气相色谱法测定不同产地花椒挥发油中芳樟醇和柠檬烯含量的研究

罗 凯 朱 琳 阚建全

气相色谱法测定不同产地花椒挥发油中芳樟醇和柠檬烯含量的研究

罗 凯1，2，3朱 琳1，2阚建全1，2

(西南大学食品科学学院1，重庆 400716)
(重庆市农产品加工及贮藏重点实验室2，重庆 400716)
(重庆三峡学院生命科学与工程学院3，重庆 404000)

采用气相色谱法测定了不同产地32批次花椒挥发油中柠檬烯和芳樟醇的含量。结果发现:青花椒挥发油中柠檬烯的含量均值为12．888 mg/g，红花椒挥发油中柠檬烯的含量均值为14．040 mg/g，青花椒挥发油中柠檬烯的含量与红花椒之间无显著性差异(P＞0．05);青花椒挥发油中芳樟醇的含量均值为红花椒的9．13倍，分别为72．523 mg/g和7．941 mg/g，且青花椒挥发油中芳樟醇的含量与红花椒之间存在极显著性差异(P≤0．01)。该试验结果可作为青花椒和红花椒品种间鉴别指标的依据之一。

青花椒 红花椒 挥发油 柠檬烯 芳樟醇 气相色谱法

花椒是指芸香科植物花椒(Zanthosylum Bungeanum Maxim)和青椒(Zanthoxylum Schinifolium Sieb．et Zucc．)的干燥成熟果皮［1］。我国是世界上种植花椒面积最大的国家，有45种13变种，较常见的约18种，分布于全国20多个省份，以南部各省区较多［1］。花椒的果实、根、茎和叶都可作药用［2］。作为一种重要的香料和药用经济作物，花椒种植规模每年以20%～30%的速度递增，目前种植面积已经超过12万公顷［3］，并形成了陕西的韩城、甘肃的武都和秦安、山东的莱芜、山西的芮域、四川的金阳和汉源、重庆的江津等全国闻名的花椒种植基地［4］。花椒挥发油的主要组分为萜烯类如水芹烯、月桂烯、柠檬烯、蒎烯等，烃类物质的含氧化合物，包括醇类如芳樟醇、萜品醇等，以及酮类如胡椒酮、侧柏酮等，还有醛类、酯类和环氧化合物类等［5－6］。不同产地、品种的花椒，其挥发油含有的组分不同，即使是相同组分其含量也各有不同，这就是造成花椒香气差异的原因。花椒挥发油中柠檬烯和芳樟醇含量通常可达挥发油的50%左右，因此柠檬烯和芳樟醇的含量在一定程度上反映了花椒的品质和差异，国家现有花椒和花椒加工制品的相关标准中就是采用花椒呈香物质(挥发油)的含量指标来衡量花椒品质的。

本试验采用GC法建立了柠檬烯和芳樟醇的含量测定方法［7］，并测定了32批花椒样品挥发油中的柠檬烯和芳樟醇两个组分的含量，以便进一步完善花椒挥发油的指纹图谱库。

1 材料与方法

1．1 试验材料

花椒:本试验采集新鲜花椒果实(表1)，放入恒温鼓风干燥箱烘干(45℃)至壳籽分离，取果皮作为试验样品。

表1 试验所用花椒样品产地及编号

1．2 主要仪器设备

FA2004电子天平:上海精科有限公司;QP2010 GC:日本岛津公司;KQ3200DB超声波清洗器:昆山市超声仪器有限公司。

1．3 试验方法

1．3．1 供试样品溶液的制备

将干燥花椒粉碎过40目，准确称取约10 g(精确到0．000 1 g)放入2 L圆底烧瓶中，加入500 mL纯水和数粒玻璃珠，连接同时蒸馏萃取器，取40 mL无水乙醚加入500 mL平底烧瓶中连接在同时蒸馏萃取器另一端，40℃水浴加热，连续萃取3 h后，向平底烧瓶中加入5 g无水硫酸钠，冷冻(－18℃)过夜，过滤后将提取的花椒挥发油于50 mL容量瓶中，用无水乙醚稀释至刻度，即为供试样品溶液。

1．3．2 对照品溶液的制备

精密称量柠檬烯对照品用无水乙醚配制成对照品溶液，质量浓度依次为0．476 5、0．953 0、1．906 0、3．812 0、5．718 0、7．624 0、9．530 0 mg/mL。

精密称量芳樟醇对照品用无水乙醚配制成对照品溶液，质量浓度依次为1．053 5、2．107 0、4．214 0、8．428 0、11．565 0、16．856 0、21．070 0、23．130 0 mg/mL。

