JAFC：慕尼黑工业大学Peter通过分子感官组学表征橄榄油的关键气味以阐明引起异味的气味化合物
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慕尼黑工业大学Peter通过表征特级初榨橄榄油和异味橄榄油的关键气味以阐明引起异味的香气化合物
导 读
2020年4月23日，德国慕尼黑工业大学Anja Neugebauer、Peter Schieberle*等在Journal of Agricultural and Food Chemistry（1区，IF：3.571）在线发表了题为“Characterization of the Key Odorants in High Quality Extra Virgin Olive Oils and Certified Off-Flavor Oils to Elucidate Aroma Compounds Causing a Rancid Off-Flavor”的研究文章。该文将分子感官组学概念应用于优质特级初榨橄榄油（PreOO1）和腐败味的橄榄油（RanOO1）。然后通过稳定同位素稀释测定法对香气化合物进行定量。通过香气重组和遗漏实验来模仿两种油的香气特征。通过主成分分析（PCA）和层次聚类分析对大量样品中的标记香气化合物进行分析，并分析其浓度与香气缺陷强度的相关性，揭示出适合客观评价特级初榨橄榄油质量的标记香气化合物。
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研究背景
香气质量（例如青香味，青草味和果香味）是特级初榨橄榄油的正面标准，而经过脂质过氧化作用的油脂通常会出现酸败的气味。目前已经进行了许多尝试来阐明单一成分的作用，这些成分可能是特级初榨橄榄油的独特香气，也可能是由于氧化引起的异味。
Morales等人建议采用壬醛作为检测氧化过程开始的标志物，Vichi等人证实了壬醛作为氧化状态标记化合物的适用性，并建议另外采用2-戊基呋喃和2-乙基呋喃来区分具有较高氧化度的油。 Morales等研究了初榨橄榄油的酸败缺陷，并报告了以下具有最高感官显著性的醛：（E）-2-辛烯醛，（E）-2-庚烯，（E）-2-癸烯和己醛。后来，同一课题组又提出了更多的化合物可能是造成酸败缺陷的原因，即戊醛，己醛，庚酸，辛酸，壬醛，（E）-2-庚醛，（E）-2-癸醛和己酸。Zhu等人采用半定量方法，通过固相微萃取-气相色谱-质谱法（SPME-GC-MS）估算了无缺陷和酸败的初榨橄榄油中几种挥发物的浓度。作者证实了几种不饱和醛在酸败味中的作用，例如（E）-2-辛烯醛和（E）-2-壬烯醛。但是，仅通过相对GC面积与空气中气味阈值之比即可简单地计算出化合物对整体香气的贡献，这不是气味活性值概念的理念。
先前的一些研究中已应用现代的香气研究概念（如sensomics概念）对优质冷榨橄榄油（没有异味）中关键香味成分的进行表征。但是，在以前的研究中， 只是表征橄榄油中香气缺陷的化合物的特性，却没有进行准确的定量和香气重组测试（分子感官组学概念中的部分方法）。
研究思路
到目前为止，还没有对酸败橄榄油的主要气味成分与特级初榨橄榄油中的重要香气成分进行系统的研究。因此，这项研究的首要目标是将分子感官组学概念应用于优质特级初榨橄榄油（PreOO1）和酸败味的橄榄油（RanOO1）。应确定两种油中的主要香气化合物，然后通过稳定同位素稀释测定法进行定量。因此，每种成分的气味活性值之间的差异应揭示出造成腐败异味的标记香气化合物，并且应通过香气重组和遗漏实验来模仿两种油的香气特征。其次，通过主成分分析（PCA）和层次聚类分析对大量样品中的标记香气化合物进行分析，并分析其浓度与香气缺陷强度的相关性，旨在揭示出适合客观评价特级初榨橄榄油质量的那些标记香气化合物。
研究结论
为了阐明造成橄榄油中酸败异味的气味物质，首先，采用分子感官方法对优质特级初榨橄榄油（PreOO1）中的主要香气化合物进行了表征，然后将其与来自国际橄榄理事会（IOC）酸败异味橄榄油（RanOO1）的气味物质进行比较。通过应用香气萃取稀释分析，分别在PreOO1和RanOO1中分别检测到46种气味物质和35种气味物质。通过稳定同位素稀释测定法进行定量后，气味活性值（OAV）的计算显示，PreOO1中只有5种OAVs> 10的气味物质，而在RanOO1中13种气味物质显示OAVs> 500，其中己酸，（E， Z）-2,4-癸二烯醛，辛醛，己醛，（E）-2-辛烯醛和（Z）-2-壬烯醛是最具气味活性的化合物。因此，建议可以采用上述香气化合物用于标记这种异味类型的橄榄油。
另外，基于获得的OAV数据，通过香气重组实验模拟了两种油的总体香气特征。作为概念性验证，在另外两种初榨橄榄油和另外八种引起酸败异味的橄榄油中定量了16种标记气味物质。采用主成分分析（PCA）和层次聚类分析成功地区分了两种橄榄油。在十二种橄榄油中，关于酸败缺陷的感知强度和气味浓度之间相关性，乙酸显示出最高的皮尔逊系数。特别，建议可将（E，Z）-和（E，E）-2,4-癸二烯醛和（Z）-2-壬烯醛与正面香气标记物（例如乙醛和（Z）-3-己烯醛）联合起来作为橄榄油酸败的化学标记物。
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