角豆提取物挥发性成分分析及应用研究

班强，张欣敏，董振山，吴晶晶，黄善松

角豆提取物挥发性成分分析及应用研究

班强，张欣敏，董振山，吴晶晶，黄善松

（广西中烟工业有限责任公司，广西 南宁 530001）

采用涡旋震荡辅助溶剂萃取角豆提取物挥发性成分，利用气相色谱质谱联用仪分析其挥发性成分组成及含量占比情况，共鉴定出27种成分，其中酯类挥发性成分种类最多，共有13种，角豆提取物主要成分为咖啡因和亚油酸乙酯，分别占比为46.71%和16.56%。

角豆提取物；挥发性成分；气相色谱质谱联用；酯类挥发性成分

角豆树( Ceratonia siliqua L ) 又称长角豆，分布于地中海沿岸、美国的加里佛尼亚及澳大利亚等地，主要种植在中国广西、四川、云南和广东等地[1]。角豆性含有天然多糖、多种维生素、蛋白质及微量元素，具有极高的营养价值和药用价值，适合胃病和心脏病患者长期食用，同时对预防感冒和咳嗽有良好的效果[2]。

将角豆用溶剂浸提，减压浓缩可得到角豆提取物。角豆提取物（Carob beanextract）呈淡绿色液体，易溶于水和乙醇。角豆提取物可作为食用香料、天然食物增稠剂和稳定剂，如在烟草制品中使用可改善和提升卷烟品质[3]。本文采用气相色谱-质谱联用法（GC-MS）对角豆提取物挥发性成分进行分析鉴定，以期掌握角豆提取物挥发性成分种类及含量，为角豆提取物的应用提供数据支持。

1 实验材料与方法

1.1 实验材料与仪器

实验材料与仪器如下：角豆提取物（广西中烟工业有限责任公司）、乙酸苯乙酯（色谱级，北京百灵威科技有限公司）、二氯甲烷（色谱级，天津迪马科技有限公司）；电子天平（EL 204，美国Mettler Toledo公司）、气相质谱联用仪（7890B/5977A，美国Agilent公司）、高速离心机（LG10-2.4A，北京京立离心机有限公司）、震荡器（QL-901型，梅特勒-托利多仪器有限公司）。

1.2 实验方法

1.2.1 内标溶液配制

称取乙酸苯乙酯0.05 g于100 mL容量瓶中，向容量瓶中加入色谱二氯甲烷定容，得到带内标的萃取剂。

1.2.2 角豆提取物挥发性成分的提取

精确称取3 g样品至50 mL离心管中，依次向离心管中加入10 mL蒸馏水、5 mL带内标的二氯甲烷萃取剂，经漩涡振荡器震荡5 min，使其充分混合，离心5 min（6 000 r/min），静置后取下层有机相，经有机滤膜过滤，待GC-MS进样分析。

1.2.3 气相色谱质谱条件

色谱柱为HP -5（60 m×0.25 mm×0.25 μm）；载气为氦气；柱流速为1.0 mL/min；进样口温度为280 ℃；分流比为5∶1；程序升温为初始温度45 ℃（保持2 min），以2 ℃/min升温至280 ℃（保持20 min）；进样量为1.0 μL。

电子轰击离子源（EI），电力电能为70 eV，电子倍增器电压为1 750 V，离子源温度为230 ℃，四极杆温度为150 ℃，传输线温度为280 ℃，溶剂延迟为7 min。

2 结果与讨论

角豆提取物GC-MS总离子流如图1所示。取适量角豆提取物萃取液进行气相色谱-质谱分析，记录谱图，按内标法以峰面积计算其含量。角豆提取物主要成分为咖啡因（46.71%）、亚油酸乙酯（16.56%）、亚麻酸乙酯（6.90%）、棕榈酸乙酯（6.67%）、油酸乙酯（5.36%）、棕榈酸（1.90%）、1，3，12-十九碳三烯（1.87%）、香兰素（1.79%），所有化学成分及含量如表1所示。

