源自2种香料植物蜂蜜的理化性质及挥发性成分分析

李雪 杨明华 匡海鸥

摘要：对2种香料植物蜂蜜即香叶天竺葵（Pelargonium graveolens L. Herit）蜂蜜和美国薄荷（Monarda didyma L.）蜂蜜的理化性质进行初步检测，采用气相色谱-质谱联用（GC-MS）法分析其挥发性成分，并将其理化性质和挥发性成分与常见的苕子（Vicia cracca L.）蜜进行比较分析。结果表明，3种蜂蜜理化指标均符合国家标准，均未检出麦芽糖、BFF酶、SMR、SMB、BS、SMX及抗生素残留，苕子蜜的果糖、葡萄糖、还原糖含量高于香叶天竺葵蜂蜜和美国薄荷蜂蜜。通过对其挥发性成分进行分析发现，香叶天竺葵蜂蜜中共有11类37种挥发性成分，其中烷类含量最高，占香叶天竺葵蜂蜜挥发性成分总量的17.470 5%，桉树脑、丙氧基-8-柏木烷、反式-二甲基-四氢-5，6-2H-吡喃-2-酮、正丙基、草酸、单酰胺、戊酯、2，3-二氢-4-甲基-呋喃、1，6-二甲基-4-（1-甲基乙基）-萘、6-异丙基-1，4-二甲基萘等7种物质为其特有的挥发性成分;美国薄荷蜂蜜共有9类35种挥发性成分，其中酯类含量最高，占美国薄荷蜂蜜挥发性成分总量的0.351 7%，六甲基-环三硅氧烷、顺-氯拉伦碱、顺式-α-三甲基-2-呋喃甲醇、5-乙烯基四氢呋喃、α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]缩水甘油、反式芳樟醇氧化物、顺式-芳樟醇、2，6，6-三甲基-2-环己烯-1，4-二酮、6-乙烯基四氢-2，2，6-三甲基-2H-吡喃-3-醇、三醋酸甘油酯等9种物质为其特有的挥发性成分。

关键词：香叶天竺葵蜂蜜;美国薄荷蜂蜜;苕子蜜;挥发性成分;GC-MS;理化性质

中图分类号： TS207.3  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2019）12-0233-05

蜂蜜是由蜜蜂采集植物的花蜜、分泌物或蜜露，经充分酿造而贮藏在巢脾内的天然甜物质[1-2]。蜂蜜的酿造过程和化学成分复杂，主要由蜜源植物所决定[3-4]，糖类是蜂蜜的主要成分[5]，因蜂蜜是由蜜蜂酿造的天然物质，除糖类物质外，还含有蛋白质、氨基酸、有机酸、维生素、矿物质、酶类、色素和芳香物质等多种生物活性物质，它们赋予蜂蜜多种保健功能。然而，市面上的蜂蜜质量参差不齐，有不少不法商贩利用了蜂蜜主要成分是糖类这一特点，用糖水、糖浆、香精香料等人工合成物质勾兑蜂蜜，这种蜂蜜起不到任何保健作用;还有一些商贩利用价格低廉的杂花蜜冒充价格较高的单花蜜，这些制假的手段让人无从分辨市面上的蜂蜜品质。蜂蜜的挥发性成分决定了蜂蜜的风味，由于蜜源植物的不同，不同蜂蜜的挥发性物质有所差异，因此，挥发性成分是区分蜂蜜種类和鉴别蜂蜜品质的重要标准之一[6]。

国外对于单花蜂蜜的挥发性成分研究较早，主要研究不同蜜源蜂蜜的特征香气成分，相对来说，国内对于单花蜂蜜挥发性成分的研究较少，国内外对蜂蜜挥发性成分的研究主要集中在特征成分的确定上[7]。已有至少400种物质从不同蜂蜜的挥发性组分中检测出来，然而蜂蜜的种类繁多，不断有新的挥发性成分被发现和报道[8]。有些物质反复在某些特定蜜源中被检测出来，可作为特征标记物质用于鉴定特定蜜源蜂蜜[9]。蜂蜜的香气是由蜂蜜中极微量的物质所共同形成的[10]，并不是所有挥发性成分都对蜂蜜香气有影响，而是由其嗅觉的阈值决定，所以即使某些成分的含量很低，也可能对蜂蜜的香气影响重大[11]。蜂蜜的致香成分主要来源于植物成分、被蜜蜂转换的植物成分和蜜蜂直接产生的成分[10]，其中蜜源植物对蜂蜜的香味影响最大[12]。

