改進(jìn)型Clevenger裝置提取檸檬果皮精油及成分分析

傅曼琴，肖更生，陳于隴，吳繼軍，徐玉娟*，陳衛(wèi)東*

改進(jìn)型Clevenger裝置提取檸檬果皮精油及成分分析

傅曼琴，肖更生，陳于隴，吳繼軍，徐玉娟*，陳衛(wèi)東*

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，農(nóng)業(yè)部功能食品重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510610）

研究Clevenger裝置改進(jìn)前后對(duì)尤力克檸檬精油提取率和精油成分的影響；采用改進(jìn)型Clevenger裝置分別提取了青檸、尤力克、艾倫尤力克、費(fèi)米耐勞、無(wú)籽里斯本5個(gè)不同檸檬品種的果皮精油，通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜法對(duì)其進(jìn)行成分分析和結(jié)構(gòu)鑒定，得到不同品種的檸檬果皮精油成分的指紋圖譜。結(jié)果表明，Clevenger裝置改進(jìn)后尤力克檸檬精油的提取率增加了63.37%，且對(duì)精油揮發(fā)性成分種類無(wú)顯著影響；5 個(gè)檸檬品種中分別檢測(cè)到51、50、41、43 種和42 種揮發(fā)性成分，主要為烯烴類、醇類、醛類、酯類以及少量的酸類和酮類。烯烴類物質(zhì)是各個(gè)品種精油成分中最主要的組分，其中特征香氣成分D-檸檬烯相對(duì)含量最高，β-蒎烯、γ-松油烯次之。品種間差異較大，除了含有32 個(gè)共有成分之外，每個(gè)品種都存在自身特有的揮發(fā)性成分。

檸檬；精油；氣相色譜-質(zhì)譜法

Clevenger裝置是用于常壓條件下水蒸餾提取揮發(fā)油的玻璃儀器，在揮發(fā)油分離管的位置無(wú)冷凝水通過(guò)，收集揮發(fā)油的溫度較高，導(dǎo)致一些沸點(diǎn)低的揮發(fā)性成分損失，本實(shí)驗(yàn)采用改進(jìn)型Clevenger裝置即在揮發(fā)油收集管部位加冷凝裝置，提取檸檬果皮精油，提高檸檬果皮精油的提取率。

檸檬（Citrus limon (L.) Burm. f.），又稱檸果、洋檸檬、益母果等，蕓香科柑橘屬植物。檸檬果皮富含揮發(fā)油，氣味清香，可提振精神并改善循環(huán)系統(tǒng)，增強(qiáng)免疫力，特別有益于皮膚保養(yǎng)，對(duì)于美白淡斑、平衡油脂、青春痘等均有一定療效[1-2]。香氣是評(píng)價(jià)檸檬感官品質(zhì)的主要指標(biāo)，因此研究不同品種檸檬果皮精油中香氣組分，對(duì)于檸檬感官品質(zhì)的評(píng)價(jià)和進(jìn)一步開發(fā)檸檬天然產(chǎn)品具有重要作用。

