鈣、鐵強化劑配方對營養(yǎng)包氣味和穩(wěn)定性的影響

周宸丞 陳振桂 葛麗琴 杜金林 王遠興*

（1 南昌大學食品科學與技術(shù)國家重點實驗室 南昌330047 2 贛州市全標生物科技有限公司 江西贛州341100）

2016年國務(wù)院發(fā)布《中國的減貧行動與人權(quán)進步》白皮書指出：實施貧困地區(qū)兒童營養(yǎng)改善項目，為6～24月齡嬰幼兒免費提供營養(yǎng)包。營養(yǎng)包（全稱“嬰幼兒輔食營養(yǎng)包”）是一種用于6～36月齡嬰幼兒輔食中添加的含高密度多種微量營養(yǎng)素（維生素和礦物質(zhì)）的補充品，以豆粉和乳粉為基料，加入鈣、鐵、鋅、維生素等多種營養(yǎng)強化劑[1]。一天一包。方便、免煮，對促進嬰幼兒的身體、智力發(fā)育，改善貧血癥狀等有良好效果。

營養(yǎng)包中的豆粉和乳粉比例不少于70%，而豆粉和乳粉中脂肪和蛋白質(zhì)含量較高，在貯存中易發(fā)生氧化變質(zhì)，使營養(yǎng)包產(chǎn)生油脂酸敗味，俗稱哈喇味。不同種類的鈣、鐵強化劑穩(wěn)定性不同，不穩(wěn)定的強化劑在外界作用下，發(fā)生自身被氧化或加速營養(yǎng)包中脂肪的氧化酸敗進程[2]，促進哈喇味的產(chǎn)生，使產(chǎn)品產(chǎn)生不良的氣味，縮短貨架期。本文選取市場上常用的鈣、 鐵強化劑中的5 種強化劑，與其它原料混合，模擬營養(yǎng)包配方，對樣品進行加速氧化試驗，然后采用頂空固相微萃取技術(shù)（HS-SPME）提取樣品中的揮發(fā)性成分，通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）進行定性分析，并輔以人體感官評價營養(yǎng)包氣味的變化情況，以確定不同種類鈣、 鐵強化劑配方對營養(yǎng)包氣味和穩(wěn)定性的影響，以期為后續(xù)優(yōu)化營養(yǎng)包中鈣、鐵強化劑配方提供試驗依據(jù)，也可為貧困地區(qū)兒童的食品健康提供一份保障。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

速溶豆粉，九三集團（黑龍江）豆?jié){粉有限公司北安分公司；全脂乳粉，妙可藍多（天津）國際貿(mào)易有限公司；大豆分離蛋白，南通光合生物技術(shù)有限公司；麥芽糊精，保齡寶生物股份有限公司；醋酸維生素A、維生素D3、葉酸、維生素B1、維生素B12、維生素B2、碳酸鈣、磷酸氫鈣、富馬酸亞鐵、焦磷酸鐵、氧化鋅、乙二胺四乙酸鐵鈉，帝斯曼維生素（上海）有限公司。

AgilentGC-QQQ 7890/7000A 三重串聯(lián)四級桿氣質(zhì)聯(lián)用儀、HP-5 MS 石英彈性毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），美國Agilent 公司；萃取纖維頭50/30 μm DVB/CAR/PDMS，美國Supelco 公司。

1.2 配制模擬營養(yǎng)包配方

根據(jù)2014年貧困地區(qū)兒童營養(yǎng)改善項目方案對嬰幼兒輔食營養(yǎng)包配料要求設(shè)定模擬營養(yǎng)包配方。配方1：速溶豆粉1914 g，碳酸鈣83.3 g，富馬酸亞鐵2.525 g，氧化鋅0.623 g；配方2：速溶豆粉1913 g，碳酸鈣83.3 g，焦磷酸鐵2.778 g，氧化鋅0.623 g；配方3：速溶豆粉1913 g，碳酸鈣83.3 g，乙二胺四乙酸鐵鈉3.157 g，氧化鋅0.623 g；配方4：速溶豆粉1852 g，磷酸氫鈣144.9 g，富馬酸亞鐵2.525 g,氧化鋅0.623 g；配方5：速溶豆粉1852 g，磷酸氫鈣144.9 g，焦磷酸鐵2.778 g，氧化鋅0.623 g；配方6：速溶豆粉1851 g，磷酸氫鈣144.9 g，乙二胺四乙酸鐵鈉3.157 g，氧化鋅0.623 g；配方7：速溶豆粉1917 g，碳酸鈣83.3 g；配方8：速溶豆粉1855 g，磷酸氫鈣144.9 g；配方9：速溶豆粉1997 g，富馬酸亞鐵2.525 g；配方10：速溶豆粉1997 g，焦磷酸鐵2.778 g；配方11：速溶豆粉1997 g，乙二胺四乙酸鐵鈉3.157 g；配方12：速溶豆粉1999 g，氧化鋅0.623 g。

1.3 樣品預處理

1.3.1 樣品的加速氧化 將不同種類鈣、 鐵強化劑營養(yǎng)包配方樣品置于40 ℃恒溫加速28 d，每隔7 d 做一次人體感官評價，由專業(yè)人員嗅聞樣品的氣味變化情況，并記錄哈喇味出現(xiàn)的時間和程度，無、輕度、中度、重度分別標記為0，1，2，3。樣品分別在氧化0 d 和氧化28 d 時，采用GC-MS 檢測揮發(fā)性物質(zhì)。

