菜籽油是我國最重要的國產(chǎn)植物油之一，濃香菜籽油的風(fēng)味獨特，深受消費者喜愛(ài)，市場(chǎng)占有率超過(guò)30%。濃香菜籽油一般通過(guò)炒籽、微波、熱風(fēng)干燥等方式生香后，通過(guò)物理壓榨、自然沉降、脫膠等工序制備而成。菜籽油脂肪酸主要包括油酸、亞油酸、亞麻酸和芥酸等，傳統的濃香菜籽油大部分采用芥酸質(zhì)量分數15%～30%的菜籽原料制備而成，然而過(guò)高的芥酸攝入會(huì )造成導致腎上腺衰竭等不良影響。此外，菜籽原料中還存在一類(lèi)特征次生代謝產(chǎn)物——硫代葡萄糖苷（簡(jiǎn)稱(chēng)硫苷），硫苷含量過(guò)高會(huì )嚴重影響餅粕的加工利用，因而降低菜籽原料中的芥酸和硫苷含量極為重要。雙低菜籽是指低芥酸（小于3%）、低硫苷（小于30 μmol/g）的品種，目前通過(guò)育種品種的改良，雙低菜籽的種植面積、區域和產(chǎn)量已經(jīng)逐漸擴大，在健康美味的雙重驅動(dòng)下采用雙低菜籽品種制備高品質(zhì)菜籽油是當前行業(yè)發(fā)展的首選，然而這類(lèi)菜籽制備的濃香菜籽油的風(fēng)味特征和品種差異還未獲得全面解析。 除了菜籽原料的影 響外，加工工藝對濃香菜籽油的呈香也有重要影響。

中國農業(yè)科學(xué)院油料作物研究所的周琦、鄭暢、魏芳*等 從全國油菜主栽區（浙江、湖南、湖北、安徽、江西、江蘇、河南、四川和重慶）收集了種植廣泛、適應性強的“中油雜19號”，并采用相同的微波-壓榨工藝制備得到濃香菜籽油，采用GC-MS聯(lián)用結合嗅聞技術(shù)從物質(zhì)標準品、保留時(shí)間指數、質(zhì)譜解析和嗅聞特征4 個(gè)層面對濃香菜籽油的揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行定性分析，采用內標法進(jìn)行定量分析，通過(guò)偏最小二乘判別分析（PLS-DA）將OAV與感官評價(jià)結果進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，最終通過(guò)投影變量重要度（VIP）值篩選出不同種植區域濃香菜籽油的潛在風(fēng)味標志物，以期為制備濃香菜籽油健康優(yōu)質(zhì)原料篩選提供重要依據。

1 不同種植區域雙低菜籽原料的差異分析

表1列舉了不同種植區域雙低菜籽的原料及油脂理化指標，“中油雜19號”是典型的雙低菜籽品種，其報道的含油量為48%左右，通過(guò)收獲全國9 個(gè)主栽區域的品種，發(fā)現其含油量在45.11%～49.56%之間，該品種含油量高且具有顯著(zhù)差異（P＜0.05），說(shuō)明不同區域的氣候、土壤對該品種含油量有一定影響。雙低菜籽標準中規定芥酸應小于3%，而“中油雜19號”中芥酸含量遠低于該標準，9 個(gè)種植區域中有3 個(gè)區域品種的芥酸未檢出。而對于硫苷而言，其總量在20.23～28.93 μmol/g之間，雖然硫苷含量都符合雙低菜籽的范疇，但同一品種在不同區域種植的硫苷含量卻具有顯著(zhù)差異（P＜0.05），說(shuō)明環(huán)境和氣候可能對菜籽籽粒中硫苷的累積具有一定的影響。