檸檬精油組分繁多，具有抗氧化[3]、抗菌[4]、抗癌[5]、驅(qū)蟲[6]等多種活性，天然安全無(wú)毒，廣泛用于食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香精香料、化妝品、飼料添加劑等行業(yè)。影響檸檬果實(shí)果皮精油揮發(fā)性成分的因素主要有品種、氣候和栽培技術(shù)等。美國(guó)、阿根廷、土耳其、墨西哥等國(guó)是檸檬主要栽培國(guó)家，關(guān)于檸檬精油揮發(fā)性成分的研究國(guó)外起步較早[7]。檸檬精油的主要成分為檸檬烯、α-蒎烯、β-蒎烯、γ-松油烯和檸檬醛等[8]；有銅離子和氧氣等催化劑存在情況下，α-蒎烯、β-蒎烯和γ-松油烯等易發(fā)生氧化[9]，導(dǎo)致精油變質(zhì)；Lund等[10]研究表明，與冷榨法相比，水蒸餾法提取 的檸檬精油中含有較高的水溶性含氧風(fēng)味成分；檸檬精油作為增香劑應(yīng)用于飲料、食品、化妝品和日用品時(shí)，其成分的分子特點(diǎn)和物化特性對(duì)于食品的穩(wěn)定性和風(fēng)味形成具有重要作用[11]；另外，Vaio等[12]研究了意大利西西里和坎帕尼亞兩地的18種檸檬品種，以探究不同品種的精油成分與其抗氧化性的關(guān)系；Jayaprakash等[13]研究了巴基斯坦青檬的精油成分以及其抑制結(jié)腸癌細(xì)胞的增殖作用；Aboelhadid等[14]通過(guò)體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究表明，檸檬精油具有較強(qiáng)的殺螨蟲活性。由于植物精油的化學(xué)組分和提取率受品種、產(chǎn)地、提取部位、提取方法、貯存條件[15]等諸多因素影響較大，因此，分析和鑒定來(lái)源不同的檸檬果皮精油任務(wù)繁重。本實(shí)驗(yàn)首先對(duì)比研究不同的提取裝置對(duì)尤力克果皮精油提取率及其成分的影響，然后采用改進(jìn)型Clevenger裝置提取青檸、尤力克、艾倫尤力克、費(fèi)米耐勞、無(wú)籽里斯本5個(gè)檸檬品種的果皮精油，并通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）法結(jié)合NIST譜庫(kù)對(duì)各個(gè)品種的精油成分加以分析鑒定，以期為檸檬種植栽培和檸檬精油的綜合利用提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮檸檬于2015年5月購(gòu)自廣州市水果批發(fā)市場(chǎng)，經(jīng)廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所陳于隴副研究員鑒定為青檸（Citrus hystrix）、尤力克（Eureka）、艾倫尤力克（Allen Eureka）、費(fèi)米耐勞（Femminello）、無(wú)籽里斯本（seedless Lisbon）。

甲醇（色譜純） 美國(guó)Tedia公司；無(wú)水Na2SO4（分析純） 天津市大茂化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

Clevenger裝置、改進(jìn)型Clevenger裝置 廣州精科儀器有限公司；6980N/5975B GC-MS聯(lián)用儀 美國(guó)Agilent公司；ME204分析天平 瑞士Mettler公司；YH系列電熱器 江蘇近湖鎮(zhèn)教學(xué)儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

選取成熟度一致的新鮮檸檬，去果肉，稱取果皮150 g左右，適當(dāng)剪碎，分別置于Clevenger裝置和改進(jìn)型Clevenger裝置燒瓶?jī)?nèi)，緩緩加熱至沸，保持沸騰2 h，停止加熱，冷卻后讀取精油的體積，收集精油，無(wú)水Na2SO4干燥后用甲醇稀釋，待測(cè)。以上操作重復(fù)3 次，求平均值。改進(jìn)前、后的Clevenger裝置如圖1所示[16]。

圖1 Clevenger裝置（a）和改進(jìn)型Clevenger裝置（b）圖Fig. 1 Clevenger apparatus (a) wand its improved version (b)

1.3.2 GC條件

色譜柱：J&W DB-5MS石英毛細(xì)柱（30 m× 0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：起始柱溫40 ℃，以10 ℃/min的速率升溫到70 ℃，保持3 min，然后以3 ℃/min的速率升溫到190 ℃，保持2 min，再以10 ℃/min的速率升溫到250 ℃，保持3 min；載氣（He）流速1.0 mL/min；壓力2.4 kPa；進(jìn)樣量1.0 μL；分流比20∶1。

1.3.3 MS條件

電子電離源；電子能量70 eV；傳輸線溫度275 ℃；離子源溫度230℃；母離子m/z 285；激活電壓1.5 V；質(zhì)量掃描范圍m/z 50～450。

1.3.4 精油提取率計(jì)算和精油成分定性定量分析

精油提取率按下式計(jì)算：

定性分析：應(yīng)用GC-MS聯(lián)用儀進(jìn)行分析鑒定，并利用C6～C20正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間計(jì)算各個(gè)色譜峰的保留指數(shù)。運(yùn)用計(jì)算機(jī)譜庫(kù)（NIST 06、Wiley 7.0）進(jìn)行初步檢索及資料分析，再結(jié)合文獻(xiàn)的保留指數(shù)進(jìn)行比對(duì)，并進(jìn)行人工譜圖解析，確認(rèn)揮發(fā)性物質(zhì)的各個(gè)化學(xué)組成。

