角豆提取物揮發性成分分析及應用研究

班強，張欣敏，董振山，吳晶晶，黃善松

角豆提取物揮發性成分分析及應用研究

班強，張欣敏，董振山，吳晶晶，黃善松

（廣西中煙工業有限責任公司，廣西 南寧 530001）

采用渦旋震蕩輔助溶劑萃取角豆提取物揮發性成分，利用氣相色譜質譜聯用儀分析其揮發性成分組成及含量占比情況，共鑒定出27種成分，其中酯類揮發性成分種類最多，共有13種，角豆提取物主要成分為咖啡因和亞油酸乙酯，分別占比為46.71%和16.56%。

角豆提取物；揮發性成分；氣相色譜質譜聯用；酯類揮發性成分

角豆樹( Ceratonia siliqua L ) 又稱長角豆，分布于地中海沿岸、美國的加里佛尼亞及澳大利亞等地，主要種植在中國廣西、四川、云南和廣東等地[1]。角豆性含有天然多糖、多種維生素、蛋白質及微量元素，具有極高的營養價值和藥用價值，適合胃病和心臟病患者長期食用，同時對預防感冒和咳嗽有良好的效果[2]。

將角豆用溶劑浸提，減壓濃縮可得到角豆提取物。角豆提取物（Carob beanextract）呈淡綠色液體，易溶于水和乙醇。角豆提取物可作為食用香料、天然食物增稠劑和穩定劑，如在煙草制品中使用可改善和提升卷煙品質[3]。本文采用氣相色譜-質譜聯用法（GC-MS）對角豆提取物揮發性成分進行分析鑒定，以期掌握角豆提取物揮發性成分種類及含量，為角豆提取物的應用提供數據支持。

1 實驗材料與方法

1.1 實驗材料與儀器

實驗材料與儀器如下：角豆提取物（廣西中煙工業有限責任公司）、乙酸苯乙酯（色譜級，北京百靈威科技有限公司）、二氯甲烷（色譜級，天津迪馬科技有限公司）；電子天平（EL 204，美國Mettler Toledo公司）、氣相質譜聯用儀（7890B/5977A，美國Agilent公司）、高速離心機（LG10-2.4A，北京京立離心機有限公司）、震蕩器（QL-901型，梅特勒-托利多儀器有限公司）。

1.2 實驗方法

1.2.1 內標溶液配制

稱取乙酸苯乙酯0.05 g于100 mL容量瓶中，向容量瓶中加入色譜二氯甲烷定容，得到帶內標的萃取劑。

1.2.2 角豆提取物揮發性成分的提取

精確稱取3 g樣品至50 mL離心管中，依次向離心管中加入10 mL蒸餾水、5 mL帶內標的二氯甲烷萃取劑，經漩渦振蕩器震蕩5 min，使其充分混合，離心5 min（6 000 r/min），靜置后取下層有機相，經有機濾膜過濾，待GC-MS進樣分析。

1.2.3 氣相色譜質譜條件

色譜柱為HP -5（60 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣為氦氣；柱流速為1.0 mL/min；進樣口溫度為280 ℃；分流比為5∶1；程序升溫為初始溫度45 ℃（保持2 min），以2 ℃/min升溫至280 ℃（保持20 min）；進樣量為1.0 μL。

電子轟擊離子源（EI），電力電能為70 eV，電子倍增器電壓為1 750 V，離子源溫度為230 ℃，四極桿溫度為150 ℃，傳輸線溫度為280 ℃，溶劑延遲為7 min。

2 結果與討論

角豆提取物GC-MS總離子流如圖1所示。取適量角豆提取物萃取液進行氣相色譜-質譜分析，記錄譜圖，按內標法以峰面積計算其含量。角豆提取物主要成分為咖啡因（46.71%）、亞油酸乙酯（16.56%）、亞麻酸乙酯（6.90%）、棕櫚酸乙酯（6.67%）、油酸乙酯（5.36%）、棕櫚酸（1.90%）、1，3，12-十九碳三烯（1.87%）、香蘭素（1.79%），所有化學成分及含量如表1所示。

