全 文 ：93
胡椒幼果与黑、白胡椒香气成分的比较研究
郭墨亭，黄雪松*
(暨南大学理工学院食品科学与工程系，广东广州 510632)
摘 要:为比较胡椒幼果与黑、白胡椒香气成分的差异，按照 L9(3
4)正交实验设计，通过超声波处理提取胡椒幼果、黑
胡椒和白胡椒的胡椒油树脂，再采用 GC－MS测定比较其香气成分。结果表明:胡椒幼果油树脂中分离出 25 种物质，
鉴定出 20 种;黑、白胡椒油树脂中均分离出 28 种物质，鉴定出 23 种;胡椒油树脂香味成分主要是 α－蒎烯、β－蒎烯、
3－蒈烯、D－柠檬油精、4－乙烯基－4－甲基－3－(1－甲基乙烯基)环己烯、石竹烯和胡椒碱等;胡椒幼果具有比黑、白胡椒
更为清新、丰满的香气，油树脂得率最高，且其香气成分的相对含量只是略低于黑胡椒和白胡椒，因此可用胡椒幼果油
树脂代替黑、白胡椒油树脂开发新型胡椒类产品。
关键词:胡椒(Piper nigrum L.)幼果，超声波辅助提取，气相色谱－质谱法(GC－MS)
Comparison of aroma components from oleoresin
of green，black and white pepper
GUO Mo－ting，HUANG Xue－song*
(Department of Food Science and Engineering，College of Science and Engineering，
Jinan University，Guangzhou 510632，China)
Abstract:In order to compare the oleoresin from green，black and white pepper，the extraction conditions were
optimized by the L9(3
4)orthogonal experiment with the raw materials.Soaking and ultrasonic time，solute volume
was optimized for processing oleoresin.The components of oleoresin were then determined by GC－MS method.
The results showed that 25 components were isolated from oleoresin in green pepper，of which 20 were identified;
28 components were isolated from oleoresin in black and white pepper，of which 23 were identified，respectively.
The main aroma components of oleoresin were α－pinene，β－pinene，3－carene，D－ limonene，4－ethenyl－4－methyl－
3－(1－methylethenyl)－cyclohexene，caryophyllene，piperine and so on.As the extraction ratio of oleoresin was the
highest，the aroma was fresher and the relative amount of compounds was slightly lower than that of black and
white pepper，oleoresin of green pepper could be an ideal material to develop new kinds of products instead of
that of black and white pepper.
Key words:green pepper;ultrasonic－assisted extraction;gas chromatography－mass spectrometry(GC－MS)
中图分类号:TS201.2 文献标识码:A 文 章 编 号:1002－0306(2012)15－0093－04
收稿日期:2011－06－03 * 通讯联系人
作者简介:郭墨亭(1989－) ，女，在读研究生，研究方向:功能性食品。