定量分析：采用總離子流圖峰面積歸一化法求取各成分相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 Clevenger裝置改進(jìn)前、后對(duì)尤力克檸檬精油提取率的影響

圖2 Clevenger裝置和改進(jìn)型Clevenger裝置對(duì)尤力克檸檬果皮精油的提取率Fig. 2 Essential oil yields from lemon peels extracted by Clevenger apparatus (CT) and its improved version (ICT)

如圖2所示，改進(jìn)前、后鮮檸檬果皮精油的提取率分別為1.01%、1.65%，增加了63.37%，表明改進(jìn)型Clevenger裝置能夠顯著提高檸檬果皮精油的提取率（P＜0.05）。因此，改進(jìn)后的Clevenger裝置在精油收集管的位置增加的一次冷凝水循環(huán)有利于提高精油提取率。2.2 Clevenger裝置改進(jìn)前、后對(duì)尤力克檸檬果皮精油成分的影響

圖3 Clevenger裝置（a）和改進(jìn)型Clevenger裝置（b）提取的檸檬果皮精油揮發(fā)性成分的總離子流圖Fig. 3 Total ion chromatogram of headspace volatile compounds from lemon peels extracted by CT and ICT

由圖3可知，Clevenger裝置和改進(jìn)型Clevenger裝置所提取尤力克檸檬果皮精油揮發(fā)性成分總離子流色譜圖幾乎一致，經(jīng)對(duì)比，其中均分別檢測(cè)出20種烯烴類、9種醇類、7種醛類、4種酯類和1種酮類物質(zhì)。各類型揮發(fā)性成分的相對(duì)含量見表1，總體上改進(jìn)型Clevenger裝置所提取的精油中烯烴類物質(zhì)的相對(duì)含量（88.09%）高于Clevenger裝置（86.58%），醇類（5.19%）、醛類（4.16%）、酯類（1.61%）和酮類（0.04%）物質(zhì)的相對(duì)含量均低于Clevenger裝置，但是統(tǒng)計(jì)分析表明，二者無(wú)顯著性差異。因此，Clevenger裝置的改進(jìn)不會(huì)對(duì)檸檬果皮精油的組成產(chǎn)生影響，并且能提高精油提取率，尤其是提高沸點(diǎn)低的烯烴類物質(zhì)的提取。

表1 Clevenger裝置和改進(jìn)型Clevenger裝置提取的檸檬果皮精油各類成分的相對(duì)含量Table1 Relative contents of essential oils volatiles from lemon peels extracted by CT and ICT

王偉等[17]采用超聲波輔助溶劑法提取檸檬果皮精油，提取率達(dá)到2.43%，但是該方法需用乙醚、正己烷和石油醚等有機(jī)溶劑，在提取所得的精油中易存在有機(jī)溶劑殘留，影響精油的質(zhì)量。林洪斌等[18]優(yōu)化了微波輔助水蒸氣法提取檸檬精油工藝，結(jié)果表明400 W微波處理4 min，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2% NaCl時(shí)，檸檬精油提取率為0.33%，低于本實(shí)驗(yàn)方法的提取率（1.65%）。

2.3 不同品種檸檬果皮精油主要揮發(fā)性成分

在青檸、無(wú)籽里斯本、尤力克、費(fèi)米耐勞、艾倫尤力克果實(shí)果皮精油中分別分離出55、52、44、48、45個(gè)主要色譜峰。采用NIST 06譜庫(kù)分別對(duì)各色譜峰進(jìn)行檢索并比較，選擇匹配度高的檢索結(jié)果，用面積歸一法計(jì)算相對(duì)含量，其揮發(fā)性成分及相對(duì)含量見表2。

表2 5 種檸檬果皮精油揮發(fā)性成分及相對(duì)含量Table2 Relative contents of essential oil volatiles from peels of five lemon cultivars

