同时蒸馏萃取法提取花生油挥发性物质的研究

同时蒸馏萃取法提取花生油挥发性物质的研究梁慧1，卢斌斌2，陆启玉1，章绍兵1（1.河南工业大学粮油食品学院，河南郑州 450001）（2.郑州烟草研究院，河南郑州 450001) 摘要：采用同时蒸馏萃取法结合气相色谱-质谱分析技术（SDE-GC-MS），对水酶法制备的花生油挥发性物质进行提取和分析，优化同时蒸馏萃取条件。

结果表明：花生油总挥发性化合物种类及吡嗪类化合物相对含量均随样品量的增加而增加；二氯甲烷作为萃取溶剂萃取得到的总挥发性化合物种类及吡嗪类化合物相对含量较乙醚多；在花生油用量为30 g时，采用二氯甲烷可以萃取出66种化合物，经质谱分析可鉴定出42种化合物，其中吡嗪类化合物有6种，占总挥发性成分6.73%。

关键词：同时蒸馏萃取法；水酶法；花生油；工艺优化文章篇号：1673-9078(2013)3-640-643Study on Extraction Volatiles in Peanut Oil by SDELIANG Hui1, LU Bin-bin2, LU Qi-yu1, ZHANG Shao-bing1(1.College of Grain, Oil and Food, Henan University of Technology, Zhengzhou 450001, China)(2.Zhengzhou Tobacco Research Institute, Zhengzhou 450001, China)Abstract:This paper extract and analysis volatiles in Aqueous Enzymatic Extraction of Peanut oil by SDE-GC-MS,optimized the condition of SDE. The result indicated that: the total volatile conpounds of peanut oil and pyrazine relative content raised with the increase of sample weight; Dichloromethane as an extraction solvent extracted the total volatile conpounds of peanut oil and pyraz ine relative content more than ether extracion;66 volatile compounds are extracted using the sample weight 30g and extraction solvent dichloromethane, while 42 volatile compounds are identified with GC-MS. 6 pyrazines were 6.73%.Key words: simultaneous distillation extraction;aqueous enzymatic; peanut oil; technology optimization随着国民经济和人民生活水平的不断提高，人们对食品的需求不再是满足温饱的问题，而是更多的追求食品的风味、营养、色泽。

花生油是我国居民日常生活中重要的食用植物油之一。

花生油不仅可以为人体提供大量营养物质，同时还能够增加食品的美味。

由于花生油独特的风味和较高的营养价值，对进一步研究其风味物质的提取和检测方法的具有重要的意义[1]。

目前常见的食品风味物质的提取和检测方法有同时蒸馏萃取结合气质联用（SDE-GC-MS）、固相微萃取结合气质联用（SPME-GC-MS）、超临界CO2萃取结合气质联用（SCDE-GC-MS）等[2~3]。

同时蒸馏萃取（Simultaneous Distillation Extraction）是由Likens 和Nikerson于1964年首次设计的样品前处理技术[4]，其优点是将芳香成分的浓缩和分离合二为一，减轻了实验步骤，操作简单，定性定量效果好。

收稿日期：2012-10-10基金项目：河南省重点科技攻关项目（112102110101）；河南工业大学博士基金项目（150339）作者简介：梁慧（1985-），女，研究生，研究方向食品资源开发与利用通讯作者：章绍兵(1975-)，男，博士，副教授，主要从事与食品生物技术相关的教学和科研工作国外在食品挥发性物质的分析研究上一直走在前沿，早在20世纪80年代一些学者就进行了橄榄油、葵花籽油、花生油、芝麻油、鳄梨油等各种食用油特征气味物质的理化特性的研究[5]，但目前尚未有水酶法制备的花生油挥发性成分的报道。

章绍兵[6]等人采用水酶法提取花生油和蛋白，发现花生经190 ℃烘烤20 min后，制备的水酶法花生油具有浓郁的香味，但未鉴定其风味物质的种类。

本文采用同时蒸馏萃取法提取水酶法制备花生油的风味成分，对提取条件进行了优化，并结合气质联用技术对花生油的风味成分进行了定性分析。

1 材料与方法1.1 试剂与材料花生仁，市售；2709碱性蛋白酶,北京东华强盛生物技术有限公司；无水乙醚、二氯甲烷均为分析纯。

1.2 仪器7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪，美国安捷伦科技公司；同时蒸馏萃取装置，郑州鑫瑞化验设备科技销售公司；RE-52A旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂；高速万能粉碎机，北京中性伟业仪器有限公司；640SHA-C型水浴振荡器，巩义市予花仪器有限责任公司。

1.3 方法1.3.1 水酶法制备花生油工艺[6]花生仁→烘烤→脱红衣→粉碎→碱提(调节pH)→酶解→灭酶→离心分离→清油、乳状层、水解液、湿渣操作方法：恒温(190 ℃)烘箱烘花生（20 min），去红衣，粉碎机粉碎磨成花生浆，料水比为1:5，碱提（55 ℃，pH=9.4~9.6，0.5 h），加入碱性蛋白酶0.1 g，恒温震荡3.5 h，高温灭酶（95 ℃，15 min），离心（4000 r/min，15 min），离心后用吸管吸出上层清油。

