现代油脂精炼的主要环节为脱胶、脱酸、脱色和脱臭。脱胶是油脂精炼的第一步，也是最重要的一步。脱胶效果的好坏对后续油脂的精炼环节以及油脂品质起着重要作用。而脱胶的主要目的是除去毛油中的磷脂、糖以及蛋白等胶质物质，其中以脱磷脂为主[1]。
未经精炼的花生毛油中存在大量磷脂，容易造成花生油的返酸和返色[2]。花生毛油中的磷脂根据水化性能分为水化磷脂和非水化磷脂两类。其中，水化磷脂可以通过向毛油中加水的方法，使其吸水膨胀后通过离心分离除去；而非水化磷脂则需要采用物理或化学的方法将其转化为水化磷脂才能去除[3]。水化脱胶作为普遍的脱胶方法，常用于油脂的精炼过程，但其只能除去毛油中的水化磷脂，因此脱胶后磷脂的残留量依旧很高。本研究采用物理法与水化脱胶相结合，通过将非水化磷脂转化为水化磷脂从而降低脱胶油中的磷含量，提高脱胶率。
超声波是一种频率在20～104 kHz 的机械波。在液体中传播时，超声引起的空化效应促使物质粒子运动速度加快，加速完成许多物理化学反应。如程谦伟等[4]通过正交试验对超声波辅助水化脱胶工艺进行优化，结果表明脱胶后大豆油中的磷含量为18.60 mg/kg，脱胶率达到95.68%。尚建疆等[5]以压榨菜籽毛油为原料，在超声波辅助下进行水化脱胶，最终菜籽毛油脱胶后的磷含量降低至57.43 mg/kg，证实了超声处理可以有效脱除磷脂。为此，本研究针对加水量、水化温度、超声功率以及超声时间进行单因素试验，采用响应面试验对超声辅助花生毛油水化脱胶工艺进行优化。最后，通过品质测定、差示扫描量热（differential scanning calorimetry，DSC）、脂肪酸组成和挥发性风味物质等指标探究花生毛油和脱胶油的成分差异，以期为花生毛油的脱胶方法提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 原料与试剂
花生毛油：正阳鲁花浓香花生油有限公司；盐酸、浓硫酸、钼酸钠、硫酸联氨、韦氏试剂、异丙醇、乙醚、三氯甲烷：天津市富宇精细化工有限公司。所用试剂均为分析纯。
1.1.2 仪器与设备
DJ1C-100W 增力电动搅拌器：佛山南北潮电子商务有限公司；JY 92-IIN 超声细胞破碎仪：宁波新芝生物科技股份有限公司；DK-II 电子调温万用电炉：天津天泰仪器有限公司；LE 6-11 马弗炉：纳博热（上海）工业炉有限公司；UV-1100 紫外分光光度计：上海美析仪器有限公司；ZE6000 色差仪：日本电色工业株式会社；8890-7000D 顶空吹扫捕集三重四极杆气质联用仪：安捷伦科技（上海）有限公司；Shimadzu nexis gc2030/QP2020NX 气相色谱质谱联机：日本岛津公司；PEN3型电子鼻：德国AIRSENSE 公司；DSC250 差示扫描量热仪：美国TA 仪器。
1.2 试验方法
1.2.1 超声辅助水化脱胶油的制备
参考程谦伟等[4]的方法并进行适当修改。称取30 g花生毛油于200 mL 烧杯并加热至一定温度，待蒸馏水预热至和毛油相同温度后，将蒸馏水加入毛油中并用电动搅拌器搅拌30 min 进行水化脱胶处理。水化脱胶结束后，将其放入超声细胞破碎仪中进行超声处理。待超声处理结束后静置30 min，然后在5 000 r/min 下离心10 min 收集上层油，获得的上层油即为超声辅助水化脱胶油。
1.2.2 单因素试验
以脱胶后花生毛油中的磷含量为依据，探究加水量（5%、6%、7%、8%、9%）、水化温度（45、55、65、75、85 ℃）、超声功率（35、65、95、125、155 W）以及超声时间（5、10、15、20、25 min）对花生毛油脱胶效果的影响。
1.2.3 响应面优化试验
根据单因素试验结果，固定超声功率65 W，选择加水量（A）、水化温度（B）、超声时间（C）进行响应面分析以得到最优条件，因素水平见表1。
表1 Box-Behnken 设计的因素和水平
Table 1 Factors and levels of Box-Behnken design
水平因素A 加水量/%-1 0 1 7 8 9 B 水化温度/℃65 75 85 C 超声时间/min 15 20 25
1.2.4 磷含量和脱胶率的测定
磷含量的测定参照GB/T 5537—2008《粮油检验磷脂含量的测定》方法。脱胶率依据脱胶前后油中的磷含量来计算，公式如下。
式中：Y 为脱胶率，%；m0为毛油中的磷含量，mg/kg；m1 为脱胶油中的磷含量，mg/kg。
1.2.5 品质测定