續(xù)表2

檸檬不同品種果實(shí)果皮精油成分種類及相對(duì)含量存在差異，在青檸、無(wú)籽里斯本、尤力克、費(fèi)米耐勞和艾倫尤力克果實(shí)果皮中分別檢測(cè)出51、50、41、43、42種揮發(fā)性成分，分別占總峰面積的97.77%、99.56%、99.53%、99.54%和99.66%。5個(gè)檸檬品種中，共有成分為烯烴類、醇類、醛類和酯類，烯烴類物質(zhì)相對(duì)含量最高，相對(duì)含量均超過(guò)總峰面積的65%。除萜烯類物質(zhì)外，醇類和醛類均占較大比例，酯類次之。5個(gè)檸檬品種中同時(shí)被檢測(cè)到且相對(duì)含量超過(guò)1%的物質(zhì)有D-檸檬烯、β-蒎烯、香葉醇、α-檸檬醛和β-檸檬醛。與前人的研究結(jié)果一致[19-20]。

圖4 5 個(gè)檸檬品種果實(shí)果皮精油成分種類及相對(duì)含量Fig. 4 Volatile components and their relative contents in 5 lemon cultivars

何朝飛等[21]檢出檸檬果皮主要香氣成分是萜烯、醛類、酯類、醇類和酚類等多種含氧化合物，特征香氣成分有D-檸檬烯、β-蒎烯、α-萜品烯、γ-萜品烯、香檜烯、檸檬醛、順-香葉醇、香葉烯、β-羅勒烯、香葉醇、芳樟醇等，達(dá)幾十種之多，每種物質(zhì)對(duì)香氣的貢獻(xiàn)大小不是依據(jù)相應(yīng)含量高低而定，而是取決于香氣閾值[22]。精油成分的種類和含量會(huì)因品種、氣候、栽培條件、成熟度不同而有所差異[23]。

2.4 不同檸檬品種果皮精油特征香氣成分分析比較

2.4.1 烯烴類化合物

烯烴類化合物是檸檬果皮精油揮發(fā)性成分中相對(duì)含量最高的一類，不同檸檬品種中相對(duì)含量呈顯著差異（表1）。在青檸、無(wú)籽里斯本、尤力克、費(fèi)米耐勞和艾倫尤力克果實(shí)果皮中分別檢測(cè)出23、22、20、22、20種烯烴類物質(zhì)，相對(duì)含量分別為77.55%、65.79%、86.58%、87.70%和86.69%。烯烴類物質(zhì)中均以D-檸檬烯相對(duì)含量最高（分別為52.38%、58.90%、64.37%、66.31%和63.18%），β-蒎烯相對(duì)含量次之（分別為10.09%、1.58%、7.06%、5.69%和7.21%），2種成分在不同檸檬品種果皮中的相對(duì)含量均有不同程度差異。α-蒎烯、β-水芹烯、β-月桂烯、蒈烯、γ-松油烯、石竹烯、α-香檸檬烯7種物質(zhì)在5個(gè)不同檸檬品種果皮精油中的相對(duì)含量均大于0.1%。朱春華等[24]報(bào)道2個(gè)萊檬品種（小萊檬和塔希提）中均以D-檸檬烯含量最高（含量分別為44.51%、39.82%）；γ-萜品烯（含量分別為8.51%、14.39%）、β-蒎烯（含量分別為10.39%、5.53%）次之；α-蒎烯、β-香葉烯、異松油烯、β-甜沒藥烯4種物質(zhì)在3個(gè)不同檸檬品種果實(shí)精油中檢出，含量均大于0.1%且達(dá)到極顯著水平[15]。烯烴類化合物中的異松油烯、α-甜沒藥烯、β-甜沒藥烯等成分雖然相對(duì)含量不高，但其對(duì)檸檬精油香氣成分貢獻(xiàn)也比較大[12]。β-羅勒烯在檸檬葉片精油中含量較高，但很少在果皮精油中檢出，具有草香、花香并伴有橙花油氣息的羅勒烯，在小萊檬中檢出α型和β型（0.04%、0.27%），本實(shí)驗(yàn)在無(wú)籽里斯本檸檬果皮精油中檢測(cè)出特征香氣成分β-羅勒烯（0.18%），可能與品種、廣東的地理位置以及氣候條件有關(guān)[25]。

