脐橙精油中挥发性化合物的G C-MM SS分析

赵 凯 曹雪丹 方修贵

（1浙江大学生物系统工程与食品科学学院 杭州 3100588；2浙江省柑橘研究所）

脐橙精油中挥发性化合物的G C-MM SS分析

赵 凯1,2曹雪丹2方修贵2

（1浙江大学生物系统工程与食品科学学院 杭州 3100588；2浙江省柑橘研究所）

柑橘是世界第一大水果[1]，我国拥有4000多年的柑橘栽培历史，不仅是世界柑橘的主要起源地[2]，而且是全球第一大柑橘生产国——栽培面积居世界首位，产量占世界总产量的10%以上[3]。柑橘皮含有果胶、精油和黄酮等多种可利用成分[4]，其中具有芳香气味的挥发性油状物质即为精油[5]，精油中所含的萜类化合物具有多种生理活性，研究证实挥发油普遍具有抗菌、抗氧化、消炎、消肿、镇痛等功效[6]。

脐橙果实大而美观、果皮较薄、油胞较细、色泽鲜艳，具有肉质脆嫩化渣、风味浓甜芳香、无核、耐贮运等特点。脐橙果皮约占鲜果重的20%，其所含精油既是食品、饮料、糖果中的天然调香剂，也是医药、化工和化妆品的重要原料。黄庆等[7]以石油醚为萃取剂，对微波辅助诱导提取赣南脐橙香精油的工艺条件进行了优化；王千千[8]分别使用水蒸气蒸馏法(HD)、蒸馏萃取法(SDE)和顶空固相微萃取法(HS-SPME)提取赣南脐橙果皮挥发性物质，通过气相保留指数、气相色谱质谱联用技术(GC-MS)对挥发性成分进行定性与定量分析。针对冷榨脐橙精油中挥发性化合物的分析研究尚不多见。

顶空固相微萃取（headspace solid-pha se microextraction，HS-SPME）是一种快速的样品分析预处理新技术，可以简化样品提取过程，提高分析的速度和灵敏度，因其具有方法简单、无需试剂、提取效果好、变异系数小等诸多优点，已在环境、食品、生化、医学等领域有所应用[9]。本文采用固相微萃取和气相色谱质谱联用技术对冷榨脐橙精油进行挥发性化合物的分析，以期为脐橙精油的开发和脐橙皮渣的综合利用提供科学指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

脐 橙（Citrus sinensis var.brasiliensis Tanaka），市售（产自江西省赣州）。

Agilent 7890 A气相色谱仪（美国Agilent公司）；Agilent5975 C质谱仪（美国Agilent公司）；50/30 μmDVB/CAR/PDMS的SPME萃取头（美国Supelco公司）；10CM三辊式压榨机（台州椒江机械设备厂）；L-550台式低速大容量离心机（长沙湘仪离心机仪器有限公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 精油的制备。脐橙鲜皮→硬化剂浸泡→压榨→榨液→离心→精油

1.2.2 固相微萃取。准确量取 5ml样品移入10ml钳口样品瓶中，加入 2.00gNaCl，聚四氟乙烯隔垫密封，在磁力搅拌器上加热至60℃平衡30min后，采用50/30 μmDVB/CAR/PDMS萃取头顶空吸附40min，插入GC进样口解析 5min进行GC-MS分析。

1.2.3 气相色谱条件。毛细管柱为DB-WAX（30m×320 μm× 0.25 μm)，程序升温，起始温度40℃，保持 3min，以3℃/min升至160℃，保持2min，再以 8℃/min升至220℃，保持 3min，进样口温度250℃。

1.2.4 质谱条件。离子源温度230℃，四极杆温度150℃，离子化方式EI，电子能量70eV，质量范围为30～550AMU/sec。

1.3 数据处理

1.3.1 定性分析。应用气相色谱-质谱联用仪进行分析鉴定，并利用C 6-C20正构烷烃的保留时间计算各个色谱峰的保留指数。分析结果运用计算机谱库（NIST05 a）进行初步检索及资料分析，再结合文献[5]进行人工谱图解析确认检测物成分。

1.3.2 定量分析

按峰面积归一化法计算不同挥发性成分的相对含量。

2 结果与分析

脐橙精油中挥发性化合物的GC-MS总离子流色谱见图1。

图1 脐橙精油挥发性化合物的GC-MS总离子流色谱图

对各个组分经谱库检索及资料核实，从脐橙精油中共鉴定出42种挥发性化合物见表 1，占到其总挥发性成分的99.79%。其中萜类化合物为主要成分，共检测出6种单萜（相对含量98.04%）和12种含氧单萜（相对含量 0.73%）， 5种倍半萜（相对含量 0.06%）。萜类化合物是指具有(C5H8)n通式以及其含氧和不同饱和程度的衍生物，它们在自然界中广泛存在于高等植物、真菌、微生物、昆虫、以及海洋生物当中，因具有祛痰、止咳、驱风、发汗、驱虫、镇痛等生理活性而成为中草药中的重要有效成分。

