全 文 ： 花生饼粕及花生壳烘烤风味分析

刘云花 1,2，胡 晖 1，刘红芝 1，李 军 2，杨 颖 1，石爱民 1，刘 丽 1，王 强1,*
(1.农业部农产品加工综合性重点实验室/中国农业科学院 农产品加工研究所，北京 100193；
2. 河北科技师范学院 食品科技学院，河北 秦皇岛 066600)

摘 要：采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC/MS)对不同花生饼粕和花生壳的烘烤风
味进行分析，比较不同原料的烘烤风味强弱，并对鉴定出的挥发性风味成分进行主成分分析，明确不同原料烘
烤风味的主要风味物质。结果表明：从不同花生饼粕、花生壳的烘烤风味中共鉴定出 119 种挥发性物质，包括
醛类、酮类、烃类、吡嗪类、呋喃类、吡咯类、吡啶类、胺类和其他共 9 类化合物。根据不同原料烘烤风味的
总峰面积进行风味强度对比，低温饼 2 的烘烤风味强度最强，花生壳烘烤风味强度最弱。其中，花生饼粕中的
主要风味物质为吡嗪类、吡咯类、呋喃类和吡啶类等氮氧杂环化合物，而醛类和呋喃类化合物是花生壳中主要
的风味物质。通过主成分分析，2,5-二甲基吡嗪、甲基吡嗪、2-乙酰基-3-甲基吡嗪、2-乙基-3-甲基吡嗪和 N-甲
基吡咯等化合物是烘烤花生饼粕中的主要风味物质，2-戊基呋喃、壬醛、5-甲基呋喃醛、正己醛和癸醛等化合
物是烘烤花生壳中的主要风味物质。
关键词：花生饼粕；花生壳；烘烤；风味；主成分分析

Analysis of volatile compounds in roasted peanut shell and peanut cakes by HS-SPME-GC/MS

LIU Yunhua1,2, HU Hui1, LIU Hongzhi1, LI Jun2, YANG Ying1, SHI Aimin1, LIU Li1, WANG Qiang1,*
(1. Key Laboratory of Agro - Products Processing, Ministry of Agriculture / Institute of Agro - Food Science and
Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing, China; 100193; 2. College of Food Science &
Technology, Hebei Normal University of Science & Technology, Qinhuangdao Hebei 066600)

Abstract: Volatile compounds in roasted peanut shell and peanut meals were investigated using headspace solid phase
micro-extraction and gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME-GC/MS). The principal component analysis
was performed on the relative concentration data. The results showed that 119 volatile compounds were identified in
roasted peanut shell and peanut cakes. These were grouped into 9 categories such as aldehydes, ketones, hydrocarbons,
pyrazines, furans, pyrroles, pyridines, amines and other compounds. The main volatile compounds in peanut cakes are
N- and O-heterocyclic compounds which include pyrazines, pyrroles, furans and pyridines. While furans and aldehydes
are the mainly volatile compounds found in peanut shells. By principal component analysis, 2,5-dimethyl pyrazine,
methyl pyrazine, 2-acetyl-3-methyl pyrazine, 2-ethyl-3-methyl-pyrazine and N-methyl pyrrole observed to be the main
volatile compounds in roasted peanut cake, and 2-pentyl furan, nonanal, 5-methyl furan aldehydes, n-hexanal and
decanal were the main volatile compounds in roasted peanut shell.
Key words: peanut cake; peanut shell; roasted; volatile compounds; principle component analysis

中图分类号：TS201.2 文献标志码：A 文章编号：

我国每年大约有 330 万 t 的花生饼粕[1]和 300 万 t 的花生壳[2]。花生饼粕是花生仁提取油脂后的副产
物，营养成分丰富，其蛋白质含量约 50%；花生壳中除大量粗纤维外，含有 10.6%-21.2%的单糖、双糖
和低聚糖[1]，这些蛋白质和糖类经水解可作为风味的前体物质，但目前大部分仍用作饲料和肥料，未能
得到有效利用，附加值与利用率低[2-4]。近年来，随着低碳、高营养以及资源综合利用的趋势，花生油的
生产工艺由高温压榨型向低温压榨型转变。尽管低温压榨花生油的氧化稳定性、维生素 E 及甾醇含量均
远远高于高温压榨花生油，并且采用低温压榨工艺制油可以得到高附加值的副产物—低温压榨花生饼，
但是低温压榨花生油风味偏弱，无法满足消费者需求。因此，通过研究花生饼粕、花生壳等花生加工副

基金项目：国家重点研发计划（2016YFD0401400）；公益性（农业）行业科研专项（201303072）；中国农业
科学院科技创新工程（CAAS-ASTIP-201X-IAPPST）
作者简介：刘云花（1990-），女，硕士研究生，主要从事食品化学与工艺。E-mail：yunhuaguai@163.com
通信作者：王强,男，研究员，博士，主要从事粮油加工与副产物综合利用。E-mail：wangqiang06@caas.cn
2016-10-15
网络出版时间：2016-10-21 20:58:26
网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2206.TS.20161021.2058.018.html

