GC/MS法结合保留指数分析杜松籽油中香味成分

李源栋 段焰青 刘秀明 冒德寿 夏建军 张翼鹏 者 为

(云南中烟工业有限责任公司技术中心，昆明 650202)

GC/MS法结合保留指数分析杜松籽油中香味成分

李源栋 段焰青 刘秀明 冒德寿 夏建军 张翼鹏 者 为

(云南中烟工业有限责任公司技术中心，昆明 650202)

采用气质联用(GC/MS)对杜松籽油中香味成分进行分析，结合质谱库检索，保留指数比对，分析并确定了67个化合物，同时利用峰面积归一化法计算了各成分相对含量，占杜松籽油香味成分86.45%，另外，通过香气分析，确定了杜松籽油关键香气成分：α-松油醇、芳樟醇、乙酸龙脑酯、α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯、月桂烯、β-石竹烯、长叶烯、莰烯等，结果表明，利用保留指数来鉴别同系物及同分异构体，提高了对杜松籽油成分定性准确性。

杜松籽油 GC/MS 香味成分 保留指数

杜松，又名崩松、棒儿松、刺柏。灌木或乔木，系园柏亚科桧属裸子植物，其同属有10余个种，广泛分布于我国台湾, 云南等10多个省、地区，其中云南中部、北部及西北部都有。杜松具有较高医用价值，在治疗麻疹、皮肤疥癣及高烧感冒等疾病效果较显著。其根、树干、种子、叶常被用于提取精油，因其具有独特萜气香、果香、花香，略带凉气，药草、松针样气息，已经被GB 2760—2014食品安全国家标准 食品添加剂使用标准批准为允许使用的食品香精，常被用于化妆品和增强时尚饮料及酒类口感与香味[1-6]。目前鲜见关于杜松籽油香味成分及香气评价报道，同时，针对天然提取香源料中应用保留指数法对其色谱分析结果进行鉴定报道较少[7]。本文通过质谱库检索，结合保留指数辅助定性，对杜松籽油中香味成分进行研究，较好地鉴别了同分异构体或同系物，避免了在定性过程中出现误判，提高了定性的准确性，另外，对杜松籽油香味成分进行香气特征评价，确定了其关键香气成分，该法为以后杜松籽油产品开发和质量控制提供了参考。

1 材料及方法

1.1 试验材料

1.1.1 原料及试剂

正构烷烃C7～C30：Sigma-Aidrich公司。

1.1.2 主要仪器及设备

Agilent 7890A/5975C：美国安捷伦科技有限公司；电子天平：瑞士Mettler Tloede公司；移液器：德国Eppendorf公司。

1.2 仪器工作条件

1.2.1 色谱条件

RXi-5sil MS石英毛细管柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm)，载气为氦气(纯度为99.999%)，流速：1.0 mL/min。升温程序：初始温度60 ℃，保持6 min；以3 ℃/min速率升温至180 ℃；再以10 ℃/min速率升温至230 ℃，保持10 min。进样口温度：250 ℃，进样量：1.0 μL，分流比：10∶1，溶剂延迟6 min。

1.2.2 质谱条件

离子源：电轰击电离(EI)源；离子源温度：230 ℃；四极杆温度：150 ℃；电离能量：70 eV；传输线温度：280 ℃；扫描范围(m/z)：40～450，质谱检索库：Nist11谱库。

1.2.3 定性定量方法

杜松籽油经过GC/MS分析后，通过Nist11质谱库进行自动检索，然后利用自主开发的保留指数软件计算出各成分保留指数，将软件计算的保留指数与ESO精油数据库中保留指数进行比对(可接受误差不超过3%)，对其各成分进行定性，之后采用色谱峰面积归一化法计算出各成分相对百分含量。

2 结果与讨论

2.1 杜松籽油香味成分分析

杜松籽油经GC/MS检测所得到总离子流色谱图见图1，采用Nist11质谱库进行检索后与ESO香精保留指数进行对比对其定性，利用面积归一化计算出杜松籽油各成分相对百分含量，结果见表1所示。

图1 杜松籽油气相色谱/质谱总离子流色谱图

通过质谱库检索和人工图谱解析，结合保留指数比对，分析并确定了67个化合物，占杜松籽油中成分86.451%，其中醇类13个(3.117%)，醛类2个(0.275%)，酮类3个(0.161%)，酯类4个(0.617%)，烷烯烃类37个(81.299%)，其他化合物8个(1.021%)。主要化学成分(百分占比大于0.6%)：α-蒎烯(26.746%)、β-蒎烯(19.728 %)、柠檬烯(18.487%)、月桂烯(3.934%)、β-石竹烯(3.460%)、长叶烯(1.897%)、α-松油醇(1.492%)、莰烯(1.122%)、α-石竹烯(0.860%)、α-杜松烯(0.706%)、萜品油烯(0.693%)。