2.4.2 醇類化合物

醇類物質(zhì)是檸檬果皮精油揮發(fā)性成分的主要組分，僅次于烯烴類物質(zhì)。在青檸、無(wú)籽里斯本、尤力克、費(fèi)米耐勞和艾倫尤力克果實(shí)果皮中分別檢測(cè)出14、14、9、10、10種醇類物質(zhì)，相對(duì)含量分別為9.49%、12.71%、6.03%、4.52%和5.16%。芳樟醇、4-松油醇、α-松油醇、香茅醇、香葉醇、環(huán)丙基甲醇和α-甜沒藥醇是5個(gè)品種的共有成分。青檸果皮精油中的芳樟醇、4-松油醇、α-松油醇、環(huán)丙基甲醇和α-甜沒藥醇的相對(duì)含量顯著高于其他品種（P＜0.05）。薄荷醇和畢橙茄醇為青檸果皮精油在特有的香氣成分，且相對(duì)含量均超過(guò)0.1%。橙花醇、環(huán)己甲醇、2-羥基-5-甲基環(huán)己醇為無(wú)籽里斯本檸檬果皮精油中獨(dú)有的特征香氣成分[26]，且相對(duì)含量均超過(guò)0.7%。

2.4.3 醛類化合物

醛類物質(zhì)也是檸檬果皮精油揮發(fā)性成分的主要組分。在青檸、無(wú)籽里斯本、尤力克、費(fèi)米耐勞和艾倫尤力克檸檬果實(shí)果皮精油中均檢測(cè)出7種醛類物質(zhì)，相對(duì)含量分別為5.90%、18.24%、4.93%、4.55%和5.79%。其中α-檸檬醛和β-檸檬醛相對(duì)含量較高，均超過(guò)1.5%；醛類物質(zhì)對(duì)檸檬香氣有重要貢獻(xiàn)，特別是α-檸檬醛和β-檸檬醛具有愉悅香氣，是檸檬精油特征香氣的主要成分[27]。

2.4.4 酯類、酮類和酸類化合物

酯類物質(zhì)雖然相對(duì)含量較低，但對(duì)檸檬精油香氣也有一定的貢獻(xiàn)，大多酯類具有特殊的水果香味，是柑橘香氣的主要組成部分。在青檸、無(wú)籽里斯本、尤力克、費(fèi)米耐勞和艾倫尤力克檸檬果實(shí)果皮精油中供檢出5種酯類化合物，相對(duì)含量分別為4.65%、2.66%、1.94%、2.77%和1.98%。除4種共同酯類物質(zhì)外，在無(wú)籽里斯本檸檬果皮精油中檢測(cè)到2-丁烯酸甲酯（0.12%）。

除費(fèi)米耐勞檸檬外，其他4 個(gè)檸檬品種均檢測(cè)到少量香芹酮（0.04%～0.07%）。此外，在青檸中檢測(cè)出香葉酸（0.06%），在青檸和無(wú)籽里斯本檸檬果皮精油中檢測(cè)到棕櫚酸，相對(duì)含量分別為0.05%和0.10%。

從5 個(gè)檸檬品種揮發(fā)性成分來(lái)看，不同品種之間差異較大，尤力克、艾倫尤力克和費(fèi)米耐勞主要以烯烴類為主，青檸次之，無(wú)籽里斯本檸檬果皮精油中烯烴類物質(zhì)顯著低于其他品種，但是其醇類和醛類物質(zhì)顯著高于其他品種。果實(shí)的香氣形成受品種、氣候、栽培技術(shù)、土壤、成熟度等多種因素的影響[28-29]，不同品種果實(shí)香氣成分存在較大差異，同一品種不同成熟度的果實(shí)香氣成分也不盡相同[30]。