产物的烘烤风味，并与风味浓郁的高温压榨花生油中的风味物质进行对比，筛选出最佳的原料制备烘烤
风味，并应用于低温压榨花生油风味增强以及其他新型花生风味产品的开发，对于实现资源综合利用，
提高花生附加值和增加经济价值有重要意义。
近四十年来，大量学者对新鲜花生[5-7]、微波/烘箱烘烤花生风味[8-9]、储存花生风味[10]、花生异味
（水果/发酵味）[11-13]以及不同品种花生的风味[14-15]等方面的研究不断深入。另外，Chetschik 等[5-6]将花
生直接粉碎，研究花生粉的烘烤风味，通过与新鲜花生烘烤风味对比，认为 2-乙酰基-1-吡咯啉和 4-羟基
-2,5-二甲基-3（2H）-呋喃酮是花生粉烘烤过程中产生的主要风味物质，然而没有研究花生粉取油后形成
的花生饼粕的烘烤风味。Kaneko 等[10]研究认为 2-异丁基-3-甲氧基吡嗪、4-羟基-2,5-二甲基-3（2H）-呋
喃酮和 3,5-二甲基-2-乙基吡嗪等化合物是带壳新鲜花生主要的烘烤风味物质，而未区分烘烤花生和烘烤
花生壳分别产生的主要风味物质。张春红等[16]虽然对比了烘烤花生仁、花生饼粕和花生壳中的挥发性物
质的种类，在烘烤花生饼粕和花生壳中则分别鉴定出 41 和 34 种挥发性化合物与烘烤花生仁中的挥发性
化合物是相同的，但是未对花生饼粕和花生壳通过烘烤产生的挥发性风味成分组成与含量差异进行研
究。
本实验采用 HS-SPME-GC/MS 技术对花生壳和 4 种不同类别花生饼粕通过烘烤形成的挥发性风味物
质进行分析，从而比较不同原料对烘烤风味物质组成与相对含量的影响；通过主成分分析明确不同花生
饼粕和花生壳烘烤风味的主要挥发性成分，旨在为利用花生饼粕和花生壳通过烘烤制备烘烤花生的主要
风味物质的研究提供科学依据和理论基础，从而应用于低温压榨花生油风味增强以及其他新型花生风味
产品的开发。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂
花生品种为鲁花 17，低温饼 1 和低温饼 2 分别是鲁花 17 采用低温压榨工艺压榨一次和两次后形成
的花生饼，高温饼 1 是鲁花 17 采用高温压榨工艺压榨一次后形成的花生饼，高温粕 2 是高温饼 1 经过溶
剂浸出后行的花生粕。花生壳、低温饼 1 和低温饼 2 由长寿集团提供，高温饼 1 和高温粕 2 由金胜粮油
集团提供。
1.2 仪器与设备
GCMS-QP2010 SE 岛津单四极杆气质联用仪 岛津公司；65 μm PDMS/DVB 固相微萃取头 美国
Supelco 公司；101A-2B 型电热鼓风干燥箱 上海实验仪器厂有限公司；电子天平 梅特勒-托利多（上
海）仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 基本成分测定
粗蛋白测定：参照 GBT 14489.2-2008 粮油检验 植物油料粗蛋白质的测定；
粗脂肪测定：参照 GBT 10359-2008 油料饼粕 含油量的测定 第 1 部分：己烷（或石油醚）提取法；
水分测定：参照 GBT 10358-2008 油料饼粕 水分及挥发物含量的测定；
总糖和还原糖测定：参照 3,5-二硝基水杨酸法（DNS 法）。
1.3.2 样品处理
根据国际风味组织法规[26]，当食品原料的处理温度不超过 180℃时，时间不超过 15min 形成的风
味，可以视为天然食品风味，因此本实验研究不同原料在 180℃烘烤 15min 条件下形成的风味。准确称
取 3.0g 原料（花生壳、花生饼粕）至 20mL 顶空进样小瓶中，在电热鼓风干燥箱中烘烤。将样品置于
50℃条件下平衡 20min 后，采用 65μm PDMS/DVB 萃取头[24-25]，萃取时间 40min，最后将萃取头拔出并
置于 250℃的进样口中解吸 2min，采用气质联用仪进行烘烤风味分析。
1.3.3GC-MS 条件
色谱条件：进样口温度 250℃，不分流进样，载气(He)流速 1.2mL/min，压力 2.4kPa；色谱柱型号为
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J&W DB-5MS 石英毛细柱(30m×0.25mm，0.25µm)；升温程序：35℃保持 2min，以 5℃/min 升至 85℃，
再以 3.5℃/min 升至 130℃，再以 5℃/min 升至 190℃，保持 2min。
质谱条件：电子轰击离子源，电子能量 70eV，离子源温度 200℃，传输线温度 250℃，采用全扫描
（Scan）模式采集信号，扫描范围 35-500m/z。
1.4 定量计算
使用 NIST14 数据库检索挥发性风味物质，并采用面积归一化法计算各个挥发性成分的相对含量。
1.5 统计分析
采用统计软件 IBM SPSS Statistics 19.0 进行方差分析，采用统计软件 CAMO Unscrambler 10.3 对本
实验中挥发性成分进行主成分分析。

2 结果与分析

2.1 基本成分测定
对四种不同的花生饼粕及花生壳的基本成分进行分析，分析结果如表 1 所示。
表 1 原料基本成分表
Table 1 Nutrient composition of different raw materials
原料 粗蛋白/% 粗脂肪/% 总糖/% 还原糖/% 水分/%
低温饼 1 55.20±0.03b 15.50±0.04a 16.63±0.05e 0.41±0.03b 7.62±0.02a
低温饼 2 60.63±0.54a 4.15±0.03c 20.78±0.06c 0.30±0.28c 5.53±0.04b
高温饼 1 54.08±0.10c 7.07±0.04b 21.81±0.03b 0.34±0.35c 2.83±0.04c
高温粕 2 55.37±0.03b 0.67±0.02d 19.81±0.01d 0.27±0.21c 7.19±0.13a
花生壳 6.26±0.06d 0.41±0.02e 33.48±0.04a 2.01±0.21a 5.58±0.09b
注：表中低温饼 1 和低温饼 2 分别为一榨低温压榨花生饼和二榨低温压榨花生饼，高温饼 1 和高温粕 2 分别为未浸出高温压榨花生
饼和浸出高温压榨花生粕；粗脂肪、粗蛋白、总糖、还原糖的含量均为干基含量；同列字母不同表示差异显著（P＜0.05）；数据以
平均值±标准差表示。
2.2 不同花生饼粕、花生壳烘烤风味分析
采用 HS-SPME-GC/MS 对花生壳和 4 种花生饼粕的烘烤风味进行分析，所得离子流图如图 1 所示。
通过谱库检索共鉴定出 119 种挥发性成分，包括醛类（19 种）、酮类（13 种）、烃类（12 种）、吡嗪
类（27 种）、呋喃类（15 种）、吡咯类（9 种）、吡啶类（5 种）、胺类（4 种）以及其他化合物（15
种）共 9 类化合物，各化合物峰面积及相对含量如表 2 所示。