1.3.2 SPME 法 SPME 萃取前把SPME 纖維在GC-MS 進樣口（250 ℃）老化10 min。將模擬營養(yǎng)包樣品（1 g）置于20 mL 頂空瓶中，用聚四氟乙烯隔墊密封，70 ℃水浴平衡30 min 后，插入SPME萃取纖維頭頂空萃取30 min，然后在GC-MS 進樣口（230 ℃）解析3 min，進行氣質(zhì)聯(lián)用分析。

1.4 氣相色譜和質(zhì)譜條件

1.4.1 氣相色譜條件 毛細管色譜柱 （HP-5 MS）；柱溫：起始溫度40 ℃，保持4 min，以10 ℃/min 的速率升溫至80 ℃，然后以2 ℃/min 的速率升溫至110 ℃，再以8 ℃/min 的速率升溫至170℃，最后以18 ℃/min 的速率升溫至250 ℃，保持5 min；進樣口溫度：230 ℃；載氣為高純氦氣（體積分數(shù)99.999%），柱流速為0.8 mL/min；不分流進樣。

1.4.2 質(zhì)譜條件 EI 電離源，電子能量70 eV，離子源溫度200 ℃，發(fā)射電流250 A，溶劑延遲時間：1 min，全掃描模式，時間掃描范圍：1～60 min，質(zhì)量掃描范圍：50～550 m/z。

1.5 定性與定量分析

定性：化合物經(jīng)計算機檢索與NIST library 相匹配。選取匹配度＞85%的檢索結(jié)果，并結(jié)合文獻報道的已知化合物確認檢測物成分。

定量：利用峰面積歸一化法，求得不同揮發(fā)性化學組分的相對百分含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 SPME 條件優(yōu)化

頂空固相微萃取法（HS-SPME）是當今色譜分析中使用廣泛的樣品前處理方式，具有將萃取、濃縮、解析、進樣等功能集為一體的特點，頂空固相微萃取法是通過對樣品進行預熱，利用萃取頭對樣品的吸附能力，在一段時間內(nèi)達到吸附平衡后受熱解析完成進樣。固相微萃取結(jié)果受萃取頭吸附劑種類、 萃取溫度、 萃取時間3 個因素的影響。固相微萃取頭型號繁多，試驗選用復合DVB/CAR/PDMS 型萃取頭，主要用于香氣揮發(fā)性物質(zhì)的檢測，對檢測營養(yǎng)包中的揮發(fā)性物質(zhì)有良好的效果[3，5]。

在平衡時間30 min，萃取時間30 min 條件下，比較了不同萃取溫度30，40，50，60，70，80，90℃對萃取效果的影響。萃取溫度對萃取效果的影響如圖1a 所示。隨著萃取溫度的升高，總峰面積和出峰數(shù)大體呈上升趨勢，80 ℃和90 ℃萃取溫度下總峰面積增加幅度明顯升高。萃取溫度過高，可能影響樣品原有的風味揮發(fā)性物質(zhì)，促進樣品中的油脂氧化反應(yīng)，為了保證試驗結(jié)果的科學性，故選取70 ℃為最佳萃取溫度。

在平衡時間30 min，萃取溫度70 min 條件下，比較了不同萃取時間10，20，30，40，50 min 對萃取效果的影響。萃取時間對萃取效果的影響如圖1b 所示。隨著萃取時間的延長，總峰面積和出峰數(shù)大體呈上升趨勢，萃取40 min 時總峰面積略微有所下降，萃取50 min 時峰面積和出峰數(shù)增加幅度明顯升高，考慮過長時間的萃取加熱，對樣品的穩(wěn)定性有所影響，故選取30 min 為最佳萃取時間。

圖1 不同萃取溫度、萃取時間對揮發(fā)性萃取效果的影響Fig.1 Effect of different extraction temperature and extraction time on volatile extraction

2.2 不同鈣、鐵強化劑配方的氣味和氧化穩(wěn)定性分析

由表1所示，考慮鈣、鐵強化劑對營養(yǎng)包氣味和穩(wěn)定性的影響可能是含金屬離子的強化劑之間相互作用或單獨作用導致，故設(shè)定配方1，2，3，4，5，6 是選取不同種類的鈣、 鐵強化劑與其它原料混合的完全模擬營養(yǎng)包配方的試驗組，配方7，8，9，10，11 是單個因素的鈣或鐵強化劑與其它原料混合的不完全模擬營養(yǎng)包配方，配方12 是不添加鈣、鐵強化劑的其它原料不完全模擬營養(yǎng)包配方。

表1 不同鈣、鐵強化劑營養(yǎng)包配方組成Table1 Different calcium and iron fortifiers of nutrition packages formula composition

2.2.1 感官評價不同鈣、 鐵強化劑配方的氣味變化 由圖2可以看出，配方1，2，3，5，7，10 均在28 d 氧化時間內(nèi)感官評價出現(xiàn)哈喇味，其中配方1，2，3 在氧化7 d 感官評價出現(xiàn)重度哈喇味，配方5 在氧化7 d 感官評價出現(xiàn)輕度哈喇味，配方7 在氧化7 d 感官評價出現(xiàn)中度哈喇味，配方10 在氧化14 d 出現(xiàn)輕度哈喇味，其余配方在28 d 氧化時間內(nèi)未出現(xiàn)哈喇味。結(jié)合各配方中不同種類的鈣、鐵強化劑進行分析可知，含碳酸鈣強化劑和焦磷酸鐵強化劑的配方均在28 d 氧化時間中出現(xiàn)哈喇味，配方中碳酸鈣強化劑或焦磷酸鐵強化劑與其它強化劑同時存在時，會縮短樣品出現(xiàn)哈喇味的時間或加重哈喇味的程度。

