香檸檬油揮發(fā)性成分的GC-TOFMS分析

徐楊斌，王凱，朱瑞芝，冒德壽，李智宇，唐輝（.昆明理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，云南昆明650500；.紅塔煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司技術(shù)中心，云南玉溪65300）

香檸檬油揮發(fā)性成分的GC-TOFMS分析

徐楊斌1，2，王凱2，*，朱瑞芝2，冒德壽2，李智宇2，唐輝1
（1.昆明理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，云南昆明650500；2.紅塔煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司技術(shù)中心，云南玉溪653100）

摘要：利用氣相色譜/飛行時(shí)間質(zhì)譜，對(duì)香檸檬油的揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析，并用峰面積歸一化法計(jì)算了各成分的相對(duì)含量。通過質(zhì)譜庫(kù)檢索，保留指數(shù)比對(duì)，分析并確定出香檸檬油中的53個(gè)成分，占香檸檬油揮發(fā)性成分的98.24%。香檸檬油的主要成分為β-蒎烯（17.59%）、乙酸芳樟酯（15.25%）、對(duì)傘花烴（12.83%）、γ-萜品烯（10.96%）、檸檬烯（6.29%）、萜品油烯（5.10%）、α-蒎烯（4.53%）、芳樟醇（3.80%）、月桂烯（2.98%）、α-萜品醇（2.40%）、乙酸香葉酯（2.26%）、對(duì)甲基苯異丙醇（1.76%）、橙花醇乙酸酯（1.67%）、鄰傘花烴（1.54%）、醋酸辛酯（1.27%）、α-萜品烯（1.04%）、桉葉油醇（1.04%）、β-石竹烯（1.01%）等。其中，萜類化合物及其衍生物共40個(gè)，占香檸檬油揮發(fā)性成分的81.97%。對(duì)香檸檬油中的主要揮發(fā)性成分的香氣進(jìn)行了分析，為產(chǎn)品開發(fā)和調(diào)香提供了指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：香檸檬油；氣相色譜；飛行時(shí)間質(zhì)譜；揮發(fā)性成分；保留時(shí)間指數(shù)

香檸檬為蕓香科柑桔屬，采用冷榨果皮的方法可制得香檸檬油，得油率約0.4%～0.5%。香檸檬油在常溫狀態(tài)下呈黃綠色或草綠色液體，具有清香帶甜的果香、藥香、膏香，可用于調(diào)配柑桔、生梨等果香型食用香精[1]。香檸檬油是香水香精中最常用的天然香原料之一，在調(diào)香中應(yīng)用其優(yōu)美清新的甜香，即便使用量較大，香氣效果也表現(xiàn)良好，同時(shí)可增加香精香韻的明亮和清新感。香檸檬油是唯一的一個(gè)柑橘類精油中（+）-檸檬烯不占主導(dǎo)成分的精油，主要用于食品、日化等行業(yè)[2]。

保留時(shí)間指數(shù)法是目前使用廣泛的分析定性方法，由于香檸檬中的萜類化合物及其衍生物存在一些同分異構(gòu)體，僅用質(zhì)譜庫(kù)檢索和匹配度定性會(huì)出現(xiàn)多種可能性，使化合物的定性不準(zhǔn)確，借助保留指數(shù)定性可提高其定性準(zhǔn)確性。

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)香檸檬油的研究主要集中在精油的提取方法、檢測(cè)方法、醫(yī)藥功能等方面[3-6]，而對(duì)香檸檬油香氣成分的報(bào)道相對(duì)較少[7]。本文采用氣相色譜/飛行時(shí)間質(zhì)譜法，結(jié)合保留時(shí)間指數(shù)法，對(duì)香檸檬油的揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析研究，提高了天然香原料中化合物定性的準(zhǔn)確性，對(duì)香檸檬油中的主要揮發(fā)性成分的香氣進(jìn)行了分析，為產(chǎn)品開發(fā)和調(diào)香提供了指導(dǎo)。

1　材料與方法

1.1材料、試劑與儀器

香檸檬油：華寶香料集團(tuán)股份有限公司；氯仿、甲醇、正己烷均為色譜純：購(gòu)自百靈威科技有限公司；正構(gòu)烷烴C7-C30：購(gòu)自Sigma-Aidrich公司。Selectable Pegasus4DGC-TOF/MS氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國(guó)LECO公司。

1.2方法

1.2.1香檸檬油的GC/TOFMS分析

香檸檬油用CH3OH：CHCl3（1∶4）混合溶液稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的溶液，進(jìn)樣前所有樣品均用0.45μm有機(jī)相濾膜過濾，直接進(jìn)樣進(jìn)行GC/TOFMS分析。色譜條件：DB-5MS+DG色譜柱（60m×0.25mm×0.25μm），載氣為氦氣，流量：1.0mL/min。升溫程序：初始溫度60℃，以1.75℃/min的速率升溫至180℃，保持2min，再以4℃/min的速度升溫至220℃，保持15min。進(jìn)樣口溫度：250℃，進(jìn)樣量：1.0μL，分流比：10：1，溶劑延遲300 s。質(zhì)譜條件：電子轟擊離子源（EI），電離能量：70 eV；離子源溫度：200℃；傳輸線溫度：250℃；掃描范圍（m/z）：40～450，采集速率10 spec/s，質(zhì)譜檢索圖庫(kù)：Wiley9N譜庫(kù)、Nist08譜庫(kù)。