1．3．3 气相色谱方法学考察

仪器精密度试验:分别取柠檬烯对照品溶液(5．718 0 mg/mL)和芳樟醇对照品溶液(11．565 0 mg/mL)在相同的色谱条件下连续进样5次，记录保留时间和峰面积。取样品17供试样品溶液，在相同的气相色谱条件下连续进样5次在同样条件下进行测定。

重复性试验:取样品17的花椒粉5份，制成供试样品溶液，在相同的气相色谱条件下分别进样，记录保留时间和峰面积。

加标回收试验:准确称取已测含量的花椒样品5份，制成供试样品溶液，并分别准确加入柠檬烯、芳樟醇对照品适量，混匀后在相同的气相色谱条件下分别进样测定含量，并计算回收率。

1．4 分析方法

1．4．1 花椒挥发油的成分分析方法［8］

花椒挥发油的成分分析采用气相色谱质谱法，气相色谱条件:石英毛细管柱Rtx－Wax(0．25μm×30 m×0．32 mm，100%聚乙二醇固定相);程序升温，柱温40℃，保持1 min，以3℃/min升至65℃，再以10℃/min升至90℃，然后以1．5℃/min升至120℃，最后以10℃/min升至230℃，保持5 min;分流比25∶1;载气为高纯He，柱前压为50 kPa，流速为1．0 mL/min;进样口温度250℃;接口温度250℃;溶剂延迟时间2．5 min。

1．4．2 柠檬烯和芳樟醇的分析方法［9］

花椒挥发油中的柠檬烯和芳樟醇，以及柠檬烯和芳樟醇对照品的分析测定采用气相色谱法。气相色谱的分析条件为:色谱柱Rtx－Wax毛细管柱，薄膜厚度0．25μm，柱箱长度30 m，内径0．32 mm，100%聚乙二醇(PEG)固定相;柱初始温度为60℃，保持1min，以5℃/min升至130℃，保持2 min;分流比50∶1;载气为氮气，柱箱流量1．50 mL/min;H2流量40．0 mL/min，空气流量200．0 mL/min;进样口温度200℃，FID检测器，检测器温度320℃。

柠檬烯和芳樟醇的含量按标准曲线计算。

1．5 数据处理方法

所有的试验数据取3重复试验的平均值，采用Excel 2003作图，统计软件DPS 9．5进行统计分析。

2 结果与分析

2．1 柠檬烯和芳樟醇标准曲线的绘制

精密吸取柠檬烯及芳樟醇对照品溶液各1μL，通过气相色谱测定，得柠檬烯及芳樟醇对照品溶液的气相色谱图如图1。

图1 柠檬烯及芳樟醇对照品溶液的气相色谱图

将不同浓度对照品溶液测定的结果，以峰面积积分值为纵坐标，对照品浓度x为横坐标，做线性回归，得到柠檬烯的回归方程y=306 213x－8 925．9(r=0．999 7，n=7)，芳樟醇的回归方程y=225 875x+25 659(r=0．999 4，n=8)。结果表明，柠檬烯在0．477～9．530 mg/mL范 围 内，芳 樟 醇 在1．054～23．130 mg/mL范围内线性关系均良好，如图2和图3。

2．2 仪器精密度的试验结果

由表2和表3可知，对照品溶液和供试样品溶液5次测定结果的相对保留时间和相对峰面积的RSD均小于5%，说明试验仪器精密度较好。

表2 对照品溶液的精密度试验结果

表3 供试样品溶液的精密度试验结果

2．3 重复性的试验结果

由表4可知，样品溶液的5次测定结果相对保留时间和相对峰面积的RSD均小于5%，说明本方法重复性较好。

表4 样品溶液的重复性试验结果

2．4 加标回收率的试验结果

由表5和表6可知，柠檬烯的平均加标回收率为101．02%，RSD=2．10%(n=5)，芳樟醇的平均加标回收率为100．50%，RSD=1．19%(n=5)，说明本方法回收率良好。

表5 柠檬烯加标回收率的试验结果

表6 芳樟醇加标回收率的试验结果

2．5 不同产地花椒挥发油中芳樟醇和柠檬烯的含量测定结果

将表1中的花椒样品按1．3．1制备成供试样品溶液，按1．4．1方法进行分析，并计算芳樟醇和柠檬烯的含量，得到每克花椒粉中所含有的柠檬烯和芳樟醇的含量，结果见表7。

