甘肃和新疆产区孜然精油成分的比较

李大强，张 忠，毕 阳，王云飞，魏晋梅

（甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃兰州 730070）

甘肃和新疆产区孜然精油成分的比较

李大强，张 忠，毕 阳*，王云飞，魏晋梅

（甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃兰州 730070）

采用水蒸气蒸馏法提取了甘肃和新疆两地孜然籽精油，产率分别为2.38%和2.56%，用GC-MS联机对精油进行成分分析，前者检测出31个成分，鉴定了27个成分，主要成分2-蒈烯-10-醛，占总精油含量的40.239%，其次为枯茗醛（26.144%）和3-蒈烯-10-醛（16.882%）；后者检测出27个成分，鉴定23个成分，主要成分2-蒈烯-10-醛，占总精油含量的44.338%，其次为枯茗醛（30.244%）和3-蒈烯-10-醛（12.861%）。含量和成分比较结果表明，新疆精油优于甘肃精油。

孜然，精油，成分分析

孜然（Cuminum cyminum L.）原产于北非和地中海地区，现在印度、伊朗等中亚等国广泛种植，新疆和甘肃是我国的主要产区[1]。孜然是重要的调味品，主要用于肉类烹调，同时还具有理气开胃，驱风止痛的功效[2]。孜然精油是孜然种子中一类可随水蒸气蒸馏，具有一定芳香气味且能在常温下挥发的油状物质，其主要成分为枯茗醛、2-蒈烯-10-醛、3-蒈烯-10-醛[3]。胡雪芳等研究新疆产孜然精油的主要成分[4]，但未对不同产区的精油进行比较。本研究采用水蒸汽蒸馏法提取两产地孜然种子获得精油，用GC-MS对精油成分进行分析，比较了两产地的精油的成分和含量的差别，分析了产生这一现象的原因。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

乙醚、无水硫酸钠 均为分析纯；孜然 敦玉孜然一号，分别产于新疆吐鲁番市和甘肃酒泉市，由敦煌种业有限公司提供；蒸馏水。

水蒸汽蒸馏装置 常州普天仪器制造有限公司；JY6002型电子天平 上海方瑞仪器有限公司；CN69M/FW80高效植物样品粉碎机 北京中西远大科技有限公司公司；GC6890N/MS5973N型气相色谱/质谱联用仪，HP-5ms气相色谱毛细管柱（30m×0.25mm，0.25μm） 安捷伦科技有限公司；RE-2000A旋转蒸发仪 上海一凯仪器设备有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 精油的提取 参照李伟方法[1]，称取粉碎孜然200g加入2000mL蒸馏水进行蒸馏，馏出液用冷凝水冷凝收集，然后用无水乙醚萃取，萃取液以无水硫酸钠干燥后用旋转蒸发仪除去溶剂获得精油，于4℃冰箱中保存备用。

1.2.2 精油的分析 色谱分析条件：气相色谱毛细管柱：HP-5ms（30m×0.25mm，0.25μm）；升温程序：初始温度80℃，保留1min，以4℃/min速率升温至180℃，再以8℃/min速率升温到250℃，保留5min；载气（氦气）流量1mL/min，压力2.4kPa，进样量0.5μL；分流比60∶1。

质谱分析条件：电子轰击（EI）离子源；电离电压70eV；离子源温度260℃；母离子m/z 285；激活电压1.5V；扫描质量范围30～600amu。

1.2.3 数据分析 全部实验数据用Microsoft Excel 2003数据处理系统和SPSS 10.0.1.299进行显著性分析。

2 结果与讨论

2.1 两地孜然精油产率的比较

通过对吐鲁番市和酒泉市两个地区的孜然精油含量的多次测定，得出两组数据，表明甘肃和新疆两地的孜然精油产率均在2.3%以上，但新疆精油产率比甘肃精油高0.18%，两者具有显著性差异（图1）。