2 濃香菜籽油的脂肪酸組成分析

由表2可知，通過(guò)微波-壓榨工藝制得的濃香菜籽油的酸價(jià)和過(guò)氧化值均符合菜籽油的標準。從脂肪酸組成看，9 個(gè)品種菜籽中主要脂肪酸組成存在較大差異，雙低菜籽油中含量最高的為油酸（64.30%～68.52%），其次為亞油酸（17.78%～19.88%）和棕櫚酸（3.71%～4.44%），而芥酸含量范圍為ND～0.74%；與GB/T 1536—2021《菜籽油》中規定脂肪酸組成的特征指標范圍進(jìn)行對比，所選菜籽的脂肪酸范圍均符合新標準。

3 濃香菜籽油的感官評價(jià)

濃香菜籽油風(fēng)味是感官評價(jià)指標的首位，目前市場(chǎng)上還未形成統一的標準。目前構建的感官屬性包括烤香味、腌菜味、焦糊味、生青味、辛辣味、爆米花味和油脂味。從圖1可以看出，重慶開(kāi)州地區種植的“中油雜19號”制備濃香菜籽油中腌菜味最為明顯、生青味較弱。在烤香味的感官屬性上湖南制備的濃香菜籽油最明顯，湖北地區制備的爆米花味明顯，而焦糊味上湖南和浙江的較為突出，因此從感官屬性的分析結果上看，不同種植區域雙低菜籽品種制備的濃香菜籽油風(fēng)味有一定的差異，可以根據消費者風(fēng)味導向結合不同區域濃香菜籽油的呈香特征進(jìn)行選擇。

4 濃香菜籽油香氣屬性分析

通過(guò)保留時(shí)間指數、質(zhì)譜解吸、標準品鑒定和氣味特征4 個(gè)層面對濃香菜籽油的香氣進(jìn)行定性分析，表3表明，在9 個(gè)區域的濃香菜籽油中共鑒定出63 種香氣活性化合物，包括醛類(lèi)12 種、含硫化合物9 種、腈類(lèi)13 種、雜環(huán)類(lèi)12 種、酸類(lèi)5 種、醇類(lèi)5 種、酮類(lèi)2 種和其他5 種，其中香氣活性化合物中有54 種物質(zhì)采用標準品進(jìn)行了定性確認。同時(shí)，本研究采用雙柱鑒定，其中極性鑒定出63 種，而非極性柱鑒定出54 種物質(zhì)，說(shuō)明相比非極性柱，采用極性柱對濃香菜籽油進(jìn)行鑒定的效果更好。從定量結果上看，9 個(gè)區域的風(fēng)味物質(zhì)總含量為222.0～468.9 mg/kg，不同種植區域的濃香菜籽油香氣總強度差距在2 倍左右。此外，從含量看湖南地區濃香菜籽油風(fēng)味總含量最高，江西地區濃香菜籽油風(fēng)味總含量最低，另外湖北荊州、江蘇東臺和四川德陽(yáng)的香氣總量分別為262.9、262.1、247.9 mg/kg，也屬于9 個(gè)菜籽油中含量較低的區域。

