原味沙拉酱的营养评价与关键风味成分分析
原味沙拉酱的营养评价与关键风味成分分析张彩霞1，奚印慈1，柳泽琢也2，周 纷1，尹明雨1，牛 琛1，王锡昌1,*
（1.上海海洋大学食品学院，上海 201306；2.日本丘比株式会社，日本 东京 1820002）
摘 要：为明确原味沙拉酱的营养与风味品质，以原味沙拉酱为研究对象，采用常规的营养成分分析方法和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术，对原味沙拉酱的营养成分和挥发性成分进行分析，并通过感觉阈值，运用相对气味活度法评价挥发性气味成分对总体风味的影响程度。结果显示：原味沙拉酱的水分、灰分、粗蛋白和粗脂肪质量分数分别为17.70%、1.77%、2.67%和76.26%；原味沙拉酱中的必需氨基酸质量分数为34.58%，必需氨基酸含量丰富，必需氨基酸指数为0.77，说明其蛋白为可用的蛋白食物源；原味沙拉酱脂肪酸中含量最高为油酸，不饱和脂肪酸含量较为丰富；其呈鲜味氨基酸主要为谷氨酸和天冬氨酸，占氨基酸总量的63.94%；矿物质元素中Na含量最高，达7.56 mg/g；在原味沙拉酱中共检测出35 种挥发性成分，其关键气味物质主要为乙酸、苯乙醛、壬醛、十一醛、肉豆蔻醛、乙酸乙酯和异硫氰酸异丁酯。
关键词：原味沙拉酱；营养成分；固相微萃取；气相色谱-质谱联用；关键风味成分
沙拉酱，又称美乃滋，由Mayonnaise音译而得名，又可称为色拉酱，是一种口感润滑、香甜可口的调味酱料。如今沙拉酱已经成为一种备受全球人们喜爱的酱料。沙拉酱主要是由各种原料在搅拌后，油和鸡蛋黄之间发生了乳化作用。近年来，人们对于沙拉酱产品的营养与风味品质要求也越来越高。目前国内外关于沙拉酱的报道主要集中在对沙拉酱乳化、脂肪氧化及风味产品开发等方面，而对于沙拉酱营养与风味方面的研究甚少。本实验以原味沙拉酱为研究对象，分析评价其一般营养成分、矿物质元素、氨基酸和脂肪酸等，并采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术分析原味沙拉酱的气味成分，并通过感觉阈值，使用相对气味活度值（relative odor activity value，ROAV）法评价挥发性气味成分对总体风味的影响程度，旨在全面了解原味沙拉酱的营养成分和风味特征，为人们全面认识沙拉酱提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
丘比原味沙拉酱 市售。
氨基酸混合标准溶液 美国Sigma-Aldrich公司；37 种脂肪酸甲酯标准品、十九烷酸及十九烷酸甲酯标 准品 上海安谱科技股份有限公司；石油醚、氢氧化钠、无水硫酸铜、硫酸钾、硼酸、盐酸、浓硫酸（均为分析纯），正己烷、三氟化硼-甲醇（均为色谱级） 国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
Kjeltec8400全自动凯氏定氮仪、Soxtec2050全自动索氏脂肪浸提仪 上海瑞玢国际贸易有限公司；200-SH数显高速分散均质机 上海标本模型厂； DW-40L508超低温冰箱、4 ℃冰箱 艾本德（上海）国际贸易有限公司；PHS-3C pH计 上海仪电科学仪器股份有限公司；H2050R高速冷冻离心机 长沙湘仪有限公司；L-8800氨基酸自动分析仪 日本日立公司；TRACE GC ULTRA气相色谱仪 美国Thermo Fisher 公司；RV10旋转蒸发仪 德国IKA集团；6890-5975B气相色谱-质谱联用仪 美国Agilent公司；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器 巩义市予华仪器有限责任公司；手动进样手柄、65 μm碳分子筛/聚二甲基硅氧烷（carboxen/polydimethylsiloxane，CAR/PDMS）萃取头 美国Supelco公司。
1.3 方法
1.3.1 样品前处理
将沙拉酱存放于4 ℃冰箱中，待用。
1.3.2 基本营养成分的测定