由表7可知，各样品柠檬烯和芳樟醇的含量相差很大。柠檬烯含量从2．940～29．108mg/g不等，16号样品(云南昭通青花椒)挥发油中柠檬烯含量最低，30号样品(四川凉山州会东县新街乡红花椒)挥发油中柠檬烯含量最高。芳樟醇含量从1．570～114．217 mg/g不等，22号样品(四川汉源富泉乡香树村红花椒)挥发油中芳樟醇含量最低，11号样品(四川金阳天地坝镇青花椒)挥发油中芳樟醇含量最高。青花椒挥发油中柠檬烯含量均值为12．888 mg/g，红花椒挥发油中柠檬烯含量均值为14．040 mg/g，青花椒挥发油中柠檬烯含量与红花椒之间无显著性差异(P＞0．05);青花椒挥发油中芳樟醇含量均值为红花椒的9．13倍，分别为72．530 mg/g和7．941 mg/g，且青花椒挥发油中芳樟醇含量与红花椒之间存在极显著性差异(P≤0．01)，这可能是引起青红花椒香气差异的原因之一。青花椒挥发油中柠檬烯含量与芳樟醇含量间无显著相关性(P＞0．05)，红花椒挥发油中柠檬烯含量与芳樟醇含量间也无显著相关性(P＞0．05)，32批花椒挥发油中，柠檬烯含量与芳樟醇含量间也无显著相关性(P＞0．05)，同时发现不同产地的花椒挥发油中柠檬烯和芳香醇的含量也有一定的差别。

表7 不同产地花椒挥发油中柠檬烯和芳樟醇的含量

3 结论

利用气相色谱法建立了花椒挥发油中柠檬烯和芳香醇含量的定量检测方法，并对不同产地32批青花椒和红花椒其挥发油中的芳香醇和柠檬烯含量进行了检测与比较。结果显示，该方法对花椒挥发油中的芳香醇和柠檬烯含量检测有效、重复性良好;用该方法检测得到青花椒挥发油中柠檬烯的含量均值为12．888 mg/g，红花椒挥发油中柠檬烯的含量均值为14．040 mg/g，青花椒挥发油中柠檬烯的含量与红花椒之间无显著性差异(P＞0．05);青花椒挥发油中芳樟醇的含量均值为红花椒的9．13倍，分别为72．530 mg/g和7．941 mg/g，且青花椒挥发油中芳樟醇的含量与红花椒之间存在极显著性差异(P≤0．01)。该试验结果为花椒挥发油中柠檬烯和芳香醇的定量检测提供了试验依据，同时本检测方法也为花椒产地和品质的鉴定建立了一定的理论平台。

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［9］张伟．气相色谱法测定薰衣草油中芳樟醇和乙酸芳樟酯含量［J］．中国药业，2010(6):29－30．

Content Determination of Limonene and Linalool for the Different Producing Areas'Zanthoxylum By GC

Luo Kai1，2，3Zhu Lin1，2，3Kan Jianquan1，2

(College of Food Science，Southwest University1，Chongqing 400716)
(Chongqing Agro －product Processing and Technology Important Laboratory2，Chongqing 400716)
(School of life Science and Engineering，Chongqing Three Gorges University3，Chongqing 404000)

Using of gas chromatography determinates content of 32 batches of zanthoxylum essential Oil of limonene and linalool．Result:The limonene content of zanthoxylum schinifolium sieb．et Zucc essential oil was average of 12．888 mg/g，while the zanthosylum bungeanum Maxim was 14．040 mg/g，no significant difference(P＞0．05)．The linalool average content of zanthoxylum schinifolium sieb．et Zucc oil was 9．13 times of zanthosylum bungeanum maxim，72．530 mg/g and 7．941 mg/g．And there was significant difference of linalool content between zanthoxylum schinifolium sieb．et zucc and zanthosylum bungeanum maxim(P≤0．01)．There was no significant correlation between the limonene and linalool content(P＞0．05)．The results can be used as one t basis of Cultivars Identification Indexes for Zanthoxylum Schinifolium Sieb．et Zucc and Zanthosylum Bungeanum Maxim．

Zanthoxylum schinifolium sieb．et zucc，Zanthosylum bungeanum maxim，essential oil，limonene，linalool，gas chromatography

TQ646

A

1003－0174(2012)08－0119－05

国家自然科学基金(30671198)，重庆市科委攻关项目(CSTC，2010AC1009)

2011－11－07

罗凯，男，1979年出生，博士，食品化学与营养学

阚建全，男，1965年出生，教授，博士，食品化学与营养学