1.2.2保留指數(shù)測(cè)定

正構(gòu)烷烴C7-C30用正己烷稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的溶液，用0.45μm有機(jī)相濾膜過濾，按1.2.1節(jié)條件進(jìn)行色譜分析，利用Pegasus4D工作站將自動(dòng)計(jì)算出保留指數(shù)。

1.2.3定性方法

采用GC/TOFMS法分析香檸檬油中的揮發(fā)性成分，通過Nist08和Wiley9N質(zhì)譜庫(kù)自動(dòng)檢索，扣除柱流失和溶劑殘留后，比對(duì)ESO精油數(shù)據(jù)庫(kù)的保留指數(shù)（可接受誤差不超過3%）后對(duì)其定性，并以面積歸一化法確定了各組分的相對(duì)百分比含量。

2　結(jié)果與分析

2.1香檸檬油的揮發(fā)性成分

經(jīng)分析鑒定，香檸檬油中的揮發(fā)性成分見表1，香檸檬油的氣相色譜/飛行時(shí)間質(zhì)譜的總離子流色譜圖見圖1。

表1　GC/TOFMS法對(duì)香檸檬油揮發(fā)性成分的定性結(jié)果Table1　GC/TOFMSmethod for qualitative resultsofvolatile com ponentsin bergamotoil

續(xù)表1 GC/TOFMS法對(duì)香檸檬油揮發(fā)性成分的定性結(jié)果Continue table 1　GC/TOFMSmethod for qualitative resu ltsof volatile com ponents in bergamotoil

從表1和圖1可知，香檸檬油中共鑒定出53個(gè)揮發(fā)性化合物，占香檸檬油揮發(fā)性成分的98.24%。其中，醇類14個(gè)，酸類1個(gè)，雜環(huán)類1個(gè)，醛類4個(gè)，酯類及內(nèi)酯類8個(gè)，酮類4個(gè)，烷烯烴類22個(gè)，其它類化合物1個(gè)；主要成分為β-蒎烯、乙酸芳樟酯、對(duì)傘花烴、γ-萜品烯、檸檬烯、萜品油烯、α-蒎烯、芳樟醇、月桂烯、α-萜品醇、乙酸香葉酯、對(duì)甲基苯異丙醇、橙花醇乙酸酯、鄰傘花烴、醋酸辛酯、α-萜品烯、桉葉油醇、β-石竹烯等化合物。萜類化合物及其衍生物共40個(gè)，占香檸檬油揮發(fā)性成分的81.88%。β-蒎烯、乙酸芳樟酯、對(duì)傘花烴、γ-萜品烯、檸檬烯等也是構(gòu)成天然香料的重要香氣成分，是香料工業(yè)中重要的萜類物質(zhì)。

2.2主要成分的香氣評(píng)價(jià)

香檸檬油具有清香帶甜的果香、藥香、膏香，用于調(diào)配柑桔、生梨等果香型的食用香精和煙用香精?，F(xiàn)代調(diào)香行業(yè)內(nèi)，香檸檬油與大多數(shù)天然精油或合成香料均有極佳的諧調(diào)性，主要用于食品、煙草、化妝品等行業(yè)。

β-蒎烯具有干木香，樹脂香、松香、似松脂的味道。乙酸芳樟酯具有花香、甜香、柑桔香和梨香的香氣特征。對(duì)傘花烴具有強(qiáng)烈的萜烯樣的特征氣息和氧化檸檬油的香韻。γ-萜品烯具有使人清新的柑桔香和藥草香。檸檬烯具有烷烴氣息、柑橘香和松香。萜品油烯具有甜香、松香、微有茴香、有悅?cè)说臍庀?。?蒎烯具有干木香、樹脂香、松香、似松脂的味道。芳樟醇具有花香、木香、微弱的柑橘香、花甜香味。月桂烯具有樹脂香、萜烯香、膏香味、藥草味和柑桔味。α-萜品醇具有甜香、鈴蘭花香、白檸檬香，稀釋后的甜味很強(qiáng)。乙酸香葉酯具有果香、花甜香、玫瑰香，稀釋后似蘋果香。橙花醇乙酸酯具有強(qiáng)烈的果甜香味和花香味。醋酸辛酯有較濃的類似橙花和茉莉花香氣。醋酸辛酯主要用作溶劑，是GB 2760-2014《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定允許使用的食用香料，主要用以配制桃子、草莓、樹莓、櫻桃、蘋果、檸檬和柑橘類香精。α-萜品烯具有令人提升的檸檬香和柑桔香，具有萜烯香。桉葉油醇有樟腦氣息和清涼的草藥味道，是薰衣草油和穗薰衣草油的固有成分之一，也是配制這類精油必用的香料。適量用于藥草型如薰衣草、新刈草和香薇型香精中，有增加成鮮的效果。用于藥皂、噴霧劑或化妝品香精和其他衛(wèi)生用品，如牙膏等，有殺菌作用。工業(yè)制品中可用作不良?xì)庀⒌难谏w劑，也用于食用香精。β-石竹烯具有干木香、辛香、弱的木香味、略有苦味。