圖2 感官評價不同鈣、鐵強化劑配方氧化過程中哈喇味出現(xiàn)情況Fig.2 Sensory evaluation the situation of fatty acid in different calcium and iron fortifiers formulas

2.2.2 不同鈣、鐵強化劑配方氧化前、后的揮發(fā)性物質(zhì)分析 采用頂空固相微萃取法（HS-SPME）提取配方1～12 氧化前、后的揮發(fā)性物質(zhì)，進行GCMS 分析，得到配方1～12 的總離子色譜流圖如圖3和圖4所示。由圖可知，配方1，2，3，7 檢測出的色譜峰明顯高于其它配方組，且氧化前、后變化較大。配方4，6，8，9，10，11，12 氧化前、后色譜峰高變化不明顯，出峰時間集中在10～20 min 和20～25 min 之間。

圖3 配方1～6 氧化前、后的總離子色譜流圖Fig.3 Total ion chromatograms of the formulas 1-6 before and after oxidation

圖4 配方7～12 氧化前、后的總離子色譜流圖Fig.4 Total ion chromatograms of the formulas 7-12 before and after oxidation

不同種類鈣、鐵強化劑配方氧化前、后揮發(fā)性物質(zhì)總量及組成變化如圖5所示，由圖可知，添加碳酸鈣強化劑的配方1，2，3，7 組揮發(fā)性物質(zhì)總量明顯高于其它配方組，且在28 d 氧化時間內(nèi)感官檢測出現(xiàn)哈喇味的配方1，2，3，5，7，10 組在加速氧化后揮發(fā)性物質(zhì)總量增加。不同配方中揮發(fā)性物質(zhì)組成各不相同，其中配方1，2，3 最為相似。12組配方中揮發(fā)性物質(zhì)種類均以醛類、醇類、脂類、其它類、 烴類為主，配方在氧化后醛類含量均增加。

圖5 不同鈣、鐵強化劑配方氧化前后揮發(fā)性物質(zhì)總量及組成Fig.5 Total volatile compounds and components of different calcium and iron formulas before and after oxidation

由表2和表3可知，配方1～12 共檢測出93種揮發(fā)性物質(zhì)，配方1～6 中檢測出66 種揮發(fā)性物質(zhì)，配方7～12 中檢測出64 種揮發(fā)性物質(zhì)。完全模擬營養(yǎng)包配方1 未氧化時檢測出28 種揮發(fā)性物質(zhì)，氧化后檢測出33 種揮發(fā)性物質(zhì)，有23 種共同揮發(fā)性物質(zhì)；配方2 未氧化時檢測出28 種揮發(fā)性物質(zhì)，氧化后檢測出29 種揮發(fā)性物質(zhì)，有22 種共同揮發(fā)性物質(zhì)；配方3 未氧化時檢測出28 種揮發(fā)性物質(zhì)，氧化后檢測出32 種揮發(fā)性物質(zhì)，有24 種共同揮發(fā)性物質(zhì)。配方1，2，3 在氧化后檢測出的揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)量均有所增加，配方之間揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量有一定的差異，而主要揮發(fā)性物質(zhì)是相似的，這些揮發(fā)性成分是己醛、3,5-二甲基己醇、香茅醇、3-環(huán)戊基丙酸-6-乙基-3-辛酯、1-甲氧基-4-甲基-雙環(huán)[2.2.2]辛烷、（E，E）-2,4-壬二烯醛、（Z）-14-甲基-8-十六碳烯-1-縮醛等，其中己醛、3，5-二甲基己醇和香茅醇含量最高。配方4 未氧化時檢測出34 種揮發(fā)性物質(zhì)，氧化后檢測出29 種揮發(fā)性物質(zhì)，有23 種共同揮發(fā)性物質(zhì)；配方5 未氧化時檢測出33 種揮發(fā)性物質(zhì)，氧化后檢測出23 種揮發(fā)性物質(zhì)，有19 種共同揮發(fā)性物質(zhì)。配方6 未氧化時檢測出31 種揮發(fā)性物質(zhì)，氧化后檢測出19 種揮發(fā)性物質(zhì)，有13 種共同揮發(fā)性物質(zhì)。配方4，5，6 在氧化后檢出的揮發(fā)性物質(zhì)數(shù)量均下降，其主要揮發(fā)性物質(zhì)大體相似，分別是己醛、壬醛、長葉烯、3，5-二甲基己醇、2-乙基己醇、馬來酸二丁酯等。

