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，白衛東

（1. 廣州百花香精香料公司，廣東廣州 510370；2. 仲愷農業工程學院輕工食品學院，廣東省嶺南特色食品工程技術研究中心，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、鎮痛、溶解膽結石、抗菌消炎和去除自由基等作用[1-2]，在食品和化妝品行業具有廣泛的應用價值[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國，生產柑橘油的原料充足，但在品種和質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化。以期通過研究國外生產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研究中心香精香料實驗室提供。

6890-5973型氣相色譜質譜聯用儀，美國安捷倫科技有限公司產品；CAR/PDMS SPME SAAB-57318型萃取頭，美國Supelco公司產品。

1.3.1 柑橘精油樣品預處理

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，將放入轉子，備用。

1.3.2 精油揮發性成分的萃取

恒溫磁力攪拌器設定40 ℃并預熱，再將預處理好的樣品放在恒溫磁力攪拌器上10 min左右預熱，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） 質譜條件。電離方式為EV，電子能量70 eV，燈絲發射電流為0.25 mA，離子源溫度為230 ℃，接口溫度為280 ℃，掃描質量范圍為50～550 m/z。

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

2 結果與分析

以E公司Orange 5 Fold Brazil為優化對象，優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為優化對象，優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，經計算機質譜數據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

（續表1）

從12種中分別鑒定出化合物102種揮發性成分，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為柑橘精油的萜氣。

酯類是12種精油中揮發性含量差異也較大，醇類是具有芳香的化合物，主要體現出香氣如酒香、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，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物質。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 結論

采用固相微萃取、GC-MS聯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種精油中揮發性含量差異最大的為萜烯類，說明萜烯類物質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為柑橘精油的萜氣。醇類是具有芳香的化合物，主要體現出如酒香、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%）。