菜籽油
作为世界三大主要食用植物油之一,其独特的风味和丰富的营养价值使其在食用油脂市场中占据重要地位
。
菜籽油的风味特性直接关乎其感官品质与市场认可度,随着消费者对食用油品质要求的日益提升,对菜籽油风味物质的研究愈发显得关键,
而分离与鉴定技术又是研究
油脂化学与风味化学领域的
重要手段,
本文旨在总结近年来菜籽油风味物质的分析技术及未来研究方向,为相关领域的进一步研究提供基础。
一、
菜籽油风味
物质
的
分离与鉴定技术
(一)气相色谱技术
质谱技术是菜籽油挥发性物质鉴定的主要手段,气相色谱(
GC)是菜籽油挥发性物质分离
与鉴定
的核心技术。色谱柱的选择对分离效果至关重要,常用的有非极性柱(如
DB-5)和中等极性柱(如DB-WAX)。多维气相色谱(GC×GC)技术的应用显著提高了复杂挥发性物质的分离能力。
气相色谱法
能够
快速准确地检测菜籽油中角鲨烯含量
,为菜籽油的品质和营养价值评价提供数据参考。
气相色谱仪
配合
火焰离子化检测器(
FID)
,采用
弹性毛细管色谱柱,能够有效地分离出极性相近的豆甾醇和菜油甾醇,相比之下,其他分析方法在实现这两种甾醇的良好分离方面存在较大困难
。
此外,
气相色谱
-质谱联用(GC-MS)技术结合了GC的高分离能力和MS的高灵敏度,能够实现挥发性物质的定性和定量分析。结合化学计量方法对气相色谱数据进行建模,
还可以检测
菜籽
混合
油中脂肪酸含量,
从而对
菜籽油混合物进行判别分析
。杨盈
等
建立了一种基于特征脂肪酸的鉴定及脂肪酸含量分析的食用油掺假定量数学模型,以日常生活当中必不可少的纯菜籽油(高价油品)为分析对象,在其中掺入不同比例的大豆油(低价油品)为模型进行方法的探究及条件优化。气相色谱仪配
FID氢火焰离子化检测器(GC-FID) 分析表明,菜籽油脂肪酸组成中油酸(C18:1)含量远高于亚油酸(C18:2)含量,而大豆油则相反。GC-FID能够较为准确地判断菜籽油中掺入大豆油。
(二)
超临界流体色谱
超临界流体色谱(
SFC)作为一种新兴技术,在热不稳定化合物的分离方面展现出独特优势。超临界流体色谱是指以超临界流体作流动相,以键合在毛细管壁(或载体)上的固体吸附剂(如硅胶)或有机高分子聚合物作固定相的色谱方法
,该方法将
色谱技术与超临界流体萃取技术
的优点进行了有机结合
。超临界流体
是
处于其临界温度与临界压力之上的流体状态,它具备一系列对分离过程极为有利的物理化学特性
,
具体而言,超临界流体的扩散系数和黏度与气体相近,从而显著降低溶质的传质阻力,实现快速高效的分离效果
。
同时,超临界流体萃取技术
的
溶解度
与
密度
和
液体相似
,
通过精确控制压力和温度等
技术
参数,依托于流体的优越溶解能力,增强超临界流体对样品中挥发性物质的溶解度,进而实现对目标物质的提取与富集,使得
在
低温
环境
下分析沸点较高
的热敏
物质成为可能
。超临界二氧化碳流体萃取(
SC
-
CO2)技术与传统的提取技术(例如溶剂提取)相比,该方法是清洁安全的。研究发现用SC
-
CO2和动态顶空-气相色谱-质谱联用提取
油料作物
的挥发性成分
并进行分析,能够
分析出
α
-
蒎烯,
β
-
月桂烯,
D
-
柠檬烯,
α
-
萜品油烯具有的特征性味道和气味
。但该方法在较低的温度下进行,且提取时间短、无溶剂残留。
(三)
气相色谱在线嗅闻法
气相色谱在线嗅闻法(
GC-O)是一种结合气相色谱和嗅闻技术的方法,通过嗅闻分离出的挥发性物质,评价其对整体风味的贡献。该方法适用于关键风味物质的鉴定。并非每一种挥发性成分都具有香气,