（注：图中的峰号数字与表 2 中化合物的峰号一致）
图 1 5 种不同原料的离子流图羰基化合物主要由 Strecker 降解和油脂氧化、降解反应形成。其中，己
醛、庚醛、壬醛、2-庚酮、壬醛等化合物是由油酸、亚油酸等不饱和脂肪酸氧化、降解形成的，2-甲基
丙醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、苯甲醛、苯乙醛等化合物则是蛋白质经高温水解形成的氨基酸参与
Strecker 降解的产物[3,17-18]。由表 3 可以看出，四种花生饼粕中醛、酮类物质的总含量占挥发性物质总量
的 9.45%～23.08%，平均相对含量为 15.75%，而烘烤花生壳挥发性物质中醛、酮类物质总相对含量达
45.89%，是烘烤花生壳风味物
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表 2 烘烤花生饼粕、花生壳的挥发性风味成分分析
Table 2 Volatile compounds in roasted peanut cake and peanut shell
峰号 保留 化合物 峰面积（×10
6）及相对含量（%）
时间 低温饼 1 低温饼 2 高温饼 1 高温粕 2 花生壳
醛类（19 种）
1 2.148 2-甲基丙醛 1.13±0.04e 0.65±0.02e 7.42±0.04a 2.78±0.01a 4.67±0.02b 2.74±0.01b 2.31±0.03c 1.26±0.01c 1.18±0.01d 1.06±0.01d
3 3.192 2-甲基丁醛 4.07±0.05d 2.34±0.04d 9.18±0.02b 3.44±0.01c 3.61±0.01e 2.12±0.02e 12.48±0.06a 6.83±0.06a 5.90±0.05c 5.29±0.06b
6 5.933 正己醛 0.19±0.03e 0.11±0.02e 8.14±0.02a 3.05±0.01b 2.45±0.02c 1.44±0.02c 1.01±0.04d 0.55±0.02d 6.97±0.01b 6.25±0.03a
14 8.933 庚醛 - - 1.03±0.04b 0.39±0.01c 0.98±0.04b 0.58±0.03b - - 1.48±0.03a 1.33±0.04a
28 12.2 辛醛 - - - - - - - - 3.40±0.01 3.04±0.02
103 25.44 2-丁基-2-辛烯醛 6.45±0.11a 3.71±0.09a - - - - 0.22±0.01b 0.12±0.01b - -
57 15.64 壬醛 1.90±0.05e 1.09±0.03e 4.62±0.05b 1.73±0.02d 4.17±0.04c 2.44±0.05b 3.90±0.04d 2.14±0.03c 12.41±0.11a 11.12±0.13a
66 17.66 2-壬醛 - - - - - - - - 0.99±0.03 0.89±0.03
75 19.37 癸醛 - - 0.46±0.01c 0.17±0.01c 0.33±0.01d 0.19±0.01c 0.56±0.04b 0.3±0.01b 4.02±0.05a 3.6±0.06a
85 21.45 癸烯醛 - - - - - - - - 0.46±0.01 0.42±0.01
99 23.53 (E,E)-2,4-癸二烯醛 - - - - - - - - 0.60±0.01 0.54±0.02
95 23.14 十一烷醛 - - 0.12±0.01b 0.04±0.01c 0.12±0.01b 0.07±0.01b 0.06±0.01c 0.03±0.01c 0.76±0.02a 0.68±0.01a
102 25.22 E-2-十一碳烯醛 - - - - 0.41±0.01b 0.24±0.01b - - 0.43±0.01a 0.39±0.01a
108 26.79 十二烷醛 - - 0.34±0.02b 0.13±0.01b - - 0.26±0.03c 0.14±0.01b 1.06±0.02a 0.95±0.01a
91 22.58 2,4-十二碳二烯醛 - - - - - - - - 0.96±0.02 0.86±0.02
79 32.63 十四烷醛 - - - - - - - - 0.60±0.02 0.54±0.02
72 18.97 紫苏醛 - - - - - - - - 0.97±0.02 0.87±0.02
22 10.88 苯甲醛 - - 1.24±0.02b 0.46±0.01b - - 1.55±0.02a 0.85±0.01a - -
38 13.54 苯乙醛 0.64±0.06a 0.37±0.03a 0.66±0.03a 0.25±0.01a 0.35±0.02a 0.21±0.01a 0.59±0.02a 0.33±0.02a 0.54±0.38a 0.48±0.37a
酮类（13 种）
11 7.911 过氧化乙酰丙酮 0.61±0.05b 0.35±0.03b 0.42±0.01bc 0.16±0.01c 0.90±0.02a 0.53±0.01a 0.37±0.26c 0.2±0.14c - -
12 7.965 3-氯-2-丁酮 - - - - - - - - 0.66±0.01 0.59±0.01
20 10.75 3-乙基环戊酮 - - 0.33±0.02a 0.12±0.01a 0.12±0.07b 0.07±0.05b - - - -
13 8.568 2-庚酮 0.13±0.02e 0.08±0.01e 16.62±0.07a 6.23±0.04a 0.41±0.01d 0.24±0.01d 3.72±0.05b 2.04±0.01b 0.80±0.02c 0.72±0.02c
36 13.34 3-辛烯-2-酮 - - 0.94±0.01a 0.35±0.01b - - - - 0.46±0.02b 0.41±0.01a
50 15.16 2-壬酮 - - 4.79±0.02a 1.8±0.01b - - 3.45±0.04b 1.89±0.02a - -
18 10.38 3-壬烯-1-酮 - - - - - - 0.16±0.01b 0.09±0.01b 0.31±0.02a 0.28±0.01a
70 18.8 癸酮 0.68±0.35c 0.39±0.02c 4.96±0.04a 1.86±0.02a 0.48±0.07d 0.28±0.04d 3.20±0.04b 1.75±0.03b - -
71 18.83 6,10-二甲基 2-十一烷酮 - - - - - - - - 1.35±0.07 1.21±0.07
111 27.96 6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯-2-酮 - - - - 0.06±0.04c 0.04±0.03c 0.13±0.07b 0.07±0.04b 0.25±0.13a 0.22±0.07a
61 16.47 2,15-十六烷二酮 - - - - - - - - 0.29±0.03 0.26±0.02
42 14.28 苯乙酮 0.18±0.07c 0.1±0.01d 0.32±0.07b 0.12±0.06c 0.34±0.03a 0.2±0.02a 0.34±0.03a 0.19±0.02b 0.06±0.12d 0.05±0.06e