基金项目:广东省高校科技成果产业化项目(cgzhzd0806)。
胡椒，是藤本植物，属胡椒科。我国主产区在海
南，其胡椒业是仅次于橡胶业的第二大产业［1－2］。胡
椒是一种优良的食品调味剂和食用香料，而且兼具
防腐作用，在食品工业中广泛用作防腐剂［3］和抗氧化
剂［4］。胡椒果实中含有 1% ～2%的挥发油，油中所含
成分主要是萜烯类物质，包括单萜类化合物、单萜类
氧化物和倍半萜类化合物，如 α －蒎烯、β －蒎烯、
α－水芹烯、月桂烯、莰烯、石竹烯等［5］。胡椒主要用于
生产胡椒粉、胡椒精油、胡椒油树脂、胡椒碱等［6］，其
主要原料为黑胡椒和白胡椒。未成熟的胡椒幼果的
总产量非常可观，但基本上都被丢弃在田间，未得到
充分有效的利用。目前，国内外的研究主要是针对
黑胡椒和白胡椒，对胡椒幼果、尤其是对胡椒幼果的
香气成分的研究尚未见报道。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
胡椒幼果、白胡椒 购于海南冬红农场;黑胡椒
购于广州石牌东美华超市;甲醇 色谱纯，Dima
Technologic INC。
MA110 型电子分析天平 上海第二天平仪器
厂;HR1884 型四合一搅拌 /榨汁机 珠海飞利浦家
庭电器有限公司;HH－4 型恒温水浴锅 江苏金坛市
宏华仪器厂;SK3310LHC 型超声波清洗器 上海科
导超声仪器有限公司;Agilent 7890A 气相色谱接
5973C质谱仪 安捷伦科技有限公司(配有 1701E02
系列色谱工作站)。
1.2 实验方法
1.2.1 不同胡椒原料油树脂的提取 由于超声波辅
助提取法可缩短提取时间，减少溶剂用量，提高提取
得率［7－10］，本研究采用该法，以甲醇为溶剂提取胡椒
油树脂。
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.15.048
94
表 2 正交实验结果
Table 2 Results of orthogonal test
实验号 A B C D 提取率(%) 香味品质
1 1 1 1 1 7.66
2 1 2 2 2 8.50 辛辣味，刺激性强烈
3 1 3 3 3 8.01
4 2 1 2 3 6.89
5 2 2 3 1 5.98 辛辣味，刺激性强烈
6 2 3 1 2 5.73
7 3 1 3 2 16.93
8 3 2 1 3 16.56
9 3 3 2 1 14.06
清新、丰满的香气，
略带辛辣味，
刺激性不强烈
K1 24.17 31.48 29.95 27.70
K2 18.60 31.04 19.45 31.16
K3 47.55 27.80 30.92 31.46
k1 8.06 10.49 9.98 9.23
k2 6.20 10.35 9.82 10.39
k3 15.85 9.27 10.31 10.49
R 7.79 1.22 0.49 1.26
选用 L9(3
4)正交实验［11］对提取条件进行优化，
因子水平表如表 1。按照表 1，取 1g 粉碎后的原料，
用一定体积的甲醇(色谱纯)浸泡，常温静置后进行
超声波辅助提取，冷却后过滤。滤液于 60℃恒温水
浴锅中浓缩至干，冷却称重(m)后计算提取率:提取
率(%)=(m/1)× 100。
同时，取料液比相同的各种胡椒油树脂，对比其
香味，并描述香味特征。
表 1 因子水平表
Table 1 Factors and levels of orthogonal test
水平
因素
A原料
B浸泡时间
(h)
C提取时间
(min)
D料液比
(g∶mL)
1 黑胡椒 10 40 1∶15
2 白胡椒 12 60 1∶20
3 胡椒幼果 14 80 1∶25
1.2.2 胡椒油树脂香气成分的测定 根据最佳提取
条件分别对胡椒幼果、黑胡椒、白胡椒进行处理，采
用 GC－MS［12］对提取得到的各种油树脂香气成分进
行分析、比较。
测定方法如下:色谱柱:HP－5MS 毛细管柱(30m
×250μm，0.25μm) ，不分流进样;程序升温:60℃保
持 1min，以 1℃ /min升温到 70℃，以 8℃ /min升温到
160℃，然后以 15℃ /min 升温到 260℃，停留 12min;
进样口温度:250℃;离子源温度:230℃;载气:氦气;
流速:1mL /min;电子能量:70eV;扫描方式:全扫描;