水分含量参照GB 5009.3ü 2016《食品中水分的测定》的方法测定；粗蛋白含量参照GB 5009.5ü 2016《食品中蛋白质的测定》的方法测定；粗脂肪含量参照GB 5009.6ü 2016《食品中脂肪的测定》索氏提取法测定；灰分含量参照GB 5009.4ü 2016《食品中灰分的测定》的灼烧法测定；总氨基酸含量参照GB 5009.124ü 2016《食品中氨基酸的测定》测定。
1.3.3 氨基酸评分
根据1973年联合国粮农组织（Food and Agriculture Organization，FAO）/世界卫生组织（World Health Organization，WHO）建议的氨基酸评分标准模式和中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所提出的鸡蛋蛋白质模式进行营养评价。分别按式（1）～（3）计算氨基酸评分（amino acid score ，AAS）、化学评分（chemical score，CS）和必需氨基酸指数（essential amino acid index，EAAI）：
式中：n为比较的氨基酸数目；t为实验蛋白质的氨基酸含量/（mg/g）；s为鸡蛋蛋白质的氨基酸含量/（mg/g）。
1.3.4 脂肪酸含量的测定
参考Folch等的方法并略有改动。准确称取样品1.0 g（精确到0.001 g）于100 mL烧杯中，分别加入氯仿-甲醇（2∶1，V/V）溶液20 mL，搅拌均匀后在4 ℃静置24 h，过滤残渣后在滤液中加入15 mL 0.9%氯化钠溶液，振荡后静置2～3 h，待清洗分层后移走上层甲醇溶液（通常在上述情况下再加入15 mL 0.9%氯化钠溶液，静置分层后重复上述步骤可以有效减少残存的甲醇溶液）。用无水硫酸钠过滤干燥，即得下层脂肪提取液于圆底烧瓶中旋蒸，除去氯仿溶剂得到总脂肪。在40 ℃水浴条件下旋转蒸发浓缩，烘干到恒质量得到沙拉酱中总脂。
甲酯化：在旋蒸瓶中加入5 mL 0.5 mol/L氢氧化钠-甲醇溶液（2 g/100 mL）和100 μL内标溶液（10 mg/mL，称取0.01 g十九烷酸标准品溶于1 mL三氯甲烷中，现配现用）水浴摇瓶10 min，加3 mL三氟化硼甲醇溶液摇瓶5 min；加2 mL正己烷摇瓶2 min。然后在旋蒸瓶中加入10 mL饱和氯化钠溶液（共加2 次，一次5 mL振荡移入离心管），汲取上层油层，隔油相0.22 μm的滤膜，注入进样瓶待测。
气相色谱条件：S P-2 5 6 0 毛细管柱（1 0 0 m h 0.25 mm，0.2 μm）；程序升温：初始温度70 ℃，以50 ℃/min升至140 ℃，保持1 min，以4 ℃/min升至180 ℃，保持1 min，以3 ℃/min升至225 ℃后，保持30 min；进样口温度260 ℃；进样量1 μL；分流比45∶1；柱流量1 mL/min；载气为氦气。
1.3.5 矿物质元素的测定
Na、Mg、K、Ca、Fe 的含量，采用微波消解-电感耦合等离子体-质谱法测定。
1.3.6 游离氨基酸测定
参考陈剑岚等的方法并略有改动。准确称取样品1.0 g（精确到0.000 1 g），加入5%三氯乙酸溶液15 mL，高速匀浆，超声处理15 min，于4 ℃冰箱中静置2 h后冷冻离心（10 000 r/min，4 ℃，10 min），取上清液5 mL，调pH值到2.0后定容至10 mL，用0.22 μm水相滤膜过滤，上机测定。结果以干基计。
1.3.7 挥发性成分测定
顶空固相微萃取：准确称取样品2.0 g（精确到0.001 g），然后将内装样品的顶空瓶置于室温下平衡15 min后，以固相微萃取针管插入顶空瓶的硅橡胶瓶垫，伸出65 μm CAR/PDMS萃取头，在40 ℃水浴下吸附50 min。等待吸附后，立即取出插入气相色谱-质谱进样口，250 ℃解吸5 min，热脱附进行检测。
气相色谱条件： D B - 5 M S 弹性毛细管柱（60 mh 0.32 mm，0.25 μm）；进样口温度250 ℃，柱温40 ℃，保持3 min，再以3 ℃/min升到100 ℃，以5 ℃/min升到230 ℃，保持5 min，不分流模式进样。载气为He，流量0.8 mL/min；汽化室温度240 ℃。
质谱条件：电子电离源；电子能量70 eV；灯丝发射电流200 μA；离子源温度200 ℃；检测器电压350 V。