表1 脐橙精油挥发性化合物的GC-MS分析结果

编号10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42化合物中英文名称别勒罗烯Allocimene B壬醛1-Nonanal（E）- 2-己烯- 1-醇 (E)- 2-Hexen- 1-ol异丁酸乙酯Ethyl isobutyrate分子式C10 H16 C峰面积/% 0 9 H18 0 C .0068 0 6 H12 O C .0488 0乙酸Acetic acid柠烯氧化物Limonene oxide香茅醛Citronellal（-）- α-荜澄茄油烯 (-)- α-Cubebene癸醛Decanal芳樟醇Linalool正辛醇Capryl alcohol 6 .0261 0 2 H 4 O 2 C H12 O 2 C .0080 0 10 H16 O C .0413 0 10 H18 O C .0556 0 15 H24 C .0891 0 10 H20 O C .0145 0.2872 0 1 10 H18 O C8 .2861 0.1575 0 -石竹烯1-Caryophyllene 4 C15 H24 C H18 O -萜烯醇Terpinen- 4-ol β-环柠檬醛 β-Cyclocitral（E）- 2-癸烯醛 3-Heptylacrolein α-石竹烯 α-Caryophyllene 10 H18 O C .0080 0 10 H16 O C .0122 0 10 H18 O C .0054 0.0027 0 2,6-二甲基- 2,6-辛二烯2 .0016 0 ,6-Dimethyl- 2,6-octadiene 1-壬醇1-nonanol（Z）- 3,7-二甲基- 2,6-辛二烯醛(Z)- 3,7-dimethylocta- 2,6-dienal莰烯Camphene α-萜品醇 p-menth- 1-en- 8-ol巴伦西亚橘烯Valencene柠檬醛Citral d-杜松烯d-Cadinene乙酸香叶酯Geranyl acetate 9 H20 O C C10 H18 C 15 H24 .0030 0 10 H16 O C .0062 0 10 H16 C .0477 0 10 H18 O C .0053 0 15 H24 C .0464 0.0322 0 10 H16 O C .0769 0紫苏醛 (-)-Perillaldehyde 3 15 H24 C12 H20 O 2 C .0041 0.0057 0 ,7-二甲基- 6-辛烯- 1-醇3 10 H14 O C10 H20 O C .0052 0.0365 0 3,5-二甲基- 2-环己烯- 1-酮3 ,7-dimethyloct- 2-en- 1-ol橙花醇Nerol ,5-Dimethyl- 2-cyclohexen- 1-one（Z）-香芹醇 (Z)-Carveol香叶醇Geraniol 2 10 H18 O C8 H12 O C .0479 0 10 H16 O C .0029 0.0033 0 C6 10 H18 O .0557 0 4-乙烯基- 2-甲氧基苯酚4 -己烯酸2-Hexenoic acid -Hydroxy- 3-methoxystyrene H10 O 2 C9 H10 O 2分子量136.24 142.24 100.16 116.16 60.05 152.23 154.25 204.35 156.27 154.25 130.23 204.35 154.25 152.23 154.25 204.35 138.25 144.25 152.23 136.24 154.25 204.35 152.23 204.35 196.29 150.22 156.26 154.25 124.18 152.23 154.25 114.14 150.17 .0072 0.0072

D-柠烯和 α-蒎烯为脐橙精油挥发性化合物中最重要的单萜成分，二者相对含量之和高达97.37%以上。其中D-柠烯的相对含量最高，这与大多数研究结果相一致。如：张静芬等使用微波辅助水蒸气蒸馏所得橙皮挥发油中柠檬烯占比95.17%[10]；朱岳麟等采用水蒸气蒸馏法提取红肉蜜柚果皮精油并测定出柠檬烯相对含量为68.47%[11]；蔡定建等使用超临界流体萃取富硒脐橙皮挥发油中柠檬烯占比61.99%[12]。柠烯含量的差异可能是由于品种和提取方法等原因所致。D-柠烯是一种具有令人舒适的柠檬香气的天然溶剂，不仅可以有效的去除油垢，还具有消炎、抗氧化、利胆、溶石等作用，而且是强抗癌物质，可防治化学致癌物诱导的胃癌、结肠癌、肺癌、皮肤癌、肝癌、胰腺癌等。美国食品医药管理局（FDA）把用途广泛的D-柠烯列为GRAS（公认安全物质）。

α-蒎烯在脐橙精油中的相对含量为 3.18%，它是自然存在的萜烯工业中极为重要的原料，也是一种十分重要的化工原料，在松节油中的含量最高。在各地的松节油产品中，虽然含量不同，但至少占75%以上，有的甚至超过90%，通过蒸馏可直接将 α-蒎烯从松节油中分离出来，利用 α-蒎烯的不同性质通过不同化学反应可以合成数种香料或香料原料。在柑橘类的果皮中， α-蒎烯也是重要的挥发性香味成分，如：陈萍等对金橘挥发性化学成分进行分离鉴定出 α-蒎烯占比 0.76%[13]；刘波等采用超临界CO2萃取和水蒸气蒸馏法提取橘皮精油经GC/MS测定 α-蒎烯含量分别为 0.89%和 0.85%[14]；王千千等采用水蒸气蒸馏法、同时蒸馏法提取赣南脐橙挥发油测得 α-蒎烯含量分别为 2.45%和 2.63%[5]。还有研究表明， α-蒎烯可通过抑制真菌的DNA、RNA、多糖及麦角固醇的生物合成而对白念珠菌有明显的抑菌和杀菌作用[15]。

3 结论

采用HS-SPME-GC-MS法测定冷榨脐橙精油共检测出42种挥发性化合物，其中以萜类化合物（23种）为主要成分，在挥发性单萜中以D-柠烯含量最高， α-蒎烯为重要的特征成分。

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10.139906/j.cnki.zjgj.10099-05884.2015.04.263

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