60 16.42 苯基丙酮 0.25±0.21b 0.14±0.01b - - 0.53±0.11a 0.31±0.09a - - - -
烃类（12 种）
15 8.945 壬烷 - - - - - - 1.48±0.04 0.81±0.02 - -
续表 2
2016-10-15
峰号 保留 化合物 峰面积（×10
6）及相对含量（%）
时间 低温饼 1 低温饼 2 高温饼 1 高温粕 2 花生壳
56 15.52 十一烷 0.12±0.07c 0.07±0.03c 0.23±0.06a 0.08±0.01b - - - - 0.15±0.07b 0.14±0.05a
116 31.05 4-环己基-十一烷 0.14±0.21a 0.08±0.01a 0.13±0.17a 0.05±0.26a - - 0.40±0.09a 0.22±0.01a - -
74 19.18 十二烷 - - 0.22±0.08d 0.08±0.06d 0.51±0.09b 0.3±0.06c 1.26±0.04a 0.69±0.01a 0.47±0.05c 0.42±0.03b
104 25.63 4,6-二甲基十二烷 0.14±0.02a 0.08±0.01a 0.15±0.01a 0.06±0.01b 0.11±0.01b 0.07±0.01b 0 - 0.09±0.00b 0.08±0.00a
105 25.64 2,6,10-三甲基十二烷 - - - - 0.50±0.01a 0.29±0.01a 0.10±0.01b 0.06±0.01b - -
94 22.9 十三烷 - - 0.46±0.01b 0.17±0.01c 0.46±0.01b 0.27±0.01b 0.63±0.02a 0.35±0.01a 0.39±0.04c 0.35±0.03a
113 28.4 2,6,10-三甲基十三烷 0.50±0.08a 0.29±0.01b - - 0.13±0.12d 0.08±0.06c 0.17±0.09c 0.09±0.06c 0.40±0.08b 0.35±0.06a
107 26.24 1-十三烯 - - - - - - 0.21±0.14b 0.11±0.08b 0.51±0.05a 0.46±0.01a
114 28.35 4-甲基十四烷 0.13±0.03b 0.08±0.01b - - - - 0.06±0.21c 0.03±0.14c 0.64±0.01a 0.57±0.01a
106 26.5 十四烯 - - 0.50±0.01c 0.19±0.05c - - 0.57±0.00b 0.31±0.00b 0.96±0.01a 0.86±0.01a
115 29.39 1-十五碳烯 0.73±0.04c 0.42±0.03c - - 0.47±0.05d 0.28±0.04d 1.52±0.03b 0.83±0.02b 4.03±0.07a 3.61±0.08a
吡嗪类（27 种）
8 6.562 甲基吡嗪 17.88±0.66a 10.28±0.34a 16.85±0.07a 6.32±0.05c 13.5±0.06b 7.92±0.1b 2.00±0.04c 1.1±0.02d 0.18±0.00d 0.16±0.00e
17 9.234 2,5-二甲基吡嗪 36.65±0.51b 21.08±0.41a 39.19±0.13a 14.68±0.08b 25.39±0.14c 14.89±0.2b 23.47±0.35d 12.85±0.25c 2.22±0.01e 1.99±0.02d
25 11.96 2-乙基-6-甲基吡嗪 6.64±0.05b 3.82±0.01a 8.21±0.06a 3.08±0.01bc 5.42±0.02c 3.18±0.04b 5.72±0.21c 3.13±0.1c - -
27 12.15 2-乙基-3-甲基吡嗪 12.66±0.15b 7.28±0.12b 20.91±0.04a 7.83±0.03a 10.3±0.06c 6.04±0.09c 9.4±0.04d 5.15±0.04d - -
29 12.61 2-乙烯基-6-甲基吡嗪 0.48±0.02b 0.28±0.01a - - 0.35±0.02a 0.21±0.02b - - - -
32 12.78 2-乙酰基吡嗪 1.81±0.04a 1.04±0.01a 1.33±0.02c 0.5±0.01d 1.16±0.01d 0.68±0.01c 1.55±0.01b 0.85±0.01b - -
45 14.61 3-乙基-2,5-二甲基吡嗪 7.86±0.02b 4.52±0.04a 11.16±0.07a 4.18±0.02b 5.53±0.03d 3.24±0.05d 6.8±0.06c 3.72±0.05c - -
46 14.82 2-乙基-3,5-二甲基吡嗪 1.44±0.02c 0.83±0.01b 1.76±0.02a 0.66±0.01c 1.11±0.01d 0.65±0.01c 1.59±0.03b 0.87±0.01a - -
47 14.93 5-乙基-2,3-二甲基吡嗪 2.29±0.04c 1.32±0.03a 2.74±0.04a 1.02±0.02c 2.1±0.02d 1.23±0.02b 2.41±0.02b 1.32±0.01a - -
51 15.25 2-甲基-3-丙基吡嗪 0.28±0.04b 0.16±0.02b 0.72±0.01a 0.27±0.01a - - 0.14±0.03c 0.08±0.02c - -
52 15.29 2-甲基-5-丙基吡嗪 - - - - 0.31±0.09 0.18±0.04 - - - -
53 15.38 2-甲基-6-丙烯基吡嗪 0.4±0.01c 0.23±0.01a - - 0.89±0.07a 0.3±0.16a 0.58±0.04b 0.32±0.02a - -
54 15.42 2-甲基-5-丙烯基吡嗪 4.42±0.05a 2.54±0.04a 1.83±0.03b 0.68±0.01c 0.88±0.05c 0.52±0.05d 1.85±0.02b 1.01±0.02b - -
55 22.13 2,3-二甲基-5-丙烯基吡嗪 0.35±0.02a 0.2±0.02a - - 0.08±0.15c 0.27±0.16ab 0.18±0.04b 0.1±0.02ab - -
58 15.96 2-乙酰基-3-甲基吡嗪 12.72±0.08a 7.32±0.09a 8.05±0.03b 3.02±0.01d 5.69±0.02d 3.34±0.01c 7.35±0.03c 4.02±0.04b - -
62 16.69 2-异丁基-3-甲基吡嗪 0.08±0.01c 0.05±0.01c 0.24±0.01a 0.09±0.01b 0.23±0.09b 0.13±0.04a - - - -
64 17.29 2,3-二乙基-5-甲基吡嗪 0.27±0.01d 0.16±0.01d 1.56±0.02a 0.59±0.01a 0.47±0.13c 0.28±0.07c 0.79±0.13b 0.43±0.09b - -
65 17.4 3,5-二乙基-2-甲基吡嗪 0.94±0.02c 0.54±0.01c 1.54±0.02a 0.58±0.01b 0.79±0.23d 0.46±0.01d 1.23±0.01b 0.67±0.01a - -