3 結(jié) 論

本研究采用改進(jìn)型Clevenger裝置即在揮發(fā)油收集管部位加冷凝裝置可顯著提高檸檬果皮精油的提取率（增加了63.37%），為檸檬果皮精油的提取及成分分析提供了新方法。

GC-MS分析青檸、無(wú)籽里斯本、尤力克、費(fèi)米耐勞和艾倫尤力克5個(gè)檸檬品種果皮精油成分，結(jié)果表明共有成分為烯烴類、醇類、醛類和酯類，相對(duì)含量均超過(guò)總峰面積的65%。烯烴類物質(zhì)是檸檬果皮精油中的主要揮發(fā)性成分，特征香氣物質(zhì)D-檸檬烯相對(duì)含量最高，β-蒎烯相對(duì)含量次之。青檸和無(wú)籽里斯本檸檬中烯烴類化合物總相對(duì)含量顯著低于其他3 個(gè)品種。無(wú)籽里斯本果皮中醇類和醛類化合物相對(duì)含量最高（顯著高于其他4 個(gè)品種），青檸次之。而青檸的酯類物質(zhì)（4.65%）相對(duì)含量顯著高于其他4 個(gè)品種。無(wú)籽里斯本果皮精油含有β-羅勒烯（0.18%）、橙花醇（3.19%）、環(huán)己甲醇（1.65%）、2-羥基-5-甲基環(huán)己醇（0.77%）、2-丁烯酸甲酯（0.12%）等多種獨(dú)有的特征香氣成分。不同檸檬品種的精油成分存在差異，這些理論為檸檬果皮的精深加工綜合利用提供理論依據(jù)。

本研究檢出的揮發(fā)性物質(zhì)總量占總峰值的90%以上，最高的達(dá)99.66%，尚有少量未鑒定的成分，其中是否存在未知的特征香氣成分，以及檸檬果皮精油中鍵合態(tài)香氣物質(zhì)的種類及相對(duì)含量與呈香物質(zhì)相關(guān)性及生物合成途徑均有待進(jìn)一步研究。

[1] ALI B, AL-WABEL N A, SHAMS S, et al. Essential oils used in aromatherapy: a systemic review[J]. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 2015, 5(8): 601-611. DOI:10.1016/j.apjtb.2015.05.007.

[2] BAKKALI F, AVERBECK S, AVERBECK D, et al. Biological effects of essential oils: a review[J]. Food and Chemical Toxicology, 2008, 46(2): 446-475. DOI:10.1016/j.fct.2007.09.106.

[3] MISHARINA T A, TERENINA M B, KRIKUNOVA N I, et al. Antioxidant properties of lemon essential oils[J]. Oxidation Communications, 2011, 34(1): 146-154.

[4] CALO J R, CRANDALL P G, O’BRYAN C A, et al. Essential oils as antimicrobials in food systems-a review[J]. Food Control, 2015, 54: 111-119. DOI:10.1016/j.foodcont.2014.12.040.

[5] SOBRAL M V, XAVIER A L, LIMA T C, et al. Antitumor activity of monoterpenes found in essential oils[J]. The Scientific World Journal, 2014, 2014: 953451. DOI:10.1155/2014/953451.

[6] NERIO L S, OLIVERO-VERBEL J, STASHENKO E. Repellent activity of essential oils: a review[J]. Bioresource Technology, 2010, 101(1): 372-378. DOI:10.1016/j.biortech.2009.07.048.

[7] ROUSEFF R L, PEREZ-CACHO P R, JABALPURWALA F. Historical review of citrus f avor research during the past 100 years[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2009, 57(18): 8115-8124. DOI:10.1021/jf900112y.

[8] MacLEOD W D, MCFADDEN W H, BUIGUES N M. Lemon oil analysis. Ⅱ. gas-liquid chromatography on a temperatureprogrammed, long, open tubular column[J]. Journal of Food Science, 2006, 31(4): 591-594. DOI:10.1111/j.1365-2621.1966.tb01910.x.

[9] NGUYEN H, CAMPI E M, JACKSON W R, et al. Effect of oxidative deterioration on flavour and aroma components of lemon oil[J]. Food Chemistry, 2009, 112(2): 388-393. DOI:10.1016/ j.foodchem.2008.05.090.

