不同预处理方式对芝麻油香气轮廓及营养品质的影响机制研究

《Food Chemistry: X》：Revealing the aroma profile, aroma compounds, and nutritional quality changes of sesame oil under different pre-treatments

本研究针对芝麻油加工中香气形成与营养保留的平衡问题，系统比较冷压、焙炒、微波及蒸汽爆破四种预处理工艺对芝麻油香气化合物（如吡嗪类、噻唑类）及营养成分（如芝麻木脂素、总酚）的影响。结果表明蒸汽爆破（1.2 MPa）在1.5–2.0分钟内可高效形成复杂香气轮廓，且总酚含量与抗氧化活性显著提升，为芝麻油高品质加工提供新策略。

　　

芝麻油作为传统食用油，其独特香气和营养价值深受消费者喜爱。然而，不同预处理工艺对芝麻油风味和营养品质的影响机制尚不明确。冷压工艺虽能保留热敏性营养成分，但香气较单一；传统焙炒可增强香气复杂度，却伴随高能耗和营养损失。微波和蒸汽爆破等新兴技术虽能改善香气，但系统比较研究匮乏。为此，河南工业大学研究人员在《Food Chemistry: X》发表论文，通过多维分析技术揭示不同预处理对芝麻油香气轮廓和营养品质的调控规律。

研究采用气相色谱-飞行时间质谱-嗅闻联用（GC×GC-TOFMS-O）、气相色谱-离子迁移谱（GC-IMS）等技术，结合感官评价和营养组分分析，系统比较冷压芝麻油（CPSO）、焙炒芝麻油（RSO）、微波芝麻油（MSO）及两种压力（0.8 MPa、1.2 MPa）蒸汽爆破芝麻油（SESO₁、SESO₂）的差异。关键方法包括：利用溶剂辅助风味蒸发（SAFE）提取香气化合物，通过香气提取稀释分析（AEDA）和香气活性值（OAV）筛选关键香气成分；采用电子鼻（E-nose）和感官评价分析整体香气轮廓；通过高效液相色谱（HPLC）等技术定量营养组分（如总酚、芝麻木脂素、生育酚）。

3.1 不同预处理芝麻油的电子鼻分析

电子鼻传感器响应和主成分分析表明，CPSO香气强度最弱，而热预处理（焙炒、微波、蒸汽爆破）显著增强香气复杂性。SESO₂在PC1轴上与其他样品明显分离，说明高压蒸汽爆破对香气轮廓影响最大。

3.2 香气化合物的筛选与鉴定

共鉴定82种香气化合物，包括醛类、酮类、吡嗪类等。CPSO以醛类和酚类为主，香气较简单；热预处理油中吡嗪类（如2,5-二甲基吡嗪）、噻唑类（如2-乙酰基-2-噻唑啉）含量显著增加，赋予烘烤香和坚果香。蒸汽爆破（SESO₂）的香气化合物种类和浓度最高，尤其是吡嗪类和杂环化合物。

3.3 香气化合物浓度与OAV分析

热预处理显著提升醛类、吡嗪类等化合物的浓度和OAV。例如，SESO₂中苯乙醛（OAV=117.3）、2-乙酰基吡嗪（OAV=294.2）贡献突出。 omission实验证实醛类和吡嗪类是香气关键贡献者，而酯类和吡啶类影响较小。

3.4 GC-IMS香气特征分析

GC-IMS指纹图谱显示，CPSO以醇类和酯类为主，而SESO₂富含吡嗪类和呋喃类化合物。差异图谱进一步验证蒸汽爆破能高效生成烘烤型香气物质。

3.5 香气活性化合物与香气轮廓的关联

感官评价表明，SESO₂的烘烤香、坚果香强度最高。网络分析揭示吡嗪类、醛类与香气属性（如烘烤香、坚果香）呈正相关，而硫化物与辛辣味相关。

3.6 营养品质变化

营养分析显示，CPSO的芝麻素（6569.1 mg/kg）和芝麻林素（3320.8 mg/kg）含量最高，但总酚和抗氧化活性较低。蒸汽爆破和微波处理显著提升总酚含量（SESO₂达59.8 mg GAE/100 g）和抗氧化能力，但部分芝麻木脂素因热降解而减少。

研究结论表明，蒸汽爆破（1.2 MPa）在极短时间（1.5–2.0分钟）内可实现香气复杂度与营养品质的协同提升，效果优于传统焙炒（20分钟）和微波（8分钟）。该研究为芝麻油高值化加工提供了新思路，强调预处理工艺精准调控对平衡风味与营养的重要性。未来可结合代谢组学深入解析香气形成通路。