77 19.04 2,5-二甲基-3-异丁基吡嗪 0.34±0.02 0.2±0.01 - - - - - - - -
78 19.44 2-乙酰基-3,5-二甲基吡嗪 3.69±0.04a 2.13±0.01a 0.61±0.01c 0.23±0.01c - - 1.63±0.03b 0.89±0.02b - -
81 20.6 2-异戊基-6-甲基吡嗪 2.28±0.02c 1.31±0.01c 4.65±0.03a 1.74±0.01b 1.94±0.01d 1.14±0.02d 3.89±0.04b 2.13±0.01a - -
89 22.28 2-甲基-3-丙基吡嗪 0.4±0.02a 0.23±0.02a - - 0.2±0.14c 0.12±0.06c 0.32±0.02b 0.17±0.01b - -
90 22.51 2-乙酰基-3,4,6-三甲基吡嗪 0.78±0.02 0.45±0.01 - - - - - - - -
97 23.32 2,6-二甲基-3-（2-甲基-1-丁基）吡嗪 - - - - - - 0.43±0.01 0.24±0.01 - -
100 24.01 4-甲基吡咯-[1,2-a]-吡嗪 0.68±0.04 0.39±0.02 - - - - - - - -
续表 2
2016-10-15
峰号 保留 化合物 峰面积（×10
6）及相对含量（%）
时间 低温饼 1 低温饼 2 高温饼 1 高温粕 2 花生壳
101 24.68 2,5-二甲基-3-戊基吡嗪 - - 0.35±0.01a 0.13±0.01a - - 0.11±0.01b 0.06±0.01b - -
112 28.04 2-丁基-3,5-二甲基吡嗪 - - 0.53±0.04 0.2±0.01 - - - - - -
呋喃类（15 种）
7 6.129 2-甲基四氢呋喃-3-酮 0.43±0.04c 0.25±0.02c - - 3.39±0.01a 1.99±0.02a 2.00±0.03b 1.1±0.02b - -
9 6.85 糠醛 - - - - - - - - 7.49±0.07 6.71±0.09
16 9.208 2-乙酰基呋喃 - - - - - - - - 0.52±0.08 0.47±0.06
21 10.85 5-甲基呋喃醛 1.61±0.04c 0.93±0.03 - - 2.84±0.02b 1.67±0.02b - - 6.27±0.07a 5.62±0.06a
24 11.77 2-戊基呋喃 1.08±0.03d 0.62±0.01d 15.65±0.07a 5.87±0.01b 7.44±0.04c 4.37±0.05c 7.61±0.04c 4.17±0.04c 14.77±0.28b 13.24±0.25a
26 12.06 2-戊烯基呋喃 - - - - - - - - 0.09±0.03 0.08±0
34 13.1 5-甲基-2-呋喃甲醇 1.08±0.03b 0.62±0.01b - - - - - - 1.28±0.17a 1.15±0.01a
41 13.82 5-乙基二氢呋喃酮 - - 0.96±0.02 0.36±0.01 - - - - - -
44 14.63 呋喃酮 - - - - - - - - 0.87±0.07 0.78±0.05
48 14.85 6-戊基四氢呋喃-2-酮 - - - - - - - - 0.64±0.01 0.57±0.01
76 19.62 5-甲基呋喃酮 - - - - - - - - 0.31±0.02 0.28±0.01
79 19.99 3-苯基呋喃 0.73±0.01 0.42±0.01 - - - - - - - -
82 20.76 2,3-二氢苯并呋喃 5.17±0.07b 2.97±0.06b 2.92±0.04d 1.09±0.01d 3.81±0.01c 2.23±0.03c 8.3±0.04a 4.54±0.04a 0.09±0.04e 0.08±0.02e
109 26.81 2-丙基呋喃 0.58±0.03 0.33±0.02 - - - - - - - -
110 26.84 2-呋喃甲基吡咯 - - - - 0.14±0.09b 0.08±0.05b - - 0.2±0.01a 0.18±0.01a
吡咯类（9 种）
5 4.463 N-甲基吡咯 3.99±0.06d 2.3±0.02d 45.61±0.21a 17.09±0.12a 23.39±0.21b 13.72±0.23b 15.91±0.07c 8.72±0.01c - -
10 7.758 2,5-二甲基吡咯 - - 0.13±0.09b 0.05±0.07b - - 10.01±0.19a 5.48±0.12a - -
33 12.88 2-吡咯甲醛 2.49±0.01b 1.43±0.17b 1.54±0.01c 0.58±0.01e 1.46±0.02d 0.86±0.02d 3.4±0.04a 1.86±0.03a 1.14±0.02e 1.02±0.02c
39 13.66 1-乙基-2-吡咯甲醛 - - - - 0.2±0.12b 0.11±0.01b 0.43±0.01a 0.23±0.01a - -
40 13.81 1-戊基-吡咯 - - - - - - 0.26±0.001a 0.14±0.01a 0.1±0.02b 0.09±0.01b
43 14.45 2-乙酰基吡咯 0.96±0.04b 0.55±0.02c 0.28±0.06e 0.1±0.02e 0.61±0.23d 0.36±0.14d 1.48±0.01a 0.81±0.01a 0.75±0.12c 0.68±0.01b
63 16.85 1-甲基-2-吡咯甲醛 1.99±0.04 1.14±0.02 - - - - - - - -
67 17.86 1-乙酰基吡咯啉 - - - - - - - - 0.84±0.05 0.75±0.01
68 18.32 1-糠基吡咯 1.4±0.02b 0.81±0.02c 0.5±0.01e 0.19±0.05e 0.86±0.24d 0.51±0.14d 2.04±0.07a 1.12±0.04a 0.97±0.01c 0.87±0.01b
吡啶类（5 种）
31 12.73 N-乙酰基吡啶 0.4±0.01c 0.23±0.01c 0.58±0.03a 0.22±0.02d 0.46±0.11b 0.27±0.07b 0.58±0.01a 0.32±0.01a - -
35 13.12 2-乙酰基吡啶 - - - - 1.22±0.01 0.72±0.01 - - - -
37 13.35 2-乙酰基-1,4,5,6-四氢吡啶 - - - - 0.52±0.07a 0.3±0.01a 0.42±0.01b 0.23±0.01b - -
73 19.01 2-丙基吡啶 - - 1.27±0.01b 0.48±0.01b 1.51±0.01a 0.89±0.01a - - - -
83 21.09 1,4-二氢-4-亚氨基-1-(N-甲基乙酰氨基)吡啶 1.98±0.05 1.14±0.02 - - - - - - - -
胺类（4 种）
4 3.652 二己胺 - - - - 3.79±0.03 2.22±0.04 - - - -