酸价的测定参照GB 5009.229—2016《食品安全国家标准食品中酸价的测定》；碘值的测定参照GB/T 5532—2022《动植物油脂碘值的测定》；过氧化值的测定参照GB 5009.227—2016《食品安全国家标准食品中过氧化值的测定》。
1.2.6 色差的测定
色差的测定参照马启昱等[6]的方法并进行修改。使用色差仪获得的色差值计算总色差度，公式如下。
式中：ΔE*ab 为总色差度，数值越大说明花生毛油脱胶后的色泽变化越明显；ΔL*为花生毛油脱胶前后的亮度值之差；Δa*为花生毛油脱胶前后的红度值之差；Δb*为花生毛油脱胶前后的黄度值之差。
1.2.7 DSC 测定
参照魏燕等[7]的方法并进行适当修改。准确称取5.00～8.00 mg 样品放入氧化铝坩埚中，设置程序初始温度为25 ℃，保持2 min，以5 ℃/min 升至60 ℃，保持2 min，再以5 ℃/min 降至-70 ℃，保持2 min，最后再以5 ℃/min 升至60 ℃。检测过程中采用N2 保护，气体流速为50 mL/min。
1.2.8 脂肪酸成分测定
脂肪酸成分的测定参照GB 5009.168—2016《食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》方法。
1.2.9 电子鼻分析
参照Han 等[8]的方法并进行适当修改。使用电子鼻分析油的气味。电子鼻系统包括采样装置、带有金属氧化物传感器阵列的探测器单元以及用于数据记录和分析的模式识别软件。在电子鼻检测中使用清洁、干燥的空气作为载气，设置流速为400 mL/min，记录60 s 内的传感器数据。选取55～60 s 的数据用信号处理系统（Win Muster）进行主成分分析（principal component analysis，PCA）。各气味传感器的特性如表2 所示。
表2 PEN3 型电子鼻传感器对应的敏感物质
Table 2 Sensitive substances corresponding to PEN3 electronic nose sensors
编号S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10传感器W1C W5S W3C W6S W5C W1S W1W W2S W2W W3S敏感物质对芳香性物质敏感对氮氧化物敏感对胺类、芳香型物质敏感主要对氢化物敏感对烯烃和芳香型物质敏感，特别是极性小的物质主要对烃类敏感，灵敏度高对硫化物和萜烯类都敏感对醇类灵敏，对羰基也有响应对芳香成分和有机硫化物敏感对烷烃敏感，对甲烷非常敏感
1.2.10 挥发性风味物质分析
参照Dong 等[9]的方法并进行适当修改。称取15.00 g油于顶空瓶中，加入标准品3-甲基-2-庚酮，压盖，随后置于70 ℃水浴中平衡30 min，再将已老化完成的DVB/CAR/PDMS 型固相微萃取头扎进顶空瓶中，在70 ℃水浴下萃取30 min。设置进样温度为250 ℃，解吸7 min。
气相色谱（gas chromatography，GC）条件：初始柱温为50 ℃，保持2 min，以5 ℃/min 升至180 ℃，保持5 min，再以10 ℃/min 升至250 ℃，保持5 min；设置进样口温度为250 ℃，传输线温度为280 ℃；载气（He）流速为1.0 mL/min，不分流模式。
质谱（mass spectrum，MS）条件：设置离子源温度为230 ℃，四极杆温度为150 ℃，电子能量为70 eV，采用电子轰击电离源，扫描范围m/z 40～600。
1.3 数据处理
所有试验至少重复3 次，数据以平均值±标准差表示。采用SPSS Statistics 17.0 软件进行单因素方差分析，并以概率水平0.05 的邓肯多范围检验分析各组均值之间的差异（P＜0.05）。采用Origin Pro 2021 软件绘制单因素数据图、雷达图、DSC 数据图以及主成分分析图。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果分析
2.1.1 加水量对脱胶效果的影响
在固定水化温度为65 ℃、超声功率为65 W、超声时间为10 min 的情况下，考察加水量对花生毛油脱胶效果的影响，结果如图1 所示。
图1 加水量对超声辅助花生毛油水化脱胶的影响
Fig.1 Effect of water volume on ultrasonic-assisted peanut crude oil hydrated degumming
不同字母表示差异显著（P＜0.05）。
