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https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.142551

亮点

1、臭氧处理对氧化植物油的感官特性及气味物质的形成产生了影响。

2、臭氧化处理能够促使油品中呈现出更为浓郁的黄瓜与青草香气。

3、(E,Z)-2,6-壬二烯醛是臭氧化油中黄瓜香气的主要成分。

4、臭氧化过程会导致储存的精炼菜籽油中甾醇成分的降解。

5、在高浓度臭氧环境下储存油脂会促使有毒氧甾醇的生成。

摘要

本研究探讨了臭氧处理对储存植物油的感官质量、香气化合物、植物甾醇及其氧化产物（POP）的影响。实验中，冷榨亚麻籽油、冷榨菜籽油和精炼菜籽油分别接受了臭氧、空气和氮气处理，并在60°C条件下加速储存6天。感官评价结果显示，臭氧显著改变了油品的感官特征，赋予其明显的黄瓜和青草香气。通过顶空固相微萃取-气相色谱/质谱联用（SPME-GC/MS）技术定量分析气味物质，并计算气味活度值（OAV），确定壬醛（柑橘味、肥皂味，OAV 356）、（E,Z）-2,6-壬二烯醛（黄瓜味，OAV 312）、（Z）-3-己烯醛（青草味，OAV 326）和己醛（青草味，OAV 163）为主要气味成分。此外，臭氧处理导致精炼菜籽油在储存期间总甾醇含量减少了48%。尽管臭氧处理初期未检测到POP，但在储存过程中产生了POP，尤其在菜籽油中表现最为明显，其POP含量是空气和氮气处理样品的两倍。

图文赏析

图1展示了新鲜油（左侧）、经臭氧暴露两小时的油（中部）以及储存六天的油（右侧）的香气轮廓分析。具体油样包括：FCP = 冷榨亚麻籽油，RCP = 冷榨菜籽油，RR = 精炼菜籽油。

图2展示了储存的FCP（左）、RCP（中）和RR（右）油在空气、氮气及臭氧暴露后的六醛浓度变化。

图3展示了经空气、氮气和臭氧暴露后，储存的FCP（左）、RCP（中）和RR（右）油样中壬醛浓度的变化情况。

图4展示了FCP（左）、RCP（中）和RR（右）油样在经过空气、氮气及臭氧暴露处理后，庚醛浓度的变化情况。

图5展示了经空气、氮气和臭氧暴露处理后，储存的FCP（左）、RCP（中）以及RR（右）油样中辛醛浓度的变化情况。

图 6. 经过臭氧暴露处理后，储存在不同条件下的 FCP（左）、RCP（中）和 RR（右）油样中（E,Z）-2,6-壬二烯醛的浓度变化。

图7. 经过臭氧暴露处理后，储存在不同条件下的油样中（Z）-3-己烯醛的浓度变化：FCP（左侧）、RCP（中部）和RR（右侧）。

图8展示了经空气、氮气和臭氧暴露后，储存的FCP（左）、RCP（中）和RR（右）油中（E,Z）-2,4-壬二烯醛的浓度变化。

图 9. 经空气、氮气和臭氧暴露后，储存的 FCP（左）、RCP（中）以及 RR（右）油样中（E）-2-壬烯醛的浓度变化。

结论

臭氧化在分析化学中用于确定烯烃中双键的位置。首先会形成初级臭氧化物，随后根据后续反应可转化为醛和/或酮。亚油酸主要生成己醛和壬醛这两种挥发性化合物，而油酸则主要生成壬醛。尽管主要反应产物是可以预测的，但据我们所知，本研究首次系统地比较了臭氧、空气和氮气对植物油感官质量、香气活性化合物形成、植物甾醇及其氧化产物的影响。

研究结果表明，在臭氧化2小时后，所有分析的油品均呈现出强烈的黄瓜和青草味。这与具有黄瓜香气的（E，Z）-2,6-壬二烯醛、具有青草味的（Z）-3-己烯醛、具有青草味的己醛、具有脂肪、青草、黄瓜香气的（E）-2-壬烯醛以及具有青草、脂肪香气的（E，Z）-2,4-壬二烯醛的高气味活度值密切相关。在加速储存试验期间，黄瓜味和青草味逐渐减弱，而脂肪味、肥皂味和酸败味开始显现并占据主导地位。此时，感官结果与具有柑橘/肥皂味的壬醛、具有脂肪味的（E,E）-2,4-庚二烯醛、具有脂肪/青草/黄瓜味的（E）-2-壬烯醛、具有青草/脂肪味的（E,Z）-2,4-壬二烯醛以及具有脂肪/青草味的（E）-2-庚烯醛的高气味活度值相一致。

对于植物甾醇，臭氧化仅导致储存的RR油中其总含量减少了48%。其中，Δ5-avenasterol的损失最大，达到60%，而菜油甾醇、豆甾醇和β-谷甾醇的损失相似，约为48%-49%。臭氧饱和两小时内未检测到植物甾醇的氧化衍生物，但在加速储存试验期间形成了这些衍生物。研究发现，臭氧对精炼菜籽油的影响最为显著，导致其极性化合物含量是空气和氮气处理的两倍以上。臭氧对不同油品影响的差异可能归因于各油脂中抗氧化剂含量的不同。研究结果表明，甾醇的降解及其氧化衍生物的形成更多地受到油脂质量及其抗氧化剂水平的影响，而非储存环境的影响。