花生油风味物质解析及风味增强研究进展

刘云花，杨 颖，胡 晖，刘红芝，石爱民，刘 丽，李 军，王 强

(1.中国农业科学院农产品加工研究所，农业部农产品加工综合性重点实验室，北京 100193；2.河北科技师范学院食品科技学院，河北 秦皇岛 066600)

油脂化学

花生油风味物质解析及风味增强研究进展

刘云花1,2，杨 颖1，胡 晖1，刘红芝1，石爱民1，刘 丽1，李 军2，王 强1

(1.中国农业科学院农产品加工研究所，农业部农产品加工综合性重点实验室，北京 100193；2.河北科技师范学院食品科技学院，河北 秦皇岛 066600)

花生油风味是其感官品质的重要指标之一。高温压榨花生油因其独特风味深受消费者喜爱，但高温处理导致花生油品质较差，花生饼中蛋白质严重变性和破坏；低温压榨工艺虽然使花生饼的蛋白质变性较小，花生油保留了花生中的营养成分，但低温压榨花生油风味清淡，难以满足消费者的需求。对花生油的风味物质分析、风味物质的制备与提取技术研究和风味增强工艺的相关研究进行综述，并对未来的研究方向进行展望，为开发风味浓郁的低温压榨花生油提供理论依据与指导。

花生油；风味物质；风味增强技术

我国是世界上最大的花生油消费国[1]。花生油营养丰富，易于人体消化吸收[2]，花生油中的风味成分不仅可以给消费者愉悦的感官体验，也可以进一步与食品中的其他风味成分发挥协同作用，改善食品风味品质[3]。花生油的生产工艺对其风味影响较大[1]。由于经过高温炒籽工艺，高温压榨花生油风味浓郁，深受消费者青睐，同时也导致花生油色泽深，油脂中的维生素E、甾醇、磷脂等营养因子损失严重，油脂稳定性较差，并且高温处理使花生饼中蛋白质严重变性和破坏，仅能作为饲料工业的蛋白源，再利用途径少，附加值低[4]；低温压榨工艺生产的花生油色泽浅，保留了花生中原有营养成分，同时获得低变性的花生饼，提高花生利用率，增加经济效益[1]，但由于其风味偏弱，无法满足人们对花生油的风味需求。因此，在保留低温压榨花生油丰富的营养价值的基础上，如何增强其风味成为一个亟待解决的问题。

风味物质的制取是进行低温压榨花生油风味增强研究的前提，目前风味物质主要通过油籽饼粕和壳的酶解液经加热产生。风味物质经浓缩后添加至食用油中从而改善其风味。目前已经有低温压榨核桃油[5]、精炼芝麻油[6]中添加风味物质从而增强风味的相关研究，而低温压榨花生油风味增强方面尚无研究。本文通过对花生油的风味物质分析、风味物质制备与提取方法研究及风味增强工艺的相关研究进行综述，为开发风味浓郁的低温压榨花生油提供理论依据与指导。

1 花生油的风味物质

风味是花生油感官品质的重要指标之一。花生油独特的风味并非由一种或几种化合物形成，而是由多种成分协同作用形成，包括吡嗪类、呋喃类、吡啶类、醛类、酮类、醇类、酸类、烃类、芳香类等化合物，这些化合物对花生油风味的贡献有较大差异。风味的强弱不仅与风味物质的含量有关，还与其在油脂中的阈值高低有很大的关系。目前研究表明，醛类和氮氧杂环化合物(吡嗪类、呋喃类等)是影响花生油风味的主要挥发性风味物质[3, 7-10]。

醛类化合物是低温压榨花生油中的主要挥发性风味物质，其含量高，阈值低，对总体风味影响较大。油脂氧化反应和Strecker降解是形成醛类化合物的主要途径。C4、C5的醛类具有愉快的香味，中等相对分子质量的醛类(C6～C9)则具有清香、油香和脂香。顾赛麒等[3]从花生油中共鉴定出8大类54种挥发性风味物质，其中最主要的是醛类化合物。刘晓君[7]研究表明醛类化合物呈现脂味和青草味，是花生经轻微炒籽后制取的花生油中主要的风味物质。