扫描范围:40～350m /z;谱库:NIST08。
2 结果与分析
2.1 不同胡椒油树脂的提取率和香味品质
按照实验 1.2.1 的方法，选用 L9(3
4)正交实验对
提取条件进行优化，并运用统计学方法［13］对数据进
行处理，实验结果见表 2。
从 A组 k 可看出，甲醇对胡椒幼果油树脂的提
取效果最好，黑胡椒次之，白胡椒最差;而胡椒幼果
油树脂的香味更为清新、丰满。说明在开发新型胡
椒类产品领域，胡椒幼果有很好的应用前景。
图 1 胡椒油树脂香气成分总离子流图
Fig.1 Total ion chromatogram of aroma components
of pepper oleoresin
注:(A)胡椒幼果;(B)黑胡椒;(C)白胡椒。
从表 2 中极差 R 的大小可看出，各处理对油树
脂提取效应为:料液比 ＞浸泡时间 ＞提取时间。由
于料液比和浸泡时间是重要因素，故选取各因素的
最好水平，即 B1(10h)D3(1∶25) ;提取时间为次要因
素，从节约时间考虑，选取 C1(40min)即可。故胡椒
油树脂的最佳提取条件组合为 B1C1D3，即浸泡时间
为 10h，提取时间为 40min，料液比为 1∶25(g:mL)。
2.2 不同胡椒油树脂香气成分分析结果
2.2.1 不同胡椒油树脂香气成分的总离子流图 从
95
表 3 三种原料香气成分的比较
Table 3 Comparison of aroma components from three kinds of materials
序号
保留时间
(min) 化合物 匹配度
相对含量(%)
胡椒幼果 黑胡椒 白胡椒
1 6.99 α－蒎烯 97 0.502 0.693 1.283
2 7.51 莰烯 93 0.005 0.011 0.015
3 8.78 β－蒎烯 94 0.752 0.793 1.82
4 9.55 β－月桂烯 91 0.17 0.184 0.362
5 10.19 α－水芹烯 90 0.645 0.82 1.261
6 10.50 3－蒈烯 95 1.249 1.941 5.311
7 11.32 1－甲基－2－(1－甲基乙烯基)苯 89 － 0.273 0.596
8 11.52 D－柠檬油精 94 1.175 1.122 3.07
9 12.95 1－甲基－4－(1－甲基乙烯基)－1，4－环己二烯 93 0.015 0.022 0.016
10 14.15 4－蒈烯 97 0.132 0.127 0.077
11 15.83 1－胡椒哌啶甲醛 94 0.012 0.018 0.091
12 20.31 胡椒醛 95 － 0.42 0.485
13 20.40 4－乙烯基－4－甲基－3－(1－甲基乙烯基)环己烯 96 2.807 1.011 0.563
14 21.12 α－荜澄茄油烯 98 0.227 0.211 0.089
15 21.39 1－乙烯基－1－甲基－2，4－二(1－甲基乙烯基)环己烷 91 0.159 0.321 0.137
16 21.93 石竹烯 99 6.526 6.191 4.646
17 22.47 α－石竹烯 97 0.541 0.63 0.43
18 22.96 β－葎草烯 95 0.053 0.375 0.061
19 24.21 石竹烯氧化物 91 0.137 0.269 0.457
20 24.97 2－丙烯醛 93 － 0.231 0.222
未知物 1 27.19 未知 － 0.753 1.304 1.502
21 28.49 胡椒哌啶 98 0.429 0.587 0.764
未知物 2 32.74 未知 － 4.995 3.287 3.218
22 33.89 胡椒林碱 90 0.164 0.206 0.175
未知物 3 34.40 未知 － 3.082 3.051 2.775
未知物 4 36.74 未知 － 1.555 1.881 1.207
23 37.70 胡椒碱 95 58.793 62.26 62.073
未知物 5 38.49 未知 － 5.192 2.023 1.843
注:－表示未检出。
图 1 可看出，油树脂中各成分分离效果良好，但不同
胡椒油树脂中分离出的物质数量和比例有所不同，
如胡椒幼果油树脂中分离出应有 25 种物质，但与图
谱库对照只鉴定出 20 种;有些峰出现无法完全分
开、拖尾、峰形不对称等现象，说明溶剂中杂质的影