2.2 两地孜然精油GC-MS分析

GC-MS分析得到的总离子流谱图，如图2所示分别为甘肃和新疆精油的总离子流谱图。甘肃精油共检测出31个成分，鉴定了占精油含量99.098%的27个成分（图2A）。新疆精油共检测出27个成分，鉴定了占精油含量99.367%的23个成分（图2B）。各成分鉴定结果见表1。

图1 甘肃和新疆产区孜然精油产率的比较Fig.1 Comparison of essential oil of cumin yields between Gansu and Xinjiang production areas

由表1可知，孜然精油主要由萜类化合物组成，包括萜醛，萜烯，萜醇。从化合物种类来看，两地精油的共性主要成分均有2-蒈烯-10-醛，枯茗醛，3-蒈烯-10-醛，γ-松油烯，p-伞花烃，α-蒎烯等，但值得注意的是甘肃精油中有α-月桂烯，α-杜松烯，1，3，4-三甲基-3-环己烯基-1-甲醛，8，9-二氢紫苏醛，薄荷-1，4-二烯-7-醇，β-金合欢烯，而新疆精油中则为β-崖柏烯，柠檬烯氧化物，柠檬烯氧化物，水芹醛等。从化合物的含量来看，新疆精油中2-蒈烯-10-醛和枯茗醛的含量分别比甘肃精油高4.099%和4.1%，而γ-松油烯、β-伞花烃和α-蒎烯分别比甘肃精油低1.414%、0.232%和1.526%。由此可见，两产地的孜然精油主要成分基本相同，但含量存在差异。

表1 甘肃和新疆产孜然精油的组分比较Table 1 Comparison of essential oil of cumin components between Gansu and Xinjiang production areas

图2 甘肃（A）和新疆（B）孜然精油的GC-MS总离子流图Fig.2 The GC-MS total ion chromatogram of essential oil of cumin between Gansu（A）and Xinjiang（B）

本研究通过水蒸气蒸馏法获得的两地孜然精油得率均在2.3%以上，该结果与李伟等[1]报道的结果基本一致。在水蒸气蒸馏所得孜然精油成分中，值得注意的是甘肃产和新疆产孜然精油中的最主要成分是2-蒈烯-10-醛（40.239%，44.338%），第二成分是枯茗醛（26.144%，30.244%），这与阎建辉等[5]研究的孜然精油的主要成分为枯茗醛（32.26%）和藏花醛（26.49%）有所不同。Li等[6]利用水蒸气蒸馏法提取了孜然精油，并通过GC及GC-MS分离鉴定出37种组分，其主要组分是：枯茗醛（36.31%）、枯茗醇（16.92%）、γ-萜品烯（11.14%）、藏花醛（10.87%）、对伞花烃（9.85%）、β-蒎烯（7.75%）。姜子涛[7]研究孜然精油的主要成分枯茗醛（37.18%），第2大成分为二氢枯茗醛（26.24%），然后是γ-松油烯（12.59%）和β-松油烯（11.49%）。Jalali-Heravi等[8]利用GC-MS结合OPR、DS-MCR-ALS等解析方法鉴定出孜然中的49种成分，其主要成分中含量最高的是2-甲基-3-苯基醛（32.27%），其次是γ-萜品烯（15.82%）、桃金娘烯醛（11.64%）、β-蒎烯（6.96%）、对伞花烃（6.03%）、2-蒈烯-10-醛（5.09%）。

通过以上文献发现孜然精油的种类和含量各不相同，而在本研究中，两产区孜然精油的产率，精油的种类和含量也都有差异。由于孜然品种、栽培条件、萃取方法、收获季节以及储藏条件都相同，因此产地气候是出现这一现象的主要原因。相比于甘肃酒泉市，新疆吐鲁番市日照充足，昼夜温差大，优越的光热条件和独特的气候，特别适于孜然作物的生长。李伊莎[9]研究表明在较大的温差下更有利于精油种类的丰富和精油质量的提高，较高温度比较低温度更有利于茴香精油的形成。这是由于适宜的昼温有利于光合产物的形成和积累，较低的夜温可以有效控制呼吸对光合产物的消耗，从而有利于初生代谢产物向次生代谢产物的转化。姚雷等[10]对罗勒的研究表明高温和长日照提高了精油的含量。这些与我们的研究结果是一致的，这说明适当的环境胁迫可能会导致次生代谢产物的增加，对于孜然来说可能会诱导精油含量的增加。