图1 角豆提取物GC-MS总离子流图

表1 角豆提取物化学成分含量表

序号英文名称中文名称含量/（μg·g-1）质量分数/（%） 1Ethyl levulinate乙酰丙酸乙酯7.980.23 2Sorbic acid山梨酸15.670.45 3Sotolon葫芦巴内酯16.370.47 4Phenylethyl alcohol苯乙醇3.520.10 5Styralyl acetate乙酸苏合香酯3.320.10 6Maltol麦芽酚8.720.25 75-Hydroxymethylfurfural5-羟甲基糠醛14.620.42 8Diethyl malate苹果酸二乙酯39.461.14 94-Ethyl-4H-1，2，4-Triazol-3-amine4-乙基-4H-1，2，4-三唑-3-胺7.940.23 10Diethyl Ltartrate酒石酸二乙酯50.611.46 11Vanillin香兰素62.051.79 12Undecanoic acid ethyl ester十一酸乙酯7.610.22 13Pinane蒎烷29.080.84 14Caffeine咖啡因1 623.2446.71 151-Methylbicyclo[6.4.0]dodecan-11-one1-甲基二环[6.4.0]十二烷-11-酮16.360.47 16Palmitic acid棕榈酸65.971.90 17Ethyl 9-hexadecenoate9-十六碳烯酸乙酯38.601.11 18Ethyl palmitate棕榈酸乙酯231.836.67 19Phytol植醇27.010.78 20Ehyl linoleate亚油酸乙酯575.3916.56 21Ethyl Oleate油酸乙酯186.365.36 22Ethyl linolenate亚麻酸乙酯239.766.90 23Ethyl stearate硬脂酸乙酯36.681.06 249，17-Octadecadienal9，17-十八碳二烯醛45.011.30 25Glyceryl monooleate油酸甘油酯14.570.42 26Linoleicalcohol亚麻醇42.721.23 271，3，12-Nonadecatriene1，3，12-十九碳三烯65.051.87

经GC-MS分析，共鉴定出27种成分。其中，咖啡因（46.71%）、亚油酸乙酯（16.56%）、亚麻酸乙酯（6.90%）、棕榈酸乙酯（6.67%）、油酸乙酯（5.36%）等成分构成了角豆提取物的主体香韵，这些主成分占角豆提取物挥发性成分总量的82.20%。咖啡因在食品加工中常作为苦味剂和兴奋剂；亚油酸乙酯和亚麻酸乙酯具有蜡质味[4-5]；棕榈酸乙酯具有微弱的、甜的、蜡质的香气[6]；油酸乙酯具有花果香气，带有微弱的、甜的、似油的味道[7]。角豆提取物可作为食用香料、天然食物增稠剂和稳定剂，常用于糖果、冰激凌、饮料和牙膏等各种产品中[8]；角豆提取物具有自然浓郁的香气，如添加于烟草制品中可有效改善和增强卷烟香气，增强透发力，提升卷烟品质；角豆提取物由于含有丰富的咖啡因，也可作为天然草本兴奋剂。

3 结论

为了了解角豆提取物的挥发性成分组成和含量，以涡旋震荡辅助溶剂萃取挥发性成分，并采用气相色谱-质谱联用法（GC-MS）对角豆提取物的挥发性成分进行定性定量分析，共检测出27种香味成分，为角豆提取物的合理使用提供科学依据。其主要成分为咖啡因、亚油酸乙酯、亚麻酸乙酯、棕榈酸乙酯、油酸乙酯等物质，占角豆提取物挥发性成分总量的82.20%，这些成分构成了角豆提取物的主体香韵。角豆提取物可用于食用香料、天然食物增稠剂和稳定剂，也可在烟草产品中使用来改善和提升卷烟香气，提高卷烟品质。

［1］潘志刚，游应天.中国主要外来树种引用栽培［M］.北京：科学出版社，1994.

［2］夏涛，刘华奇，李玉灵，等.长角豆中肌醇的提取工艺研究［J］.安徽农业科学，2013，41（24）：10112-10114.

［3］李小兰，张峻松，范忠，等.天然香料主成分手册［M］.北京：化学工业出版社，2018.

［4］黄伟.SDE/GC-MS法对两种不同葫芦巴浸膏香气成分的分析［J］.上海应用技术学院学报（自然科学版），2005，5（4）：80-83.

［5］董丽，蔡凌霜，朱书奎，等.固相微萃取与气相色谱/质谱法联用分析葫芦巴浸膏的挥发性成分［J］.武汉大学学报（理学版），2004，5（2）：20-25.

［6］朱怀远，庄亚东，张映，等.气相色谱-质谱法分析树苔浸膏的成分［J］.理化检验（化学分册），2012，48（11）：1326-1330.

［7］谢剑平.烟草香原料［M］.北京：化学工业出版社，2009.

［8］SECZYK L，SWIECA M.Effect of carob（Ceratonia siliqua L）flour on the antioxidant potential，nutritional quality，and sensory characteristics of fortified durum wheat pasta ［J］.Food Chemistry，2016（194）：634-642.

TS255

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.12.065

2095－6835（2020）12－0148－02

班强（1979—），男，助理工程师，主要从事调香及产品研发工作。

黄善松（1971—），男，高工，主要从事卷烟产品研发及产品品控工作。

〔编辑：严丽琴〕