由图1 可知，随着加水量的增加，脱胶油的磷含量逐渐降低，脱胶率呈现上升趋势。当加水量为9%时，脱胶油的磷含量降至最低，为49.91 mg/kg，脱胶率达到最大，为85.5%。这主要是由于在水化脱胶过程中，磷脂的游离羟基结构具有较强吸水能力，使其吸水溶胀、絮凝。加水量达到8%时，毛油中绝大多数磷脂已经吸水溶胀，还具有吸水能力的磷脂数量降低，所以磷含量虽然仍出现下降但其趋势已较为平缓[10]。为了节省工艺生产中的能源消耗，选择加水量7%、8%、9%进行后续试验。
2.1.2 水化温度对脱胶效果的影响
在固定加水量为8%、超声功率为65 W、超声时间为10 min 的情况下，考察水化温度对花生毛油脱胶效果的影响，结果如图2 所示。
图2 水化温度对超声辅助花生毛油水化脱胶的影响
Fig.2 Effect of hydration temperature on ultrasonic-assisted peanut crude oil hydrated degumming
不同字母表示差异显著（P＜0.05）。
由图2 可知，在水化温度较低的情况下，油脂的流动性能较差，反应体系的黏度较高，不利于磷脂凝聚，因而在水化温度为45 ℃时表现出最高的磷含量（106.53 mg/kg）和最低的脱胶率（69.05%）。进一步提高水化温度，脱胶油的磷含量下降，脱胶率不断提高，但在水化温度为75 ℃后变化并不显著（P＞0.05）。可能由于水化温度的升高，油脂的流动性能逐渐提升，更有利于油水界面的形成从而加剧磷脂凝聚。但磷脂凝聚的过程是可逆的，在超过临界温度后，已经凝聚完成的磷脂会重新分散到油相中去，导致磷含量增加[11]。因此，选择水化温度65、75、85 ℃进行后续试验。
2.1.3 超声功率对脱胶效果的影响
在固定加水量为8%、水化温度为75 ℃、超声时间为10 min 的情况下，考察超声功率对花生毛油脱胶效果的影响，结果如图3 所示。
图3 超声功率对超声辅助花生毛油水化脱胶的影响
Fig.3 Effect of ultrasonic power on ultrasonic-assisted peanut crude oil hydrated degumming
不同字母表示差异显著（P＜0.05）。
由图3 可知，随着超声功率的增加，脱胶油的磷含量呈先下降后上升的趋势。在超声功率为95 W 时，脱胶油的磷含量处于最低，为36.72 mg/kg；相反，脱胶率达到最高，为89.32%。这可能是由于超声波的空化效应将毛油和水分散成了细小的颗粒，增大了毛油和水之间的接触面积，使毛油中的杂质更容易溶在水中，从而促进脱胶进行。进一步增加超声功率至125 W时，超声波产生更多的能量加剧了磷脂乳化，使得脱胶油中的磷含量增多，脱胶率下降[12]。由于超声功率为65 W 和95 W 的磷含量差异不显著（P＞0.05），考虑到能源消耗的问题，选择超声功率65 W 作为最佳脱胶条件。
2.1.4 超声时间对脱胶效果的影响
在固定加水量为8%、水化温度为75 ℃、超声功率为65 W 的情况下，考察超声时间对花生毛油脱胶效果的影响，结果如图4 所示。
图4 超声时间对超声辅助花生毛油水化脱胶的影响
Fig.4 Effect of ultrasonic time on ultrasonic-assisted peanut crude oil hydrated degumming
不同字母表示差异显著（P＜0.05）。
由图4 可知，随着超声时间的延长，脱胶油的磷含量呈先下降后上升的趋势。在超声时间为20 min 时，脱胶油中的磷含量处于最低，为45.83 mg/kg，脱胶率达到最高，为86.86%。这可能是因为超声波所产生的空化效应加速了毛油与水的反应，使磷脂分子充分吸水溶胀。进一步延长超声时间至25 min 时，过长的超声时间使毛油中已经聚集的磷脂等胶质因超声波所产生的能量分散开，由于分散后的磷脂等胶质过于细小，无法克服油中的黏滞阻力，因而在后续的离心沉淀中很难将其与油分离。此外，过长的超声时间也会增强磷脂的乳化作用，从而造成脱胶率降低[13]。因此，选择超声时间15、20、25 min 进行后续试验。
2.2 响应面优化试验结果分析
采用响应面设计（Box-Behnken design，BBD），固定超声功率为65 W 对超声辅助花生毛油水化脱胶工艺参数进行优化。进行17 组试验（包括12 组离散因子点和5 组重复中心点），采用重复设计的中心点对整个试验的纯误差进行分析。试验结果见表3。
表3 Box-Behnken 设计和结果
Table 3 Experimental design and results of Box-Behnken
