基于非極性溶劑萃取的白蘭花7個開花階段風味物質成分分析

胡榮鎖　盧少芳　徐飛　劉紅　谷風林

摘要：研究旨在明確非極性溶劑萃取白蘭花開花過程7個不同階段花被片中風味物質，以便為白蘭花的工業化利用提供參考。本實驗利用正己烷萃取，GC-MS檢測其風味組分，并使用保留指數和NIST譜庫對化合物進行定性驗證。實驗結果表明：共檢出化合物64種，相同化合物19種，含量最高的為芳樟醇，其含量為15.64%～47.26%。化合物數量最多的為烷類，其次為酯類，含量最多的為醇類，占總含量的40.00%～55.49%。開花過程化合物含量變化與醇類一致。

關鍵詞：白蘭花；正己烷；開花階段；風味物質；成分分析

中圖分類號：S38 文獻標志碼：A 論文編號：cjas15030012

0引言

白蘭花（Miehelia alba），又名黃桷蘭、白緬桂、白蘭、把蘭等，為木蘭科含笑屬植物。白蘭的花性溫，味苦辛，具止咳，化濁之功。其揮發油成分（葉蒸餾水溶液）對慢性支氣管炎有較好的療效，有效率達81.9%。白蘭花也是中國熏制花茶的重要原料，也可用于提取香精。

國內外學者先后對白蘭花揮發油成分進行了研究，主要是利用各種溶劑萃取和固相微萃取并GC-MS分析白蘭花揮發油，同時研究了白蘭花的藥理作用。對白蘭花開花過程風味分析，郭素枝IlO-n]已進行了初步研究，利用固相微萃取研究其揮發性風味組分。對以前研究內容概括可知，對白蘭花風味組分研究并不全面不系統，僅能反應部分特性，特別是對開花過程中風味組分分析。

前期已利用弱極性溶劑二氯甲烷（極性值3.40）對開花過程風味組分進行了分析。本實驗擬將利用非極性溶劑正己烷（極性值0.06）對白蘭花開花過程風味組分進行分析，并對溶劑差異進行簡略分析。系統全面地研究白蘭花開花過程風味物質變化，探明白蘭花花開各階段風味化合物構成和含量變化，避免因萃取劑造成的差異，對確定白蘭花采摘時期、白蘭花中芳樟醇提取和白蘭花綜合利用具有指導意義。

1材料與方法

1.1材料

白蘭花采摘自3年樹齡白蘭花樹，采摘時間為上午8：00，中國熱帶農業科學院香料飲料研究所基地種植。將白蘭花開花過程分為7個不同階段，分別為：（1）苞片包裹著花被片，苞片和花被片都呈綠色；（2）苞片包裹著花被片，苞片黃色，花被片略帶黃白色，靠近花柄處略帶綠色；（3）苞片剛脫落，花被片黃白色，尚未開放；（4）花被片略微張開；（5）花被片完全張開；（6）花被片完全張開，花被片柄處略褐變；（7）花被片用手碰即脫落。二氯甲烷、無水硫酸鈉等均為AR級，阿拉丁公司。正構烷烴為C7-C30，購自sigma公司。7890AGC-5975CMS氣質聯用系統，美國Agilent公司；HS-100型自動進樣器，瑞士CTC公司。研究試驗于2014年在中國熱帶農業科學院香料飲料研究所進行。

1.2實驗方法

1.2.1樣品前處理使用正己烷對白蘭花開花期7個不同階段的花被片浸提萃取。用4g花被片加50mL溶劑浸提12h，以保證浸提充分完全，浸提結束后添加無水硫酸鈉除去水分。使用旋轉蒸發儀在30℃40r/min條件下濃縮白蘭花浸提液。收集濃縮液，并使用正己烷沖洗濃縮瓶，定容到5mL。

1.2.2GC/MS檢測

（1）GC/MS條件。進樣口溫度是250℃；柱初始溫40℃，保持3min，以3℃/min升溫至200℃，然后以4℃/min程序升溫到250℃。DB-5MS（30.0m×250.0μm×0.25μm），載氣為氦氣；流量1.0mL/min不分流進樣，進樣量為1μL。

（2）質譜條件。離子源為EI源，四級桿溫度150℃，離子源溫度為230℃，掃描范圍：35～350amu。色譜庫：NIST08。積分開始時間為5.000min，以避免溶劑峰。