6后化氧----1.14 0.42 3.95 8.59-1.54---0.8---1 6.44------0 d 0.5---7.69 1.74 3.62 2.11 1.37--0.34--0.55 2.85 0.31 21.08--3.85--3.85成組質(zhì)物性發(fā)揮、后前化氧方配包養(yǎng)營擬模全完 2表The constitute of volatile compounds of completely simulates the nutritional packages before and after oxidation Table 2 /%量含對相5 4 3 2 1物合化后化氧0 d后化氧0 d后化氧0 d后化氧0 d后化氧0 d---0.61----0.43-烯九十1-----1.62 1.31 1.45 1.16 1.63 1.49烷八十氧環(huán)，2-1------0.24-0.25-烷二十氧環(huán)，2-1----11.79 6.16 6.05 5.91 6.32 7.61烷辛[2.2.2]環(huán)雙-基甲-4-基氧甲1-1.15 2.51 2.55 3.76-0.51-0.48 0.2 0.38烯葉長0.34 4.16 2.35 0.4 0.2 0.25 0.14 0.22 0.13 0.15烷甲基苯甲-2，5-二基苯甲對2.86 3.89 0.83 0.71 0.59 0.65 0.38 0.64 0.42 0.83烷十二3.57 4.45 0.96 2.73------烷二十-0.51-0.5------萘-1.42-0.54------烯一十-2-基甲）-9-（E-2.6-0.37------苯）雙基烯丁亞（1-，1'-1-2.34--------烷六十-4.14--------基苯聯(lián)基甲四，5'-，5，2'2----------烷庚基甲三，3-，2-2基乙5-----------苯基甲五--1.35-0.4-----萘基甲1-----------烯七十7.91 26.03 8.04 9.61 14.59 8.89 8.26 8.41 9.38 10.46----1.55-1.36-1.99-醛戊異----0.58-0.45-0.83-醛庚5.83 5.27 16.48 14.96 22.61 22.25 18.31 20.89 28.81 21.5醛己--2.1-5.74 4.09 4.11 3.96 3.54 4.43醛烯二壬，4-）-2，E（E 0.66 0.66 1.66 1.65 2.75 3.43 3.3 3.49 3.18 3.65醛縮-1-烯碳六十-8-基甲）-14-（Z 2.79 1.43 1.54 1.93 4.06 0.72 2.69 0.67 0.3 0.78醛烯-7-碳六十）-（7Z號編類 1烴2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 16 17計總類 1 8醛1 9 20 21 22 23

6后化氧1.11 6.71-1.21 15.74 2.19 26.95----3 4.46-0.89----3 6.99-----0.38 0.38 0 d----4 0.74 12.45---3.22 12.94-0.35-0.63-1.89 19.02-----0.26 0.26 5后化氧0.74 2.53-0.82 10.92 1.77 26.05 3.86---4 7.42-0.71----5 1.98---1.82 1.82--0 d-3.26-0.98 8.16 2.33 22.87 4.65--4.82 5.54---0.98 2.35-18.35---2.13 2.13 0.39 0.39/%量含對相4 3后化氧0 d后化氧1.13-0.29 15.57 1.25 1 1.34 0.2 0.7 3.11-0.32 12.13 3.02-1.11 0.64-58.47 24.18 39.6 11.04 9.08 22.58--10.43--0.26-1.42-1.99 11.43-3.72---0.6--0.36----------16.74 22.89 33.27--0.86-----0.54 2.27 3.53 0.8 2.27 3.53 2.2 0.53 0.42 0.2 0.53 0.42 0.2 0 d-6.39 1.79 0.27--3 8.92 18.06 9.28---------2 7.34 0.81 0.53 0.35 2.03 3.73--2后化氧0.19 0 0.31---3 0.72 18.25 8.97---------2 7.23 0.62 1.12 0.33 18.25 20.32 0.12 0.12 0 d-7.68 1.6 0.23--3 8.51 19.66 9.08-0.17-------2 8.91 0.83 0.31 0.25 1.28 2.66--1后化氧0.18 0.41 0.92---4 0.15 21.67 10.95 0.17--------3 2.79 0.62 1.51 0.37 1.66 4.17 0.13 0.13 0 d 0 1.2 1.99---3 3.55 24.72 11.64-0.32-------3 6.69-0.48 0.33 2.78 3.59--醇）2表物合化醛烯碳八十5-醛烯一十2-醛甲-4-烯-1-己環(huán)基甲三，3-，3 1醛烯壬-2-基戊2-醛壬醛癸醇己基甲二，5-3醇茅香醇烯五十Z-7-乙] -基氧苯基甲）-2-基乙基甲二，1-（1 2- [4-醇己基2-乙醇二，3--2烷庚[2.2.1]環(huán)雙-基甲三，7-，7 1醇庚-1-基甲-5-基丙異2-醇癸-1-基己2-醇烷二十-1-基甲三，11-，7 3醇綠葉醇二，10-烷-9癸）]，5（2[4.2.1.1環(huán)三基丁叔9-酮二辛環(huán)，4-1酮二烷三十，8-5酮烷二十6-酮烯二辛，5-3酸烯碳八十6-（續(xù)號編2 4 25 26 27 28 29計總類 3 0醇3 1 32 33 34 35 36 37 38 39 40計總類 4 1酮4 2 43 44計總酸肪脂45計總