续表 2
2016-10-15
峰号 保留 化合物 峰面积（×10
6）及相对含量（%）
时间 低温饼 1 低温饼 2 高温饼 1 高温粕 2 花生壳
84 21.35 2-环丙基苯胺 - - 0.48±0.03b 0.18±0.02b 0.3±0.06c 0.18±0b 0.64±0.01a 0.35±0.01a - -
117 31.32 N,N-二甲基辛酰胺 - - - - 4.85±0.02 2.85±0.03 - - - -
118 31.55 N,N-二甲基月桂酰胺 - - - - 2.86±0.02 1.68±0.02 - - - -
其他（15 种）
2 2.704 乙酸 4.09±0.06b 2.35±0.05c 1.48±0.01d 0.56±0.03e 1.77±0.01c 1.04±0.01d 4.91±0.07a 2.69±0.03b 4.97±0.04a 4.46±0.03a
30 12.62 己酸 - - 5.48±0.07a 2.05±0.02a - - 3.71±0.04b 2.03±0.03a 0.45±0.03c 0.41±0.01b
59 16.1 四甲基苯 - - - - 0.48±0.07c 0.28±0.05c 0.79±0.04b 0.43±0.02b 0.85±0.05a 0.76±0.03a
69 18.61 萘 - - - - - - - - 1.44±0.02 1.29±0.02
92 22.73 1-甲基萘 - - - - 0.15±0.10c 0.09±0.06b 0.17±0.01b 0.09±0.01b 0.43±0.04a 0.39±0.01a
80 20.03 2-萘酚 - - 0.75±0.01a 0.28±0.05b - - 0.66±0.01b 0.36±0.01a 0.2±0.01c 0.18±0.01c
88 22 4-乙基-2-甲氧基苯酚 0.55±0.03a 0.32±0.02a - - 0.27±0.13c 0.16±0.06c 0.42±0.01b 0.23±0.01b - -
98 23.4 4-乙烯基-2-甲氧基苯酚 3.07±0.06a 1.76±0.04a 2.03±0.14d 0.76±0.05d 2.43±0.01c 1.43±0.02c 2.91±0.07b 1.6±0.04b 0.6±0.12e 0.54±0.07e
49 15.12 愈创木酚 1.23±0.04b 0.71±0.03b - - 1.51±0.01a 0.88±0.02a - - - -
86 21.43 1-醛基苯并咪唑 - - - - 1.59±0.01a 0.93±0.01a 1.55±0.03b 0.85±0.01b - -
87 21.4 4-羟基喹唑啉 2.83±0.01 1.63±0.01 - - - - - - - -
93 22.87 1-乙酰基-2-苯基咪唑 1.49±1.05 0.85±0.62 - - - - - - - -
19 10.62 2,4-二甲基-2-二氢噻唑 - - 0.45±0.01 0.17±0.06 - - - - - -
96 23.29 2-己基噻吩 1.34±0.02a 0.77±0.02a - - 0.57±0.01b 0.34±0.01b - - - -
23 11.08 二甲基三硫 - - 0.96±0.04a 0.36±0.01a 0.4±0.01c 0.24±0.01c 0.56±0.04b 0.31±0.02b - -
注：每一种花生饼粕/壳的烘烤风味的两列数据分别为各化合物的峰面积（×106）和相对含量（%），分别对同一行中化合物的峰面积和相对含量进行方差分析，不同字母表示差异显著（P<0.05）；
数据以平均差±标准差表示；—，未检出，下同。
根据表 2 中鉴定出的 119 种化合物的相对含量，得到 9 大类化合物的峰面积和相对含量如表 3 所示。
表 3 不同烘烤花生饼粕、花生壳中 9 大类挥发物的总含量
Table 3 Total contents of 9 classes volatile compounds in roasted peanut cakes and peanut shell
化合物 峰面积（×10
6）及相对含量（%）
低温饼 1 低温饼 2 高温饼 1 高温粕 2 花生壳
醛类（19 种） 14.38±0.14e 8.37±0.07e 33.21±0.13b 12.44±0.02c 17.09±0.09d 10.03±0.13d 22.94±0.09c 12.55±0.11b 42.73±0.19a 41.8±0.1a
酮类（13 种） 1.85±0.21e 1.08±0.02e 28.38±0.11a 10.64±0.07a 2.84±0.4d 1.67±0.01d 11.37±0.21b 6.23±0.09b 4.18±0.10c 4.09±0.11c
烃类（12 种） 1.76±0.16c 1.02±0.04cd 1.69±0.74c 0.63±0.28d 2.18±0.2c 1.29±0.02c 6.4±0.25b 3.5±0.05b 7.64±0.09a 7.47±0.11a
吡嗪类（27 种） 115.34±0.31b 67.13±0.34a 122.23±0.24a 45.8±0.02b 76.34±0.38c 44.78±0.58b 71.44±0.31d 39.11±0.34c 2.4±0.01e 2.35±0.02d
呋喃类（15 种） 10.68±0.78e 6.22±0.08e 19.53±0.13b 7.32±0.03d 17.48±0.17d 10.26±0.12b 17.91±0.11c 9.81±0.1c 32.33±0.27a 31.63±0.19a
吡咯类（9 种） 10.83±0.43d 6.3±0.05d 48.06±0.18a 18.01±0.11b 26.66±0.24c 15.64±0.27c 33.52±0.25b 18.36±0.21a 4±0.02e 3.91±0.03e
吡啶类（5 种） 2.38±0.4b 1.39±0.02b 1.85±0.02c 0.7±0c 3.71±0.22a 2.18±0.03a 1±0.01d 0.55±0d - -
胺类（4 种） - - 0.48±0.11c 0.18±0c 11.8±0.07a 6.93±0.09a 0.64±0.01b 0.35±0b - -
其他（15 种） 14.6±0.83b 8.5±0.44b 11.15±0.1c 4.18±0.05d 9.17±0.24d 5.39±0.06c 15.68±0.13a 8.59±0.04ab 8.94±0.07d 8.75±0.02a
总计 171.82±0.91c 266.58±0.86a 167.27±0.93d 180.9±0.47b 102.22±0.23e
2016-10-15