香叶天竺葵（Pelargonium graveolens L. Herit）属牻牛儿苗科天竺葵属[13-14]，植株基部木质化，密被光泽的柔毛，有香味，茎叶可以提取精油[15-16]。香叶天竺葵为一种重要的香料植物[17-18]，关于香叶天竺葵的产品报道多集中在香料和精油方面[18-19]。美国薄荷（Monarda didyma L.）别称马薄荷，属多年生草本植物，原产美洲，我国各地园圃有栽培[20]，可用于泡茶、煎煮、烧烤、生食、腌渍、酱料，也可用于杀菌、沐浴、薰香[21]，制成药膏治疗皮肤疹，吸入蒸气可缓解感冒症状，常被添加于护发用品中。迄今为止，以香叶天竺葵和美国薄荷为蜜源植物生产蜂蜜的报道仅见于笔者所在实验室[22]，但关于香叶天竺葵蜂蜜和美国薄荷蜂蜜理化性质及挥发性成分的研究尚未见报道，本研究对其作检测分析并与常见的苕子蜜进行比较，以期能找到香叶天竺葵蜂蜜、美国薄荷蜂蜜特有的挥发性成分，为后续这2种蜂蜜的开发和利用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料和仪器

香叶天竺葵蜂蜜、美国薄荷蜂蜜取自云南省石林印象烟庄，苕子蜜和野坝子（Elsholtzia rugulosa Hems L.）蜜分别取自云南省寻甸回族彝族自治县和云南省祥云县。

香叶天竺葵蜂蜜、美国薄荷蜂蜜的理化性质和挥发性成分于2017年5—8月分别在浙江杭州、云南昆明进行分析。

气相色谱-质谱联用仪（HP7890A/5975C），购自美国Agilent公司;磁力加热搅拌器（Corning PC-420D），购自美国康宁公司;分析天平（AB-204），购自Mettler Toledo公司;固相微萃取头（75 μm Carboxen-PDMS，黑色），购自美国Supelco公司。

1.2 气相色谱-质谱联用条件

毛细管柱：DB-5MS（30.00 m×0.25 mm×0.25 μm）;进样口温度：280 ℃;载气：He;流速：1.0 mL/min;分流比为 10 ∶ 1;气相色谱-质谱联用（GC-MS）接口温度：280 ℃;升温梯度：初始温度50 ℃，保持 2 min，以10 ℃/min升温至 140 ℃，保存1 min，再以10 ℃/min升温至280 ℃，保存 1 min;离子源：电子轰击电离（EI）源;电子能量：70 eV;离子源温度：230 ℃;扫描范围：29～350 amu;标准图谱库：NIST05a、Wiley275标准谱库。

1.3 试验方法

称取样品1.0 g于20 mL顶空瓶中，加入0.1 g NaCl，再加入1 mL去离子水。将顶空瓶放置于60 ℃水浴锅中，将固相微萃取头置于顶空瓶中进行萃取，萃取时间为30 min。之后将固相微萃取头插入气相色谱进样口进样，时间为2 min，经气相色谱分离后用质谱鉴定，并经NIST05a、Wiley275标准谱库进行检索，挥发性物质的含量为峰面积归一化百分含量，若不特别说明，匹配度均大于60。

2 结果与分析

2.1 理化性质

如表1所示，香叶天竺葵蜂蜜、美国薄荷蜂蜜和苕子蜜中均未检出麦芽糖、呋喃果糖酶检测（BFF）酶、大米糖浆标志物（SMR）、甜菜糖浆标志物（SMB）、甜菜糖浆（BS）、糖浆标志物检测（SMX）、四环素族、大环内酯类、双氢链霉素。美国薄荷蜂蜜淀粉酶值明显高于香叶天竺葵蜂蜜及苕子蜜。苕子蜜的果糖、葡萄糖、还原糖含量均高于香叶天竺葵蜂蜜和美国薄荷蜂蜜。

香叶天竺葵蜂蜜果糖、葡萄糖含量分别为31.91%、27.31%，口感香甜，磺胺类、硝基咪唑类、四环素族、氯霉素、链霉素、双氢链霉素和氟喹诺酮类物质均未检出，美国薄荷蜂蜜果糖、葡萄糖含量分别为34.42%、30.30%，口感香甜，硝基咪唑类、四环素族、链霉素、双氢链霉素和氟喹诺酮类物质均未检出。苕子蜜果糖、葡萄糖含量分别为39.60%、35.42%，口感香甜，双氢链霉素、磺胺类、四环素族物质未检出。