6后化氧------1.36---1.43--2.79 2.4 5.94 8.34---8.09--8.09 0 d---1.34--0.61 27.05 1.49 1.15-1.2 0.34 33.17 1.43 5.77 7.21---3.81 3.01-6.81 5后化氧---0.76--1--0.42 1.32--3.5 1.57 4.06 5.62---3.1--3.1 0 d------1.25 9.83-0.7 0.87--1 2.65 1.65 3.1 4.75 1.31--1.36 0.49 9.68 12.84/%量含對相4 3后化氧0 d后化氧--3.9--0.74--1.01 1.24 3.67 0.21 0.32-----0.7 0.72 0.19-21.41--1.03-0.76 0.63-0.61 0.41--1.03--0.42-3.65 29.32 6.05 1.87 1.04 0.22 2.03 4.23 0.36 3.9 5.28 0.59--1.86--1.29 0.77-0.35 5.63 3.94--0.85----6.4 4.78 3.5 0 d 8.84-0.85--0.95 0.14 7.18 0.38----1 8.36 0.29-0.29 1.2 1.01 0.26---2.47 2后化氧9.48 0.39 0.53-0.05 0.51-------1 0.96 0.18-0.18 1.21 0.8 0.21---2.23 0 d 9.65 0.64 0.67--0.72 0.31 6.95-----1 8.94 0.26-0.26 1.23 1.09----2.31 1后化氧8.74 0.35 0.54 0.15 0.12--------9.89 0.21-0.21 2.25 0.76 0.27---3.28 0 d 8.88 0.66 0.78 0.49-1.13 0.47------1 2.41 0.33 0.49 0.82 1.44 1.05-----酯酸）2表（續(xù)物合化號編酯辛-3-基乙-6-酸丙基戊環(huán)3-類 4 6脂酯基烷三十基-3-烯丁基-3-甲酸馬富47酯基烷四-2-十酸烯-2-丁基3-甲48酯內(nèi)四十位丁49酯乙二基甲二，4-4酸二庚50酯基烷一十酸己51酯丁二酸甲二苯鄰52酯丁二酸來馬53酯基烷四十基-2-丁酸馬富54丁基3-甲醇烯二-2，6-辛基甲（E）-3，7-二55酯基烷四十基丁酸甲二苯鄰56酯基烷二十單酸二烯丁2-57酯基烷四十-5-酸乙基氧酰乙58計總醚基烷四十正類 5 9醚醚乙基烷二十雙60計總喃呋基戊正2-他 6 1其萘氫十氫二，9-基-6甲三，10-，1-1基羥2-62酐基甲-2-酸戊63酚苯基丁叔二，4-2 64醌-1，4-苯基丁叔2，5-二65酚芹香66計總。出檢未示”表：“-注

12后化氧0 d 1.49 1.86 1.51 1.06 1.03-1.98 4.12 1.69 2.39 2.77 2.26-0.41----0.27 0.62--0.97 0.27 0.46 0.49 0.42 0.32 12.6 13.79 11.89-13.16-1.44-1.72---3.11 3.89---1.55-0.32 31.32 5.77成組質(zhì)物性發(fā)揮后前化氧方配包養(yǎng)營擬模全完不 3表The constitute of volatile compounds of incompletely simulates the nutritional packages before and after oxidation Table 3 /%量含對相11 10 9 8 7物合化后化氧0 d后化氧0 d后化氧0 d后化氧0 d后化氧0 d 1.33 3.47 1.33 1.70 1.12 3.18 3.37 2.13--烷二十基甲11-1.07 1.46 1.02 1.80 1.08 1.39 8.54 8.06 0.86 1.11萘基甲1-1.6-1.22-0.83-0.68-0.41-烷甲基苯甲二-2,5-基苯甲對2.13 5.62 1.12 0.13 1.23 7.26 3.8 1.42 0.35 0.49烯葉長1.68 4.39 1.24 2.86 1.09 3.61 4.92 3.22 0.1 0.20烷二十3.19 3.50 2.19 2.91 1.93 3.55 5.85 3.62 0.56 0.97烷十二-0.80---0.70-2.45--萘-------0.41--苯-基甲三-2,4,5-基乙1--------1.98--苯基甲五0.3 1.18 0.26 1.23 0.19 0.95-1.31--烯碳六十-2-基甲四）-3,7,11,15-，11R，7R（2E-------0.50--萘基甲二1,5-1.05 0.48 0.67 0.39 0.52 0.41-0.61--烯碳四十-Z-4-基甲2-0.33 0.81-0.50-0.83----烯一十-2-基甲）-9-（E 0.34 0.64 0.38 0.20------基苯聯(lián)基甲2,2',5,5'-四13 22.35 9.41 11.73 7.98 21.87 27.17 25.69 2.28 2.77 13.77-20.72 11.02 43.83---28.08-醛己10.44-14.33 6.37 1.91---1.21-醛烯一2-十1.12-1.89 2.01 1.43---3.13 4.63醛烯二壬）-2,4-（E,E 1.16-2.11 2.63 1.4---2.96 3.61醛縮-1-烯碳六十-8-基甲）-14-（Z 0.3-0.84 0.30 0.4---1.72 1.95醛甲-4-烯-1-己環(huán)基甲三1,3,3-3.6 6.41 2.5 3.06 1.46 6.47 7.74 5.36 0.44 0.69醛烯-7-碳六十）-（7Z--1.15 2.12-----1.58醛癸-2.35----15.44 5.98--醛壬-0.49---0.50----醛烯碳八十4-30.39 9.25 43.53 27.49 50.44 6.97 23.18 11.34 37.53 12.46號編類 1烴2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14計總類 1 5醛1 6 17 18 19 20 21 22 23計總