圖1 角豆提取物GC-MS總離子流圖

表1 角豆提取物化學成分含量表

序號英文名稱中文名稱含量/（μg·g-1）質量分數/（%） 1Ethyl levulinate乙酰丙酸乙酯7.980.23 2Sorbic acid山梨酸15.670.45 3Sotolon葫蘆巴內酯16.370.47 4Phenylethyl alcohol苯乙醇3.520.10 5Styralyl acetate乙酸蘇合香酯3.320.10 6Maltol麥芽酚8.720.25 75-Hydroxymethylfurfural5-羥甲基糠醛14.620.42 8Diethyl malate蘋果酸二乙酯39.461.14 94-Ethyl-4H-1，2，4-Triazol-3-amine4-乙基-4H-1，2，4-三唑-3-胺7.940.23 10Diethyl Ltartrate酒石酸二乙酯50.611.46 11Vanillin香蘭素62.051.79 12Undecanoic acid ethyl ester十一酸乙酯7.610.22 13Pinane蒎烷29.080.84 14Caffeine咖啡因1 623.2446.71 151-Methylbicyclo[6.4.0]dodecan-11-one1-甲基二環[6.4.0]十二烷-11-酮16.360.47 16Palmitic acid棕櫚酸65.971.90 17Ethyl 9-hexadecenoate9-十六碳烯酸乙酯38.601.11 18Ethyl palmitate棕櫚酸乙酯231.836.67 19Phytol植醇27.010.78 20Ehyl linoleate亞油酸乙酯575.3916.56 21Ethyl Oleate油酸乙酯186.365.36 22Ethyl linolenate亞麻酸乙酯239.766.90 23Ethyl stearate硬脂酸乙酯36.681.06 249，17-Octadecadienal9，17-十八碳二烯醛45.011.30 25Glyceryl monooleate油酸甘油酯14.570.42 26Linoleicalcohol亞麻醇42.721.23 271，3，12-Nonadecatriene1，3，12-十九碳三烯65.051.87

經GC-MS分析，共鑒定出27種成分。其中，咖啡因（46.71%）、亞油酸乙酯（16.56%）、亞麻酸乙酯（6.90%）、棕櫚酸乙酯（6.67%）、油酸乙酯（5.36%）等成分構成了角豆提取物的主體香韻，這些主成分占角豆提取物揮發性成分總量的82.20%。咖啡因在食品加工中常作為苦味劑和興奮劑；亞油酸乙酯和亞麻酸乙酯具有蠟質味[4-5]；棕櫚酸乙酯具有微弱的、甜的、蠟質的香氣[6]；油酸乙酯具有花果香氣，帶有微弱的、甜的、似油的味道[7]。角豆提取物可作為食用香料、天然食物增稠劑和穩定劑，常用于糖果、冰激凌、飲料和牙膏等各種產品中[8]；角豆提取物具有自然濃郁的香氣，如添加于煙草制品中可有效改善和增強卷煙香氣，增強透發力，提升卷煙品質；角豆提取物由于含有豐富的咖啡因，也可作為天然草本興奮劑。

3 結論

為了了解角豆提取物的揮發性成分組成和含量，以渦旋震蕩輔助溶劑萃取揮發性成分，并采用氣相色譜-質譜聯用法（GC-MS）對角豆提取物的揮發性成分進行定性定量分析，共檢測出27種香味成分，為角豆提取物的合理使用提供科學依據。其主要成分為咖啡因、亞油酸乙酯、亞麻酸乙酯、棕櫚酸乙酯、油酸乙酯等物質，占角豆提取物揮發性成分總量的82.20%，這些成分構成了角豆提取物的主體香韻。角豆提取物可用于食用香料、天然食物增稠劑和穩定劑，也可在煙草產品中使用來改善和提升卷煙香氣，提高卷煙品質。

［1］潘志剛，游應天.中國主要外來樹種引用栽培［M］.北京：科學出版社，1994.

［2］夏濤，劉華奇，李玉靈，等.長角豆中肌醇的提取工藝研究［J］.安徽農業科學，2013，41（24）：10112-10114.

［3］李小蘭，張峻松，范忠，等.天然香料主成分手冊［M］.北京：化學工業出版社，2018.

［4］黃偉.SDE/GC-MS法對兩種不同葫蘆巴浸膏香氣成分的分析［J］.上海應用技術學院學報（自然科學版），2005，5（4）：80-83.

［5］董麗，蔡凌霜，朱書奎，等.固相微萃取與氣相色譜/質譜法聯用分析葫蘆巴浸膏的揮發性成分［J］.武漢大學學報（理學版），2004，5（2）：20-25.

［6］朱懷遠，莊亞東，張映，等.氣相色譜-質譜法分析樹苔浸膏的成分［J］.理化檢驗（化學分冊），2012，48（11）：1326-1330.

［7］謝劍平.煙草香原料［M］.北京：化學工業出版社，2009.

［8］SECZYK L，SWIECA M.Effect of carob（Ceratonia siliqua L）flour on the antioxidant potential，nutritional quality，and sensory characteristics of fortified durum wheat pasta ［J］.Food Chemistry，2016（194）：634-642.

TS255

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.12.065

2095－6835（2020）12－0148－02

班強（1979—），男，助理工程師，主要從事調香及產品研發工作。

黃善松（1971—），男，高工，主要從事卷煙產品研發及產品品控工作。

〔編輯：嚴麗琴〕