序号A 加水量/%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 8 7 7 9 8 8 8 8 9 8 8 7 8 9 8 9 7 B 水化温度/℃75 75 85 75 85 75 75 75 75 65 75 65 85 85 65 65 75 C 超声时间/min 20 25 20 15 25 20 20 20 25 25 20 20 15 20 15 20 15 Y 脱胶率/%89.38 89.16 87.25 89.78 87.67 89.55 89.68 89.51 89.05 86.63 89.34 86.18 87.86 87.33 86.19 86.51 88.92
对试验结果进行二次多项式逐步回归拟合，得到超声辅助花生毛油水化脱胶率的回归方程为Y=71.13+7.47A+2.56B-0.86C-2.21AB+2.61AC-2.88BC-7.20A2+0.39B2-1.50C2。回归模型的方差分析如表4 所示。
表4 回归系数的显著性检验
Table 4 Test of significance for regression coefficient
因素模型A 加水量B 水化温度C 超声时间AB AC BC自由度A2 B2 C2 F 值91.14 4.87 76.63 0.21 0.45 6.81 2.87 8.71 706.85 0.009 225 P 值＜0.000 1 0.063 0＜0.000 1 0.661 7 0.522 7 0.034 9 0.133 8 0.021 4＜0.000 1 0.976 6残差失拟项纯误差合计平方和28.32 0.17 2.65 0.007 2 0.016 0.24 0.099 0.30 24.40 0.000 318 4 0.24 0.17 0.075 28.56 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 7 3 4 16均方3.15 0.17 2.65 0.007 2 0.016 0.24 0.099 0.30 24.40 0.000 318 4 0.035 0.056 0.019 2.98 0.159 4
如表4 所示，模型平方和为28.32，P＜0.000 1，表明回归模型极显著。失拟项F 值和P 值分别为2.98 和0.159 4，表明通过方程拟合变量与脱胶率的关系模型可行。相关系数R2 为0.983 8，校正后的决定系数R2adj为0.963 1，说明预测值与实际值具有良好的相关性，该模型可用于预测脱胶过程的脱胶率。结果表明，水化温度（B）对脱胶效果影响极显著（P＜0.01）。各因素对脱胶率的影响顺序为水化温度（B）＞加水量（A）＞超声时间（C）。互作项AC、二次项A2 有显著影响（P＜0.05），二次项B2 有极显著影响（P＜0.01）。
三维曲面和等值线图可以直观反映任意自变量对脱胶率的影响以及各自变量之间交互作用的显著程度。交互作用的三维曲面和等值线见图5。
图5 不同因素相互作用的响应曲面
Fig.5 Response surface plots for the interaction of different factors
a.加水量和水化温度交互作用；b.超声时间和加水量交互作用；c.超声时间和水化温度交互作用。
由图5a 可知，当超声时间处于中心位置时，加水量和水化温度之间无交互作用。随着加水量的增加，脱胶率增加，而在到达峰值后又开始下降，与孙静瑶等[14]的研究结果相一致。这主要归因于磷脂的乳化作用，在加水过程中，磷脂等胶质物质会不断吸水溶胀，可以通过离心分离除去；当达到最大吸水量时，两亲性较强的磷脂极易发生乳化，导致油中磷含量增多。如图5c 所示，当加水量处于中心位置时，超声时间和水化温度之间也无交互作用。图5b 为超声时间和加水量的三维曲面和等值线图。当加水量一定时，随着超声时间的延长，脱胶率不断增加随后趋于平缓。这可能是由于超声波的空化效应促进了非水化磷脂向亲水性的水化磷脂转化，使其更容易被离心去除[15]。通常，非水化磷脂溶解在油相中，而水化磷脂溶解在水相中，因此这种转化反应多发生在水/油界面处。此外，超声波处理可以有效促进两相乳化，增加比表面积，随着超声时间的延长，磷脂的溶解逐渐达到过渡阶段和缓慢阶段，反应达到动态平衡[16]。
通过Design Expert 软件得到的超声辅助花生毛油水化脱胶的最佳工艺为加水量9%、水化温度75 ℃、超声时间15 min，超声功率65 W，此时脱胶率为89.78%，与预测值（89.64%）接近，表明该模型能很好地预测脱胶过程中实际的脱胶率。
