桂花精油特征香气成分研究

蔡炳彪，张凤梅*，牛云蔚

1. 云南中烟工业有限责任公司技术中心（昆明 650231）；2. 上海应用技术大学香料香精技术与工程学院（上海 201418）

桂花（Osmanthus fragrants Lour）别称木樨、丹桂、岩桂，属木樨科常绿灌木或乔木，在中国分布广泛，具有悠久的栽培历史[1]。桂花品种繁多，具有代表性的有金桂、银桂、丹桂、月桂4种。桂花是中国传统的十大名花之一，也是重要的香花源经济植物，被广泛用于医药、食品、化妆品等行业[2]。桂花精油是我国特有产品，具有柔和、芬芳、令人愉悦的香气。是一种高档的花香类香料，目前尚不能人工合成[3]。郑义等[4]研究桂花精油的微胶囊工艺，确定最优工艺：壁材阿拉伯胶与麦芽糊精配比1:2.5（g/g）、均质压力40 MPa、进口风温225 ℃、进料速度8 mL/min。陈培珍等[5]采用微波辅助-同时蒸馏萃取法对桂花精油的提取工艺进行优化，并采用气相色谱-质谱（GC-MS）联用对桂花精油化学成分进行分析鉴定，共分离出29种组分，其中相对含量最高的化合物是β-紫罗酮、α-紫罗兰酮和顺-芳樟醇氧化物。利用GC-MS和GC-O技术对4种不同产地的桂花精油的特征香气物质进行分析，为桂花精油的开发和利用提供指导。

1 材料与方法

1.1 试验原料

4种桂花精油：上海桂花精油（雅琪实业（上海）有限公司）、桂花CO2精油（上海颇黎贸易有限公司）、广州桂花精油（广州日化化工有限公司）、广西桂花精油（横县瑞丰香料有限公司）。

1.2 试验设备

气相色谱-质谱联用仪、7890 A气相色谱仪（美国Agilent公司）；嗅觉检测器（ODP，德国Gerstel公司）；PL 602-L电子天平（梅特勒-托利多仪器上海有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 GC-MS测定条件

色谱条件：色谱柱，HP-INNOVAX毛细管柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm）；载气，He，流速1.0 mL/min；不分流模式；进样口温度250 ℃；升温程序，初温50 ℃，以5 ℃/min升至140 ℃，保持5 min，以3 ℃/min升至230 ℃，保持10 min。质谱检测条件：EI电离源；电子能量70 eV；离子源温度230 ℃；四级杆温度150 ℃；传输线温度250 ℃；扫描模式，全扫描；扫描质量范围，m/z 30～450 amu。

1.3.2 GC-O测定条件

GC-O分析条件：GC-O系统由带有嗅闻口（ODP 2，GERSTEL）的GC-FID系统（Agilent，7890 A）组成。色谱条件：采用HP-Innowax色谱柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm）进行物质分离。采用和GC-MS分析相同的升温条件。进样量采用1:1分流的方式，一部分载气进入FID检测器，一部分直接进Olfactory Port嗅闻仪；进样口温度250 ℃；检测器温度280 ℃。

采用时间强度法，记录香气出现时间与香气特征。由4名（2男2女）受过闻香训练的实验人员来实行闻香分析，3次重复。采用时间强度法，记下香气产生时间和香气特性，香气强度可以分成0～5共6个程度。过程里，0代表没有闻到气味，1代表化合物香气强弱不明显，3代表香气强弱程度中等，5代表香气强弱十分强。每人对不同样品进行3次闻香，每个样品的香气强弱是6次评香结果所计算出来的平均值[6]。

1.3.3 数据处理

定性分析：将化合物的质谱与Wiley7n Database（Agilent Technologies Inc）进行比对。

定量分析：采用面积归一法分析物质进行定量，由各个化合物的峰面积与总峰面积的比值得出。

2 结果与分析

2.1 桂花精油的GC-MS分析

表1 不同产地桂花精油的GC-MS分析结果

从表1可以看出，4种产地的桂花精油共鉴定62种化合物，主要是酯类（16种）、醇类（13种）、萜烯类（8种）、酮类（6种）。上海桂花精油、桂花精油CO2、广西桂花精油和广州桂花精油分别含29，25，19和24种化合物。上海桂花精油、桂花精油CO2中含量最高的是酮类化合物，分别占总挥发性物质的47%和42%左右。广西桂花精油中含量最丰富的物质是醇类，约占40%，广州桂花精油中含量最高的化合物是酯类，约占41%。二氢-β-紫罗兰酮是上海桂花精油和广州桂花精油中含量最高的单体化合物，β-紫罗兰酮是桂花精油CO2和广西桂花精油中含量最高的单体化合物，这2种酮类都具有甜蜜的花香气息。β-紫罗兰酮、丙位癸内酯、十六酸乙酯、亚麻酸乙酯、芳樟醇、二氢-β-紫罗兰酮是4种桂花精油共有的物质，且含量相对较高，其中β-紫罗兰酮、二氢-β-紫罗兰酮贡献花香韵，丙位癸内酯、十六酸乙酯贡献甜和果香，芳樟醇贡献青香韵。

2.2 桂花精油的GC-O分析

通过GC-O从4种桂花精油中共分析出23种香气活力化合物（表2）。其中，上海桂花精油、广西桂花精油、桂花精油CO2和广州桂花精油分别含有8，11，9和12种香气活力化合物。β-石竹烯（木香）、乙酸叶醇酯（果香）、油酸乙酯（蜡、脂肪香韵）是上海桂花精油特有的香气活力化合物。香茅醇（花香）、香叶醇（花香）、十六酸甲酯（脂肪气息）是广西桂花精油特有的香气活力化合物。橙花醇具有愉悦的橙花和玫瑰香气，是桂花精油CO2特有的香气活力化合物。叶醇（青草香气）、反式-2, 4-庚二烯醛（清香）、1-癸醇（甜香、花香）、α-松油醇（花香）、丁香酚（花香）是广州桂花精油特有的香气成分。香气强度大于2的物质共有17种。其中，紫罗兰酮类化合物具有甜蜜的紫罗兰花、桂花气息，苯乙醇具有柔和的玫瑰花香，它们贡献了桂花精油的花香；β-蒎烯、正辛醛、叶醇、芳樟醇、石竹烯、α-松油醇具有绿色的气息；丙位癸内酯、桃醛等贡献了桂花精油的甜香、果香气息。

表2 桂花精油的GC-O分析结果

3 结论

采用GC-MS/GC-O法对4种不同产地桂花精油的特征香气物质进行分析。共鉴定出62种挥发性成分，主要包括酯类（16种）、醇类（13种）、萜烯类（8种）和酮类（6种）。其中，上海桂花精油含有最丰富的挥发性成分，共检测到29化合物。GC-O从4种桂花精油中共检测到23种香气活力化合物，其中广州桂花精油含有丰富的香气活力化合物，共12种。