12 11后化氧0 d后化氧0 d 15.82-15.65 0.78 8.8-8.96-6.99-10.01---------1.15 8.35 1.51 14.50 0.54 0.50 0.57 0.91 0.98 0.37 1.06 0.58-0.46-0.73 0.66 2.14-5.94 1.69-1.22----0.44-0.38------36.62 12.20 38.98 23.88 2.49 13.68 2.09-3.01 21.85 2.72--4.06---1.27---0.83---0.19---0.21--5.5 42.10 4.81-1.18 2.61 1.68 6.79 1.18 2.61 1.68 6.79/%量含對相10 9后化氧0 d后化氧15.56 13.05 13.69 11.47 13.17 7.5 4.3-4.37------0.88 18.65 0.7 0.38 0.84 0.36 0.9 0.73 0.69----3.73-1.32-1.19-------0.27-34.82 50.44 28.5 2.48-2.35 3.18 2.20 2.4--0.44-------0.40--0.43-5.65 3.03 5.19 0.53 2.96 0.17 0.53 2.96 0.17 0 d-2.60---1 3.72 0.64 0.49 0.68 4.17-0.44--2 2.74--1.63----1.63 4.06 4.06 8后化氧--2.38--2 8.35 0.95 1.84------3 3.52----------0 d-----2 2.73 0.55 0.61 0.38 4.32----2 8.59----------7后化氧2 0.52 11.91 0.54-----------3 2.96 3.48 4.73 0.55 0.27---9.02--0 d 28.20 13.06-6.47 0.68---------4 8.42-2.31 1.15 0.51 0.58--4.56--醇乙]基氧苯基3）表物合化醇己基甲二3,5-醇茅香醇己環(huán)）-基烯己（1-）-1-（E醇醛烯二十2-醇荷L-薄醇己基乙2-醇勒蒲異醇綠葉醇-1-庚基-5-甲基丙2-異甲）-2-基乙基甲二（1,1-2- [4-醇-3-烯碳二十醇烯五十Z-7-醇癸基己基甲-2-亞醇庚環(huán)酮-2-烯庚-3-基甲3-酮烯二3,5-辛酮二辛環(huán)1,4-酮烷二十6-酮二烷三十5,8-酮一十環(huán)酮-2-烯壬3-酸烯碳九十18-（續(xù)號編類 2 4醇2 5 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37計總類 3 8酮3 9 40 41 42 43 44計總酸肪脂45計總

/%量含對相12 11 10 9后化氧0 d后化氧0 d后化氧0 d后化氧--------------1.06 0.82 0.76 1.19 0.32 0.57 0.44-------0.81 0.58 0.84 1.04 0.3 0.44 0.53 0.61 0.63 0.68 0.86 0.39 0.46 0.38-1.00-1.53----------0.31 16.31 0.36 25.46 0.24 0.27 0.2 0.28 0.91 0.42 1.42 0.26 0.31 0.21 0.25-0.36-0.18 0.21 0.16 3.31 20.25 3.42 31.49 1.68 2.27 1.92 1.85 0.98 2.13 1.72 1.51 1.22 1.17 0.65 0.66 0.68 1.16 0.59 0.53 0.38 2.49 1.64 2.81 2.88 2.1 1.74 1.54-------0.78-0.73---0.65 3.06---1.27-2.63 2.43 1.64 3.22 3.35 1.01 0.33 0.98-------0.73-0.97----6.99 1.64 4.91 3.35 2.27 0.33 4.26 0 d--1.73-0.96 1.15--3 2.63 1.92-38.40 1.60 0.96 2.55---1.78--1.78 8后化氧--0.75-2.45 1.1-----4.31 3.6-3.6-2.46-5.76--8.22 0 d--0.59-0.93 0.72 1.32 0.74 19.56 0.29 0.30 24.44 1.98 1.03 3.01-0.81-6.12--6.93 7后化氧6.7 0.31 0.6 0.2 0.29 0.56-----8.66 0.29-0.29 2.01 1.71 5.14-0.38-9.25 0 d 10.63 0.58 0.90 6.93 0.22 0.79-----2 0.05 0.39-0.39 2.12-9.23---1 1.35酯酸）3表（續(xù)物合化號編酯辛-3-基乙-6-酸丙基戊環(huán)3-類 4 6脂酯基烷三十基-3-烯丁基-3-甲酸馬富47酯基烷四十2-酸烯丁-2-基甲3-48酯內(nèi)四十位丁49酯丁二酸甲二苯鄰50丁基3-甲醇烯二-2,6-辛基甲（E）-3,7-二51酯基烷二十酸來馬52酯甲二酸酞53酯丁二酸來馬54酯丁二酸馬富55酯基烷六-4-十酸乙基氧甲56計總醚基烷四十正類 5 7醚醚乙基烷二十雙58計總喃呋基戊正2-他 5 9其烷八十氧環(huán)1,2-60烷[2.2.2]辛環(huán)-雙基-4-甲基氧1-甲61酚苯基丁叔二2,4-62萘氫十氫二-6,9-基甲三-1,1,10-基羥2-63烷甲）苯基苯酰（乙4-64計總。出檢未示”表：“-注