2.3 品质分析
对花生毛油、水化脱胶油和超声辅助水化脱胶油的磷含量、酸价、碘值以及过氧化值进行测定，结果如表5 所示。
表5 花生毛油和脱胶油的磷含量、酸价、碘值和过氧化值
Table 5 Phosphorus content，acid value，iodine value，and peroxide value of peanut crude oil and degummed oil
注：同列不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。
过氧化值/（mmol//kg）13.59±0.01a 8.15±0.03b 7.13±0.02c组别花生毛油水化脱胶油超声辅助水化脱胶油磷含量/（mg/kg）344.26±0.02a 87.74±0.03b 35.18±0.02c酸价/（mg/g）1.00±0.05a 0.55±0.01b 0.45±0.02c碘值/（g/100 g）32.50±0.02a 29.10±0.04b 24.10±0.03c
如表5 所示，超声辅助水化脱胶油的磷含量为35.18 mg/kg，显著低于花生毛油（344.26 mg/kg）和水化脱胶油（87.74 mg/kg）的磷含量（P＜0.05），表明超声辅助水化脱胶可以有效脱除花生毛油中的磷脂。酸价是衡量脂肪中游离脂肪酸含量的指标，超声处理后酸价显著降低（P＜0.05）。可能是由于在脱胶过程中，受磷脂分子吸水溶胀的影响，一些游离脂肪酸从油相转移到富含水的油脚中。碘值表征油脂中脂肪酸的不饱和程度，碘值的降低可能是由于超声促进油脂中的不饱和双键发生氧化聚合、氧化分解等化学反应，使油脂中的双键数目不断减少，油脂的不饱和度相对毛油有所下降[17]。过氧化值表示油脂被氧化的程度，结果表明超声处理有效降低了脱胶油的过氧化值，可以有效延缓油脂的氧化速率。
2.4 色差分析
色差值是表征油脂色泽的重要物理属性，能够进一步反映毛油的脱胶程度。花生毛油和脱胶油的色差值见表6。
表6 花生毛油和脱胶油的色差值
Table 6 Chromatic aberration parameter values of peanut crude oil and degummed oil
注：同列不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。
组别花生毛油水化脱胶油超声辅助水化脱胶油L*38.94±0.01c 49.22±0.03b 58.00±0.04a a*7.97±0.03a 2.64±0.03b 2.00±0.01c b*36.38±0.05a 35.26±0.02b 25.90±0.06c ΔL*18.48±0.01a 8.20±0.03b 0.58±0.02c Δa*3.13±0.07c 8.45±0.05b 13.10±0.04a Δb*16.38±0.01a 15.20±0.04b 5.92±0.03c ΔE*ab 24.90±0.02a 19.20±0.02b 14.40±0.03c
由表6 可知，超声辅助水化脱胶油的总色差值和饱和度与花生毛油、水化脱胶油相比变化较为显著（P＜0.05）。其中，超声辅助水化脱胶油的L*值最大，表明与花生毛油、水化脱胶油相比，其色泽更加明亮；花生毛油的a*值最大，其色泽偏红，超声辅助水化脱胶油的b*值最小，其色泽偏淡黄。主要是由于超声波促进了磷脂等胶质吸附毛油中的杂质，使其在离心过程中随着磷脂一同被除去。同时，磷脂可以与油脂中的糖类和蛋白质复合成有色物质，超声在促进磷脂溶胀沉淀的同时也带走了形成的有色物质，从而导致脱胶油的颜色变浅[18]。图6 为花生毛油和脱胶油的外观图。
图6 花生毛油和脱胶油的外观图
Fig.6 Appearance graph of peanut crude oil and degummed oil
从左到右依次为花生毛油、水化脱胶油、超声辅助水化脱胶油。
由图6 可知，超声辅助水化脱胶油较花生毛油和水化脱胶油的色泽更加清澈，这一现象与表6 的结果相一致。
2.5 热稳定性
花生毛油和两种脱胶油的结晶、熔化过程如图7和图8 所示。
图7 花生毛油和脱胶油的结晶过程
Fig.7 Crystallization process of peanut crude oil and degummed oil
图8 花生毛油和脱胶油的熔化过程
Fig.8 Melting process of peanut crude oil and degummed oil
