氣質(zhì)聯(lián)用法分析辣椒籽油的化學(xué)成分

宋家芯，索化夷，鄭 炯，闞建全，*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400715；2.重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶400715；3.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險評估實(shí)驗(yàn)室，重慶400715）

氣質(zhì)聯(lián)用法分析辣椒籽油的化學(xué)成分

宋家芯1，2，3，索化夷1，2，3，鄭 炯1，2，3，闞建全1，2，3，*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400715；2.重慶市農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶400715；3.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險評估實(shí)驗(yàn)室，重慶400715）

以超臨界CO2提取的辣椒籽油為原料，采用溶液進(jìn)樣和頂空-固相微萃取方式進(jìn)樣，結(jié)合GC-MS分析，同時鑒定出主要化學(xué)成分和揮發(fā)性成分。研究結(jié)果表明：超臨界CO2提取辣椒籽油中共鑒定出62種成分，主要化學(xué)成分為亞油酸、油酸、棕櫚酸、辣椒堿、二氫辣椒堿、硬脂酸等，頂空-固相微萃取進(jìn)樣法鑒定出的主要揮發(fā)性成分為亞油酸、棕櫚酸、順-2，4a，5，6，7，8，9，9-八氫-3，5，5，-三甲-9-亞甲基-1H-苯并環(huán)庚烯、油酸、硬脂酸、異戊酸己酯、異草蒿腦、鄰羥基苯甲酸甲酯等。

辣椒籽油，頂空-固相微萃取，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用，化學(xué)成分，揮發(fā)性成分

辣椒（Capsicum annuum L.）是茄科辣椒屬植物，原產(chǎn)于中美洲和南美洲，現(xiàn)種植遍布全球，我國是著名的辣椒產(chǎn)地［1］。關(guān)于辣椒的研究主要集中在辣椒素和辣椒紅色素。辣椒籽占辣椒果實(shí)干重30%～60%，主要含有蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物（纖維素），還有少量的礦物質(zhì)。目前，國內(nèi)外學(xué)者對于辣椒籽油的研究，主要集中在辣椒籽油的提取工藝、理化性質(zhì)分析和生理功能的研究，其中，將超臨界CO2萃取技術(shù)應(yīng)用于辣椒籽油的提取較為成熟［2-3］。關(guān)于辣椒籽油成分測定，主要有LC法［4］測定辣椒素含量和GCMS法［5］測定脂肪酸的組成，Matth?us B等［6］測定10種辣椒籽油中生育酚和甾醇的含量，張甫生等［7］對辣椒籽油和精煉辣椒籽油的理化性質(zhì)進(jìn)行了研究，但是關(guān)于辣椒籽油的揮發(fā)性成分分析鮮有報道。因此，本研究以超臨界CO2提取的辣椒籽油為原料，分別采用溶液進(jìn)樣法和頂空-固相微萃?。℉S-SPME）進(jìn)樣，結(jié)合GC-MS進(jìn)行分離鑒定，對辣椒籽油的揮發(fā)和半揮發(fā)化學(xué)成分進(jìn)行分析，旨在更深入地研究辣椒籽油的化學(xué)成分組成和相對含量，同時進(jìn)一步了解辣椒籽油的揮發(fā)性成分，以期為辣椒籽油的研究開發(fā)提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，為油脂化學(xué)成分分析提供方法參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

超臨界CO2提取辣椒籽油 實(shí)驗(yàn)室自制（辣椒籽粉碎過60目篩，稱取300g裝入萃取釜，萃取壓力30～35MPa，分離釜1壓力6～8MPa，萃取溫度40～45℃，萃取時間100m in）；丙酮（色譜純） 成都市科龍化工試劑廠。

超臨界CO2萃取儀 江蘇華安超臨界萃取有限公司；HHS-24電熱恒溫水浴鍋 上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；SPME萃取瓶 美國Perkinelmer公司；固相微萃取手柄及50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭 美國Supelco公司；QP 2010型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（配有EI離子源） 日本島津公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 辣椒籽油溶液進(jìn)樣分析 稱取辣椒籽油0.5g溶解于10m L丙酮溶液中，此溶液直接進(jìn)樣進(jìn)行GCMS分析。

1.2.2 辣椒籽油的頂空-固相微萃取進(jìn)樣分析 稱取1g辣椒籽油樣品置于20m L SPME萃取瓶中，用聚四氟乙烯隔墊密封，在70℃水浴中加熱30min，然后用50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭插入瓶中吸附30min。