1.3.2 同时蒸馏萃取步骤及条件优化称取一定量花生油（5 g、10 g、20 g、30 g）置于圆底烧瓶中，加入250 mL重蒸水和少许沸石，同时在溶剂瓶中加入50 mL萃取溶剂（二氯甲烷或无水乙醚），加热沸腾产生过热水蒸气在常压下蒸馏2 h。

蒸馏后得到的混合液经旋转蒸发仪浓缩到1 mL[7~8]。

1.3.3 GC-MS分析GC：HP-5MS弹性石英毛细管柱(30 m×250 µm×0.25 µm)；进样口温度250 ℃；载气为高纯氦(99．999%)，流速1.0 mL/min；不分流进样，进样量1 µL，溶剂延迟3.5 min。

程序升温：初温50 ℃，保持5 min；以3 ℃/min升至100 ℃，保持2 min；再以10 ℃/min升至250 ℃结束。

MS：电离方式为电子轰击（EI），电子能量70 eV，接口温度250 ℃，四极杆温度150 ℃，扫描范围40~400 u。

1.3.4 数据处理色谱实验数据中，未知化合物经计算机谱库NIST08和WILEY检索定性分析确定，同时利用面积归一法计算挥发性成分的相对含量。

2 结果与讨论2.1 同时蒸馏萃取条件的优化2.1.1 加油量的选择在同时蒸馏萃取花生油风味物质过程中，样品量的多少以及对萃取溶剂的选择是非常重要的两个因素。

李淑荣等人[9]研究发现吡嗪类化合物对花生油风味贡献比较大，为烘烤花生的关键香味化合物。

因此本研究选择水酶法花生油挥发性物质总化合物峰面积和总化合物个数，以及对花生油风味贡献最大的吡嗪类相对含量和种类作为评价同时蒸馏萃取效果的依据。

由图1可知：以二氯甲烷为花生油风味成分萃取溶剂时，花生油总化合物峰面积随加油量的增加先降低后增加，在加油量为30 g时最大，与此同时，总化合物的个数呈递增趋势，在加油量为30 g时总峰个数为66种。

图1 加油量对同时蒸馏萃取花生油挥发性物质含量和种类的影响Fig.1 Effect of oil amount on extraction volatile conpounds content and kind in peanut oil (SDE)注：以二氯甲烷为萃取溶剂。

图2 加油量对同时蒸馏萃取花生油吡嗪类化合物相对含量和种类的影响Fig.2 Effect of oil amount on extraction pyrazine relative content and kind in peanut oil (SDE)注：以二氯甲烷为萃取溶剂。

由图2可知：吡嗪类化合物相对含量随加油量的增加呈现递增的趋势，在加油量为30 g时达到最大值6.73%，而吡嗪类化合物种类在加油量为10 g和30 g 时相当，分别为7种和6种。

综合考虑总化合物峰面积、总化合物个数、吡嗪类相对含量和种类的实验结果，选择加油量为30 g花生油。

2.1.2 萃取溶剂的选择同时蒸馏萃取的萃取溶剂的选择应该考虑其沸点、密度、极性。

对于待测物质组分来说，萃取效率取决于该组分在有机相和水相中的分配系数，而分配系数与萃取溶剂种类有关。

同时蒸馏萃取法常用的萃取溶剂有二氯甲烷、乙醚、正戊烷、氯仿等[10~11]。

乙醚沸点（34.6 ℃）较二氯甲烷沸点（39.75 ℃）低，乙641642醚密度较水小，二氯甲烷密度较水大。

选取这两种萃取溶剂对比萃取效果具有一定意义。

图图分总离子流图（如图5）。

图5经由NIST 和WILLY 进行质谱检索（只报道匹配度大于或等于80%的结果），鉴定结果见表1。

通过GC-MS 分析鉴定出水酶法制备的花生油挥发性物质42种，占总检出化合物的68.65%，主要是吡嗪（6种，6.73%）、呋喃（2种，6.78%）、醛（10种，16.85%）、酯（4种，23.93%）、酸（1种，7.17%）、烷烃化合物（14种，18.54%），以及少量醇、酮、醚、烯烃、芳烃化合物。

鉴定出的吡嗪类化合物有6种，占6.73%，分别为2,5-二甲基吡嗪（0.92%），2-乙基-5-甲基吡嗪（2.08%），2-乙基-5-甲基吡嗪（0.19%），2,5-二甲基-3-乙基吡嗪（1.94%），3,5-二甲基-2-乙基-吡嗪（0.63%），3,5-二乙基-2-甲基吡嗪（0.97%）。

然而刘晓君[12]等人采用SPME-GC-MS 提取与分析鲁花一级花生油风味物质得到53种挥发性物质，其中吡嗪类物11 16.096 2,5-二甲基-3-乙基吡嗪 1.94 95 12 16.454 3,5-二甲基-2-乙基-吡嗪0.63 91 13 17.404 壬醛3.11 91 14 19.947 3,5-二乙基-2-甲基吡嗪0.97 94 15 20.873 萘 0.44 91 16 21.977 十二烷 0.9196转下页643接上页 17 22.262 癸醛0.24 91 18 22.635 (E,E)-2,4-壬二烯醛 0.16 95 19 23.147 2,3-二氢苯并呋喃 6.21 80 20 25.503 反式-2-癸烯醛 1.19 93 21 26.136 2-苯基巴豆醛 0.64 94 22 26.997 茴香脑 0.45 98 23 27.582 反式-2,4-癸二烯醛1.04 906.73%。