2.2 挥发性成分

蜂蜜挥发性成分种类和含量是衡量蜂蜜品质的重要指标之一[6]，本研究通过气相色谱-质谱联用法对香叶天竺葵蜂蜜、美国薄荷蜂蜜和苕子蜜挥发性成分进行分析。由图1、图2、图3及表2、表3可知，香叶天竺葵蜂蜜挥发性成分共有11类37种，包含醇类6种、醛类6种、烷类5种、酯类4种、苯类3种、苯酚类3种、烯类3种、萘类2种、酸类2种、酮类1种及其他类别2种，其中含量最高的是烷类，占香叶天竺葵蜂蜜挥发成分总含量的17.470 5%。美国薄荷蜂蜜挥发性成分共有9类35种，包括醇类8种、醛类5种、烷类6种、酯类6种、苯酚类1种、酸类2种、呋喃类1种、酮类2种及其他类别4种，其中含量最高的是酯类，占美国薄荷蜂蜜挥发性成分总含量的0351 7%。苕子蜜挥发性成分共有10类35种，包含烷类7种，醛类5种、酯类6种、醇类4种、酮类4种、苯酚类2种、烯类2种、酸类2种、苯类1种和其他类别2种，其中含量最高的是烷类，占苕子蜜挥发性成分总含量的 0.404 5%（3种蜂蜜每类成分具体含量见表3）。香叶天竺葵蜂蜜、美国薄荷蜂蜜和苕子蜜挥发性成分种类差别较大，其中3种蜂蜜共同含有的物质是乙醇、二氯甲烷、己烷等。

3 讨论

香叶天竺葵蜂蜜、美国薄荷蜂蜜和苕子蜜中均未检出麦芽糖、BFF酶、SMR、SMB、BS、SMX、四環素族、大环内酯类、双氢链霉素以及其他致癌物质。美国薄荷蜂蜜淀粉酶值明显高于香叶天竺葵蜂蜜及苕子蜜。苕子蜜的果糖、葡萄糖、还原糖含量均高于香叶天竺葵蜂蜜和美国薄荷蜂蜜。香叶天竺葵蜂蜜、美国薄荷蜂蜜和苕子蜜中均含有丰富的果糖和葡萄糖，口感香甜。

从试验结果可知，香叶天竺葵蜂蜜物质种类较美国薄荷蜂蜜和苕子蜜更为丰富，同一保留时间下，美国薄荷蜂蜜相对于香叶天竺葵蜂蜜和苕子蜜出峰更少。香叶天竺葵蜂蜜中含有37种11类挥发性成分，其中烷类含量最高，占总量的 17.470 5%，醇类次之，占总量的11.207 0%。美国薄荷蜂蜜中含35种9类挥发性成分，其中酯类含量最高，占总量的0351 7%，醇类次之，占总量的0.342 3%。苕子蜜中有35种10类挥发性成分，烷类和醇类是含量较高的2种物质，分别占总量的 0.404 5% 和0.376 2%，相比香叶天竺葵蜂蜜，美国薄荷蜂蜜和苕子蜜整体挥发性成分种类较少。

Alissandarkis等认为，当某种物质仅在一种单花蜜中出现或在其他单花蜜中含量较少时，可以认为该化合物是这种蜂蜜的独有挥发性物质[23]。香叶天竺葵蜂蜜、美国薄荷蜂蜜分别与苕子蜜、野坝子蜜（数据未列出）挥发性成分比较，同时分别与油菜（Brassica napus L.）蜜、洋槐（Robinia pseudoacacia L.）蜜、椴树（Tilia tuan Szyszyl.）蜜[7]、沙枣（Elaeagnus angustifolia L.）蜜、葵花（Helianthus annuus L.）蜜、棉花（Gossypium spp.）蜜[24]、野桂花（Osmanthus yunnanensis P. S. Green）蜜[25]、雪脂莲[Vicia tetrasperma （L.） Schreber]蜜、柠檬（Citrus limon L.）蜜、菊花（Dendranthema morifolium Ramat.）蜜、枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.）蜜、益母草（Leonurus japonicas Houtt）蜜[26]、桉树（Eucalyptus robusta Smith）蜜和荔枝（Litchi chinensis Sonn.）蜜[27]进行比较，发现桉树脑、丙氧基-8-柏木烷、反式-二甲基-四氢-5，6-2H-吡喃-2-酮、正丙基、草酸、单酰胺、戊酯、2，3-二氢-4-甲基-呋喃、1，6-二甲基-4-（1-甲基乙基）-萘、6-异丙基-1，4-二甲基萘为香叶天竺葵蜂蜜特有的挥发性成分;六甲基-环三硅氧烷、顺式-α-三甲基-2-呋喃甲醇、5-乙烯基四氢呋喃、α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]缩水甘油、反式芳樟醇氧化物、顺式-芳樟醇、2，6，6-三甲 基-2-环己烯-1，4-二酮、6-乙烯基四氢-2，2，6-三甲基-2H-吡喃-3-醇、三醋酸甘油酯为美国薄荷蜂蜜特有的挥发性成分。通过对比发现，野坝子蜜、油菜蜜、洋槐蜜、椴树蜜、柠檬蜜、荔枝蜜、沙枣蜜、葵花蜜、棉花蜜等常见蜂蜜含有的共同挥发性成分为乙醇、苯甲醇、辛酸、壬醛、苯乙醛，其中乙醇和苯乙醛为香叶天竺葵蜂蜜、美国薄荷蜂蜜、野坝子蜜、油菜蜜、洋槐蜜、椴树蜜、柠檬蜜、荔枝蜜、沙枣蜜、葵花蜜、棉花蜜共有的挥发性成分。香叶天竺葵蜂蜜有较好的口感和特有的区别于苕子蜜、油菜蜜、洋槐蜜、椴树蜜、沙枣蜜、葵花蜜、棉花蜜、雪脂莲蜜、柠檬蜜、菊花蜜、枇杷蜜、益母草蜜、桉树蜜、荔枝蜜和野桂花蜜的挥发性成分7种;美国薄荷蜂蜜有区别于苕子蜜、油菜蜜、洋槐蜜、椴树蜜、沙枣蜜、葵花蜜、棉花蜜、雪脂莲蜜、柠檬蜜、菊花蜜、枇杷蜜、益母草蜜、桉树蜜、荔枝蜜、野坝子蜜和野桂花蜜的挥发性成分9种。