[10] LUND E, BRYAN W L. Composition of lemon oil distilled from commercial mill waste[J]. Journal of Food Science, 2006, 41(5): 1194-1197. DOI:10.1111/j.1365-2621.1976.tb14415.x.

[11] RAO J, McCLEMENTS D J. Impact of lemon oil composition on formation and stability of model food and beverage emulsions[J]. Food Chemistry, 2012, 134: 749-757. DOI:10.1016/j.foodchem.2012.02.174. [12] VAIO C D, GRAZIANI G, GASPARI A, et al. Essential oils content and antioxidant properties of peel ethanol extract in 18 lemon cultivars[J]. Scientia Horticulturae, 2010, 126(1): 50-55. DOI:10.1016/ j.scienta.2010.06.010.

[13] JAYAPRAKASHA G K, MURTHY K N C, UCKOO R M, et al. Chemical composition of volatile oil from Citrus limettioides and their inhibition of colon cancer cell proliferation[J]. Industrial Crops and Products, 2013, 45: 200-207. DOI:10.1016/j.indcrop.2012.12.020.

[14] ABOELHADID S M, MAHROUS L N, HASHEM S A, et al. In vitro and in vivo effect of Citrus limon essential oil against sarcoptic mange in rabbits[J]. Parasitology Research, 2016, 115(8): 3013-3020. DOI:10.1007/s00436-016-5056-8.

[15] RAUT J S, KARUPPAYIL S M. A status review on the medicinal properties of essential oils[J]. Industrial Crops and Products, 2014, 62: 250-264. DOI:10.1016/j.indcrop.2014.05.055.

[16] CHEN Y L, WU J J, XU Y J, et al. Effect of second cooling on the chemical components of essential oils from orange peel (Citrus sinensis)[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2014, 62(35): 8786-8790. DOI:10.1021/jf501079r.

[17] 王偉, 馬斌, 高劍, 等. 超聲波輔助法提取檸檬皮中香精油的工藝研究[J]. 廣州化工, 2016, 44(12): 102-104.

[18] 林洪斌, 曹東, 陳燕, 等. 微波輔助水蒸氣法提取檸檬精油工藝研究[J]. 中國(guó)釀造, 2015, 34(3): 76-79.

[19] 朱春華, 李進(jìn)學(xué), 高俊燕, 等. GC-MS分析檸檬不同品種果皮精油成分[J]. 現(xiàn)代食品科技, 2012, 28(9): 1223-1227.

[20] FEDERICA S, CLARA C, ROSARIA C, et al. Volatile fraction composition and biological activity of lemon oil (Citrus limon L. Burm.): comparative study of oils extracted from conventionally grown and biological fruits[J]. Journal of Essential Oil Research, 2012, 24(2): 187-193. DOI:10.1080/10412905.2012.659518.

[21] 何朝飛, 冉玥, 曾林芳, 等. 檸檬果皮香氣成分的GC-MS分析[J]. 食品科學(xué), 2013, 34(6): 175-179.

[22] CHIDA M, YAMASHITA K, IZUMIYA Y, et al. Aroma impact compounds in three citrus, oils: cross-matching test and correspondence analysis approach[J]. Journal of Food Science, 2006, 71(1): S54-S58. DOI:10.1111/j.1365-2621.2006.tb12406.x.

[23] HOSNI K, ZAHED N, CHRIF R, et al. Composition of peel essential oils from four selected Tunisian Citrus species: evidence for the genotypic influence[J]. Food Chemistry, 2010, 123(4): 1098-1104. DOI:10.1016/j.foodchem.2010.05.068.

[24] 朱春華, 高俊燕, 李進(jìn)學(xué), 等. 檸檬和萊檬果皮精油揮發(fā)性成分分析[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā), 2012, 24(11): 1565-1570.

[25] CHENG H, QIN Z H, GUO X F, et al. Geographical origin identif cation of propolis using GC-MS and electronic nose combined with principal component analysis[J]. Food Research International, 2013, 51(2): 813-822. DOI:10.1016/j.foodres.2013.01.053.