不完全模擬營養(yǎng)包配方7 未氧化時檢測出26 種揮發(fā)性物質(zhì)，氧化后檢測出28 種揮發(fā)性物質(zhì)，有22 種共同揮發(fā)性物質(zhì)，主要揮發(fā)性物質(zhì)是己醛、（E，E）-2，4-壬二烯醛、3，5-二甲基己醇、香茅醇、3-環(huán)戊基丙酸-6-乙基-3-辛酯等；配方8未氧化時檢測出30 種揮發(fā)性物質(zhì)，氧化后檢測出18 種揮發(fā)性物質(zhì)，有16 種共同揮發(fā)性物質(zhì)，主要揮發(fā)性物質(zhì)是1-甲基萘、（7Z）-十六碳-7-烯醛、壬醛、2-乙基己醇、馬來酸二丁酯等；配方9 未氧化時檢測出28 種揮發(fā)性物質(zhì)，氧化后檢測出36種揮發(fā)性物質(zhì)，有22 種共同揮發(fā)性物質(zhì)，主要揮發(fā)性物質(zhì)是己醛、3,5-二甲基己醇、 香茅醇、2-乙基己醇、馬來酸二丁酯等；配方10 未氧化時檢測出36 種揮發(fā)性物質(zhì)，氧化后檢測出36 種揮發(fā)性物質(zhì)，有31 種共同揮發(fā)性物質(zhì)；配方11 未氧化時檢測出30 種揮發(fā)性物質(zhì)，氧化后檢測出36 種揮發(fā)性物質(zhì)，有23 種共同揮發(fā)性物質(zhì)。配方10 與11 的主要揮發(fā)性物質(zhì)大致相同，是己醛、2-十一烯醛、3，5-二甲基己醇、香茅醇、2-乙基己醇等。配方12 未氧化時檢測出36 種揮發(fā)性物質(zhì)，氧化后檢測出37 種揮發(fā)性物質(zhì)，有27 種共同揮發(fā)性物質(zhì)，主要揮發(fā)性物質(zhì)是己醛、2-十一烯醛、3，5-二甲基己醇、香茅醇、2-乙基己醇、3-甲基-3-庚烯-2-酮、3，5-辛二烯酮等。

12 組配方共檢測出8 類揮發(fā)性物質(zhì)，分別是醛類、醇類、烴類、酮類、脂類、脂肪酸類、醚類、其它類。其中醛類物質(zhì)含量最高，是模擬營養(yǎng)包配方的主要揮發(fā)性物質(zhì)種類之一，除配方8，所有配方中均檢測到大量己醛，且在氧化后己醛含量增加。醛類物質(zhì)主要來源于不飽和脂肪酸的氧化降解產(chǎn)生，大多閾值較低，是重要的氣味貢獻成分之一[6]。己醛是亞油酸氧化的產(chǎn)物，被認為是脂肪酸氧化變質(zhì)的標志產(chǎn)物，己醛的含量與樣品的氧化程度密切相關(guān)[7-8]。在檢測到的醛類物質(zhì)中大多都有不同的氣味貢獻，如己醛有青草味和腥味、壬醛有魚腥味、 癸醛有甜香味、（E，E）-2，4-壬二烯醛有煎炸肥肉香味等[9-10]。在樣品中檢測出的酮類物質(zhì)種類和含量遠低于醛類物質(zhì)，共檢出7 種。酮類同樣來源于不飽和脂肪酸的氧化裂解產(chǎn)生，氣味閾值較低[11]，大多具有果香和藥香[12]，對營養(yǎng)包的氣味感有一定的貢獻。除配方6 和配方8，其余所有配方均檢測出一定量的3，5-辛二烯酮，具有陳香味[13]。

模擬營養(yǎng)包配方中檢測出大量的醇類物質(zhì)，共17 種。其中3，5-二甲基己醇、香茅醇、2-乙基己醇均是模擬營養(yǎng)包配方中的主要揮發(fā)性物質(zhì)。醇類物質(zhì)主要由脂肪酸氧化酶作用于多不飽和脂肪酸衍生而來[14]，一般氣味閾值較高，風味貢獻較小，而不飽和醇類閾值相對較低，大多有芳香、植物香以及酸敗味。香茅醇是一種萜，氣味閾值低，有玫瑰花香[15]。模擬營養(yǎng)包中檢測出大量的脂類物質(zhì)，共18 種。脂類可能是微生物作用下醇類和羧酸類的酯化反應(yīng)產(chǎn)生的[16，18]，大多有重要的氣味貢獻，多為甜香、奶油香、花香等。如丁位十四內(nèi)酯有奶油香、鄰苯二甲酸二丁酯有微芳香味[19]。

烴類物質(zhì)是模擬營養(yǎng)包中檢測出的主要揮發(fā)性物質(zhì)種類之一，主要來源于脂肪酸烷氧自由基的裂解。烴類化合物氣味閾值較高，因此，盡管含量較高，但對營養(yǎng)包的氣味貢獻較小。烯烴類化合物在一定條件下可發(fā)生反應(yīng)。生成醛和酮，是影響模擬營養(yǎng)包配方整體氣味感的潛在因素[20]。模擬營養(yǎng)包配方中均檢測出少量的醚類，正十四烷基醚和雙十二烷基乙醚，醚類物質(zhì)大多沒有氣味或刺激性氣味，推斷醚類不是模擬營養(yǎng)包配方中的主要氣味成分。模擬營養(yǎng)包中檢測出兩種酸類物質(zhì)，分別是18-十九碳烯酸和6-十八碳烯酸，含量很低，推斷對模擬營養(yǎng)包配方整體氣味貢獻不大。模擬營養(yǎng)包配方中檢測出10 種其它類物質(zhì)，其中2-戊基呋喃是一種典型的油脂氧化產(chǎn)物，閾值相對較低，有甜香味[21]，2，4-二叔丁基苯酚有類似苯酚的氣味，香芹酚有檸檬味[22]。