从图7 可以看出，花生毛油和两种脱胶油均表现出两个明显的放热阶段；与花生毛油相比，两种脱胶油的结晶峰向较高温度移动。这可能是由氧化过程中黏度的降低或氧化产物的减少形成了稳定的多晶型物质引起的[19]。由图8 可知，两种脱胶油的熔化峰与毛油较为接近，表明超声辅助花生毛油水化脱胶对油的热稳定性影响较小。
2.6 脂肪酸成分
脂肪酸的种类及含量是决定油脂品质的主要因素。为了评价花生毛油、水化脱胶油以及超声辅助水化脱胶油的品质差异，对其进行脂肪酸含量测定，结果如表7 所示。
表7 花生毛油和脱胶油的脂肪酸种类及含量
Table 7 Types and contents of fatty acids in peanut crude oil and degummed oil
注：同行不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）。
脂肪酸种类相对含量/%1 2 3 4 5 6 7油酸亚油酸棕榈酸硬酯酸二十二烷酸花生酸花生烯酸花生毛油35.65±0.01c 30.97±0.02b 10.11±0.03a 9.28±0.05a 7.03±0.06a 5.03±0.01a 1.92±0.02a水化脱胶油38.19±0.03b 31.57±0.07a 10.74±0.06a 8.88±0.01b 5.32±0.04b 3.96±0.07b 1.35±0.01b超声辅助水化脱胶油39.24±0.01a 31.40±0.02a 10.88±0.04a 8.69±0.07b 4.93±0.02c 3.68±0.02b 1.38±0.03b
由表7 可知，油酸和亚油酸是最主要的不饱和脂肪酸，二者总占比在66.62%～70.64%。经水化脱胶以及超声辅助水化脱胶后，二者含量增加，表明脱胶处理提高了油脂的营养品质；其中，超声辅助水化脱胶对其效果更佳。油酸（C18∶1）是一种单不饱和脂肪酸，其氧化速率在自然条件下是多不饱和脂肪酸亚油酸（C18∶2）和单不饱和脂肪酸花生烯酸（C20∶1）的1/10，理化性质较为稳定。从表7 可以看出，超声辅助水化脱胶较水化脱胶对油酸的增加程度远大于对亚油酸的增加程度，表明超声在提高脱胶油营养品质的同时，其氧化速率降低，有利于延长储存时间。棕榈酸作为脂肪酸合成途径中的最初产物，其含量的增加可进一步加速酶促反应生成油酸，使油酸通过饱和酶转化为亚油酸的途径受阻，导致油酸含量积累，与油酸含量增加程度大于亚油酸的结果相一致[20]。硬脂酸（C18∶0）、二十二烷酸（C22∶0）、花生酸（C20∶0）3 种饱和脂肪酸总占比在17.30%～21.34%，可以看出与水化脱胶相比超声辅助水化脱胶对3 种饱和脂肪酸含量的降低程度更大。研究表明，若人体摄入过多饱和脂肪酸，会使血清中总胆固醇升高，不利于心脑血管健康[21]。此外，脂肪酸的饱和程度和占比越高，油脂熔点越高，油脂熔点过高，人体摄入后不易乳化吸收，其营养价值变低[22]。因此，3 种饱和脂肪酸含量的降低是超声辅助水化脱胶处理后品质提升的又一重要原因。
2.7 电子鼻分析
电子鼻可以测定油脂的整体风味，通过对传感器响应值绘制雷达图，进一步确定油脂响应值的差异以及不同传感器的作用，结果如图9 所示。
图9 花生毛油及脱胶油的电子鼻雷达
Fig.9 Electronic nose radar diagram of peanut crude oil and degummed oil
由图9 可知，10 个轴分别代表电子鼻的10 个传感器[23]。花生毛油、水化脱胶油和超声辅助水化脱胶油均对W1S 的响应值最高，其次分别为W2S 和W6S。结合表2 可以看出，花生毛油中富含烃类、醇类和氢化物。经水化脱胶后，烃类物质、醇类物质、烷类和氮氧化合物含量增加，胺类、芳香型物质和氢化物含量减少。超声辅助水化脱胶油与花生毛油、水化脱胶油相比，烃类、醇类、胺类、氢化物、芳香型物质含量相对减少，表明超声促使主要挥发性物质的含量减少，获得的脱胶油风味更加清淡。
2.8 主成分分析
以电子鼻的10 个传感器探头响应值为变量，对花生毛油、水化脱胶油和超声辅助水化脱胶油的风味进行PCA[24]，结果见图10。
图10 花生毛油和脱胶油的电子鼻PCA 二维图
Fig.10 PCA two-dimensional diagram of peanut crude oil and degummed oil based on electronic nose