吡嗪类化合物是美拉德反应的中间产物，其风味透散性好、阈值较低，呈现强烈的烘烤风味和坚果风味，是高温压榨花生油中坚果风味和烘焙风味的主要呈香物质。章绍兵等[8]研究表明随着花生烘烤温度的升高，花生和花生油中吡嗪类化合物的种类和含量都逐步增加，这表明花生烘烤产生的吡嗪类化合物会在制油过程中进入油中，赋予花生油浓郁的风味。史文青[9]研究表明吡嗪类化合物赋予了花生油浓郁的香气，其中2，5-二甲基吡嗪、己醛和2-乙基5-甲基吡嗪占化合物总含量的48%，是花生油中主要的风味物质。初丽君等[11]采用GC-MS 从花生油中鉴定出53种风味化合物，其中吡嗪类化合物含量最高，占总鉴定化合物的33.09%。刘晓君[7]认为单甲基吡嗪、二甲基吡嗪和三甲基吡嗪的气味阈值相对较高，但是如果其中一个或更多的甲基被乙基取代，阈值则会显著降低，一些乙基取代的吡嗪具有足够低的气味阈值使得它们在烘烤风味中起重要的作用，乙酰基吡嗪具有爆米花风味，并且气味阈值很低，但烯基取代吡嗪对风味的贡献目前研究甚少。

呋喃存在于很多热加工坚果和油料的挥发性风味物质中，花生油中主要检出2，3-二氢苯并呋喃和2-戊基呋喃等呋喃类化合物，该类化合物多带有果香味。刘晓君[7]发现花生炒籽时间超过30 min后，制取的花生油中吡嗪类、吡啶类、吡咯类、呋喃类等氮氧杂环类化合物迅速增加，取代非杂环类化合物，成为花生油的主要风味物质。李苑雯等[10]从花生油中鉴定出7种呋喃类化合物，约占总挥发物成分的20%，是花生油风味的主要化合物之一。

在脂质氢过氧化物的裂解过程中也会产生醇类、烷烃类等化合物。C6～C19的烷烃类化合物可能是通过烷基自由基的脂质在自动氧化过程或类胡萝卜素的分解生成，其阈值较高，因此对风味的直接贡献不大，但有助于提高油脂整体风味[3]。醇类化合物在油脂中具有较高的气味阈值，因此对油脂和含脂食品的风味影响不大。

2 花生油风味物质的制备

高温炒籽(180～200℃)过程中，花生中的糖类、蛋白质和油脂通过参与复杂的反应产生众多风味物质，这些风味物质在油脂制取过程中转移至花生油中，从而形成高温压榨花生油浓郁的风味。Mason等[12]研究表明游离氨基酸和单糖是风味前体，并由大分子化合物水解产生，又因参与反应而减少。秦洋等[13]研究发现花生焙烤过程中，还原糖、脂肪酸及一些氨基酸的含量普遍降低，说明了花生经焙烤后，还原糖、氨基酸和油脂等之间相互作用而产生花生烘烤风味。

花生壳是花生加工的副产物，主要成分是粗纤维(65.7%～79.3%)和粗蛋白质(4.8%～7.2%)[14]。目前有研究对花生壳烘烤风味进行分析，并以花生壳为原料制备风味物质[15]。张春红等[16]从烘烤花生粕和花生壳中分别鉴定出41种和34种挥发性风味物质与烘烤花生仁相同，因此认为花生饼粕和花生壳可以作为提取花生烘烤风味物质的原料。盛峰等[17]以乙醚、乙醇和丙酮等为萃取剂，采用浸出法将花生壳在近沸条件下浸提15 min，提取出具有浓郁花生风味的黄色膏状物，提取率达16%, 具有一定的实际应用价值。刘朝龙等[18]利用花生壳经纤维素酶酶解后加热制备天然花生风味物质，其主要呈味成分为杂环类、酯类、醛类、酮类、醇类、烯类等化合物，其中相对含量较高的化合物为柠檬烯(32.06%)、糠醛(19.64%)和5, 6-二氢-4, 6, 6-三甲基-2H-吡喃-2-酮(13.90%)等化合物。

花生饼粕是花生油加工的副产物。花生饼粕中的糖类、脂肪酸以及蛋白质水解生成的氨基酸为风味物质的形成提供了必要的物质基础[19]。熊柳等[20]以花生的蛋白酶水解液为原料制备的花生天然风味物质中含有吡嗪类、醛类、二烯醛类等化合物，具有花生天然烘烤风味，故认为花生的蛋白酶解液加热制取花生天然风味物质的方法可行。乐仁思等[21]指出，花生水解物加热产生的挥发物主要为醛类、酮类、酯类以及烯类化合物，其吡嗪类化合物的种类较少。邹凤等[22]利用高温压榨花生粕的蛋白酶解液与还原糖共热产生风味物质，该风味混合物经GC-MS检测共得到52种挥发性物质，其中组成花生风味的关键性物质占总风味物质的41.45%，利用花生油对该风味物质进行萃取得到风味浓郁的花生油。徐同成[23]利用低温压榨花生饼经酶解制备花生油风味物质，其关键风味成分与高温压榨花生油中的关键风味成分种类一致，相对含量相当，总含量提高，风味更浓郁。因此，采用花生饼粕或花生壳为原料，通过直接加热或经酶解后加热制备风味物质，都可以模拟烘烤花生及花生油浓郁的风味。

