基于HS-SPME-GC-MS与感官组学联用技术解析油炸芫荽油关键香气成分形成机制及温度调控规律

本研究针对芫荽油炸加工过程中风味品质调控难题，通过HS-SPME-GC-MS、GC-O和OAV等多维技术结合PLSR模型，系统解析了不同油炸温度（90-165°C）下芫荽油（FCO）挥发性成分演变规律。研究发现135°C为最佳油炸温度，鉴定出糠硫醇、2-乙基-6-甲基吡嗪等4种关键香气活性物质，阐明了其潜在形成途径，为芫荽油标准化生产提供了理论依据。论文发表于《LWT》期刊。

　　

芫荽（Coriandrum sativum L.）作为中国特色香辛料，其独特风味却存在"爱憎分明"的两极评价。新鲜芫荽叶片娇嫩易腐，而传统油炸工艺虽能延长保质期，但温度把控不当易产生焦糊味。如何通过精准控温保留芫荽清新香气，同时规避高温劣变，成为食品工业亟待解决的难题。

针对这一技术瓶颈，陕西师范大学的研究团队在《LWT》发表创新成果。研究采用分子感官科学策略，通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用（HS-SPME-GC-MS）结合气相色谱-嗅闻技术（GC-O），系统分析了90-165°C六个温度梯度下油炸芫荽油（FCO）的挥发性成分。运用气味活性值（OAV）筛选关键香气物质，结合偏最小二乘回归（PLSR）和主成分分析（PCA）建立温度-成分-感官关联模型，最终通过香气重组与缺失实验验证核心风味物质。

关键技术方法包括：定量描述分析（QDA）评估感官特性，HS-SPME-GC-MS鉴定66种挥发性化合物，GC-O检测频率法确定香气活性成分，OAV计算筛选关键风味物质，PLSR和PCA进行多变量统计分析，以及基于VIP值的正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）。实验样本采用市售芫荽与菜籽油，按标准化流程制备六个温度梯度的FCO样品。

3.1 感官分析
感官评分雷达图显示，165°C处理的FCO6"焦糊"、"熟味"特征最突出，而135°C处理的FCO4综合接受度最高（p<0.05），表明该温度能平衡香气品质与热加工稳定性。

3.2 挥发性成分分析
GC-MS鉴定出21种醛类、15种醇类和12种含氮化合物。其中(E,E)-2,4-庚二烯醛在165°C时含量达4.70μg/g，显著高于其他样品（p<0.05），证实高温促进脂质氧化产物的积累。

3.3 香气活性物质
通过OAV>1筛选出20种关键成分，糠硫醇（OAV=1000）和2-乙基-3,5-二甲基吡嗪（OAV=94.4）贡献度最高。热图分析将样品分为低温（90-105°C）、中温（120-135°C）和高温（150-165°C）三大类群。

3.4 温度-风味关联
PLSR模型显示：(E)-2-辛烯醛等反式醛类与"熟味"正相关（R²=0.94），而2,6-二甲基吡嗪与"焙烤香"特征密切关联。VIP分析确定2-糠醛、癸醛等7种物质（VIP>1）为温度敏感标志物。

3.6 香气重组验证
135°C样品的重组模型与原始FCO感官无显著差异（p>0.05）。缺失实验证实糠硫醇、2-乙基-6-甲基吡嗪、癸醛和(Z)-3-己烯-1-醇的缺失会导致显著风味缺陷（p≤0.001）。

机制探讨
研究推测：糠硫醇可能源于半胱氨酸热降解产生的甲硫醇与糠醛的缩合反应；2-乙基-6-甲基吡嗪则通过Strecker降解途径形成，其乙基和甲基侧链分别来自丙氨酸和亮氨酸的碳骨架。

该研究首次建立油炸芫荽油温度-风味成分映射关系，确定135°C为最佳加工参数，解析的4种关键香气物质为品质调控提供了明确靶点。不仅为芫荽深加工产品开发奠定理论基础，更创立了香辛料油风味研究的标准化方法框架。