亚麻(

Linum usitatissimum
L.)又称胡麻,属于亚麻科、亚麻属的一年生草本植物。亚麻籽富含具有特定生理功能的营养物质,包括亚麻酸、蛋白质、木脂素和膳食纤维,对人体有重要的保健作用,如促进脑神经发育、增强记忆、提高免疫力 等。除营养价值外,风味也是产品品质的重要评价指标,是消费者考虑的重要因素之一。 由于冷榨亚麻籽油的低温工艺可以很大程度上保留其营养成分,因此受到更多消费者的青睐。但是目前对冷榨亚麻籽油特有的鱼腥味物质来源尚不清晰。

天津科技大学食品科学与工程学院的衡新蕊、姚云平*、李昌模*等利用顶空固相微萃取和同时蒸馏萃取相结合的方式对我国4 个主要地区(内蒙古、山西、甘肃、新疆)的冷榨亚麻籽油风味成分进行提取,采用定量描述分析法、气相色谱-质谱-嗅闻技术鉴定,结合检测频率(DF)值和气味活度值(OAV)筛选冷榨亚麻籽油中的特征风味物质,旨在为改善冷榨亚麻籽油风味品质及工艺技术改进提供理论依据。

01

冷榨亚麻籽油的整体风味特征

感官评价是评价植物油脂品质及香气轮廓的常用方法,为了全面分析植物油脂的风味品质,常将感官评价与仪器分析结合使用。本研究根据感官评价中的描述性分析,对冷榨亚麻籽油的风味特点进行感官评定,感官评价人员以1~10 分的标准按照气味由弱至强进行打分(表1)。

低温压榨过程中很大程度上保留亚麻籽植物的味道,由图1可知,冷榨亚麻籽油主要呈青草及鱼腥味,4 个地区的冷榨亚麻籽油均无异味产生,此结果符合冷榨亚麻籽油的风味属性。其中,新疆产地的亚麻籽油的鱼腥味(9.0 分)、蘑菇味(3.0 分)及青草味(7.2 分)最为明显。山西产地的亚麻籽油杏仁味(2.9 分)更加突出,青草味及鱼腥味均低于其他产地的亚麻籽油,而内蒙古产地亚麻籽油整体风味最为清淡柔和。总体来说,冷榨亚麻籽油主要呈新鲜清新的青草、鱼腥及油脂味,此特征气味区别于其他食用植物油脂,具有风味独特性。

02

冷榨亚麻籽油的挥发性成分

采用气相色谱-质谱分析鉴定冷榨亚麻籽油的挥发性成分组成,共鉴定出34 种挥发性物质,包括醛类12 种、醇类7 种、酸类5 种、萜烯类3 种、烷烃类3 种、酮类2 种及芳香族类化合物2 种(表2)。

