不同肉桂原料比較及其精油香氣成分的對比分析

陳建華

(上海旭梅食品科技股份有限公司，上海 200237)

肉桂類植物是樟科樟屬常綠喬木，桂皮是肉桂的干燥樹皮，氣味芳香馥郁，是常用的調(diào)味品。中國肉桂(Cinnamomumcassia)的主要產(chǎn)地是廣西防城地區(qū)和西江流域。中國的桂皮產(chǎn)量和出口量一直位居世界前列[1-6]。 在世界范圍內(nèi)，常見的肉桂品種還有越南肉桂(Cinnamomumloureiroi)、印尼肉桂(Cinnamomumburmannii)和錫蘭肉桂(斯里蘭卡肉桂，Cinnamomumverum)等。這些品種的親緣關(guān)系很近，成分類似，并在食用或藥用等方面作用相似。ISO標(biāo)準(zhǔn)中肉桂分為兩類： Cinnamon型包括斯里蘭卡、馬達(dá)加斯加和塞舌爾等產(chǎn)地類型，Cassia型包括中國、越南、印尼等產(chǎn)地類型[7]。此外，中國兩千多年來的肉桂使用歷史中經(jīng)常將樟屬的其他幾種“桂”，即天竺桂、細(xì)葉香桂、柴桂等植物的樹皮也作為肉桂的代用品使用[8]。

國內(nèi)對Cinnamon型肉桂的研究很少，兩種類型的肉桂及其代用品?；煜磺?。本文選擇比較五個代表性產(chǎn)地原料及一個常見混淆品“川桂皮”，并經(jīng)超臨界提取，對其精油進(jìn)行GC-MS分析，以研究不同肉桂原料的香氣風(fēng)味差異。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

肉桂原料分別來自廣西省防城港市(防城桂)、廣西省平南縣(西江桂)、四川省、印尼、越南和斯里蘭卡，規(guī)格均為桂通，等級均為統(tǒng)貨。

二甲苯、無水乙醇、無水硫酸鈉：分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；CO2：純度≥99.9%，液化空氣上海有限公司；SFE231-50-06型超臨界CO2萃取設(shè)備：南通華興石油儀器有限公司；GFSF-8型高效粉碎機(jī)：江陰鑫?？萍加邢薰?；7890-5975C型GC-MS：美國安捷倫公司。

1.2 感官評測

由7～10位專業(yè)調(diào)香師對原料及精油香氣進(jìn)行感官評價。

1.3 揮發(fā)油含量測定

按照中國藥典2015版附錄揮發(fā)油測定法乙法[9]中規(guī)定的測定方法，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次，所得數(shù)據(jù)計算其RSD，在RSD≤5%的情況下，取平均值作為結(jié)果，否則增加重復(fù)次數(shù)。下文涉及到的所有計算結(jié)果皆同此處理。

1.4 超臨界CO2萃取方法

原料經(jīng)粉碎過1.50 mm篩網(wǎng)后，準(zhǔn)確稱取1500 g裝入5 L萃取釜中，萃取壓力25 MPa，萃取溫度60 ℃，CO2流量45～55 kg/h，分離Ⅰ壓力9 MPa，分離Ⅰ實(shí)際溫度50 ℃；分離Ⅱ壓力5 MPa；分離Ⅱ溫度30 ℃；萃取時間4 h；萃取產(chǎn)物經(jīng)油水分離除去水分后得到精油。

1.5 GC-MS成分分析

0.50 g精油用無水乙醇定容至25 mL，經(jīng)無水硫酸鈉過濾后進(jìn)樣。

石英毛細(xì)管柱HP-5MS(30 m×250 μm×0.25 μm)；進(jìn)樣量0.2 μL；分流比20∶1，載氣為高純氦氣；進(jìn)樣口溫度250 ℃，接口溫度280 ℃；升溫程序：初始溫度40 ℃，保持5 min，然后以2 ℃/min升至240 ℃，保持15 min。EI離子源；離子源溫度230 ℃；電子能量70 eV，掃描質(zhì)量范圍20～500 amu。溶劑延遲3 min；面積歸一化法進(jìn)行結(jié)果計算。

