桂花精油特征香氣成分研究

蔡炳彪，張鳳梅*，牛云蔚

1. 云南中煙工業有限責任公司技術中心（昆明 650231）；2. 上海應用技術大學香料香精技術與工程學院（上海 201418）

桂花（Osmanthus fragrants Lour）別稱木樨、丹桂、巖桂，屬木樨科常綠灌木或喬木，在中國分布廣泛，具有悠久的栽培歷史[1]。桂花品種繁多，具有代表性的有金桂、銀桂、丹桂、月桂4種。桂花是中國傳統的十大名花之一，也是重要的香花源經濟植物，被廣泛用于醫藥、食品、化妝品等行業[2]。桂花精油是我國特有產品，具有柔和、芬芳、令人愉悅的香氣。是一種高檔的花香類香料，目前尚不能人工合成[3]。鄭義等[4]研究桂花精油的微膠囊工藝，確定最優工藝：壁材阿拉伯膠與麥芽糊精配比1:2.5（g/g）、均質壓力40 MPa、進口風溫225 ℃、進料速度8 mL/min。陳培珍等[5]采用微波輔助-同時蒸餾萃取法對桂花精油的提取工藝進行優化，并采用氣相色譜-質譜（GC-MS）聯用對桂花精油化學成分進行分析鑒定，共分離出29種組分，其中相對含量最高的化合物是β-紫羅酮、α-紫羅蘭酮和順-芳樟醇氧化物。利用GC-MS和GC-O技術對4種不同產地的桂花精油的特征香氣物質進行分析，為桂花精油的開發和利用提供指導。

1 材料與方法

1.1 試驗原料

4種桂花精油：上海桂花精油（雅琪實業（上海）有限公司）、桂花CO2精油（上海頗黎貿易有限公司）、廣州桂花精油（廣州日化化工有限公司）、廣西桂花精油（橫縣瑞豐香料有限公司）。

1.2 試驗設備

氣相色譜-質譜聯用儀、7890 A氣相色譜儀（美國Agilent公司）；嗅覺檢測器（ODP，德國Gerstel公司）；PL 602-L電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 GC-MS測定條件

色譜條件：色譜柱，HP-INNOVAX毛細管柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣，He，流速1.0 mL/min；不分流模式；進樣口溫度250 ℃；升溫程序，初溫50 ℃，以5 ℃/min升至140 ℃，保持5 min，以3 ℃/min升至230 ℃，保持10 min。質譜檢測條件：EI電離源；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；四級桿溫度150 ℃；傳輸線溫度250 ℃；掃描模式，全掃描；掃描質量范圍，m/z 30～450 amu。

1.3.2 GC-O測定條件

GC-O分析條件：GC-O系統由帶有嗅聞口（ODP 2，GERSTEL）的GC-FID系統（Agilent，7890 A）組成。色譜條件：采用HP-Innowax色譜柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm）進行物質分離。采用和GC-MS分析相同的升溫條件。進樣量采用1:1分流的方式，一部分載氣進入FID檢測器，一部分直接進Olfactory Port嗅聞儀；進樣口溫度250 ℃；檢測器溫度280 ℃。

采用時間強度法，記錄香氣出現時間與香氣特征。由4名（2男2女）受過聞香訓練的實驗人員來實行聞香分析，3次重復。采用時間強度法，記下香氣產生時間和香氣特性，香氣強度可以分成0～5共6個程度。過程里，0代表沒有聞到氣味，1代表化合物香氣強弱不明顯，3代表香氣強弱程度中等，5代表香氣強弱十分強。每人對不同樣品進行3次聞香，每個樣品的香氣強弱是6次評香結果所計算出來的平均值[6]。

1.3.3 數據處理

定性分析：將化合物的質譜與Wiley7n Database（Agilent Technologies Inc）進行比對。

定量分析：采用面積歸一法分析物質進行定量，由各個化合物的峰面積與總峰面積的比值得出。

2 結果與分析

2.1 桂花精油的GC-MS分析

表1 不同產地桂花精油的GC-MS分析結果

從表1可以看出，4種產地的桂花精油共鑒定62種化合物，主要是酯類（16種）、醇類（13種）、萜烯類（8種）、酮類（6種）。上海桂花精油、桂花精油CO2、廣西桂花精油和廣州桂花精油分別含29，25，19和24種化合物。上海桂花精油、桂花精油CO2中含量最高的是酮類化合物，分別占總揮發性物質的47%和42%左右。廣西桂花精油中含量最豐富的物質是醇類，約占40%，廣州桂花精油中含量最高的化合物是酯類，約占41%。二氫-β-紫羅蘭酮是上海桂花精油和廣州桂花精油中含量最高的單體化合物，β-紫羅蘭酮是桂花精油CO2和廣西桂花精油中含量最高的單體化合物，這2種酮類都具有甜蜜的花香氣息。β-紫羅蘭酮、丙位癸內酯、十六酸乙酯、亞麻酸乙酯、芳樟醇、二氫-β-紫羅蘭酮是4種桂花精油共有的物質，且含量相對較高，其中β-紫羅蘭酮、二氫-β-紫羅蘭酮貢獻花香韻，丙位癸內酯、十六酸乙酯貢獻甜和果香，芳樟醇貢獻青香韻。

2.2 桂花精油的GC-O分析

通過GC-O從4種桂花精油中共分析出23種香氣活力化合物（表2）。其中，上海桂花精油、廣西桂花精油、桂花精油CO2和廣州桂花精油分別含有8，11，9和12種香氣活力化合物。β-石竹烯（木香）、乙酸葉醇酯（果香）、油酸乙酯（蠟、脂肪香韻）是上海桂花精油特有的香氣活力化合物。香茅醇（花香）、香葉醇（花香）、十六酸甲酯（脂肪氣息）是廣西桂花精油特有的香氣活力化合物。橙花醇具有愉悅的橙花和玫瑰香氣，是桂花精油CO2特有的香氣活力化合物。葉醇（青草香氣）、反式-2, 4-庚二烯醛（清香）、1-癸醇（甜香、花香）、α-松油醇（花香）、丁香酚（花香）是廣州桂花精油特有的香氣成分。香氣強度大于2的物質共有17種。其中，紫羅蘭酮類化合物具有甜蜜的紫羅蘭花、桂花氣息，苯乙醇具有柔和的玫瑰花香，它們貢獻了桂花精油的花香；β-蒎烯、正辛醛、葉醇、芳樟醇、石竹烯、α-松油醇具有綠色的氣息；丙位癸內酯、桃醛等貢獻了桂花精油的甜香、果香氣息。

表2 桂花精油的GC-O分析結果

3 結論

采用GC-MS/GC-O法對4種不同產地桂花精油的特征香氣物質進行分析。共鑒定出62種揮發性成分，主要包括酯類（16種）、醇類（13種）、萜烯類（8種）和酮類（6種）。其中，上海桂花精油含有最豐富的揮發性成分，共檢測到29化合物。GC-O從4種桂花精油中共檢測到23種香氣活力化合物，其中廣州桂花精油含有豐富的香氣活力化合物，共12種。