濃香菜籽油風(fēng)味的形成主要包括脂質(zhì)降解、美拉德反應和硫苷降解途徑。對于脂質(zhì)降解路徑，濃香菜籽油中的揮發(fā)性醛類(lèi)物質(zhì)主要包括直鏈醛如己醛、庚醛、糠醛等C6～C9醛，以及支鏈醛如(EE)-2,4-庚二烯醛、(E)-2-癸烯醛和(EE)-2,4-癸二烯醛，主要呈現脂肪味、黃瓜、柑橘、南瓜堅果等特征氣味，另外苯甲醛呈現特殊的杏仁味，而苯乙醛呈現水果的甜香。除醛類(lèi)物質(zhì)外，酮類(lèi)物質(zhì)也是脂質(zhì)氧化降解的主要產(chǎn)物之一，例如1-辛烯-3-酮，它是由亞油酸氫過(guò)氧化物的分解形成，在本研究中主要還存在5-甲基呋喃酮和呋喃酮這2 種有氣味貢獻的酮類(lèi)物質(zhì)，分別呈現奶香味和焦糖味，5-甲基呋喃酮在9 個(gè)不同品種菜籽原料中出現了6 次，而所有樣品中均檢測到了呋喃酮，但含量差異較大，為0.14～2.49 mg/kg，在整體感官評價(jià)上可能體現在焦糊味上。脂質(zhì)氫過(guò)氧化物的裂解也將形成醇類(lèi)、烷烴、烯烴和炔烴，例如在濃香菜籽油中鑒定出的庚醇和6-甲基-5-庚烯-2-醇，雖然能聞到一定的氣味，但是強度有限，同樣烷烴也是對濃香菜籽油的氣味貢獻有限。另外，在濃香菜籽油中發(fā)現酸類(lèi)物質(zhì)主要由乙酸、丙酸、己酸、壬酸和辛酸組成，其中乙酸含量最高，含量范圍為25.21～82.74 mg/kg。以往研究中，鑒定出的丙酸和己酸對濃香菜籽油有酸味貢獻，而壬酸和辛酸由于分子質(zhì)量大，可能影響較小，且辛酸在許多樣品中無(wú)法檢測到。

傳統的濃香菜籽油加工溫度通常為150 ℃左右，美拉德反應主要發(fā)生在菜籽熱處理階段，微波也可以促進(jìn)原料產(chǎn)生大量的風(fēng)味化合物，其產(chǎn)物包括吡嗪、吡咯、呋喃、呋喃酮等，這些典型的風(fēng)味物質(zhì)賦予了種子濃郁的堅果味、焦糊味和肉味等。加工過(guò)程中變化因素較多，包括初始水分、pH值、加熱方式、微觀(guān)結構、熱處理時(shí)間和溫度等因素都會(huì )影響美拉德反應。菜籽原料中富含蛋白和多種游離糖類(lèi)物質(zhì)，這些內源性物質(zhì)在加熱過(guò)程中產(chǎn)生降解產(chǎn)物包括2,5-二甲基吡嗪、2,5-二甲基-3-乙基吡嗪和2-戊基呋喃等，形成了濃香菜籽油濃郁的焙烤風(fēng)味。在9 種不同種植區域的濃香菜籽油中，共鑒定出1 種呋喃和12 種吡嗪類(lèi)化合物，吡嗪類(lèi)化合物主要包括甲基吡嗪、乙基吡嗪和乙烯基吡嗪，從分子結構與呈香效果來(lái)看，乙基吡嗪的焙烤香氣應該高于甲基吡嗪，同時(shí)6-甲基-2-乙烯基吡嗪也在所有樣品中均能檢測出，從表3可以看出，湖南常德、安徽望江、河南信陽(yáng)和重慶開(kāi)州的樣品中該物質(zhì)含量較高。湖南常德的“中油雜19號”中2,5-二甲基吡嗪的含量達到31.73 mg/kg，2,3,5-三甲基吡嗪的含量則達到5.88 mg/kg。

