甘肅和新疆產(chǎn)區(qū)孜然精油成分的比較

李大強，張 忠，畢 陽，王云飛，魏晉梅

（甘肅農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，甘肅蘭州 730070）

甘肅和新疆產(chǎn)區(qū)孜然精油成分的比較

李大強，張 忠，畢 陽*，王云飛，魏晉梅

（甘肅農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，甘肅蘭州 730070）

采用水蒸氣蒸餾法提取了甘肅和新疆兩地孜然籽精油，產(chǎn)率分別為2.38%和2.56%，用GC-MS聯(lián)機對精油進行成分分析，前者檢測出31個成分，鑒定了27個成分，主要成分2-蒈烯-10-醛，占總精油含量的40.239%，其次為枯茗醛（26.144%）和3-蒈烯-10-醛（16.882%）；后者檢測出27個成分，鑒定23個成分，主要成分2-蒈烯-10-醛，占總精油含量的44.338%，其次為枯茗醛（30.244%）和3-蒈烯-10-醛（12.861%）。含量和成分比較結(jié)果表明，新疆精油優(yōu)于甘肅精油。

孜然，精油，成分分析

孜然（Cuminum cyminum L.）原產(chǎn)于北非和地中海地區(qū)，現(xiàn)在印度、伊朗等中亞等國廣泛種植，新疆和甘肅是我國的主要產(chǎn)區(qū)[1]。孜然是重要的調(diào)味品，主要用于肉類烹調(diào)，同時還具有理氣開胃，驅(qū)風止痛的功效[2]。孜然精油是孜然種子中一類可隨水蒸氣蒸餾，具有一定芳香氣味且能在常溫下?lián)]發(fā)的油狀物質(zhì)，其主要成分為枯茗醛、2-蒈烯-10-醛、3-蒈烯-10-醛[3]。胡雪芳等研究新疆產(chǎn)孜然精油的主要成分[4]，但未對不同產(chǎn)區(qū)的精油進行比較。本研究采用水蒸汽蒸餾法提取兩產(chǎn)地孜然種子獲得精油，用GC-MS對精油成分進行分析，比較了兩產(chǎn)地的精油的成分和含量的差別，分析了產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

乙醚、無水硫酸鈉 均為分析純；孜然 敦玉孜然一號，分別產(chǎn)于新疆吐魯番市和甘肅酒泉市，由敦煌種業(yè)有限公司提供；蒸餾水。

水蒸汽蒸餾裝置 常州普天儀器制造有限公司；JY6002型電子天平 上海方瑞儀器有限公司；CN69M/FW80高效植物樣品粉碎機 北京中西遠大科技有限公司公司；GC6890N/MS5973N型氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀，HP-5ms氣相色譜毛細管柱（30m×0.25mm，0.25μm） 安捷倫科技有限公司；RE-2000A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海一凱儀器設(shè)備有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 精油的提取 參照李偉方法[1]，稱取粉碎孜然200g加入2000mL蒸餾水進行蒸餾，餾出液用冷凝水冷凝收集，然后用無水乙醚萃取，萃取液以無水硫酸鈉干燥后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑獲得精油，于4℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 精油的分析 色譜分析條件：氣相色譜毛細管柱：HP-5ms（30m×0.25mm，0.25μm）；升溫程序：初始溫度80℃，保留1min，以4℃/min速率升溫至180℃，再以8℃/min速率升溫到250℃，保留5min；載氣（氦氣）流量1mL/min，壓力2.4kPa，進樣量0.5μL；分流比60∶1。

質(zhì)譜分析條件：電子轟擊（EI）離子源；電離電壓70eV；離子源溫度260℃；母離子m/z 285；激活電壓1.5V；掃描質(zhì)量范圍30～600amu。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 全部實驗數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2003數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和SPSS 10.0.1.299進行顯著性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 兩地孜然精油產(chǎn)率的比較

通過對吐魯番市和酒泉市兩個地區(qū)的孜然精油含量的多次測定，得出兩組數(shù)據(jù)，表明甘肅和新疆兩地的孜然精油產(chǎn)率均在2.3%以上，但新疆精油產(chǎn)率比甘肅精油高0.18%，兩者具有顯著性差異（圖1）。