圖1　香檸檬油的氣相色譜/飛行時(shí)間質(zhì)譜的總離子流色譜圖Fig.1　Total ion currentchromatogram ofGC/TOFMSof bergamotoil

3　結(jié)論

建立了香檸檬油的氣相色譜/飛行時(shí)間質(zhì)譜指紋圖譜，利用質(zhì)譜比對(duì)法和保留指數(shù)法共定性了53個(gè)化合物，主要物質(zhì)是β-蒎烯、乙酸芳樟酯、對(duì)傘花烴、γ-萜品烯、檸檬烯、萜品油烯、α-蒎烯、芳樟醇、月桂烯、α-萜品醇、乙酸香葉酯、對(duì)甲基苯異丙醇、橙花醇乙酸酯、鄰傘花烴、醋酸辛酯、α-萜品烯、桉葉油醇、β-石竹烯等。對(duì)香檸檬油中的主要揮發(fā)性成分的香氣進(jìn)行了分析，本研究為香檸檬油的成分剖析及開發(fā)應(yīng)用提供了數(shù)據(jù)參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]Figoli A,Donato L,Carnevale R,et al.Bergamotessential oil extraction by pervaporation[J].Desalination,2006(1):160-165

[2]林翔云.調(diào)香術(shù)[M].第2版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008:24-58

[3]蘇曉云.壓榨法在精油提取中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程,2010(1):51-52

[4]ChouchiD,Barth D,Reverchon E,etal.Supercritical CO2Desorption of Bergamot PeelOil[J].Industrial&engineering chemistry research,1995(12):4508-4513

[5]Cotroneo A,Alcontres IS,TrozziA.On thegenuinenessof citrusessentialoils.Part XXXIV.Detection ofadded reconstituted bergamot oil in genuine bergamot essential oil by high resolution gas chromatographywith chiral capillary columns[J].Flavourand Fragrance Journal,1992(7):15-17

[6]Sanguinetti M,Posteraro B.In vitro activity of Citrus bergamia (bergamot)oil against clinical isolates of dermatophytes[J].Journal of AntimicrobialChemotherapy,2007(2):305-308

[7]Sawamura M,Onishi Y.Characteristic odour components of bergamot(Citrus bergamia Risso)essentialoil[J].Flavour and Fragrance Journal,2006(21):609-615

[8]Leffingwell.ESO 2006[DB/CD].Georgia:Bolens Aroma Chemical Information Service,2010

[9]Robert P,Adam S.Identification of Essential Oil Components by Gas Chromatography/Mass Spectrometry[M].4th Edition.USA:Allured BusinessMedia,2012

[10]Leffingwell&Associates.Flavor-base 2010-Tabacco Edition[DB/ CD]

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.22.034

收稿日期：2014-02-28

基金項(xiàng)目：云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司資助項(xiàng)目（2013FL10）

作者簡(jiǎn)介：徐楊斌（1989—），男（漢），碩士，主要從事香精香料分析研究。

*通信作者：王凱（1977—），男（漢），博士，主要從事煙用香精香料研究。

Analysis of Volatile Componentsof Bergamot Oil by GC/TOFMS

XUYang-bin1，2，WANGKai2，*，ZHURui-zhi2，MAODe-shou2，LIZhi-yu2，TANGHui1
（1.FacultyofChemical Engineering，KunmingUniversityof Scienceand Technology，Kunming650500，Yunnan，China；2.Research and DevelopmentCenter，Hongta Tobacco（Group）Co.，Ltd，Yuxi653100，Yunnan，China）

Abstract：The volatile components of bergamotoilwere analyzed by using of gas chromatography/time-offlightmass spectrometry，and the peak area normalizationmethod wasused to calculate the relative content of each component.With themass spectrometry library search，53 compoundswhich account for 98.24%in the volatile components of bergamot oil，were identified by using reference literature and retention index.Beta-Pinene（17.59%），linalyl acetate（15.25%），para-cymene（12.83%），gamma-terpinene（10.96%），limonene（6.29%），terpinolene（5.10%），alpha-pinene（4.53%），linalool（3.80%），myrcene（2.98%），alpha-terpineol（2.40%），geranyl acetate（2.26%），p-cymenol（1.76%），nerylacetate（1.67%），orthocymene（1.54%），octyl acetate（1.27%），alpha-terpinene（1.04%），1，8-cineole（1.04%），betacaryophyllene（1.01%）were themain components.Among them，40 componentswere terpenoidsand their derivatives，which account for 81.97%in the volatile components of bergamotoil.The aroma ofmain volatile componentsofbergamotoilwasanalyzed，and itprovided guidance for productdevelopmentand flavouring.

Key words：bergamot oil；gas chromatography；time-of-flightmass spectrometry；volatile components；retention index