通过对每类化合物定量分析发现,冷榨亚麻籽油中含量最高的物质是醛类化合物,总质量浓度为1.24~3.23 μg/L。由于冷榨亚麻籽油富含不饱和脂肪酸,它们极易被氧化生成过氧化物或氢过氧化物,这些物质进一步分解而形成醛类化合物。在检测到的12 种醛类化合物中,(E,E)-2,4-庚二烯醛及己醛在4 组样品中均被检测到,质量浓度分别为0.65~1.21、0.18~0.73 μg/L。醇类物质总质量浓度为0.56~1.67 μg/L,共检测出7 种,分别是1-戊醇、2-乙基己醇、己醇、1-辛烯-3醇、(Z)-3-己烯-1-醇、苯甲醇、2-十六醇。醇类物质主要是由脂肪酸氧化以及一些醛类物质经乙醇脱氢酶作用转化形成。同样,醇类物质也是橄榄油中的主要风味物质。其中,2-乙基己醇及己醇质量浓度最高为0.37~0.44 μg/L和0.86 μg/L,主要呈青草味,是冷榨亚麻籽油的代表风味。酸类物质总质量浓度为0.52~1.39 μg/L,共检测出5 种,分别是乙酸、丁酸、丙酸、戊酸、辛酸。酸类物质主要来源于羰基裂解途径。此前研究发现,乙酸、己酸、戊酸大量存在于冷榨亚麻籽油中,而在加热亚麻籽油中酸类物质减少,因此酸类物质可能在亚麻籽油加热过程中转化为其他化合物。在本研究中,酮类物质主要为2,3-戊二酮(0.09~0.16 μg/L)和(E,E)-3,5-辛二烯-2-酮(0.08~0.13 μg/L)。由于酮类物质的阈值较高,因此对冷榨亚麻籽油的风味不具有显著贡献。另外,冷榨亚麻籽油中共检测出3 种萜烯类香气物质,分别是α-蒎烯(0.14~0.57 μg/L)、γ-松油烯(0.24 μg/L)、柠檬烯(0.06 μg/L)。其中γ-松油烯在本研究中被首次检出,具有柑橘风味。山西和新疆地区的亚麻籽油检测出苯(0.32~0.40 μg/L),具有杏仁及香甜的风味,但气味阈值较高,对植物油脂整体气味贡献较小。综上分析,冷榨亚麻籽油的主要特征风味物质为醛类及醇类。

03

DF值结果分析

采用气相色谱-嗅闻仪分析冷榨亚麻籽油的风味成分组成(表3),共鉴定出13 种风味物质的DF值≥6,包括醛类10 种和醇类3 种。

醛类物质气味强烈,多数醛类物质的风味阈值相对较低,因此醛类物质对冷榨亚麻籽油整体香气的贡献相对较大。本研究中具有风味活性的醛类化合物分别是己醛、(E)-2-己烯醛、壬醛、(E)-2-癸烯醛、2-十一烯醛、辛醛、癸醛、(E,E)-2,4庚二烯醛、(Z)-2-丁烯醛、(Z)-4-庚烯醛,这些醛类化合物也广泛存在于其他植物油中。其中己醛和(E)-2-己烯醛在山西地区冷榨亚麻籽油中DF值最高,分别为9和8。(E,E)-2,4-庚二烯醛同样具有较高的DF值,内蒙古地区冷榨亚麻籽油中DF值为8,(E,E)-2,4-庚二烯醛是亚麻酸的氧化产物,由12-氢过氧化物生成,呈青草味、油脂味。另外,本研究发现(Z)-4-庚烯醛主要呈鱼腥味,它在所有冷榨亚麻籽油中的DF值均为9,为冷榨亚麻籽油鱼腥味的主要来源。因此冷榨亚麻籽油中最具代表的青草味及鱼腥味主要来源于醛类物质,对冷榨亚麻籽油的整体风味具有重要的影响。

醇类化合物DF≥6的风味物质主要为2-乙基己醇、己醇、1-辛烯-3-醇。其中1-辛烯-3-醇的DF值最高为9。1-辛烯-3-醇具有典型的蘑菇气味,只在新疆地区的冷榨亚麻籽油中检出,这与感官评价结果相符。由此可见,1-辛烯-3-醇是冷榨亚麻籽油中蘑菇风味的特征风味物质。己醇的DF值为7,2-乙基己醇的DF值为6,这些C6挥发性醇类物质是具有青草味特征的化合物,通常源自于脂氧合酶途径。综上所述,冷榨亚麻籽油中主要的风味物质为醛类及醇类化合物。

04

OAV结果分析

挥发性化合物是否对整体风味有显著贡献取决于两个因素,即挥发性化合物含量和其气味阈值。气味阈值是呈香物质的一个重要指标,单纯依靠物质浓度来寻找香气贡献物具有一定的局限性,需考虑挥发性物质在油脂中的阈值大小。因此,本研究在气相色谱-嗅闻仪筛选出冷榨亚麻籽油风味活性物质的基础上,结合OAV全面揭示亚麻籽油的关键香气物质。一般情况下,OAV≥1的物质视作对样品风味具有贡献作用,OAV越大表明贡献性越大。