实验数据处理采用GC-MSD化学工作站完成，未知化合物采用计算机检索的同时与NIST 11数据库进行匹配定性，筛选正反匹配度均大于800的鉴定结果。利用Excel软件处理数据，扣除色谱图中的硅氧烷类杂峰及其他非嗅感物质杂峰，并计算挥发性风味物质的总峰面积；采用面积归一化法计算各化合物的相对含量。
1.3.8 关键气味物质的确定
采用ROAV法对原味沙拉酱的关键气味物质进行相关分析，首先定义对样品整体香味贡献最大的物质ROAVs=100，ROAV按式（4）计算：
式中：C 1和T 1分别为各挥发性化合物的相对 含量/%和感觉阈值/（μg/kg）；C2和T2分别为对样品整体风味贡献最大的挥发性化合物的相对含量/%和感觉 阈值/（μg/kg）。
1.4 数据统计分析
本实验采用Excel 2010软件进行相关数据处理，采用SPSS 24.0软件进行统计分析，每个样品重复取样3 次进行测定，结果以f s表示。
2 结果与分析
2.1 基本营养成分测定结果
表 1 原味沙拉酱的基本营养成分分析（n= 3）
Table 1 Nutrient components of plain mayonnaise (n= 3)%
由表1可知，原味沙拉酱的营养成分中脂肪含量最高，占总质量的76.26%，这主要是因为沙拉酱主要是由植物油和蛋黄的乳化作用所形成的酱体。其次是水分，占总质量的17.70%。原味沙拉酱的粗蛋白质量分数为2.67%，灰分质量分数为1.77%。由此可知，沙拉酱是一类脂肪含量高的食品。虽然其脂肪含量高，但少量食用对人体有益，有研究发现沙拉酱对提高高密度脂蛋白胆固醇含量、降低低密度脂蛋白胆固醇含量具有一定的促进作用。沙拉酱有助于保持大脑功能的健康，延缓中度至重度老年痴呆症患者记忆力丧失。沙拉酱还可以提高蔬菜中钙的利用率。
2.2 氨基酸组成及营养评价
表 2 原味沙拉酱氨基酸组成与含量（n= 3）
Table 2 Amino acid composition of plain mayonnaise (n= 3)
注：*.必需氨基酸。
采用酸水解法，对原味沙拉酱中的氨基酸（色氨酸酸水解被破坏）进行测定，半胱氨酸由于其含量太低未被检出。由表2可知，共检出16 种氨基酸，原味沙拉酱的氨基酸总含量为2 205.12 mg/100 g，原味沙拉酱中氨基酸含量最高的是谷氨酸，含量为532.78 mg/100 g，其次是天冬氨酸、亮氨酸、丝氨酸，含量分别为183.95、179.88 mg/100 g和166.18 mg/100 g。亮氨酸能促进骨骼肌和脂肪中蛋白质的形成，并具有调节血糖平衡的功能。此外赖氨酸、精氨酸和缬氨酸的含量也比较高。所有氨基酸中含量最低为甲硫氨酸，含量为17.99 mg/100 g。人体必需氨基酸共检出7 种，必需氨基酸总含量占氨基酸总量的34.58%，必需氨基酸含量较为丰富。
表 3 原味沙拉酱的氨基酸与鸡蛋蛋白、FAO/WHO氨基酸标准模式比较
Table 3 Comparison of essential amino acid composition of plain mayonnaise with that of egg protein and FAO/WHO amino acid standard pattern
由表3可知，综合AAS及CS，原味沙拉酱中第1限制性氨基酸为甲硫氨酸。必需氨基酸中，除甲硫氨酸和半胱氨酸外，原味沙拉酱中必需氨基酸的含量均高于FAO/WHO规定标准，必需氨基酸的AAS大于1，CS大于0.6，说明必需氨基酸的均衡性相对较好，可以提供较为优质全面的蛋白质。EAAI是量化表示被测必需氨基酸含量与标准蛋白质含量的接近程度的指标，EAAI高于0.95，表示优质蛋白源；EAAI为0.86～0.95，表示良好蛋白源；EAAI为0.75～0.86，表示可用蛋白源；EAAI低于0.75则表示不适蛋白源。原味沙拉酱EAAI为0.77，说明其蛋白为可用的蛋白食物源。
2.3 脂肪酸成分分析
表 4 原味沙拉酱脂肪酸组成与含量（n= 3）
Table 4 Fatty acid composition of plain mayonnaise (n= 3)