2 結(jié)果與討論

2.1 原料對比

不同肉桂原料的外觀、揮發(fā)油對比結(jié)果見表1。西江桂、防城桂、印尼桂、越南桂均為Cassia型肉桂，它們均為單層，厚度較厚，顏色較深，表面粗糙；其中，越南桂的揮發(fā)油含量最高。而錫蘭桂作為樣品中唯一的Cinnamon型肉桂，外形最為特別，是由多層薄的內(nèi)層樹皮卷褶而成，顏色較淺，表面光滑，揮發(fā)油含量相對較低。川桂則薄脆易折，在質(zhì)地上與其他幾種肉桂的“堅厚”有很大區(qū)別，揮發(fā)油含量是樣品中最低的。

表1 不同肉桂原料對比Table 1 Comparison of raw materials of different cinnamons

2.2 不同肉桂原料的精油感官描述

不同原料對超臨界CO2萃取所得的精油顏色性狀和香氣的影響見表2。

表2 不同肉桂精油的性狀和香氣對比Table 2 Comparison of characteristics and aroma of different cinnamon essential oils

2.3 不同肉桂精油的香氣成分分析

表3 不同精油化學(xué)成分及其相對百分含量Table 3 Chemical constituents and relative content of different cinnamon essential oils

由表3可知，西江桂、防城桂、印尼桂和越南桂同為Cassia型肉桂，它們的精油香氣成分中桂皮醛含量占比均超過55%，香氣感官以桂皮特征氣味為主，有辣感。其中，西江桂和防城桂的原植物同為中國肉桂，兩者的感官品質(zhì)和香氣成分非常接近，最主要的成分是桂皮醛和α-可巴烯。在西江桂精油中，桂皮醛和α-可巴烯的百分含量分別是56.584%和16.024%；而防城桂中分別是60.890%和12.451%。桂皮醛的香氣偏辛辣，而α-可巴烯賦予的是木香和甜香。故兩者均為典型的桂皮甜辣香氣，而西江桂更偏甜，防城桂更偏辣。

越南肉桂是中國肉桂的變種，味型、香氣與中國肉桂類似。由于越南與防城地區(qū)接壤，相較而言，越南桂精油無論香氣感官評價還是成分分析，都與防城桂精油更接近。

印尼桂是樟屬另一種植物，與中國肉桂和越南肉桂較相似，但仍有一定區(qū)別。在香氣成分組成上，印尼桂精油含有樣本中最高的桂皮醛(67.862%)和較低的α-可巴烯(2.556%)，聞香可感知其強(qiáng)烈的辛辣氣味。

錫蘭桂屬于Cinnamon型肉桂，精油特點(diǎn)是甜而不辣，其突出的花果香是其他幾種肉桂所沒有的?；ü阒饕獊碜?-苯丙醛、芳樟醇、石竹烯和丁香酚等成分，丁香酚是其與Cassia型肉桂最大不同之處。Cassia型肉桂的辛辣適合烹飪?nèi)忸悤r加入以除腥增香，而錫蘭桂甜且柔和的香氣特征更適合咖啡、花茶、甜品等調(diào)味。

川桂精油的化合物組成和其他種類差異最大，它的桂皮醛含量僅有4.114%，而桉樹腦含量高達(dá)31.293%。整體香氣特征并不以桂皮醛為主導(dǎo)，而是樟腦一樣的清涼香味，與傳統(tǒng)印象中的桂皮氣味相差很大。其特有的刺激香氣來自桉樹腦、樟腦、龍腦、乙酸冰片酯等帶有清涼氣味的成分。

3 結(jié)論

通過對6種不同肉桂及其混淆品原料和超臨界萃取精油對比，發(fā)現(xiàn)同屬Cassia型的中國西江桂、防城桂、越南肉桂和印尼肉桂4種較相似，其中印尼肉桂最為辛辣。而錫蘭肉桂的外形和香氣特征與上述幾種肉桂都不一致，香氣中有強(qiáng)烈的花果香。川桂則與其他肉桂在質(zhì)地和香氣上都有很大差異，不能充當(dāng)桂皮使用。在肉桂相關(guān)的食品開發(fā)中，可根據(jù)肉桂原料不同的香氣特征，選擇合適的品種用于不同的用途。