；載氣為氦氣，流速1.6 mL/min；進(jìn)樣口溫度為250℃；不分流進(jìn)樣。

嗅聞檢測(cè)器條件：色譜柱接口溫度220℃。

質(zhì)譜條件：離子源種類(lèi)為電子轟擊，電子能量70 eV，傳輸線(xiàn)溫度280℃，離子源溫度230℃，四極桿溫度150℃，質(zhì)量掃描范圍(m/z)40～250，溶劑延遲時(shí)間3 min。

1.2.3.3 化合物定性

通過(guò)GC-MS化學(xué)工作站處理，未知化合物與NIST 2020譜庫(kù)進(jìn)行匹配定性，對(duì)匹配度大于800(最大值為1 000)的鑒定結(jié)果予以報(bào)道。

1.2.3.4 化合物定量

通過(guò)GC-MS化學(xué)工作站處理，以2-甲基-3-庚酮作為內(nèi)標(biāo)，用內(nèi)標(biāo)法定量計(jì)算各化合物在濃香菜籽油中的含量。

1.2.4 感官評(píng)價(jià)

1.2.4.1 描述性分析實(shí)驗(yàn)

參考GB/T 16291.1—2012《感官分析選拔、培訓(xùn)與管理評(píng)價(jià)員一般導(dǎo)則 第1部分：優(yōu)選評(píng)價(jià)員》組建10人的濃香菜籽油評(píng)價(jià)小組，并確定菜籽油感官描述詞、定義及評(píng)分標(biāo)尺。在標(biāo)準(zhǔn)的感官評(píng)價(jià)測(cè)試環(huán)境下，要求評(píng)價(jià)員對(duì)隨機(jī)編號(hào)的樣品進(jìn)行描述打分，分值范圍為1～15分，其中1～5分代表風(fēng)味強(qiáng)度較弱，6～10分代表風(fēng)味強(qiáng)度中等，11～15分代表風(fēng)味強(qiáng)度較強(qiáng)。

1.2.4.2 喜好度測(cè)試實(shí)驗(yàn)

召集60名消費(fèi)者，在標(biāo)準(zhǔn)的感官評(píng)價(jià)測(cè)試環(huán)境下，對(duì)隨機(jī)編號(hào)樣品進(jìn)行嗅聞測(cè)試，并根據(jù)對(duì)每個(gè)樣品的喜好程度打分，分值范圍為1～7分，其中1分代表“非常不喜歡”，2分代表“比較不喜歡”，3分代表“有點(diǎn)不喜歡”，4分代表“一般”，5分代表“有點(diǎn)喜歡”，6分代表“比較喜歡”，7分代表“非常喜歡”。消費(fèi)者喜好度為給樣品評(píng)分為“喜歡”的消費(fèi)者人數(shù)占測(cè)試總?cè)藬?shù)的比例。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

采用 Excel 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用XLSTAT進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 油菜籽原料中芥酸及硫苷含量

經(jīng)測(cè)定，油菜籽中芥酸含量為0.073%，硫苷含量為25.39 μmol/g，符合NY/T 415—2000規(guī)定中一級(jí)低芥酸低硫苷油菜籽的定義(芥酸含量≤3.0%,硫苷含量≤35.0 μmol/g)；所得濃香菜籽油中芥酸含量低于3%，符合GB/T 1536—2021中規(guī)定的低芥酸菜籽油的定義。

2.2 不同炒籽工藝對(duì)低芥酸濃香菜籽油風(fēng)味物質(zhì)的影響

通過(guò)SPME-GC-O-MS從低芥酸濃香菜籽油中共檢測(cè)到65種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，不同炒籽工藝條件下濃香菜籽油的風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)較相似，但含量存在明顯差異。不同炒籽溫度、炒籽時(shí)間、入炒水分條件下低芥酸濃香菜籽油中各類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)總含量見(jiàn)表1。