质中最重要的成分。这些羰基化合物是美拉德反应的中间体，在烘烤时间较短、温度较低时形成，之后
继续与游离氨基进行反应形成吡嗪类、吡咯类等其他物质，从而导致其含量降低；另外，Strecker 醛也
可能最终结合在各种食品组分（如蛋白质）中，这种不可逆结合使其没有足够的蒸汽压从而挥发出来，
从而导致花生饼粕中的羰基化合物含量较低[19]。花生壳中蛋白质含量较低，水解形成的游离氨基数量较
少，因此这些羰基化合物可能无法实现进一步的美拉德反应，也无法与大量蛋白质进行结合，从而使花
生壳中的羰基化合物得以保持较高的含量。
烷基吡嗪最可能的形成途径是 Strecker 降解生成的氨基酮自身缩合，吡啶类化合物由氨基酮进一步
环化、脱水形成。呋喃类化合物由 Amadori 化合物经 1,2-烯醇化途径产生，其中 2-糠醛是其他呋喃类化
合物的重要前体物质之一，也是形成其他杂环化合物如噻吩和吡咯的前体物质[20]。在四种烘烤花生饼粕
产生的挥发性物质中，吡嗪类、吡咯类、呋喃类、吡啶类等氮氧杂环化合物为主要挥发性物质。其中，
吡嗪类和吡咯类物质的相对含量最高，两者总含量占挥发性物质总量的 57.47%～73.43%，平均相对含量
为 63.78%，呋喃类化合物含量占挥发性物质总量的 6.22%～10.26%，平均相对含量为 8.40%，以及
0.55%-2.18%的吡啶类化合物。而烘烤花生壳产生的挥发性风味物质中，呋喃类是相对含量最高的杂环
化合物，占挥发性物质总量的 31.63%，而吡嗪类（2.35%）、吡咯类（3.91%）化合物含量较低，吡啶
类和胺类化合物未检出。由于呋喃类化合物在烘烤时间较短、温度较低时即可形成，且呋喃类化合物是
吡咯类化合物的前体物质[19]，因此在烘烤花生壳中，呋喃类化合物保持较高的含量，且呋喃类化合物进
一步反应生成少量的吡咯类化合物。而吡嗪类、吡啶类、胺类以及少量的咪唑、噻唑和喹唑啉等含氮化
合物的形成均需要在长时、高温条件下有大量含氨基的化合物参与[20-21]，因此在花生饼粕中含量较高。
从各花生饼粕及花生壳烘烤产生的挥发性风味物质的峰面积来看，低温饼 2 的中鉴定出的风味物质总峰
面积最高，而花生壳中风味物质峰面积最低。由表 1 可知，花生壳中虽然总糖含量最高，但是其蛋白质
含量较低，因此花生壳烘烤产生的风味物质强度明显低于花生饼粕。高温饼 1 和高温粕 2 在前期高温炒
籽的过程中产生大量挥发性风味物质，这些风味物质随着制油过程进入高温压榨花生油中，因此，采用
高温压榨花生饼粕再次进行烘烤时，产生的风味物质强度低于低温压榨花生饼 2。对比 2 种不同油脂含
量的低温压榨花生饼，可以看出油脂含量较低时，花生饼烘烤风味强度显著提高，2 种高温饼粕的烘烤
风味也存在同样的趋势。一方面可能由于烘烤过程中形成的挥发性风味物质部分溶解于花生饼粕的油脂
中，难以挥发出来[17]，另一方面也可能是由于大量油脂的存在阻碍了碳水化合物与蛋白质热反应产物之
间的相互作用，从而影响了低温饼 1 中烘烤风味物质的形成[22]。另外，Mustafa 等[22]研究压榨取油对烘
烤咖啡豆的风味物质影响时，发现通过低温压榨法降低油脂的咖啡豆烘烤产生的挥发性风味物质含量高
于直接烘烤咖啡豆产生的风味物质，与本研究结果一致。
2.3 不同花生饼粕、花生壳的主成分分析
根据 GC-MS 鉴定出来的 119 种挥发性风味物质，对 5 种不同原料烘烤风味进行主成分分析，得到
不同化合物的烘烤风味的得分图（图 1a）和化合物的载荷图（图 1b）。
主成分分析图可以对不同样品间风味物质实现多维比较，通过得分图中不同样品之间的距离判断其
差异程度，根据载荷图中不同化合物与原点之间距离和方向确定其与各个主成分之间的相关性以及不同
样品间该化合物相对含量的差异程度[23]。由图 1 可以看出第一主成分（Principal components 1, PC1）解
释所有变量方差的 67%，是方差贡献率最大的主成分；第二主成分（PC2）解释所有变量方差的 23%，
PC1 和 PC2 累计解释所有变量的 90%，可以表示所有样品的大部分信息。
由图 1a 可知，低温饼 1、低温饼 2、高温饼 1 和高温粕 2 均与 PC1 呈正相关，而花生壳与 PC1 呈负
相关，因此通过 PC1 区分花生饼粕和花生壳的烘烤风味；由图 1b 可知 2,5-二甲基吡嗪（峰 17）、N-甲
基吡咯（峰 5）、甲基吡嗪（峰 8）、2-乙基-3-甲基吡嗪（峰 27）和 2-乙酰基-3-甲基吡嗪（峰 58）等含
氮杂环化合物与 PC1 呈正相关，是烘烤花生饼粕中的主要风味物质；2-戊基呋喃（峰 24）、壬醛（峰
57）、5-甲基呋喃醛（峰 21）、正己醛（峰 6）和癸醛（峰 75）等醛类和呋喃类化合物与 PC1 呈负相
关，是烘烤花生壳中的主要风味物质。
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图 1 不同烘烤风味的得分图（a）和化合物的载荷图（b）
Fig. 1 PCA scores (a) and PCA loadings (b) of different roasting flavor
（图 b 中的数字与表 2 中的化合物峰号相对应，仅标出部分样品间差异较大的化合物）
由图 1a 可知，低温饼 2、高温饼 1 和高温粕 2 均与 PC2 呈正相关，而花生壳和低温饼 1 与 PC2 呈负
相关，通过 PC2 可以很好地区分不同花生饼粕之间的烘烤风味。由图 1b 可知，2,5-二甲基吡嗪（峰
17）、2-乙酰基-3-甲基吡嗪（峰 58）、甲基吡嗪（峰 8）和 2-甲基-5-丙烯基吡嗪（峰 54）等化合物均
与 PC2 呈负相关，是低温饼 1 区别于其他花生饼粕烘烤风味的主要物质；N-甲基吡咯（峰 5）、2-庚酮
（峰 13）、2-甲基丙醛（峰 1）、2-戊基呋喃（峰 24）等化合物均与 PC2 呈正相关，且与原点距离较
远，对 PC2 贡献较大，是低温粕 2 区别于其他花生饼粕烘烤风味的主要物质，另外这些物质对高温饼 1
的烘烤风味也有较大的影响。与低温饼 1 和高温饼 1 相比，高温粕 2 虽然与 PC2 和 PC1 均呈正相关，但
其在 PC2 和 PC1 上的得分均较低，因此高温粕 2 烘烤形成吡嗪类、呋喃类等关键风味物质比低温饼 2 和
高温饼 1 弱一些。