1.2.3 GC-MS分析條件 色譜柱為DB-5MS石英毛細(xì)柱（30m×0.25mm，0.25μm），載氣：He，流速1.0m L/m in，柱頭壓力68.9kPa。

溶液進(jìn)樣分析：進(jìn)樣口溫度：230℃；進(jìn)樣量：1μL；進(jìn)樣方式：分流進(jìn)樣；分流比：20∶1；升溫程序：80℃保持3min，先以20℃/min升至210℃，然后以1℃/min升至220℃，再以10℃/m in升至250℃，保持10m in。

頂空-固相微萃取分析：進(jìn)樣口溫度：230℃；解吸時間：5m in；PSS進(jìn)樣口設(shè)定為不分流進(jìn)樣方式；升溫程序：50℃保持3min，以5℃/min升至230℃，保持10m in。

質(zhì)譜條件：電子轟擊（EI）離子源；檢測器電壓：830eV；電離能70eV；離子源溫度：230℃；接口溫度：230℃；ACQ方式：Scan；掃描間隔：0.2s；掃描速度：2000u/s；質(zhì)量掃描范圍：35～400m/z。

1.2.4 揮發(fā)性成分的定性與定量分析 樣品中各未知揮發(fā)性成分的定性由計算機(jī)檢索與儀器所配制的NIST08.LIB和NIST 08s.LIB譜庫匹配，相似度大于85并參考相關(guān)文獻(xiàn)求得，采用面積歸一化法確定其相對含量［4］。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Origin（Version 8.6）軟件進(jìn)行處理與分析。

2 結(jié)果與分析

圖1（A、B）分別為辣椒籽油溶液直接進(jìn)樣分析和頂空-固相微萃取進(jìn)樣分析的GC-MS總離子流色譜圖，各組分的定性分析和相對含量計算結(jié)果見表1。

圖1 辣椒籽油溶液進(jìn)樣分析（A）和頂空-固相微萃取分析（B）總離子色譜圖Fig.1 TICs of solution injection of Paprika Seed oil（A）and HS-SPME of Paprika Seed oil（B）

表1 辣椒籽油化學(xué)成分的GC-MS分析結(jié)果Table 1 GC-MSanalytical results of the chemical composition of paprika seed oil

續(xù)表

續(xù)表

從表1可以看出，溶液直接進(jìn)樣分析鑒定出的主要成分為亞油酸、油酸、棕櫚酸、辣椒堿、二氫辣椒堿、硬脂酸、2-亞油酸甘油酸酯等，表明辣椒籽油主要化學(xué)成分是脂肪酸，其中不飽和脂肪酸占70%以上，這與EI-Adawy等［8］和桑林等［9］的測定結(jié)果基本一致。同時溶液進(jìn)樣法還鑒定出維生素E和β-谷甾醇等微量營養(yǎng)素，Matth?us B等［6］測定10種辣椒籽油中生育酚和甾醇的含量，同樣測定出維生素E和β-谷甾醇，但與本研究測定含量有一定差異，可能是辣椒籽品種和提取方式不同的原因。

在頂空-固相微萃取法中，參考Stanislau等［10］和Mazidaa等［11］方法并改進(jìn)，鑒定出的主要成分為亞油酸、油酸、棕櫚酸、順-2，4a，5，6，7，8，9，9-八氫-3，5，5，-三甲-9-亞甲基-1H-苯并環(huán)庚烯、硬脂酸、異戊酸乙酯、異草蒿腦、2-甲基十四烷、鄰羥基苯甲酸甲酯等，主要成分與溶液進(jìn)樣分析結(jié)果基本一致。在上述成分中，順-2，4a，5，6，7，8，9，9-八氫-3，5，5，-三甲-9-亞甲基-1H-苯并環(huán)庚烯是辣椒籽油的主要揮發(fā)性成分，無明顯氣味，熊學(xué)斌等［12］測定不同品種辣椒粉揮發(fā)性成分和朱曉蘭等［13］測得辣椒油中主要揮發(fā)成分中均含有此物質(zhì)。此外，異戊酸乙酯具有較強(qiáng)的辛辣味，常用于水果和煙草型香精；異草蒿腦具有類似大茴香香氣；鄰羥基苯甲酸甲酯具有冬青葉香味，其余成分香氣均較弱，因此辣椒籽油一般不具有特別強(qiáng)烈的香氣。

圖2 溶液進(jìn)樣和頂空-固相微萃取鑒定出辣椒籽油化合物數(shù)量Fig.2 Percentage of various Paprika Seed oil by solution-injection and HS-SPME