2.2 兩地孜然精油GC-MS分析

GC-MS分析得到的總離子流譜圖，如圖2所示分別為甘肅和新疆精油的總離子流譜圖。甘肅精油共檢測出31個成分，鑒定了占精油含量99.098%的27個成分（圖2A）。新疆精油共檢測出27個成分，鑒定了占精油含量99.367%的23個成分（圖2B）。各成分鑒定結(jié)果見表1。

圖1 甘肅和新疆產(chǎn)區(qū)孜然精油產(chǎn)率的比較Fig.1 Comparison of essential oil of cumin yields between Gansu and Xinjiang production areas

由表1可知，孜然精油主要由萜類化合物組成，包括萜醛，萜烯，萜醇。從化合物種類來看，兩地精油的共性主要成分均有2-蒈烯-10-醛，枯茗醛，3-蒈烯-10-醛，γ-松油烯，p-傘花烴，α-蒎烯等，但值得注意的是甘肅精油中有α-月桂烯，α-杜松烯，1，3，4-三甲基-3-環(huán)己烯基-1-甲醛，8，9-二氫紫蘇醛，薄荷-1，4-二烯-7-醇，β-金合歡烯，而新疆精油中則為β-崖柏烯，檸檬烯氧化物，檸檬烯氧化物，水芹醛等。從化合物的含量來看，新疆精油中2-蒈烯-10-醛和枯茗醛的含量分別比甘肅精油高4.099%和4.1%，而γ-松油烯、β-傘花烴和α-蒎烯分別比甘肅精油低1.414%、0.232%和1.526%。由此可見，兩產(chǎn)地的孜然精油主要成分基本相同，但含量存在差異。

表1 甘肅和新疆產(chǎn)孜然精油的組分比較Table 1 Comparison of essential oil of cumin components between Gansu and Xinjiang production areas

圖2 甘肅（A）和新疆（B）孜然精油的GC-MS總離子流圖Fig.2 The GC-MS total ion chromatogram of essential oil of cumin between Gansu（A）and Xinjiang（B）

本研究通過水蒸氣蒸餾法獲得的兩地孜然精油得率均在2.3%以上，該結(jié)果與李偉等[1]報道的結(jié)果基本一致。在水蒸氣蒸餾所得孜然精油成分中，值得注意的是甘肅產(chǎn)和新疆產(chǎn)孜然精油中的最主要成分是2-蒈烯-10-醛（40.239%，44.338%），第二成分是枯茗醛（26.144%，30.244%），這與閻建輝等[5]研究的孜然精油的主要成分為枯茗醛（32.26%）和藏花醛（26.49%）有所不同。Li等[6]利用水蒸氣蒸餾法提取了孜然精油，并通過GC及GC-MS分離鑒定出37種組分，其主要組分是：枯茗醛（36.31%）、枯茗醇（16.92%）、γ-萜品烯（11.14%）、藏花醛（10.87%）、對傘花烴（9.85%）、β-蒎烯（7.75%）。姜子濤[7]研究孜然精油的主要成分枯茗醛（37.18%），第2大成分為二氫枯茗醛（26.24%），然后是γ-松油烯（12.59%）和β-松油烯（11.49%）。Jalali-Heravi等[8]利用GC-MS結(jié)合OPR、DS-MCR-ALS等解析方法鑒定出孜然中的49種成分，其主要成分中含量最高的是2-甲基-3-苯基醛（32.27%），其次是γ-萜品烯（15.82%）、桃金娘烯醛（11.64%）、β-蒎烯（6.96%）、對傘花烴（6.03%）、2-蒈烯-10-醛（5.09%）。

通過以上文獻發(fā)現(xiàn)孜然精油的種類和含量各不相同，而在本研究中，兩產(chǎn)區(qū)孜然精油的產(chǎn)率，精油的種類和含量也都有差異。由于孜然品種、栽培條件、萃取方法、收獲季節(jié)以及儲藏條件都相同，因此產(chǎn)地氣候是出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因。相比于甘肅酒泉市，新疆吐魯番市日照充足，晝夜溫差大，優(yōu)越的光熱條件和獨特的氣候，特別適于孜然作物的生長。李伊莎[9]研究表明在較大的溫差下更有利于精油種類的豐富和精油質(zhì)量的提高，較高溫度比較低溫度更有利于茴香精油的形成。這是由于適宜的晝溫有利于光合產(chǎn)物的形成和積累，較低的夜溫可以有效控制呼吸對光合產(chǎn)物的消耗，從而有利于初生代謝產(chǎn)物向次生代謝產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化。姚雷等[10]對羅勒的研究表明高溫和長日照提高了精油的含量。這些與我們的研究結(jié)果是一致的，這說明適當?shù)沫h(huán)境脅迫可能會導致次生代謝產(chǎn)物的增加，對于孜然來說可能會誘導精油含量的增加。