响很大;图谱库中有关资料不全，还需通过其他途径
对有关峰进行定性;气相色谱的程序升温和色谱柱
类型不适宜，还需对 GC－MS检测条件进行调整。
2.2.2 不同胡椒油树脂香气成分的 GC － MS 分
析 胡椒幼果、黑胡椒和白胡椒主要香气成分
GC－MS分析见表 3。
从胡椒幼果油树脂中分离出 25 种物质，占总检
出量的 90.070%;通过与图谱库对照，鉴定出 20 种物
质，并不包含醛类和芳香族类化合物，占总检出量的
74.493%。其中，胡椒碱含量最多，占胡椒油树脂的
58.793%;其次是萜烯类化合物，共 12 种，占总检出
量的 10.939%，含量较多的是 α－蒎烯、β－蒎烯、α－水
芹烯、3－蒈烯、石竹烯和 α－石竹烯;环烃类 3 种、醛
类 1 种、胡椒碱类似物 2 种。从黑胡椒油树脂中分离
出 28 种物质，占总检出量的 90.262%;通过与图谱库
对照，鉴定出 23 种物质，占总检出量的 78.716%。胡
椒碱的含量亦是最多的，占胡椒油树脂的 62.260%;
10 种萜烯类化合物中，α－水芹烯和石竹烯的相对含
量比胡椒幼果油树脂中的低。3 种环烃类物质中，只
有 4－乙烯基－4－甲基－3－(1－甲基乙烯基)环己烯的
相对含量比胡椒幼果油树脂中的低。从白胡椒油树
脂中分离出 28 种物质，占总检出量的 94.549%;通过
与图谱库对照，鉴定出 23 种物质，种类与黑胡椒一
致，但各物质的相对含量不同，占总检出量的
84.004%。其中，胡椒碱含量最多，占胡椒油树脂的
62.073%;10 种萜烯类化合物中，除 4－蒈烯、α－荜澄
茄油烯、石竹烯和 α－石竹烯外，其他的相对含量均
比胡椒幼果油树脂中的高;除 1－甲基－4－(1－甲基乙
烯基)－1，4－环己二烯外，环烃类物质的相对含量均
比胡椒幼果油树脂中的低。
由表 3 可以看出，胡椒幼果油树脂中，石竹烯、
4－乙烯基－4 －甲基－ 3 －(1 －甲基乙烯基)环己烯、
α－荜澄茄油烯、未知物 2 和未知物 5 的相对含量明
显高于黑、白胡椒油树脂，这些成分对胡椒幼果油树
脂的特殊香味应该有巨大的贡献。但由于香气成分
的混合特性及复杂的相互作用，胡椒幼果油树脂香
气的形成机理还有待进一步研究。
3 结论
胡椒幼果具有比黑、白胡椒更丰满的香气，在相
同提取条件下，其油树脂的提取率是最高的。胡椒
(下转第 100 页)
100
酶活性和氧化产物含量的影响最大，以及对正常细
胞的影响如何还有待进一步研究。
参考文献
［1］杨桂霞，范海林，郑毅男，等 .笃斯越橘果实中黄酮类化合
物的分离鉴定［J］.吉林农业大学学报，2005，27(6) :643－644.
［2］魏健，关丽华，王秀华 .红豆越橘中化学成分的研究进展
［J］.北方园艺，2007(4) :81－83.
［3］Garzon G A，Narvaze C E，Riedl K M，et al. Chemical
composition，anthocyanins，non － anthocyanin phenolics and
antioxidant activity of wild bilberry from Colombia［J］. Food
Chem，2010，122(4) :980－986.
［4］Igarashi K，Kimura Y，Takenaka A. Preventive effects of
dietary cabbage acylated anthocyanins on paraquat － induced
oxidative stress in rats［J］.Biosci Biotechnol Biochem，2000，64:
1600－1607.
［5］孟凡丽 .越橘果实花色苷的提取分离、定量和结构鉴定研
究［D］.长春:吉林农业大学，2003.
［6］Liu M，Lin L Q，Song B B，et al. Cranberry phytochemical
extract inhibits SGC － 7901 cell growth and human tumor
xenografts in balb /c nu /nu mice［J］.J Agr Food Chem，2009，57
(2) :762－768.
［7］张倩，康文艺 .芭蕉根活性成分研究［J］.中国中药杂志，
2010，35(18) :2424－2427.