由圖2可知，兩種進(jìn)樣方法測定出辣椒籽油中的化合物有所不同，其中溶液進(jìn)樣分析鑒定出46種，頂空-固相微萃取進(jìn)樣分析鑒定出53種，兩種方法鑒定出的共有成分37種，共鑒定出62種化合物。結(jié)合表1和圖2可知，頂空-固相微萃取進(jìn)樣法主要鑒定辣椒籽油中烯烴類和酯類化合物，分別比溶液進(jìn)樣法多4種和3種；溶液進(jìn)樣法和頂空-固相微萃取進(jìn)樣法兩種方法鑒定出的酸類化合物主要是脂肪酸，分別占總流出物的72%和62.6%；溶液進(jìn)樣法還鑒定出辣椒堿類化合物，維生素E和β-谷甾醇，而頂空-固相微萃取進(jìn)樣法未檢出。得到以上結(jié)果的原因是，頂空-固相微萃取進(jìn)樣法采用50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取頭，用于分析C3～C20的揮發(fā)物和半揮發(fā)物，但由于辣椒素堿類化合物和甾醇類化合物均為高沸點(diǎn)極性化合物，揮發(fā)性較小，此法不能檢出，而溶液進(jìn)樣法正好彌補(bǔ)了頂空-固相微萃取進(jìn)樣法的不足，能夠分析高沸點(diǎn)的化合物。

3 結(jié)論

采用超臨界CO2萃取技術(shù)提取辣椒籽油，較溶劑提取方法而言，其最大優(yōu)點(diǎn)就是無溶劑殘留，能得到純凈的辣椒籽油。以此超臨界CO2提取的辣椒籽油為原料，采用溶液進(jìn)樣和頂空-固相微萃取進(jìn)樣方法，結(jié)合GC-MS對辣椒籽油的化學(xué)成分進(jìn)行分析，其中頂空-固相微萃取進(jìn)樣主要分析低沸點(diǎn)揮發(fā)性物質(zhì)，溶液進(jìn)樣法主要分析較高沸點(diǎn)的物質(zhì)，兩種方法相互補(bǔ)充，交叉驗(yàn)證，能夠比較準(zhǔn)確地分析出辣椒籽油的主要成分，尤其是揮發(fā)性成分。兩種進(jìn)樣方法共鑒定出了62種化合物，其中溶液進(jìn)樣分析鑒定出46種，頂空-固相微萃取進(jìn)樣分析鑒定出53種。結(jié)果表明：辣椒籽油的主要化學(xué)成分為亞油酸、油酸、棕櫚酸、硬脂酸等脂肪酸，還含有少量的甘油酯、辣椒素、維生素E和甾醇，辣椒籽油的主要揮發(fā)性成分為亞油酸、棕櫚酸、順-2，4a，5，6，7，8，9，9-八氫-3，5，5，-三甲-9-亞甲基-1H-苯并環(huán)庚烯、油酸、硬脂酸、異戊酸己酯、異草蒿腦、鄰羥基苯甲酸甲酯等。

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Analysis of chemical composition of paprika seed oil by GC-MS

SONG Jia-xin1，2，3，SUO Hua-yi1，2，3，ZHENG Jiong1，2，3，KAN Jian-quan1，2，3，*
（1.College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715，China；2.Chongqing Key Laboratory of Produce Processing and Storage，Chongqing 400715，China；3.Laboratory of Quality&Safety Risk Assessment for Agro-products on Storage and Preservationg（Chongqing），Ministry of Agriculture，Chongqing 400715，China）

Pap rika seed oil extracted by supercritical carbon-dioxide extraction（SCE）was used for material. GC-MS with Solution injection and headspace-solid phase micro-extraction（HS-SPME）was app lied to the analysis of chemical composition of paprika seed oil.And the main chemical com position especially the volatile compounds were identified.Research results showed that a total of 62 components were identified in the paprika seed oil，which were linoleic acid，oleic acid，palmitic acid，capsaicin，dihydrocapsaicin，stearic acid，etc.In HS-SPEM experiments，the main volatile compounds were linoleic acid，palmitic acid，（4aS）-2，4a，5，6，7，8，9，9a-Octahyd ro-3，5，5-trimethyl-9-methylene-1H-benzocyc lohep tene，following it were oleic acid，stearic acid，hexyl2-methylbutyrate，cis-anethol，2-carbomethoxyphenol，etc.

paprika seed oil；head space-solid phase micro-extraction；gas chromatography-mass spectrometry；chemical composition；volatile components

TS201.1

A

1002-0306（2015）08-0093-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.08.010

2014-09-27

宋家芯（1990-），男，碩士研究生，研究方向：食品化學(xué)與營養(yǎng)學(xué)。

*通訊作者：闞建全（1965-），男，教授，研究方向：食品化學(xué)與營養(yǎng)學(xué)、食品生物技術(shù)、食品安全與質(zhì)量控制。