[26] ARGYROPOULOS D, MüLLER J. Changes of essential oil content and composition during convective drying of lemon balm (Melissa officinalis L.)[J]. Industrial Crops and Products, 2014, 52: 118-124. DOI:10.1016/j.indcrop.2013.10.020.

[27] MEHL F, MARTI G, BOCCARD J, et al. Differentiation of lemon essential oil based on volatile and non-volatile fractions with various analytical techniques: a metabolomic approach[J]. Food Chemistry, 2014, 143(2): 325-335. DOI:10.1016/j.foodchem.2013.07.125.

[28] POIANA M, GERALDINA A, DONATELLA A, et al. Alcoholic extracts composition from lemon fruits of the Amalf-Sorrento Peninsula[J]. Journal of Essential Oil Research, 2006, 18(4): 432-437. DOI:10.1080/10412905.2006.9699133.

[29] LOTA M L, SERRA D D R, TOMI F, et al. Chemical variability of peel and leaf essential oils of mandarins from Citrus reticulata, Blanco[J]. Biochemical Systematics and Ecology, 2000, 28(1): 61-78. DOI:10.1016/S0305-1978(99)00036-8.

[30] SCHIPILLITI L, DUGO P, BONACCORSI I, et al. Authenticity control on lemon essential oils employing gas chromatography-combustionisotope ratio mass spectrometry (GC-C-IRMS)[J]. Food Chemistry, 2012, 131(4): 1523-1530. DOI:10.1016/j.foodchem.2011.09.119.

Volatile Components of Lemon Peel Essential Oils Extracted by An Improved Clevenger Apparatus

FU Manqin, XIAO Gengsheng, CHEN Yulong, WU Jijun, XU Yujuan*, CHEN Weidong*
(Key Laboratory of Functional Foods, Ministry of Agriculture, Guangdong Key Laboratory of Agricultural Products Processing, Sericultural and Agri-Food Research Institute, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510610, China)

In the present study, the yield and volatile components of essential oils from lemon peel (Eureka lemon) extracted by a Clevenger apparatus with and without improvement were investigated. The improved Clevenger apparatus was adopted to extract essential oils from peels of five lemon cultivars grown in Guangzhou (Guangdong Province, China). The volatile components were analyzed structurally characterized by using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). The results indicated that the improved apparatus gave 63.37% higher essential oil yield than the unimproved one, while having no effects on the types of essential oil volatiles. A total of 51, 50, 41, 43 and 42 components were detected from Citrus hystrix, Eureka, Allen Eureka, Femminello and seedless Lisbon, respectively, consisting mainly of alkenes, alcohols, aldehydes and esters along with small amounts of acids and ketones. Alkenes were the most dominant compounds in all the essential oils with the characteristic component D-limonene being the most abundant, followed by β-pinene and γ-terpinene. There were significant differences in the volatile components of peel essential oils from different lemon varieties. Except for 32 common components, each cultivar contained unique volatile components.

lemon; essential oil; gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)

10.7506/spkx1002-6630-201702028

TS255.2

A

1002-6630（2017）02-0170-06

傅曼琴, 肖更生, 陳于隴, 等. 改進(jìn)型Clevenger裝置提取檸檬果皮精油及成分分析[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(2): 170-175. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201702028. http://www.spkx.net.cn

FU Manqin, XIAO Gengsheng, CHEN Yulong, et al. Volatile components of lemon peel essential oils extracted by an improved Clevenger apparatus[J]. Food Science, 2017, 38(2): 170-175. (in Chinese with English abstract)

10.7506/ spkx1002-6630-201702028. http://www.spkx.net.cn

2016-06-28

廣東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（2015A030310284；2015A030312001）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201503142-03）；“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2015BAD16B09）；廣東省農(nóng)業(yè)攻關(guān)項(xiàng)目（2015A020209065）

傅曼琴（1985—），女，副研究員，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：fumanqin84@126.com

*通信作者：徐玉娟（1974—），女，研究員，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：xyj6510@126.com陳衛(wèi)東（1961—），男，研究員，學(xué)士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。E-mail：Gzcwd79@163.com