不同種類柑橘精油香氣成分分析

鐘煉軍，錢 敏，任文彬 ，任玉婷，白衛(wèi)東

（1. 廣州百花香精香料公司，廣東廣州 510370；2. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東省嶺南特色食品工程技術(shù)研究中心，廣東廣州 510225）

柑橘精油是天然香料精油中的一大類，無色透明，具有誘人的橘香味，還具有祛痰、止咳、平喘、促進胃腸蠕動、促進消化液分泌、鎮(zhèn)痛、溶解膽結(jié)石、抗菌消炎和去除自由基等作用[1-2]，在食品和化妝品行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用價值[3-5]。

黃遠征等人[6]研究出不同品種的柑橘果皮精油主要化學(xué)成分都是檸檬烯，但品種不同含量有所差異。除了檸檬烯以外，不同植物精油中還含有不同的特征成分。例如，甜橙油中的δ-3-蒈烯和甜橙醛、酸橙油中乙酸芳樟醋、柚子油中的圓柚酮、檸檬油中的檸檬醛（橙花醛和香葉醛之和）、寬皮柑橘油中的百里香酚等。這些特征成分含量雖少，但對精油的質(zhì)量有較大的影響，同時還對精油摻假的檢出和植物種的鑒定有重要作用。

我國是僅次于美國和巴西的第三大柑橘生產(chǎn)國，生產(chǎn)柑橘油的原料充足，但在品種和質(zhì)量上與外國先進水平尚有較大差距。研究用GC-MS（Gas Chromatography-Mass Spectrometer） 法分析不同柑橘類精油香氣成分，并對試驗條件進行優(yōu)化。以期通過研究國外生產(chǎn)的不同品種的柑橘精油的香氣成分，為我國柑橘精油的進步提供參考。

1 材料與方法

檸檬精油：A公司阿根廷檸檬油、A公司意大利檸檬油、A公司加州檸檬油、E公司Lemon Italian、E公司Lemon Californian、E公司Lemon Arg；橙油：E 公司 Orange Valencia Type、E公司 Orange 5 Fold Brazil；青檸精油：E公司Lime Distilled Single Mexic Standard、E公司Lime Expressed Mexican；其他柑橘類精油：A公司墨西哥白檸檬油、E公司Grapefruit White Florida。

以上精油均為廣東省嶺南特色食品工程技術(shù)研究中心香精香料實驗室提供。

6890-5973型氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國安捷倫科技有限公司產(chǎn)品；CAR/PDMS SPME SAAB-57318型萃取頭，美國Supelco公司產(chǎn)品。

1.3.1 柑橘精油樣品預(yù)處理

用1 000 μL的移液槍吸取1 mL的精油樣品于15 mL透明頂空瓶中，再加入9 mL的超純水，將放入轉(zhuǎn)子，備用。

1.3.2 精油揮發(fā)性成分的萃取

恒溫磁力攪拌器設(shè)定40 ℃并預(yù)熱，再將預(yù)處理好的樣品放在恒溫磁力攪拌器上10 min左右預(yù)熱，最后插入氣相進樣針萃取15 min。

1.3.3 GC-MS分析條件

（1） 氣相色譜條件。色譜柱為HP-5（30 m×0.32 mm，0.5 μm），載氣為高純度氦氣，流速1.8 mL/min，色譜柱起始柱溫為45 ℃，以10 ℃/min升到100 ℃，保持1 min，然后以 2 ℃/min升到150 ℃，保持1 min，再以10 ℃/min升到250 ℃。進樣口溫度250 ℃，無分流進樣，檢測器溫度為230 ℃。

（2） 質(zhì)譜條件。電離方式為EV，電子能量70 eV，燈絲發(fā)射電流為0.25 mA，離子源溫度為230 ℃，接口溫度為280 ℃，掃描質(zhì)量范圍為50～550 m/z。

（3） 揮發(fā)性化合物的定性。將樣品揮發(fā)性化合物的氣相色譜（GC） 譜圖中洗脫峰的質(zhì)譜與NIST（National Institute of Standards and Technology）Library數(shù)據(jù)庫中已知化合物的質(zhì)譜數(shù)據(jù)進行比較和匹配，選取化合物的鑒定原則為匹配度高于80（最大值為100）。