目前风味物质的制备主要是采用花生饼粕的蛋白酶解液或花生壳的纤维素酶解液经过加热产生风味物质，工艺复杂，酶制剂成本高，影响其工业推广应用。因此，利用花生加工副产物开发一种制备工艺简单、生产成本低的风味物质，满足消费者需求，解决产业问题，是实现低温压榨花生油风味增强技术的关键。

3 花生油风味物质的提取技术

花生油风味物质成分复杂，挥发性差异大，风味物质的提取对低温压榨花生油风味增强研究尤其重要。目前，常用的风味物质提取技术是蒸汽蒸馏技术和溶剂萃取技术。近年来，超临界流体萃取技术和亚临界流体萃取技术在不同风味物质提取中不断实现工业化应用。

3.1 蒸汽蒸馏技术

蒸汽蒸馏技术利用食品中风味物质的挥发性和水不溶性，通过加热使低沸点物质先逸出并冷却，从而与原“混合物”分离，常采用水蒸气蒸馏法、蒸馏顶空法和同时蒸馏萃取等方法。水蒸气蒸馏法提取的风味物质通常不含高沸点、亲水性和热敏组分。蒸馏顶空法是对样品加热过程中产生的大量顶空气体进行吹扫、冷却、收集的方法。同时蒸馏萃取将水蒸气蒸馏与溶剂萃取相结合，挥发性风味成分的浓缩与分离合二为一，具有良好的重复性和较高的萃取量。Peng等[24]比较了水蒸气蒸馏法、同时蒸馏萃取及蒸馏顶空法对烟叶中风味物质的提取效果，共检出408种挥发性成分，其中蒸馏顶空法检出391种，对几乎所有的高挥发性物质均有很好的提取效果。刘晓君[7]研究表明长时间高温条件下花生油中的吡嗪类物质会逐渐减少。因此，采用蒸汽蒸馏技术提取花生油风味物质可能难以全面反映其真实风味成分。

3.2 溶剂萃取技术

溶剂萃取技术根据挥发性风味物质的相对弱极性和强亲脂性，分离得到风味浓缩物，常采用溶剂辅助蒸发法和传统有机溶剂萃取法。溶剂辅助蒸发法是在高真空及接近室温条件下从复杂食品基质中温和、全面地提取出挥发性成分，具有自然、逼真的香味，但提取量一般较小。Poehlmann等[25]采用溶剂辅助蒸发法，以乙醚为萃取剂提取Styrian南瓜籽油中的风味物质，将其中的26种特征化合物按照南瓜籽油中原有浓度混合添加至脱除风味的葵花籽油中，成功模拟出Styrian南瓜籽油的风味。由于传统有机溶剂萃取会造成污染，并且除去溶剂会导致挥发性风味物质的损失，因此采用安全、健康的食用油作为风味物质提取剂，成为未来提取食品中风味物质的趋势。Li等[26]分别采用精炼花生油、菜籽油等10种植物油从香草中提取风味物质，得到不同风味的食用油。徐月华[5]、宋高翔[6]分别采用冷榨核桃油、精炼芝麻油萃取风味物质，从而得到浓香型食用油。

3.3 超临界流体和亚临界流体萃取技术

超临界流体和亚临界流体萃取技术通过改变萃取过程中的压力从而调节流体的萃取能力并进行产品分离，能够进行风味物质大量提取，实现工业化应用。李淑荣等[27]采用超临界CO2萃取烘烤花生中挥发性物质，当萃取压力25 MPa、萃取温度55℃、萃取时间120 min时，萃取出烘烤花生中85%左右的挥发性风味物质，且萃取物风味轮廓感官上与烘烤花生原始风味接近。Rout等[28]比较了水蒸气蒸馏提取、溶剂萃取及亚临界流体萃取对花椒中风味物质的提取效果，结果表明亚临界萃取效果优于其他提取方法。

由于风味物质的复杂性，单一的提取方法无法适用于所有的分析对象，需要多种分离方法相互结合，相互补充。近年来，微波辅助提取[29]、酶辅助提取[30-31]等方法常与传统风味物质提取方法结合使用，从而尽可能全面地反映样品中的风味成分。张逸君、段艳等[32-33]采用MAE-SAFE将微波辅助萃取与溶剂辅助蒸发结合起来分别从道口烧鸡和酱牛肉中提取出98种和65种挥发性成分。