由表4可知,OAV最大的化合物为1-辛烯-3-醇(OAV为260),来源于脂肪的自氧化,主要呈现蘑菇香、最早在亚麻籽粉中被发现。由于其阈值较低,为0.001 9 mg/kg,因此对冷榨亚麻籽油中的蘑菇风味具有重要贡献。(E,E)-2,4-庚二烯醛是亚麻酸的主要氧化产物,呈脂香、果香,主要对青草味及油脂味产生贡献。己醛是一种典型的氧化挥发物,通常用于测量植物油中的脂质氧化,并与青草和脂味有关,在4 组样品中OAV均大于1,因此,己醛代表的青草味也是冷榨亚麻籽油的关键风味物质。除醛醇类化合物OAV≥1外,柠檬烯的OAV为6,主要具有木质、芳香等令人愉悦的气味,其阈值与羰基化合物相比更小,丰富了冷榨亚麻籽油的风味。

由图2可知,产地为新疆、山西、内蒙古、甘肃的冷榨亚麻籽油DF值≥6的物质分别有8、11、8、7 种,OAV≥1的物质分别有5、5、6、5 种(表4)。其中,4 种地区冷榨亚麻籽油共有的物质为(E,E)-2,4-庚二烯醛、己醛及(Z)-4-庚烯醛。而(Z)-4-庚烯醛是冷榨亚麻籽油的腥味来源,这两种物质具有较高的OAV及DF值,成为亚麻籽油最主要的气味来源。气相色谱-嗅闻仪筛选的风味成分包含大多数OAV≥1的物质,本研究鉴定出的风味物质与感官评定结果相对应。因此,通过筛选OAV≥1及DF值≥6的化合物可以全面评估冷榨亚麻籽油的关键风味成分。

05

不同地区冷榨亚麻籽油香气物质的PCA

PCA是一种聚类方法,它可以将复杂数据通过降维处理后得到可视化识别。在PCA中,共分析了4 组地区筛选出的34 种挥发性化合物,以确定风味的差异性。由图3可知,通过检测变量挥发性化合物,不同地区冷榨亚麻籽油的PC1与PC2对于总方差的贡献率分别为47.8%与38.5%,累计贡献率为86.3%,这表明PC1和PC2可以反映原始数据的信息。4 组不同地区具有明显的分离趋势,清晰地区分在4 个特征组,表明地区差异对于冷榨亚麻籽油的挥发性成分有一定影响。

06

结 论

冷榨亚麻油主要呈青草、鱼腥味,但是其风味物质来源尚不清晰。本研究采用顶空固相微萃取结合同时蒸馏萃取提取冷榨亚麻籽油的风味成分,通过气相色谱-质谱共筛选出34 种挥发性成分,由气相色谱-嗅闻仪及OAV进一步分析,鉴定出2-乙基己醇、己醇、1-辛烯3-醇、丁酸、己醛、E-2-己烯醛、壬醛、癸醛、E-2-癸烯醛、2-十一烯醛、2-丁烯醛、(Z)-4-庚烯醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、辛醛、柠檬烯为冷榨亚麻籽油的关键风味物质,其中,2-乙基己醇、己醇、(E)-2-己烯醛、己醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛是冷榨亚麻籽油青草味来源,(Z)-4-庚烯醛是鱼腥味来源。本研究采用气相色谱-质谱-嗅闻仪结合DF值和OAV分析筛选出冷榨亚麻籽油的特征风味成分,后续将针对关键风味成分进行香气重组、香气遗漏实验进一步验证,为亚麻籽油的风味品质改善提供科学指导。

本文《冷榨亚麻籽油特征风味成分分析》来源于《食品科学》2024年45卷2期211-217页. 作者:衡新蕊,王天亮,姚云平李昌模. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230425-242. 点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑:李雄;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

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