3 結(jié)論

本研究采用水蒸氣蒸餾法萃取甘肅產(chǎn)和新疆產(chǎn)孜然精油，產(chǎn)率分別為2.38%和2.56%。GC-MS分析結(jié)果表明，2-蒈烯-10-醛和枯茗醛、3-蒈烯-10-醛、枯茗醛以及γ-松油烯、β-傘花烴、α-蒎烯共同構(gòu)成了兩地孜然精油的主要成分，但含量卻有所差異，總體來說新疆精油要優(yōu)于甘肅精油。

[1]李偉，封丹，陸占國.孜然精油成分及其抗菌作用[J].食品科技，2008（5）：182-185.

[2]胡林峰，李廣澤，李艷艷，等.孜然化學成分及其生物活性研究進展[J].西北植物學報，2005，25（8）：1700-1705.

[3]陸占國，封丹，李偉.孜然香氣與精油成分比較研究[J].香料香精化妝品，2008（2）：21-24.

[4]胡雪芳，戴蘊青，李淑燕，等.孜然精油成分分析及超臨界萃取聯(lián)合分子蒸餾純化效果研究[J].食品科學，2010，31（6）：230-234.

[5]閻建輝，唐課文，鐘明，等.氣相色譜-質(zhì)譜法測定孜然芹揮發(fā)油的化學成分[J].色譜，2002，20（6）：569-572.

[6]LI R，Jiang ZT.Chemical composition of the essential oil of Cuminum cyminum L.from China[J].Flavour and Fragrance Journal，2004，19（4）：311-313.

[7]姜子濤，樓雅靜，聶喜梅.孜然精油的化學成分及其提取工藝研究[J].中國調(diào)味品，1993（1）：11-13.

[8]Jalali H，Zekavat B，Sereshti H.Use of gas chromatographymass spectrometry combined with resolution methods to characterize the essential oil components of Iranian cumin and caraway[J].Journal of Chromatography A，2007，1143（2）：215-226.

[9]李伊莎.生長期和溫度對茴香生長和精油代謝的影響[D].呼和浩特：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學，2008.

[10]姚雷，高野泰吉，鈴木茂敏.羅勒在鹽脅迫條件下水分生理及精油含量的變化[J].上海農(nóng)學院學報，2000，18（2）：77-84.

Comparison of essential oil of cumin components between Gansu and Xinjiang production areas

LI Da-qiang，ZHANG Zhong，BI Yang*，WANG Yun-fei，WEI Jin-mei
（College of Food Science and Engineering，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China）

Essencial oil was extracted by steam distillation from cumin seeds of Gansu and Xinjiang production areas，and the oil yields reached 2.38%and 2.56%.The components of essential oils were determined with GC-MS，31 components were detected，27 components were identified in Gansu oil，the major components were 2-Carene-10-aldehyde（occupied 40.239%of total essential oil content），followed by cumin aldehyde（26.144%） and 3-Carene-10-aldehyde（16.882%）.Xinjiang oil was detected 27 components，identified 23 components，the major components were 2-Carene-10-aldehyde（44.338%），followed by cumin aldehyde（30.244%） and 3-Carene-10-aldehyde（12.861%）.By comparison the content and components of cumin essential oil from two production areas，Xinjiang’s essential oil showed better quality than Gansu’s.

Cuminum cyminum L.；essential oils；components analysis

TS221

A

1002-0306（2012）11-0141-03

2011－09－07 * 通訊聯(lián)系人

李大強（1986-），男，碩士研究生，研究方向：天然抗菌活性成分提取分離技術(shù)。

甘肅農(nóng)業(yè)大學盛彤笙科技創(chuàng)新基金（GSAU-STS-1239）。