表1 不同炒籽溫度、炒籽時(shí)間、入炒水分條件下低芥酸濃香菜籽油中各類(lèi)風(fēng)味物質(zhì)的總含量

由表1可知，隨炒籽溫度升高，醇類(lèi)、酮類(lèi)、酯類(lèi)、酸類(lèi)、腈類(lèi)、雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)總含量均有不同程度的上升，其中雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)增加最多，總含量從84.91 μg/g增長(zhǎng)至381.99 μg/g，增長(zhǎng)了297.08 μg/g，占比從50.69%增長(zhǎng)至65.60%。雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)是美拉德反應(yīng)的重要產(chǎn)物之一，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物更多呈現(xiàn)烘烤香風(fēng)味，隨炒籽溫度上升，雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)總含量升高，濃香菜籽油烘烤香更加濃郁。

隨炒籽時(shí)間延長(zhǎng)，酯類(lèi)、雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)總含量均有不同程度的上升，其中雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)增加最多，但總含量增長(zhǎng)幅度不及炒籽溫度實(shí)驗(yàn)，總含量從188.33 μg/g增長(zhǎng)至245.38 μg/g，增長(zhǎng)57.05 μg/g，占比從52.99%上升至56.64%，濃香菜籽油烘烤香更加濃郁。

隨入炒水分升高，酮類(lèi)、醛類(lèi)、酸類(lèi)、雜環(huán)類(lèi)化合物總含量整體均呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢(shì)，在入炒水分為15%時(shí)，這些風(fēng)味物質(zhì)的含量最高，酯類(lèi)、腈類(lèi)化合物的總含量均呈上升趨勢(shì)。酶降解是硫苷降解反應(yīng)的重要途徑之一，在水存在的情況下，油菜籽本身所含有的硫苷酶(又稱(chēng)黑芥子酶)會(huì)催化硫苷發(fā)生水解反應(yīng)[17]，生成不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物[18]，水一定程度上能夠促進(jìn)酶降解反應(yīng)的發(fā)生。腈類(lèi)物質(zhì)是重要的硫苷降解產(chǎn)物之一，隨著油菜籽水分含量上升，低芥酸濃香菜籽油中腈類(lèi)物質(zhì)總含量整體呈上升趨勢(shì)，濃香菜籽油刺激味更加突出。

為了探究低芥酸濃香菜籽油中關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)在不同炒籽工藝下的變化規(guī)律，采用SPME-GC-O-MS分析不同炒籽溫度、炒籽時(shí)間、入炒水分條件下低芥酸濃香菜籽油中各關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)含量，結(jié)果見(jiàn)表2。不同炒籽工藝條件下低芥酸濃香菜籽油風(fēng)味物質(zhì)PCA分析如圖1所示。

圖1 不同炒籽工藝條件下低芥酸濃香菜籽油風(fēng)味物質(zhì)的PCA分析

表2 不同炒籽溫度、炒籽時(shí)間、入炒水分條件下低芥酸濃香菜籽油中關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)含量

由表2可知：隨炒籽溫度上升，2-糠醛、乙酸、5-甲基呋喃醛、糠醇含量的增長(zhǎng)幅度較大，2,5-二甲基吡嗪的含量在150℃達(dá)到峰值，隨后逐漸降低；隨炒籽時(shí)間延長(zhǎng)，2-糠醛、乙酸、5-甲基呋喃醛、3-苯基丙腈含量的上升幅度較大，2,5-二甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、3-乙基-2,5-二甲基吡嗪含量呈先增后降的趨勢(shì)，在炒籽時(shí)間為30 min時(shí)達(dá)到峰值；隨入炒水分的上升，大部分風(fēng)味物質(zhì)的含量呈先上升后下降的趨勢(shì)，分別在入炒水分為10%或15%時(shí)達(dá)到峰值，只有3-苯基丙腈、γ-丁內(nèi)酯、2-甲氧基-4-乙烯苯酚等物質(zhì)含量呈上升趨勢(shì)。