菜籽是一種典型的十字花科植物，硫苷是重要的前體物，在熱作用下時(shí)會(huì )發(fā)生降解，生成多種腈類(lèi)及含硫化合物，這些化合物賦予菜籽油獨特的辛辣味。而雙低菜籽油因油菜籽原料自身硫苷含量低，因此加工過(guò)程產(chǎn)生的硫苷降解產(chǎn)物也遠少于傳統菜籽油。諸多研究中認為菜籽油中存在3-甲基巴豆腈，然而經(jīng)過(guò)標準品對比分析，本研究認為對于3-甲基巴豆腈的定性并不準確，應該是4-戊烯腈，從硫苷降解機理上也可以推測出：菜籽油中3-丁烯基異硫氰酸酯是3-丁烯基硫苷的降解產(chǎn)物，3-丁烯基硫苷是菜籽中最主要的硫苷之一，它脫去一分子葡萄糖、硫酸鹽以及硫原子，經(jīng)過(guò)洛森重排形成產(chǎn)物3-丁烯基異硫氰酸酯；3-丁烯基硫苷也可以在熱作用下直接形成4-戊烯腈，4-戊烯腈通過(guò)氧化中間產(chǎn)物過(guò)氧化4-戊烯腈，可能會(huì )經(jīng)過(guò)異構化后脫水形成2,4-戊二烯腈，形成順?lè )唇Y構的(EE)-2,4-戊二烯腈和(EZ)-2,4-戊二烯腈，4-戊烯腈、(EE)-2,4-戊二烯腈和(EZ)-2,4-戊二烯腈是重要的硫苷降解產(chǎn)物。2-丙烯腈、3-丁烯腈、4-戊烯腈這幾種短鏈腈均在不同地區的濃香菜籽油中鑒定出，說(shuō)明不同菜籽中均含有這幾類(lèi)物質(zhì)的風(fēng)味前體物硫苷，而且熱降解的腈類(lèi)化合物也與風(fēng)味前體物硫苷的碳鏈數具有一定的關(guān)聯(lián)性，從定量結果上，江西九江的樣品中4-戊烯腈含量最高，達到93.4 mg/kg。另外，其他腈類(lèi)化合物例如正庚腈、苯丙腈和苯乙腈也是常被鑒定的化合物，均呈現腌菜味、辛辣刺激味。而4-甲硫基丁腈、5-甲硫基戊腈和6-甲硫基己腈這3 種含甲硫基基團的腈類(lèi)化合物，其風(fēng)味前體物及其形成途徑還尚鮮見(jiàn)報道。

除腈類(lèi)化合物外，含硫化合物也逐步被認為具有重要風(fēng)味貢獻，濃香菜籽油中主要呈香的含硫化合物主要包括硫醚類(lèi)和噻唑，除二甲基二硫醚、二甲基三硫醚和噻唑外，其他幾種含硫化合物并不分布在所有的濃香菜籽油中，可能與含硫化合物含量低、易變化有關(guān)。在其他類(lèi)型的化合物中，4-乙烯基-2,6-二甲氧基苯酚在菜籽油中含量較高，且在每種濃香菜籽油中均能發(fā)現，4-乙烯基-2,6-二甲氧基苯酚被稱(chēng)為菜籽多酚canolol，是由芥子酸在熱加工過(guò)程中脫酸形成，同時(shí)一部分canolol可能以揮發(fā)物的形式存在，進(jìn)而為濃香菜籽油提供煙熏味。

5 不同種植區域濃香菜籽油的關(guān)鍵呈香物質(zhì)及差異分析

如表4所示，通過(guò)對OAV進(jìn)行計算，發(fā)現63 種香氣物質(zhì)中OAV大于10的有38 種，對濃香菜籽油風(fēng)味具有重要貢獻，且大部分物質(zhì)在9 個(gè)樣品中均檢測到，主要包括醛類(lèi)9 種、含硫化合物6 種、腈類(lèi)7 種、雜環(huán)類(lèi)9 種和其他7 種。小分子醛類(lèi)化合物提供脂肪和青草香氣，其中(EE)-2,4-癸二烯醛的貢獻最大；9 個(gè)不同品種濃香菜籽油中甲硫醇呈現卷心菜、硫味，OAV達到692；二甲基硫醚的OAV有103 種，呈現蘆筍味，二甲基三硫醚也是公認的重要含硫化合物，呈現肉味和硫味，其OAV達到78，對濃香菜籽油風(fēng)味起重要貢獻。在吡嗪類(lèi)化合物中，2,3,5-三甲基吡嗪的OAV達到187，2-甲基-3,5-二乙基吡嗪的OAV達到78，分別提供烤面包和堅果的香氣，篩選出乙酸的貢獻最大，可能是因為乙酸的閾值最低。而在其他化合物中，呋喃酮、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、4-乙烯基-2,6-二甲基苯酚和-丁內酯的OAV均較高，分別為雙低濃香菜籽油提供焦糖、丁香、煙熏和甜香氣味，以上這些物質(zhì)是雙低濃香菜籽油中共有的關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)。