3 结论

采用 HS-SPME-GC/MS 从不同花生饼粕、花生壳的烘烤风味中共鉴定出 9 大类 119 种挥发性风味物
质，其中四种花生饼粕中醛类、酮类、烃类、吡嗪类、呋喃类、吡咯类、吡啶类、胺类和其他化合物的
相对含量的均值分别为 10.93%、4.93%、1.63%、49.53%、8.49%、14.68%、1.21%、1.90%、6.71%，花
生壳中各类化合物的相对含量分别为 41.78%，4.09%，7.48%，2.35%，31.82%，3.71%，0，0，8.76%。
从化合物的峰面积和相对含量来看，花生饼粕中主要风味物质为吡嗪类、吡咯类、呋喃类和吡啶类等氮
氧杂环化合物，而醛类和呋喃类化合物是花生壳中主要的风味物质。通过主成份分析，2,5-二甲基吡
嗪、N-甲基吡咯、甲基吡嗪、2-乙基-3-甲基吡嗪和 2-乙酰基-3-甲基吡嗪等化合物是烘烤花生饼粕中的主
要风味物质，2-戊基呋喃、壬醛、5-甲基呋喃醛、正己醛和癸醛等化合物是烘烤花生壳中的主要风味物
质。本研究仅对不同原料烘烤风味进行了对比分析，而花生粕烘烤风味与高温压榨花生油中的风味物质
对比，以及温度和时间对花生饼粕烘烤风味的影响未做阐述，将在后续研究中进行全面分析，筛选出最
佳的烘烤条件制备烘烤风味，并应用于低温压榨花生油风味增强以及其他新型花生风味产品的开发，对
于实现资源综合利用，提高花生附加值和增加经济价值有重要意义。


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