由表4可知，在原味沙拉酱中一共检出29 种脂肪酸，其中饱和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）有13 种，单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acid，MUFA）7 种，多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）9 种，脂肪酸含量排序为MUFA＞SFA＞PUFA。SFA与不饱和脂肪酸含量比例接近于0.8。不饱和脂肪酸占总脂肪酸含量的55.82%。SFA中含量最多的为棕榈酸（48.17 mg/g），其次是丁酸（35.11 mg/g），MUFA中含量较高的是油酸（103.97 mg/g）及顺-11-二十碳烯酸（22.53 mg/g）。棕榈酸具有降低血脂、软化血管、降低血压、促进微循环的作用，可预防和减少心血管病的发病率，油酸除了可以供给人体所需的大量热能外，还具有明显的延缓动脉硬化的作用，对糖尿病人及高血脂病人都具有很好的保健作用。PUFA含量较多的是γ-亚麻酸（3.58 mg/g）及亚油酸（3.25 mg/g），其次是花生四烯酸（3.00 mg/g）。花生四烯酸是极其重要的n-6 PUFA，是人体大脑和视神经发育的重要物质，对提高智力和增强视敏度具有重要作用。n-6 PUFA和n-3 PUFA的动态平衡对人体正常生理发育具有重要作用，n-6/n-3比例受到人们重视，WHO建议n-6/n-3比例为5∶1～10∶1，日本建议n-6/n-3比例在3∶1～4∶1之间，中国营养协会建议n-6/n-3的比例在4∶1～6∶1之间。样品原味沙拉酱n-6/n-3比例为3.64，接近于中国营养协会推荐比例。由以上分析得出样品原味沙拉酱脂肪酸丰富，满足人体需要并对人体健康有益，可见原味沙拉酱是具有较高营养价值的食品。
2.4 矿物质元素含量测定结果
表 5 原味沙拉酱矿物质元素含量
Table 5 Mineral composition of plain mayonnaise mg/g
矿物质是构成人体组织和维持正常生理功能必需的元素。由表5可知，原味沙拉酱中矿物元素含量非常丰富，其中Na含量最高，其次是Ca和K，有研究表明钠、钾可以调节人体体液酸碱平衡、维持细胞正常兴奋和细胞渗透等功效。同时Mg、Fe含量也相对丰富。Mg、Fe元素在人体生理活动中起着至关重要的作用。因此适量食用原味沙拉酱可以补充人体所需的矿物质元素。
2.5 游离氨基酸含量测定结果
氨基酸作为营养价值评价指标，参与风味物质的合成，自身也具有呈味作用。如表6所示，原味沙拉酱中共检测出16 种游离氨基酸，其中谷氨酸和天冬氨酸2 种鲜味氨基酸是原味沙拉酱产品的主要呈味氨基酸，它们占总游离氨基酸含量的63.94%。谷氨酸和天冬氨酸是脑组织生化代谢中的重要氨基酸，参与多种生理功能性物质的合成。8 种甜味氨基酸占总游离氨基酸含量的16.25%。苦味氨基酸占总游离氨基酸含量的19.81%，其中令人愉悦的气味占2.74%。
表 6 原味沙拉酱游离氨基酸组成与含量
Table 6 Free amino acid composition of plain mayonnaise
注：＋.令人愉悦的口味；－.令人不快的口味。
2.6 挥发性成分及主体气味物质分析
由表7可知，从原味沙拉酱中共检出35 种挥发性成分，其中醇类1 种，相对含量为0.73%，酸类7 种，相对含量为34.99%，醛类11 种，相对含量为13.17%，酯类5 种，相对含量为34.39%，是原味沙拉酱重要的风味成分。烃类7 种，相对含量为6.55%，其他类相对含量为10.17%。各化合物中相对含量最高为乙酸，占25.57%，其次为异硫氰酸烯丙酯、乙酸乙酯、棕榈酸，含量分别为18.70%、14.21%、4.09%。这些化合物含量较高，对原味沙拉酱的风味贡献较大。