當食品體系中OAV較高時(shí)，為了進(jìn)一步篩選出更關(guān)鍵的風(fēng)味物質(zhì)，將OAV大于10的38 種物質(zhì)與感官評價(jià)結果進(jìn)行PLS-DA，如圖2所示，不同香氣屬性與關(guān)鍵物質(zhì)有較好的對應關(guān)系，焙烤香主要由2-甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、2-甲基-3,5-二乙基吡嗪等物質(zhì)構成，生青味主要由3-丁烯基異硫氰酸酯提供，辛辣味主要由5-己烯腈、4-甲硫基丁腈等物質(zhì)構成，焦糊味與二甲基三硫醚的關(guān)聯(lián)性最強。同時(shí)該圖可以將不同種植區域的菜籽油進(jìn)行有效分離，從圖3也可以看出，主要可以分為3 個(gè)區域，2號為湖南種植與不同香氣屬性的距離都很接近，結合感官評價(jià)結果可以看出湖南地區的菜籽油焦糊味最為明顯。安徽望江、重慶開(kāi)州、浙江建德、河南信陽(yáng)和湖北荊州這5 個(gè)區域的比較接近，湖北荊州、江西九江地區和重慶開(kāi)州則離核心區域較遠，說(shuō)明這3 個(gè)地區的濃香菜籽油風(fēng)味特征不明顯。通過(guò)VIP衡量模型中每一個(gè)變量的影響強度，VIP值越大表示該香氣物質(zhì)組間差異越大，對不同種植區域的菜籽油的判別分類(lèi)也越關(guān)鍵。由圖3可知，利用VIP值共篩選出9 種關(guān)鍵物質(zhì)，這些物質(zhì)包括甲硫醇、2-甲基吡嗪、2,3-二乙基-5-甲基吡嗪、二甲基二硫醚、5-甲硫基戊腈、5-己烯腈、(EZ)-2,4-戊二烯腈、己醛、二甲基三硫醚，是不同種植地區雙低菜籽品種濃香菜籽油的潛在風(fēng)味標志物，對濃香菜籽油加工中原料篩選提供理論參考。

結 論

風(fēng)味品質(zhì)是評價(jià)濃香菜籽油的重要指標，本研究以不同種植區域的雙低菜籽為原料制備濃香菜籽油，符合健康美味植物油的需求。感官評價(jià)結果發(fā)現湖南地區的菜籽油焦糊味最為明顯，江西九江、湖北荊州和重慶開(kāi)州地區種植的品種整體風(fēng)味較弱，通過(guò)傳統的HS-SPME與GC-MS-O技術(shù)對濃香菜籽油的香氣構成進(jìn)行系統解析，結果發(fā)現所有揮發(fā)物中OAV大于10的物質(zhì)有38 種，通過(guò)PLS-DA發(fā)現烤香味主要由2-甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、2-甲基-3,5-二乙基吡嗪等物質(zhì)構成，生青味主要由3-丁烯基異硫氰酸酯提供，辛辣味主要由5-己烯腈、4-甲硫基丁腈等物質(zhì)構成，焦糊味與二甲基三硫醚關(guān)聯(lián)性最強。通過(guò)VIP值共篩選出不同種植區域濃香菜籽油的9 種關(guān)鍵差異物質(zhì)，包括甲硫醇、2-甲基吡嗪、2,3-二乙基-5-甲基吡嗪、二甲基二硫醚、5-甲硫基戊腈、5-己烯腈、(EZ)-2,4-戊二烯腈、己醛和二甲基三硫醚，是不同種植地區雙低菜籽品種濃香菜籽油的潛在風(fēng)味標志物，對于濃香菜籽油風(fēng)味檢測目標的確定與原料篩選具有重要參考意義。