GC/MS分析黃花菜精油揮發性成分

郭曉玉，　陳　明，　張文龍，　韓龍洋，　袁新凱，　黃樹勇

(吉林煙草工業有限責任公司，吉林 延吉 133000)

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GC/MS分析黃花菜精油揮發性成分

郭曉玉，陳明，張文龍，韓龍洋，袁新凱，黃樹勇

(吉林煙草工業有限責任公司，吉林 延吉 133000)

摘要：采用同時蒸餾萃取法提取黃花菜干粉中的揮發油，通過GC/MS分析其揮發性成分，共分離鑒定出29種對卷煙有明顯致香作用的物質。其中，含量最高的是4-烯丙基苯甲醚(16.363 4 mg/g)，該物質有茴香和草香香氣，具有增加卷煙煙氣辛香，掩蓋雜氣的作用。

關鍵詞：同時蒸餾萃??；黃花菜；GC/MS；揮發性成分

天然煙用香料以其源自天然，各有效成分比例協調，綠色、環保、降害作用明顯的特點，在中式卷煙核心技術的形成中，其作用將會越來越重要，尤其是在改善卷煙嗅香與吸味，構筑卷煙獨特的口味和風格方面，作用更加明顯[1-3]。黃花菜，又名金針菜，學名萱草，屬百合科萱草屬，在中國醫學3 000多年的食療歷史中，被列為常用食療食品之一[4]，中醫認為黃花菜具有良好的保健功能[5]。黃花菜以一種功能性食品作為研究的重點，關于提取產物的功能性、保鮮、香味成分等研究較多，但是其作為獨特天然香原料的價值卻未得到體現[6-9]。同時，蒸餾萃取可以有效提取、分離和富集試樣中揮發性、半揮發性成分，其特點是水蒸氣蒸餾與溶劑萃取合二為一，減少了實驗步驟，縮短了分析時間，節省了萃取溶劑，且設備簡單[10-11]。

本試驗利用同時蒸餾萃取法萃取黃花菜香味物質，濃縮得到黃花菜精油，對香味成分進行分析，旨在為開發新型天然煙用香原料作有益的探索。

1材料與方法

1.1材料與試劑

黃花菜干粉末(延吉煙廠提供)；氯化鈉(天津市科密歐化學試劑有限公司，分析純)；二氯甲烷(天津市科密歐化學試劑有限公司，色譜純)；無水硫酸鈉(天津市科密歐化學試劑有限公司，分析純)；乙酸苯乙酯(天津市科密歐化學試劑有限公司，色譜純)。

1.2設備與儀器

SHB-Ⅲ型循環水式多用真空泵(鄭州長城科工貿有限公司)；電熱套(上海樹立儀器儀表有限公司)；RE-52AA旋轉蒸發器(上海亞榮生化儀器廠)；DLSB-5/10型低溫冷卻液循環泵(鄭州凱鵬實驗儀器有限公司)；7985A-5975C型GC-MS聯用儀(美國Agilent公司)。

1.3精油提取

稱取50 g黃花菜干粉末和50 g NaCl(質量比1:1)于1 000 mL圓底燒瓶中，加入500 mL去離子水(NaCl濃度為10%)，裝于同時蒸餾萃取裝置一側，用可控制電壓的電熱套進行加熱。裝置的另一端接裝盛有50 mL二氯甲烷的雞心瓶，將該瓶置于水浴鍋中加熱，水浴溫度60 ℃，同時蒸餾萃取2.5 h。除去有機溶劑，得到黃花菜精油，沉重計算精油得率。

1.4GC-MS定性定量分析條件

1) 樣品前處理去一定量的黃花菜精油，二氯甲烷溶解，加入乙酸苯乙酯溶液作為內標，過濾膜后，進行GC/MS定性定量分析。

2) 色譜柱DB-FFAP(60 m×250 μm×0.25 μm)；進樣口溫度250 ℃；進樣量1 μL；分流

比3∶1；載氣為He；升溫程序為初始溫度50 ℃保留5 min，5 ℃/min升溫至230 ℃保留15 min。傳輸線溫度260 ℃；EI源電子能量70 eV；電子倍增器電壓2 659 V；質量掃描范圍為全掃描；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；溶劑延遲9.40 min。

2結果與分析

2.1黃花菜精油中香味成分分析

通過GC-MS定性定量分析，得到黃花菜精油揮發性成分總粒子流圖(圖1)。用內標法對各香味組分定性定量結果見表1～8。表1～8對精油中各香味物質特征香氣及其在卷煙中的作用進行了描述[12-14]

圖1　黃花菜精油揮發性成分總粒子流圖

序號香味物質區別符號含量/(mg/g)特征香氣在卷煙中的作用1苯甲醇+0.1113微弱的蜜甜水果香氣煙用香精中作合成劑2橙花叔醇+0.9264花香,果香改善煙氣吃味3芳樟醇+0.0765既有紫丁香、鈴蘭與玫瑰的花香,又有木香、果香氣息改善吃味,增加豐滿度5苯乙醇+0.4480有花香味改進煙氣吃味6沉香螺醇-0.0950甜香,花香,檸檬味增加煙氣濃度6二氫香芹醇-0.4458留蘭香氣,有胡椒辛辣味增加煙氣豐滿度71-辛烯-3-醇-0.1456具有蘑菇、薰衣草、玫瑰和干草香氣改善煙氣吃味