如图10 所示，主成分PC1 和PC2 的贡献率分别为73.5%和21.3%，累计贡献率为94.8%，说明PC1 和PC2 可以反映出绝大部分油脂的信息。3 种油的整体区分度较好，超声辅助水化脱胶油的组间差异更大。花生毛油样本点基本落于第四象限，即在PC1 上的得分大于PC2，表明PC1 与花生毛油样品密切相关。超声辅助水化脱胶油处于第一、二、三象限，与花生毛油存在明显差别，且主要集中在第一、二象限，在PC2 上得分更高，因此PC2 与超声辅助水化脱胶油样品关系密切。水化脱胶油集中在第一、三、四象限，与花生毛油具有相似部分。结果表明，经过超声处理后脱胶油的风味更加清淡，与图9 结果相对应。
2.9 挥发性风味物质分析
采用顶空-固相微萃取结合气相色谱-质谱（headspace-solid phase microextraction-gas chromatographymass spectrometry，HS-SPME-GC-MS）法对花生毛油和两种脱胶油中的挥发性风味物质进行分析鉴定，结果如表8 所示。
表8 花生毛油和脱胶油的挥发性风味物质的种类及含量
Table 8 Types and contents of volatile flavor compounds in peanut crude oil and degummed oil
相对含量/%挥发性风味物质醛类（13 种）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10正己醛苯甲醛2-庚醛3-庚醛壬醛庚醛癸二烯醛2-十三（碳）烯醛癸醛2-十一烯醛苯乙醛α-亚乙基-苯乙醛反-2-辛烯醛水化脱胶油27.40 10.62±0.02b 6.64±0.03c 3.29±0.04a 2.22±0.03a 1.74±0.08b 1.26±0.08b 0.26±0.09a 0.19±0.01b 11 12 13吡嗪类（9 种）14 15 16 17 18花生毛油29.10 11.79±0.01a 7.12±0.02b 3.26±0.01a 2.64±0.06a 1.49±0.09c 1.34±0.06a 0.26±0.07a 0.21±0.02b 0.17±0.08a 0.12±0.04b 0.50±0.07b 0.20±0.09a超声辅助水化脱胶油28.69 3.33±0.04c 12.88±0.01a 3.50±0.02a 2.82±0.04a 2.15±0.05a 1.38±0.03a 0.31±0.08a 0.48±0.07a 0.18±0.05a 0.40±0.07a 0.69±0.06a 2，5-二甲基吡嗪2-乙基-5-甲基吡嗪2-甲基吡嗪3-乙基-2，5-甲基吡嗪2-甲基-5-[（E）-1-丙烯基]吡嗪2-乙酰基吡咯2，3-二甲基-5-乙基吡嗪2-甲基-6-[（E）-1-丙烯基]吡嗪3，5-二乙基-2-甲基-吡嗪28.73 16.44±0.06a 5.78±0.09a 3.65±0.03a 1.40±0.06a 0.44±0.08a 0.18±0.02b 0.48±0.01ba 0.22±0.12a 0.30±0.09b 26.49 14.95±0.01b 5.23±0.05a 3.51±0.06a 0.57±0.07a 7.76 3.70±0.09c 1.02±0.08b 2.28±0.04b 19 20 21 0.32±0.01b 0.26±0.04b 0.26±0.09a 0.27±0.05c 2.22±0.02a 0.21±0.09a 0.52±0.02a 22酯类（2 种）23 24酸类（7 种）25 26 27 28 29 30 31醇类（9 种）32 33 34 35 36戊酸丙酯甲酸己酯己酸3-甲基戊酸庚酸4-羟基丁酸戊酸丁酸棕榈酸0.18±0.07b 17.51 16.76±0.01c 0.75±0.14a 10.02 4.88±0.04b 2.77±0.08a 1.09±0.04a 0.62±0.10b 0.50±0.05a 0.16±0.08a 0.10±0.01b 25.32 24.67±0.02b 0.65±0.23b 4.90 2.03±0.11c 1.60±0.04b 0.24±0.04a 36.96 36.33±0.06a 0.63±0.21b 7.45 5.11±0.04a 0.52±0.07c 0.58±0.09c 0.42±0.09a 0.87±0.06a 0.54±0.01a 1-戊醇（R，R）-2，3-丁二醇2-环戊烷环戊醇2-辛烯-1-醇辛醇3.74 0.55±0.01a 0.24±0.08a 0.80±0.06b 0.32±0.03b 0.49±0.05a 0.27±0.07b 3.32 0.42±0.02b 0.24±0.02a 0.71±0.03b 0.18±0.03b 0.34±0.02a 0.41±0.04a 5.79 0.33±0.02c 0.10±0.06b 1.11±0.08a 2.30±0.01a 0.56±0.01a