由表7可知，苯乙醛对原味沙拉酱的贡献最大，定义苯乙醛的ROAV为100，并计算其他挥发性风味化合物的ROAV，ROAV越大的组分对样品总体风味的贡献也越大，一般认为ROAV不小于1的物质为所分析样品的关键风味成分，0.1≤ROAV≤1，该物质则对样品总体风味具有重要修饰作用，ROAV小于0.1的组分为潜在风味物质。由表7可知，原味沙拉酱的关键风味成分主要有乙酸、苯乙醛、壬醛、十一醛、肉豆蔻醛、乙酸乙酯和异硫氰酸异丁酯；1-辛烯-3-醇、(Z)-2-庚烯醛、癸醛和异硫氰酸烯丙酯对原味的总体风味具有重要的修饰作用；壬酸、月桂酸、棕榈酸、己醛、E-2-辛烯醛和2-正戊基呋喃为潜在的风味物质。醛类化合物是由PUFA氧化产生，苯乙醛有风信子的香气，十一醛具有水果香气，己醛和壬醛具有油脂味、青草味，肉豆蔻醛、E-2-辛烯醛、癸醛和(Z)-2-庚烯醛具有油脂味。酯类化合物中乙酸乙酯具有清香、甜香、果香的气味，异硫氰酸异丁酯具有酮样香味，异硫氰酸烯丙酯的芥子气味主要来源于沙拉酱中添加的少量芥末。在原味沙拉酱风味中起贡献的醇类主要为1-辛烯-3-醇，具有蘑菇香。酸类物质中乙酸具有浓郁的醋香味，这是源于沙拉酱中含有食醋成分，壬酸具有油脂味，月桂酸具有油脂及椰子味，棕榈酸具有特殊香气和滋味。2-正戊基呋喃具有水果的香气。
表 7 原味沙拉酱的挥发性成分和ROAV
Table 7 Volatile components and their ROAVs in plain mayonnaise
3 结 论
通过对原味沙拉酱的营养评价及风味分析，得出结论：原味沙拉酱是一类脂肪含量较高的食品。原味沙拉酱中共检测到16 种氨基酸，其中有7 种必需氨基酸，且必需氨基酸的含量占总氨基酸含量的34.58%。原味沙拉酱中共检测到29 种脂肪酸，饱和脂肪酸含量与不饱和脂肪酸含量比例为0.8，不饱和脂肪酸含量占总脂肪酸含量的55.82%。在原味沙拉酱中检测出多种对人体有益的矿物质元素。在原味沙拉酱中检出16 种游离氨基酸，游离氨基酸中鲜味氨基酸是原味沙拉酱的主要呈味氨基酸。通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱鉴定了原味沙拉酱的挥发性风味物质，各化合物中含量最高的是乙酸，占25.57%，其次为异硫氰酸烯丙酯、乙酸乙酯。这些化合物含量较高，对原味沙拉酱的风味贡献较大。利用ROAV计算方法对其关键风味成分进行了分析，关键风味成分主要为乙酸、苯乙醛、壬醛、十一醛、肉豆蔻醛、乙酸乙酯和异硫氰酸异丁酯，1-辛烯-3-醇、(Z)-2-庚烯醛、癸醛和异硫氰酸烯丙酯对原味沙拉酱的总体风味具有重要的修饰作用，壬酸、月桂酸、棕榈酸、己醛、E-2-辛烯醛和2-正戊基呋喃为潜在的风味物质。
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Nutritional Evaluation and Analysis of Volatile Flavor Components of Plain Mayonnaise
ZHANG Caixia1, XI Yinci1, YANAGISAWA Takuya2, ZHOU Fen1, YIN Mingyu1, NIU Chen1, WANG Xichang1,*
(1. College of Food Sciences and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China;2. Japan Kewpie Corporation, Tokyo 1820002, Japan)
Abstract: To determine its nutritional and flavor quality, plain mayonnaise was analyzed for nutrient composition by conventional analysis method and for volatile components, headspace solid phase microextraction (HS-SPME) and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Based on their sensory threshold and relative odor activity values the contribution of the volatile flavor components to the overall flavor was evaluated. The results showed that the