2.2 杜松籽油香气评价

杜松籽油具有独特的萜气香、果香、花香，略带凉气，药草、松针气息，常被用于化妆品和增强时尚饮料及酒类口感与香味。因其成分复杂，各种成分对整体香味贡献值不一样，因此对杜松籽油香味成分进行香气特征评价，分析其关键致香成分，能够为其产品质量控制提供科学依据，也为广大调香工作者提供参考，评价结果见表2、表3。

表1 GC/MS 方法对杜松籽油香味成分的定性结果

表1(续)

注：保留指数(计算值)由自主开发的保留指数软件计算而得，保留指数(引用值)采用文献[8]的数据。

表2 香气评价

表2(续)

表3 致香成分

从香气评价结果看出：α-松油醇、芳樟醇，使其带有较浓醇香、甜香、花香；蒎烯、柠檬烯、月桂烯、石竹烯、长叶烯、莰烯，使其具有萜气香气、凉气；乙酸龙脑酯使其具有药草香、松香、松针气味。萜气香、凉气香、甜香、松针香组合在一起构成了杜松油特征香气。

2.3 杜松籽油致香成分在食品中的安全性分析

食用香精中成分安全性分析一般以美国和欧盟的禁限用物质名单及FEMA 限量标准为依据，据此规定，能有效指导杜松籽油在食用香精中的使用。杜松籽油所含致香成分限量标准见表4。

根据美国和欧盟的禁限用物质名单及FEMA 限量标准，杜松籽油致香成分油明确限量，考虑到食品安全性，调香工作者在追求产品香韵同时，更应关注其限用量，以便在保证产品安全前提下，产品质量不受影响。

表4 杜松籽油中所含致香成分及其限量标准

2.4 保留指数在定性鉴定中的应用

天然香原料中成分及其复杂，存在大量同分异构体或同系物，仅采用质谱库检索定性，往往会出现定性结果不准确[9]。ESO精油数据库数据收录了大量香精香料保留指数，本文经质谱库检索后，利用ESO精油数据库进行辅助定性，能够提高天然化合物定性准确性，减少了误判和错判, 表5列举了保留指数用于杜松籽油香味成分定性鉴定的2个实例。

表5 保留指数在杜松籽油香味成分鉴定中的应用实例

对检索出的67个化合物进行定性分析时，发现许多同分异构体和同系物若仅用质谱库检索定性会难以判定甚至误判，如表5所示，石竹烯、蒎烯通过质谱检索，两者相似度较接近，难以确认其构型，比对保留指数，可确认为β-石竹烯、α-蒎烯。此外，(E)-松香芹醇、α-松油醇、α-咕巴烯等化合物的定性必须经保留指数辅助方可进一步确认化合物结构式。通过保留指数比对，准确性地判定了同系物、同分异构体，为杜松籽油成分剖析及开发应用提供了科学依据。

3 结论

利用GC/MS对杜松籽油香味成分进行了分析，并用峰面积归一化法计算各成分相对含量，通过质谱库检索，保留指数比对，分析并确定了67个化合物，占杜松籽油香味成分86.45%，采用保留指数来鉴别同系物及同分异构体，提高了对杜松籽油中香味成分定性的准确性。通过香气分析，确定了杜松籽油中关键致香成分：α-松油醇、乙酸龙脑酯、α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯、月桂烯、β-石竹烯、长叶烯、莰烯等。

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Analysis of Aroma Components in Juniperberry Oil by GC/MS Combined with Retention Index

Li Yuandong Duan Yanqing Liu Xiuming Mao Deshou Xia Jianjun Zhang Yipeng Zhe Wei

(Technology Center, China Tobacco Yunnan Industrial Co.,Ltd., Kunming 650202)

The aroma components of Juniperberry oil were analyzed by GC/MS, and the peak area normalization method was used to calculate the relative content of each component. With the mass spectrometry library search, 67 compounds which account for 86.45% in the aroma components of juniperberry oil, were identified by using retention index. By aroma analysis, the key aroma compositions of the juniperberry oil were determined (α-terpineol, linalool, bornyl acetate, α-pinene, β-pinene, limonene, myrcene, β-caryophyllene, longifolene, camphene, et al). The results showed that the cis(trans)-isomers isomers were confirmed by using retention index, and the accuracy of compound qualitative analysis in juniperberry oil was improved, and the results provided the theoretical basis for the development and application of juniperberry oil.

juniperberry oil, GC/MS, aroma components, retention index

TS225.3

A

1003-0174(2016)12-0147-06

云南省科技厅项目(重点新产品开发计划引导类工业[2014]01号),中国烟草总公司科技项目 (1102014 02040)

2015-04-23

李源栋，男，1985年出生，硕士，香精香料成分检测

者为，男，1975年出生，高级工程师，天然香原料开发