续表8 花生毛油和脱胶油的挥发性风味物质的种类及含量
Continue table 8 Types and contents of volatile flavor compounds in peanut crude oil and degummed oil
注：同行不同的小写字母表示数据之间存在差异显著性（P＜0.05）。
挥发性风味物质超声辅助水化脱胶油37 38 39 40酚类（2 种）41 42呋喃类（2 种）43 44酮类（6 种）45 46 47 48 49 50碳氢化合物（2 种）51 52 2-甲基-2-壬烯-1-醇-苯乙醇2，4-二甲基-1-庚醇2-癸烯-1-醇相对含量/%花生毛油0.22±0.05a 1.12±0.01a水化脱胶油0.20±0.01a 1.06±0.07a 1.01±0.03a 0.38±0.06a麦芽酚5-乙烯基-2-甲氧基苯酚0.17±0.09a 2.46 2.46±0.05b 2.95 2.95±0.06b 2，3-二氢苯并呋喃2-丁基四氢呋喃1-辛烯-3-酮2-庚酮2-癸酮3-壬烯-2-酮2-辛酮2-壬酮4.14 3.06±0.07a 1.08±0.08a 3.01 1.99±0.17c 1.02±0.03a 2.54 1.74±0.01a 0.58±0.07a 0.11±0.09a 0.11±0.10a 3.42 2.63±0.21b 0.79±0.05a 3.94 1.69±0.08a 0.49±0.07a 4.64 3.61±0.14a 1.03±0.01a 3.49 0.98±0.06b 0.58±0.03a 0.21±0.052a 2，6，11-三甲基十二烷4，4-二甲基-1-己烯0.10 0.10±0.06a 0.15±0.09a 1.41±0.08a 0.20±0.03b 1.28 0.14±0.09a 1.14±0.05a 1.72±0.07a 0.19 0.19±0.02a
由表8 可知，共检测出52 种挥发性物质，其中醛类、吡嗪类占主要成分，与段旭林等[25]的研究结果一致。大多数醛是脂质氧化后形成的过氧化物的分解产物[26]，对油脂的风味影响显著。毛油中共检测出13 种醛类物质，其中正己醛含量最高，呈青草味和苹果味。超声辅助水化脱胶油中的正己醛含量从11.79% 降低至3.33%，与水化脱胶油相比，正己醛含量降低7.29%。苯甲醛作为含量第二的醛类物质，表现出杏仁味和蜂蜜味[27]。与水化脱胶油相比，超声辅助水化脱胶油中苯甲醛含量从6.64% 提高至12.88%。吡嗪类物质作为美拉德反应的中间产物，是花生油最具代表性的特征风味物质，其主要表现为焦糊味或焦糖味[28]。与水化脱胶相比，超声辅助水化脱胶后2，5-二甲基吡嗪的含量降低11.25%、2-乙基-5-甲基吡嗪含量降低4.21%、2-甲基吡嗪含量降低1.23%。此外，超声辅助水化脱胶油中戊酸丙酯的含量从16.76% 提高至36.33%。在工业生产中，戊酸丙酯常用于香料的合成。同样，醇类也是植物油中的重要风味物质，在植物油中主要为脂肪醇，大多呈青草味、蘑菇味。酮类物质是由不饱和脂肪酸受热氧化或者降解产生的，主要表现为桉叶味、焦糊味和脂肪味[29]。从表8 中可以得出，超声辅助水化脱胶油中醇类、酮类物质的含量略有升高。综上所述，超声有效降低了醛类、吡嗪类等挥发性风味物质的含量，使得脱胶油中的甜味和烘烤味等风味特征减弱。
3 结论
本研究通过单因素试验和响应面优化试验确定了超声辅助水化脱胶的最优条件：在加水量9%、水化温度75 ℃、超声功率65 W 以及超声时间15 min 下，得到的脱胶油磷含量为35.18 mg/kg，脱胶率为89.78%。与水化脱胶油相比，超声辅助水化脱胶油的酸价、碘值以及过氧化值发生显著降低（P＜0.05），获得的脱胶油色泽更加清澈透亮。此外，超声辅助水化脱胶对花生毛油热稳定影响较小；脱胶油中的硬脂酸、二十二烷酸等饱和脂肪酸含量下降，油脂品质提升；主要挥发性风味物质（醛类、吡嗪类等）明显降低，脱胶油中的甜味和烘烤味等风味特征减弱。综上所述，超声辅助水化脱胶不仅可以降低磷含量，提高脱胶率，还能改善花生毛油的品质、色泽和风味等，在油脂脱胶工艺中具有较大的应用价值。
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