由圖1可知：通過(guò)比較PCA分析結(jié)果中各炒籽工藝點(diǎn)間相對(duì)位置，炒籽溫度各點(diǎn)間相對(duì)距離較大，因此炒籽溫度對(duì)濃香菜籽油風(fēng)味的影響最大；而炒籽時(shí)間各點(diǎn)間相對(duì)距離較集中，因此炒籽時(shí)間的影響較?。蝗氤此指鼽c(diǎn)相對(duì)距離也較大，因此不同入炒水分條件下濃香菜籽油的風(fēng)味差異較大。

2.3 不同炒籽工藝對(duì)低芥酸濃香菜籽油感官品質(zhì)的影響

不同炒籽溫度、炒籽時(shí)間、入炒水分條件下低芥酸濃香菜籽油的描述性分析及喜好度評(píng)價(jià)如圖2所示。

圖2 不同炒籽溫度、炒籽時(shí)間、入炒水分條件下低芥酸濃香菜籽油描述性分析及喜好度評(píng)價(jià)

由圖2可知，隨著炒籽溫度的上升，焦糊味、刺激味、腌菜味、魚(yú)腥味的感官屬性得分升高，生青味感官屬性得分降低，烤香味先上升后降低，在150℃時(shí)烤香味感官屬性得分最高。隨炒籽溫度的上升消費(fèi)者喜好度先上升后降低，在炒籽溫度160℃時(shí)消費(fèi)者喜好度最高。

隨著炒籽時(shí)間的延長(zhǎng)，烤香味感官屬性得分逐漸降低，焦糊味感官屬性得分逐漸升高，腌菜味、刺激味感官屬性得分在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定波動(dòng)，生青味感官屬性得分先升高后降低，魚(yú)腥味感官屬性得分整體上升。消費(fèi)者喜好度隨炒籽時(shí)間延長(zhǎng)逐漸降低。隨炒籽時(shí)間延長(zhǎng)，樣品中烤香味感官屬性得分呈下降趨勢(shì)，但樣品中主要呈烤香味的雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)總含量上升，說(shuō)明風(fēng)味物質(zhì)間存在拮抗作用，且風(fēng)味物質(zhì)含量不同時(shí)所呈現(xiàn)的感官風(fēng)味屬性存在差異。

隨著入炒水分的增加，烤香味、焦糊味、刺激味、魚(yú)腥味感官屬性得分在一定范圍內(nèi)穩(wěn)定波動(dòng)，生青味感官屬性得分逐漸升高，而腌菜味感官屬性得分呈逐漸降低的趨勢(shì)；炒籽過(guò)程中加入水，消費(fèi)者喜好度明顯提升，入炒水分為20%時(shí)消費(fèi)者喜好度最高。

3 結(jié) 論

低芥酸濃香菜籽油樣品中共檢測(cè)到65種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，不同炒籽工藝條件下產(chǎn)生的濃香菜籽油的風(fēng)味物質(zhì)種類(lèi)相似，但含量存在明顯差異。隨著炒籽溫度上升、炒籽時(shí)間延長(zhǎng)，低芥酸濃香菜籽油中雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)的總含量逐漸上升；隨著入炒水分的增加，菜籽油中雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)總含量先上升后下降，入炒水分為15%時(shí)達(dá)到峰值，硫苷降解產(chǎn)物(含硫類(lèi)化合物、腈類(lèi)化合物)總含量逐漸增加。低芥酸濃香菜籽油主要呈現(xiàn)烤香味、焦糊味，此外還有腌菜味、刺激味體現(xiàn)。炒籽溫度和炒籽時(shí)間與焦糊味感官屬性得分成正比。炒籽過(guò)程中一定的炒籽溫度和增加水分能夠明顯提升消費(fèi)者喜好度。