2 結(jié)果與分析

以E公司Orange 5 Fold Brazil為優(yōu)化對象，優(yōu)化試驗方法的變量為樣品萃取溫度，萃取溫度分別選取30，40， 50 ℃。

萃取溫度30 ℃時總離子流圖見圖1，萃取溫度40 ℃時總離子流圖見圖2，萃取溫度50 ℃時總離子流圖見圖3，3個萃取溫度峰個數(shù)對比見圖4。

圖1 萃取溫度30 ℃時總離子流圖

圖2 萃取溫度40 ℃時總離子流圖

圖3 萃取溫度50 ℃時總離子流圖

圖4 3個萃取溫度峰個數(shù)對比

由以上3個萃取溫度下GC-MS圖對比可知，30 ℃時GC-MS圖的出峰很少，50 ℃時GC-MS圖12 min以后的出峰減弱。故選擇40 ℃為樣品萃取溫度。

以E公司Orange 5 Fold Brazil為優(yōu)化對象，優(yōu)化試驗方法的變量為樣品萃取頭，萃取頭分別選取65， 75， 100 μm。

萃取頭65 μm時總離子流圖見圖5，萃取頭75 μm時總離子流圖見圖6，萃取頭100 μm時總離子流圖見圖7，3個萃取頭峰個數(shù)對比見圖8。

圖5 萃取頭65 μm時總離子流圖

圖6 萃取頭75 μm時總離子流圖

圖7 萃取頭100 μm時總離子流圖

圖8 3個萃取頭峰個數(shù)對比

由以上3個型號的萃取頭所得的GC-MS圖對比可知，萃取頭為65 μm與100 μm時的GC-MS圖的出峰不如萃取頭75 μm時豐滿，故使用75 μm的萃取頭。

采用GC-MS法分析檢測12種柑橘精油中香氣成分，經(jīng)計算機質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫檢索與標準譜圖解析并對照參考文獻。

12種柑橘精油香氣成分種類及含量比較見表1。

表1 12種柑橘精油香氣成分種類及含量比較

（續(xù)表1）

從12種中分別鑒定出化合物102種揮發(fā)性成分，其中萜烯類43種、酯類11 種、醛類13 種、酮類12種、醇類23 種，化合物總體數(shù)目上差異不大，但不同品種精油中化合物具體含量差異較大。阿根廷檸檬簡稱阿根廷、意大利檸檬簡稱意大利、墨西哥白檸檬簡稱墨西哥、加州檸檬簡稱加州、Lemon Italian簡稱LI、Lemon Californian簡稱LC、Lemon Arg簡稱LARG、Lime Distilled Single Mexic Standard簡稱LDSMS、Lime Expressed Mexican簡稱LEM、Grapefruit White Florida簡稱 GWF、Orange Valencia Type簡稱OVT、恩格樂Orange 5 Fold Brazil簡稱O5FB。

12種精油中揮發(fā)性含量差異最大的為萜烯類，分別為75.02%，77.26%，79.44%，66.10%，76.99%，59.78%，43.24%，62.98%，58.10%，76.82%，66.66%，79.00%。萜烯類物質(zhì)對精油的香氣具有重要貢獻。檸檬、橘子品種中化合物種類最多，含量也最高。對個體香氣成分而言，相對含量較高的化合物有蒎烯、右旋萜二烯、雙戊烯、蒈烯、萜品烯、沒藥烯。一些化合物在12個品種中含量差異甚大，有的甚至未檢出，如香橙烯在Lime Expressed Mexican品種中含量為0.03%，而在其他11個品種中未檢出，這些萜烯類化合物主要表現(xiàn)為柑橘精油的萜氣。

酯類是12種精油中揮發(fā)性含量差異也較大，醇類是具有芳香的化合物，主要體現(xiàn)出香氣如酒香、木香、清香等香氣。加州檸檬中酯類含量最高，為2.11%，Orange Valencia Type中酯類含量最低（0.02%）。

醇類化合物是具有甘甜與助香劑的主要來源物質(zhì)，醇類帶來的芳香氣味會使整個感官更加豐滿，醇類化合物也是酯類化合物的前驅(qū)物質(zhì)。醇類化合物的含量差別也較大，墨西哥白檸檬含量達9.59%，Lemon Arg含量最少為0.42%。

3 結(jié)論

采用固相微萃取、GC-MS聯(lián)用法分析不同柑橘類精油香氣成分，對樣品處理方法進行了摸索，得出萃取溫度40 ℃，萃取頭為75 μm時萃取香氣成分較好。采用上述方法，對12種柑橘精油中香氣成分進行分析，共得出102種揮發(fā)性成分，其中萜烯類43種、酯類11 種、醛類13 種、酮類12種、醇類23 種，化合物總體數(shù)目上差異不大，但不同品種精油中化合物具體含量差異較大，12種精油中揮發(fā)性含量差異最大的為萜烯類，說明萜烯類物質(zhì)對精油的香氣具有重要貢獻。檸檬、橘子品種中化合物種類最多，含量也最高。對個體香氣成分而言，相對含量較高的化合物有蒎烯、右旋萜二烯、雙戊烯、蒈烯、萜品烯、沒藥烯。一些化合物在12個品種中含量差異甚大，有的甚至未檢出，如香橙烯在Lime Expressed Mexican品種中含量為0.03%，而在其他11個品種中未檢出，這些萜烯類化合物主要表現(xiàn)為柑橘精油的萜氣。醇類是具有芳香的化合物，主要體現(xiàn)出如酒香、木香、清香等香氣。加州檸檬中酯類含量最高，為2.11%，Orange Valencia Type中酯類含量最低（0.02%）。