不是所有的挥发性成分都是致香成分，通过比较指纹图谱数据库中已收录GC-MS谱图的香原料数据后发现，在香叶天竺葵37种挥发性成分中属于致香物质的为癸醛、糠醛、壬醛;在美国薄荷蜂蜜35种挥发性成分中属于致香物质的为反式芳樟醇氧化物、顺式-芳樟醇、糠醛。

通过对比香叶天竺葵精油挥发性成分[28]与香叶天竺葵蜂蜜中挥发性成分发现，柠檬烯在精油中含量为0.44%，在蜂蜜中含量為0.001 75%，为香叶天竺葵精油与香叶天竺葵蜂蜜共有挥发性成分。通过对比美国薄荷精油挥发性成分[29]与美国薄荷蜂蜜中挥发性成分发现，顺式-芳樟醇在精油中含量为 0.54%，在蜂蜜中含量为0.003 8%，为美国薄荷精油与美国薄荷蜂蜜共有挥发性成分，同时也为致香成分。

4 结论

通过测定香叶天竺葵蜂蜜、美国薄荷蜂蜜的理化性质发现，2种蜂蜜均未检出麦芽糖、BFF酶、SMR、SMB、BS、SMX、四环素族、大环内酯类、双氢链霉素。利用气相色谱-质谱联用（GC-MS）法测定香叶天竺葵蜂蜜、美国薄荷蜂蜜的挥发性成分，并与苕子蜜、野坝子蜜及其他已有报道测定挥发性成分的常见蜂蜜进行对比，发现桉树脑、丙氧基-8-柏木烷、反式-二甲基-四氢-5，6-2H-吡喃-2-酮、正丙基、草酸、单酰胺、戊酯、2，3-二氢-4-甲基-呋喃、1，6-二甲基-4-（1- 甲基乙基）-萘、6-异丙基-1，4-二甲基萘为香叶天竺葵蜂蜜37种挥发性成分中特有的挥发性成分;六甲基-环三硅氧烷、顺式-α-三甲基-2-呋喃甲醇、5-乙烯基四氢呋喃、α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]缩水甘油、反式芳樟醇氧化物、顺式-芳樟醇、2，6，6-三甲基-2-环己烯-1，4-二酮、6-乙烯基四氢-2，2，6-三甲基-2H-吡喃-3-醇、三醋酸甘油酯为美国薄荷蜂蜜35种挥发性成分中特有的挥发性成分。癸醛、糠醛、壬醛为香叶天竺葵蜂蜜挥发性成分中的致香成分;反式芳樟醇氧化物、顺式-芳樟醇、糠醛为美国薄荷蜂蜜挥发性成分中的致香成分。

综合前人已有研究，香叶天竺葵为广泛使用的香料植物[18-19]，美国薄荷在前人已有报道中也多为香料植物[21]，笔者所在实验室之前的研究表明，香叶天竺葵也可作为蜜源植物[23]，香叶天竺葵和美国薄荷在开发利用及产品加工上仍有很大空间。

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