运用
GC-O分析技术中的频率检测手段,以精确鉴别菜籽毛油样品中的特征风味组分
。嗅闻仪技术(
GC-O)在香气活性化合物的鉴定中发挥重要作用。通过将气相色谱分离的组分与人工嗅闻相结合,可以确定对菜籽油整体香气有贡献的关键化合物。近年来,二维气相色谱-嗅闻仪(GC×GC-O)技术的应用进一步提高了香气活性化合物的鉴定能力。
菜籽油挥发性物质的分离与鉴定技术在过去几十年取得了显著进展。样品前处理技术的创新提高了挥发性物质的提取效率;多维色谱和超临界流体色谱等新型分离技术增强了复杂混合物的分离能力;质谱和嗅闻仪技术的联用为挥发性物质的稳定性和香气活性评价提供了可靠手段;化学计量学方法的引入则大幅提升了数据分析的深度和广度。随着高分辨率质谱技术如顶空
GCGC-TOFMS的不断进步,以及多维分离技术和人工智能算法的应用,菜籽油挥发性物质的研究将更加深入和系统化。这些进展将为菜籽油风味形成机制的阐明、加工工艺的优化和产品质量的控制提供强有力的技术支持。
此外,感官分析也是评价风味物质的重要手段,通过描述性感官评价分析不同品种菜籽制取的浓香菜籽油在感官属性上的差异。
色谱条件的优化对于获得理想的分离效果至关重要。色谱柱的选择应考虑极性和柱效,常用的有非极性柱(如
DB-5)和中等极性柱(如DB-WAX)。目标化合物的性质
决定
检测器的选择,常用的有质谱检测器(
MS)和火焰离子化检测器(FID)
;
设置的柱温程序需要兼顾分析时间和分离效果,程序升温
是最
常采用
的柱温控制
方式。
数据分析包括定性和定量两个方面。定性分析主要通过保留指数和质谱图库比对进行,也可结合嗅闻仪进行气味活性化合物的鉴定。定量分析可采用外标法或内标法,其中内标法可有效减少系统误差。近年来,化学计量学方法如主成分分析(
PCA)和偏最小二乘法(PLS)被广泛应用于菜籽油风味数据的处理,有助于揭示不同样品间的风味差异和关键风味化合物。
气相色谱法在菜籽油风味物质分析中发挥着重要作用,为揭示菜籽油风味特征、优化生产工艺和质量控制提供了有力支持。随着气相色谱技术的不断进步,
特别是与质谱技术、嗅闻仪等先进设备的联合应用,将极大地拓展和深化其在菜籽油风味物质分析领域的运用。
未来,气相色谱法有望在以下方面取得突破:开发更高效的样品前处理方法,提高分析灵敏度和选择性;结合多维色谱技术,实现更复杂的风味物质分离;整合人工智能技术,提高数据分析的准确性和效率。这些进展将为菜籽油风味研究和产业应用提供更强大的技术支持。
气相色谱与质谱联用法(
GC-MS):GC-MS结合了GC的分离能力和MS的鉴定能力,能够准确地定性和定量分析挥发性物质。该方法在菜籽油风味物质分析中得到广泛应用。
近年来,随着风味物质分析技术的不断发展,其在菜籽油风味研究中的应用也日益广泛。
例如,通过
HS-SPME-GC-MS联用技术,研究者们已经能够准确地分析不同产地、不同品种菜籽油中的挥发性物质组成,揭示其风味特征的差异。例如,洞庭湖平原产油菜籽制取的冷榨菜籽油主要挥发性风味成分为氧化挥发物(醛、醇、酮等)、硫甙降解产物及杂环类物质。
同时,结合
OAV和风味物质重组分析法,可以进一步确定关键风味物质,为菜籽油的品质评价和加工指导提供科学依据。
此外,菜籽油风味稳定性的研究
也常会用到
风味物质分析技术
,
通过对不同储存条件下菜籽油中挥发性物质变化的分析,可以评价其风味稳定性,为菜籽油的储存和运输提供指导。