注：+表示煙草和黃花菜精油共同含有物質，-表示黃花菜精油中特有，并對卷煙煙氣有改善作用的成分,下同。

由表1可知，黃花菜精油揮發性成分中含有7種醇類物質，含量最高的是橙花叔醇，其含量為0.926 4 mg/g。

表2　黃花菜精油中的酮類物質

由表2可知，黃花菜精油揮發性成分中含有1種酮類物質，其含量為0.698 0 mg/g。

表3　黃花菜精油中的酸類物質

由表3可知，黃花菜精油揮發性成分中含有3種酸類物質，含量最高的是正己酸，其含量為0.346 2 mg/g。

表4　黃花菜精油中的酯類物質

由表4可知，黃花菜精油揮發性成分中含有2種酸類物質，2種酸均是棕櫚酸衍生物，其含量分別為0.270 3和0.348 0 mg/g。

表5　黃花菜精油中的烴、醚類物質

由表5可知，黃花菜精油揮發性成分中含有7種烴、醚類物質，含量最高的是4-烯丙基苯甲醚，其含量為16.363 4 mg/g，在煙草行業中常作為添加劑使用，對卷煙煙氣有很好的修飾作用；其次是β-石竹烯，其含量為1.443 2 mg/g。

表6　黃花菜精油中的酚類物質

由表6可知，黃花菜精油揮發性成分中含有2種酚類物質，含量最高的是甲基丁香酚，其含量為1.558 4 mg/g，在煙草行業中常作為添加劑使用。

表7　黃花菜精油中的醛類物質

由表7可知，黃花菜精油揮發性成分中含有5種醛類物質，含量最高的是糠醛，其含量為0.959 2 mg/g，糠醛增加卷煙的烘烤香，但其在煙草中的含量僅為0.010 0 mg/g左右。

表8　黃花菜精油中的含氮雜環類物質

由表8可知，黃花菜精油揮發性成分中含有2種含氮雜環類香味物質，2種物質都是煙草的固有致香成分，其含量分別為0.126 3和0.242 9 mg/g。

由表1～8可知，從黃花菜精油中共鑒定出29種香氣物質，其中,有17種香味物質是煙草中的固有香味成分，有12種是黃花菜精油特有揮發性香味成分，29種香味物質均有助于提升卷煙煙氣香味品質或掩蓋雜氣，改善吃味等。在精油中含量最多的是4-烯丙基苯甲醚(16.363 4 mg/g)，其次甲基丁香酚(1.588 4 mg/g)、β-石竹烯(1.443 2 mg/g)，再次是糠醛(0.959 2 mg/g)、橙花叔醇(0.926 4 mg/g)等香味成分含量較高。

由圖2中可以看出，黃花菜精油中含有大量芳香族香味物質，對煙氣有明顯的致香貢獻。50 g原料能產約0.14 g精油，精油得率為0.28%。黃花菜精油中芳香類香味物質最多,占16.80%，其次是萜類和醇類,分別占2.245%、2.136%。

圖2　不同類型香味成分含量

3討論與結論

揮發油在植物體內不同部位的含量會因植物種類的不同而有很大差別[15]。有很多學者也做過相應的研究，如王月英等[16]和周紅艷[17]分別提取了梔子和朱頂紅根和葉部中的揮發油并對其化學成分進行分析；吳迪迪等[18]也對鮮茶梅花的揮發油及清除DPPH自由基的能力進行了分析。

用GC-MS技術對同時蒸餾萃取所得的黃花菜精油進行揮發性化學成分分析。分離鑒定出29種對卷煙有明顯致香作用的物質，并通過內標法計算各成分在精油中的含量。試驗分析結果表明：精油中含量最高的是4-烯丙基苯甲醚(16.363 4 mg/g)，該物質有茴香和草香香氣，具有增加卷煙煙氣辛香，掩蓋雜氣的作用。其次是甲基丁香酚(1.588 4 mg/g)，該物質有清甜的丁香-茴香辛香氣，似香石竹氣息，具有改善卷煙吃味，掩蓋雜氣的作用；β-石竹烯(1.443 2 mg/g)，該物質有辛香、木香、柑橘香、樟腦香，溫和的丁香香氣，可以改進和提升煙草的自然風味。另外,還有一些物質可以提高煙草的本香：氧化石竹烯(0.146 3 mg/g)，該物質具有龍涏香似的香韻，在香料煙煙葉中有一定的含量，是香料煙特征香氣的重要組成部分；植酮(0.698 0 mg/g)，該物質有烤煙香，增加煙草本香。

黃花菜精油揮發性成分中對卷煙煙氣有明顯作用的物質比較豐富，在卷煙中的應用理論上有較好的前景，但是具體的影響有待于進一步研究。

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GC/MS analysis of volatile components of essential oils in day lily

(.*)

(JilinTobaccoIndustrialCO.,LTD.,YanjiJilin133000,China)

Abstract：The volatile oil of dry powder of day lily was extracted by simultaneous distillation extraction method, the volatile components were analyzed by GC/MS, 29 aroma substances which had obvious effect on cigarettes were separated and identified. Among them, the highest level was 4-allyl benzene methyl ether (16.363 4 mg/g), it had fennel and grass aroma, and could increase cigarette smoke spicy and cover up the role of the mixed gas.

Key words:simultaneous distillation extraction method; day lily; GC/MS; volatile constituent

中圖分類號：Q949.718.2

文獻標識碼：A

文章編號：1004-7999(2016)01-0035-05

DOI:10.13478/j.cnki.jasyu.2016.01.007

作者簡介：郭曉玉(1979—)，女，吉林延吉人，工程師，研究方向為卷煙工藝。

收稿日期：2015-11-20基金項目： 中國煙草實業發展中心科技項目(ZYXY-2013-22)