moisture, ash, crude protein and crude fat content of plain mayonnaise were 17.70%, 1.77%, 2.67% and 76.26%, respectively; it contained abundant essential amino acid (accounting for 34.58% of the total amino acids) with an essential amino acid index of 0.77, indicating that the mayonnaise is a valuable food protein source. The most prominent fatty acid in plain mayonnaise was oleic acid, which was rich in unsaturated fatty acids. The umami amino acids were mainly glutamic acid and aspartic acid, accounting for 63.94% of the total amino acids. The most abundant mineral element was Na (7.56 mg/g). A total of 35 volatiles were detected in the mayonnaise. The key flavor components identified included acetic acid, benzeneacetaldehyde, nonanal, undecanal, tetradecanal, ethyl acetate, and isobutyl isothiocyanate.
Keywords: plain mayonnaise; nutritional components; solid phase microextraction; gas chromatography-mass spectrometry; key flavor components
收稿日期：2019-03-05
基金项目：上海海洋大学-日本丘比株式会社合作研究基金项目（D-8006-12-0034）
第一作者简介：张彩霞（1993ü ）（ORCID: 0000-0001-9259-6207），女，硕士研究生，研究方向为食品营养与品质评价。E-mail: 18616040829@163.com
*通信作者简介：王锡昌（1964ü ）（ORCID: 0000-0002-7088-2198），男，教授，博士，研究方向为食品营养与品质评价。E-mail: xcwang@shou.edu.cn
DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190305-055
中图分类号：TS207.3
文献标志码：A
文章编号：1002-6630（2020）02-0253-06
引文格式：张彩霞, 奚印慈, 柳泽琢也, 等. 原味沙拉酱的营养评价与关键风味成分分析. 食品科学, 2020, 41(2): 253-258. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190305-055. http://www.spkx.net.cn
ZHANG Caixia, XI Yinci, YANAGISAWA Takuya, et al. Nutritional evaluation and analysis of volatile flavor components of plain mayonnaise. Food Science, 2020, 41(2): 253-258. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20190305-055. http://www.spkx.net.cn
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