2.2.3 主成分分析結(jié)果 配方在氧化前、 后揮發(fā)性物質(zhì)的種類和含量均發(fā)生變化，且不同配方之間揮發(fā)性物質(zhì)的組成也各不相同，利用主成分分析可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的降維處理，簡化數(shù)據(jù)，同時保留數(shù)據(jù)最重要的方面，方便進行樣品之間相似性和差異性分析[23]。由表2和表3可知，營養(yǎng)包的揮發(fā)性成分由烴類、醛類、醇類、酮類、脂肪酸類、脂類、醚類、其它類，共8 類組成，為分析不同配方之間的相似性和差異性，利用SIMCA13.0 軟件將完全模擬配方6 組和不完全模擬配方6 組分別擬合為兩個模型，對配方組氧化前、后的各類揮發(fā)性物質(zhì)總相對含量進行主成分分析。由圖6所示，兩個模型均擬合得到兩個主成分，完全模擬配方1～6 的第1 成分貢獻率為68.9%，第2 成分貢獻率為15.6%，累積達到84.5%。不完全模擬配方7～12 的第1 成分貢獻率為67%，第2 成分貢獻率為17.4%，累積達到84.4%，已包含絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)信息，均可說明數(shù)據(jù)的變化趨勢[24-25]。不同配方的第1 成分值為橫坐標，不同配方的第2 成分值為縱坐標，坐標的絕對值越大，對該成分的貢獻越大。不同配方之間的距離表示其差異的大小[26]，由圖6a 可知，氧化后的配方1，2，3 分布在右上角區(qū)域；未氧化的配方2，3 分布在右下角區(qū)域，有部分重疊；未氧化的配方1 位于縱軸的負半軸上，與未氧化的配方2，3 鄰近；未氧化的配方4、氧化后的配方4 和未氧化的配方5 均位于左上角區(qū)域，有部分重疊；氧化后的配方5、 未氧化的配方6 和氧化后的配方6均位于橫軸的負半軸上，有部分重疊，且與未氧化的配方4、 氧化后的配方4 和未氧化的配方5 鄰近。分析認為配方1，2，3 之間各類揮發(fā)性物質(zhì)組成相似，且氧化后各類揮發(fā)性物質(zhì)組成發(fā)生明顯變化。配方4，5，6 之間各類揮發(fā)性物質(zhì)組成相似，在氧化后各類揮發(fā)性物質(zhì)組成無顯著變化。不同配方與各類揮發(fā)性物質(zhì)之間的距離表示相關(guān)性，由圖6a 可知，在左上角區(qū)域只有醚類，表明醚類與氧化前、后的配方4，5，6 的氣味感呈正相關(guān)性，與相反區(qū)域的未氧化的配方1，2，3 的氣味感呈負相關(guān)性。醛類、醇類、酮類、烴類、其它類都與氧化后的配方1，2，3 相近，表明氧化后配方1，2，3 的氣味感與醛類、醇類、酮類、烴類、其它類呈顯著相關(guān)性。

由圖6b 可知，配方8，9，10，11，12 在氧化后位置變化不大，配方之間有部分重疊。配方7 在氧化后位置變化明顯，距離配方8，9，10，11，12 較遠，表明配方7 在氧化后各類揮發(fā)性物質(zhì)組成發(fā)生明顯變化，且明顯不同于配方8，9，10，11，12。配方7 在氧化后距離醛類、醇類、其它類較近，表明配方7 氧化后的氣味感與醛類、醇類、其它類呈正相關(guān)性。

圖6 配方1～12 的PCA 分析得分圖與載荷圖的重疊圖Fig.6 Overlay map of the PCA analysis scores and load maps for formulas 1-12

3 結(jié)論

采用頂空固相微萃取技術(shù)（HS-SPME）提取配方1～12 中氧化前、后的揮發(fā)性物質(zhì)，進行GC-MS分析，共檢測出烴類、醛類、醇類、酮類、脂肪酸類、脂類、醚類、其它類，共8 類揮發(fā)性物質(zhì)，93 種揮發(fā)性物質(zhì)。其中醛類、醇類、脂類、其它類、烴類物質(zhì)相對含量較高，是模擬營養(yǎng)包的主要揮發(fā)性物質(zhì)。12 組配方的揮發(fā)性物質(zhì)組成各有不同，其中配方1，2，3 最為相似，所有配方在氧化后醛類物質(zhì)總含量增加。人體感官評價添加碳酸鈣強化劑或焦磷酸鐵強化劑的配方，均在4 周氧化時間內(nèi)出現(xiàn)哈喇味。結(jié)合主成分分析，添加碳酸鈣的配方1，2，3，7 在氧化后揮發(fā)性成分組成有明顯變化，且與其它配方組有明顯差異。氧化后的配方1，2，3 的氣味感與醛類、醇類、酮類、烴類、其它類，呈顯著相關(guān)性，配方7 氧化后的氣味感與醛類、醇類、其它類呈相關(guān)性。綜上所述，添加碳酸鈣強化劑的配方的氣味和穩(wěn)定性不同于其它配方組，可能是碳酸鈣與營養(yǎng)包中的其它原料相互作用或是單獨作用造成。