3 结论

本研究采用水蒸气蒸馏法萃取甘肃产和新疆产孜然精油，产率分别为2.38%和2.56%。GC-MS分析结果表明，2-蒈烯-10-醛和枯茗醛、3-蒈烯-10-醛、枯茗醛以及γ-松油烯、β-伞花烃、α-蒎烯共同构成了两地孜然精油的主要成分，但含量却有所差异，总体来说新疆精油要优于甘肃精油。

[1]李伟，封丹，陆占国.孜然精油成分及其抗菌作用[J].食品科技，2008（5）：182-185.

[2]胡林峰，李广泽，李艳艳，等.孜然化学成分及其生物活性研究进展[J].西北植物学报，2005，25（8）：1700-1705.

[3]陆占国，封丹，李伟.孜然香气与精油成分比较研究[J].香料香精化妆品，2008（2）：21-24.

[4]胡雪芳，戴蕴青，李淑燕，等.孜然精油成分分析及超临界萃取联合分子蒸馏纯化效果研究[J].食品科学，2010，31（6）：230-234.

[5]阎建辉，唐课文，钟明，等.气相色谱-质谱法测定孜然芹挥发油的化学成分[J].色谱，2002，20（6）：569-572.

[6]LI R，Jiang ZT.Chemical composition of the essential oil of Cuminum cyminum L.from China[J].Flavour and Fragrance Journal，2004，19（4）：311-313.

[7]姜子涛，楼雅静，聂喜梅.孜然精油的化学成分及其提取工艺研究[J].中国调味品，1993（1）：11-13.

[8]Jalali H，Zekavat B，Sereshti H.Use of gas chromatographymass spectrometry combined with resolution methods to characterize the essential oil components of Iranian cumin and caraway[J].Journal of Chromatography A，2007，1143（2）：215-226.

[9]李伊莎.生长期和温度对茴香生长和精油代谢的影响[D].呼和浩特：内蒙古农业大学，2008.

[10]姚雷，高野泰吉，铃木茂敏.罗勒在盐胁迫条件下水分生理及精油含量的变化[J].上海农学院学报，2000，18（2）：77-84.

Comparison of essential oil of cumin components between Gansu and Xinjiang production areas

LI Da-qiang，ZHANG Zhong，BI Yang*，WANG Yun-fei，WEI Jin-mei
（College of Food Science and Engineering，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China）

Essencial oil was extracted by steam distillation from cumin seeds of Gansu and Xinjiang production areas，and the oil yields reached 2.38%and 2.56%.The components of essential oils were determined with GC-MS，31 components were detected，27 components were identified in Gansu oil，the major components were 2-Carene-10-aldehyde（occupied 40.239%of total essential oil content），followed by cumin aldehyde（26.144%） and 3-Carene-10-aldehyde（16.882%）.Xinjiang oil was detected 27 components，identified 23 components，the major components were 2-Carene-10-aldehyde（44.338%），followed by cumin aldehyde（30.244%） and 3-Carene-10-aldehyde（12.861%）.By comparison the content and components of cumin essential oil from two production areas，Xinjiang’s essential oil showed better quality than Gansu’s.

Cuminum cyminum L.；essential oils；components analysis

TS221

A

1002-0306（2012）11-0141-03

2011－09－07 * 通讯联系人

李大强（1986-），男，硕士研究生，研究方向：天然抗菌活性成分提取分离技术。

甘肃农业大学盛彤笙科技创新基金（GSAU-STS-1239）。