2結果與分析

2.1化合物鑒別分析

對化合物鑒別采用NIST08質譜庫對照和結合保留指數數據庫，同時參考國內外白蘭花研究成果，對化合物進行定性驗證分析。使用峰面積歸一化法確定白蘭花化合物的含量，白蘭花7個不同開花階段化合物組成和含量見表1。

課題組還進行了白蘭花相同條件下二氯甲烷萃取實驗，該研究結果與本此實驗結果有較大差異。正己烷萃取檢測出化合物64種，而二氯甲烷萃取檢出化合物54種；含量最高化合物均為芳樟醇，除芳樟醇外，其他化合物含量相差不大，芳樟醇正己烷萃取占總含量的15.64%～47.26%，而二氯甲烷萃取占總含量的61.82%～82.09%，由此可知芳樟醇二氯甲烷萃取效果顯著高于正己烷萃取效果。

在前期實驗中，酊劑乙酸乙酯提取和白蘭花超臨界提取，芳樟醇含量分別達到了67.51%和70.42%，而陰干和冷凍干燥含量分別為7.50%和17.61%，可見在長時間陰干過程中芳樟醇散失較為嚴重，而冷凍干燥芳樟醇含量較低，其散失機理尚不明確。

7個不同開花階段峰面積分布見圖1。化合物在花綻放前（第一階段一第二階段）處于積累和轉化階段，在花被片綻放前后（第三階段一第四階段）含量最高，綻放后（第五階段一第七階段）隨著時間延長，化合物含量逐漸減少。

2.2化合物組分分析

利用正己烷共檢出化合物64種，其中最多的為烷烴25種（占化合物總量的39.1%），其次為酯類12種（占18.8%），醇類7種（占10.1%），未知物6種為（占9.4%），其他8類10種（占15.6%）。化合物種類和數量在7個不同開花階段呈現動態變化見表2和圖2，種類變化最顯著的為烷類和酯類，其他10類化合物變化較小；相同化合物數量為19種，化合物數量最多在第三階段為53種，第四階段雖化合物總含量與第三階段相近，但由于花被片綻放，風味散失，化合物種類減少。

2.3化合物含量變化趨勢分析

正己烷萃取的12類化合物和對比圖變化趨勢見圖3，由圖可知含量最高化合物為醇類，其含量與其他化合物之和類似，變化趨勢與總含量變化一致。在第一至第二階段除烷烴外含量變化均為降低趨勢，烷烴化合物含量增加可能是由于其化合物數量由8種增加至15種。

3討論與結論

3.1溶劑極性與化合物種類和含量的關系

二氯甲烷為弱極性溶劑（極性值3.40），正己烷為非極性溶劑（極性值0.06），根據相似相容原理，極性相近的溶解性強。在同樣原料、同樣實驗處理，二氯甲烷萃取化合物54種，正己烷萃取化合物64種，相同化合物23種，由此可知若使用極性溶劑（甲醇，極性值6.60）和強極性溶劑（水，極性值10.2）萃取白蘭花肯定還會有新的化合物出現，因此白蘭花化合物種類至少在95種以上。

相同化合物在不同極性溶劑萃取條件下，其含量也不同，由此可知差異化合物在白蘭花中含量最大值，該系列研究避免了溶劑極性的單一性，如芳樟醇，在利用二氯甲烷萃取含量遠大于正己烷萃取含量。下一步將利用甲醇和水對白蘭花中風味物質進行提取，系統的分析白蘭花中化合物構成和最大含量。

3.2化合物含量及組成與開花過程的關系

正己烷萃取化合物種類最多為烷類和酯類，酯類在開花過程中變化與一般開花規律類似，而烷類在前三階段化合物種類迅速增加，由8種增加至22種，而第四階段花被片開放以后化合物種類將為10種，可知在花開過程中烷類化合物散失較為嚴重，可知烷類化合物也是白蘭花特征香氣重要的組成部分。

芳樟醇為白蘭花特征香氣的主要成分，在花被片綻放期（第三階段）占總含量的82.09%（二氯甲烷提取），它使白蘭花有濃甜的木質氣息，似玫瑰木，既有紫丁香與玫瑰的花香，又有木香和果香，是重要的香精香料原料，同時具有醫療保健、抗病毒、抗菌以及鎮靜的作用，經濟利用價值極高。據李吉來等研究表明，在白蘭葉中也同樣有芳樟醇的存在，占總含量的69.65%，因此白蘭葉也可以作為芳樟醇提取的重要資源。