4 植物油风味增强技术

近年来，随着低碳、高营养以及资源综合利用的发展趋势，花生油的生产工艺由高温压榨型向低温压榨型转变。尽管低温压榨花生油的氧化稳定性、维生素E及甾醇含量均远远高于高温压榨花生油，并且采用低温压榨工艺制油可以得到高附加值的副产物——低温压榨花生饼，但是低温压榨花生油风味无法满足消费者需求。目前关于植物油风味增强的研究主要分为两个方向：一是在植物油中添加香辛料，形成与原有油脂风味不同的调味油，又称为风味油脂；二是通过对植物油加工副产物进行处理，从而产生风味物质，并采用植物油萃取这些风味物质，实现植物油原有风味增强。目前，国内外对其他植物油风味增强的研究已经有了一定进展，而对低温压榨花生油风味增强方面尚无研究。

徐月华[5]采用低温压榨核桃饼的蛋白酶解液加热模拟高温压榨核桃油风味，研究低温压榨核桃油风味强化的新工艺，用于解决低温压榨核桃油的风味偏弱问题，通过GC-MS和电子鼻分析表明该法制得的浓香低温压榨核桃油比较接近高温压榨核桃油。宋高翔[6]为了增强精炼后芝麻油的风味，采用芝麻饼酶解液加热制备浓香芝麻油，并与芝麻香油进行风味对比，结果表明芝麻香油中的主要风味物质吡嗪类和酚类物质的含量分别为6.55%和3.85%，而浓香芝麻油中两种物质的含量分别为1.27%和1.12%，均低于芝麻香油，且浓香芝麻油中风味物质总体不如芝麻香油齐全。因此，采用该工艺进行植物油风味增强的效果虽然可以在一定程度上改善低温压榨植物油和精炼植物油的风味，但仍然无法完全达到高温压榨植物油的风味。因此，对植物油的风味增强工艺研究仍然有待进一步开展。

5 展 望

近年来随着人们对食品营养、风味、色泽的追求，食品是否具有一定的风味特色成为决定其市场推广效果的关键之一。因此，风味物质的制取以及食品风味增强已成为广大食品研究人员和生产者关注的热点。针对目前花生油挥发性风味物质制取及风味增强工艺研究中存在的问题，今后的研究重点应当集中在以下几个方面：

(1)将化学分析与感官评价相结合，多元数据分析方法并用，对高温压榨花生油、低温压榨花生油风味进行分析对比，深入研究两者风味成分和香气特征的差异，探究花生油风味物质组成与其感官属性的关联，从而找到导致低温压榨花生油风味偏弱所缺乏的关键风味物质；

(2)利用稳定同位素稀释分析(SIDA)、香气活度值(OAVs)对风味物质进行定量分析，将风味组学和感官组学应用于花生油风味分析，建立系统全面的花生油风味分析方法体系；

(3)以花生壳和花生饼粕为原料，基于加热过程中类似高温炒籽风味的形成机理，建立花生油风味物质的制备技术；

(4)探究花生油风味物质的提取方法，并将提取的风味浓缩物添加至低温压榨花生油中，从而生产风味浓郁的低温压榨花生油，促进低温压榨花生油的市场推广，亦可应用于新型花生风味产品的开发。

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Advance in flavor compounds analysis and flavor-enhancing technology of peanut oil

LIU Yunhua1,2, YANG Ying1, HU Hui1, LIU Hongzhi1, SHI Aimin1,LIU Li1, LI Jun2, WANG Qiang1

(1. Key Laboratory of Agro-Products Processing, Ministry of Agriculture, Institute of Agro-Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China;2. College of Food Science & Technology, Hebei Normal University of Science & Technology,Qinhuangdao 066600, Hebei, China)

Flavor of peanut oil is an important indicator of its sensory quality. High-temperature pressed peanut oil is well received by consumers because of its specific flavor. However, the high temperature treatment leads to poor quality of peanut oil and denaturation of protein in peanut cake. The protein in peanut cake denatures little and the nutrients of peanut are kept in oil by low-temperature pressing technology. However, the flavor of low-temperature pressed peanut oil is light and it can’t meet the needs of consumers. The analysis, preparation and extraction of flavor compounds in peanut oil and the flavor-enhancing technology were summarized, and the future research direction was prospected so as to provide theoretical basis and guidance for developing low-temperature pressed peanut oil with strong flavour.

peanut oil; flavor compound; flavor-enhancing technology

2016-06-01；

2016-12-05

公益性(农业)行业科研专项(201303072)；国家科技支撑计划(2012BAD29B03)；中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP-201X-IAPPST)

刘云花(1990)，女，在读硕士，研究方向为食品化学与工艺(E-mail)yunhuaguai@163.com。

王 强，研究员(E-mail)wangqiang06@caas.cn。

TQ641；TS201.2

A

1003-7969(2017)03-0030-05