［8］Blois M S.Antioxidant determinations by the use of a stable
free radical［J］.Nature，2002，26(4) :1199－1200.
［9］郭雪峰，岳永德，汤锋，等 .用清除超氧阴离子自由基法评
价竹叶提取物抗氧化能力［J］.光谱学与光谱分析，2008，28
(8) :1823－1826.
［10］Chisolm G M，Steinberg D. The oxidative modification
hypothesis of atherogenesis:an overview［J］. Free Rdaic Biol
Med，2000，31(2) :1815－1826.
［11］Wang H，Gao X D，Zhou G C，et al. In vitro and in vivo
antioxidant activity of aqueous extract from Choerospondias
axillaris fruit［J］.Food Chemistry，2008，106:888－895.
［12］Marjory S Stewart，Randall L Davis，Lance P Walsh，et al.
Induction of differentiation and apoptosis by sodium selenite in
human colonic carcinoma cells(HT29) ［J］.Cancer Letters，1997，
117(1) :35－40.
［13］龚青，石丁波，蔡卫斌，等 .藏红花素诱导宫颈癌 HeLa 细
胞凋亡及其作用机制［J］.中华肿瘤防治杂志，2009，16(19) :
1445－1448.
［14］Cristovao F Lima，Manuel Fernandes － Ferreira，Cristina
Pereira－ Wilson. Phenolic compounds protect HepG2 cells from
oxidative damage:Relevance of glutathione levels［J］ . Life
Sciences，2006，79(21) :2056－2068.
［15］Shiow Y Wang，James R Ballington.Free radical scavenging
capacity and antioxidant enzyme activity in deerberry［J］.LWT－
Food Science and Technology，2007，10(40) :1352－1361.
［16］Tzung－Han Chou，Hsiou－ Yu Ding，Leong－ Perng Chan，et
al.Novel phenolic glucoside，origanoside，protects against oxidative
damage and modulates antioxidant enzyme activity［J］. Food
Research International，2011，6(44) :1496－1503.
［17］Satyakumar Vidyashankar，Pralhad Sadashiv Patki. Liv.52
attenuate copper induced toxicity by inhibiting glutathione
depletion and increased antioxidant enzyme activity in HepG2
cells［J］ . Food and Chemical Toxicology，2010，48 (7) :
檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾檾
1863－1868.
(上接第 95 页)
幼果油树脂的主要香气成分与黑、白胡椒油树脂一
致，为 α－蒎烯、β－蒎烯、3－蒈烯、D－柠檬油精、4－乙
烯基－4－甲基－3－(1－甲基乙烯基)环己烯、石竹烯和
胡椒碱等;且胡椒幼果油树脂中大部分香气成分的
相对含量只是略低于黑、白胡椒油树脂，因此可用胡
椒幼果油树脂代替黑、白胡椒油树脂开发新型胡椒
类产品。本实验结果对评价胡椒幼果的价值，为进
一步开发利用资源丰富的胡椒幼果提供了依据。
参考文献
［1］蔡东宏 .世界胡椒业历史与现状［J］.云南热作科技，1999，
22(1) :22－25.
［2］Nambiar O T S，Menon R K. Black ＆ white pepper market
potential［J］.Planters’Chronicle，2000(4) :183－190.
［3］徐燕，刘德清 .胡椒中天然防腐剂的提取方法及其抑菌作
用研究［J］.中国调味品，2007(7) :57－60.
［4］童汉清，吴景雄，李田，等 .胡椒油的抗氧化性研究［J］.中
国调味品，2008(10) :52－55.
［5］林进能，等 .天然食用香料生产与应用［M］.北京:中国轻
工业出版社，1991.
［6］刘进平 .影响胡椒产品质量的若干因素［J］.热带农业科
技，2003，26(3) :25－27.
［7］Cao X J，Ye X M，Lu Y B，et al.Ionic liquid－based ultrasonic
－assisted extraction of piperine from white pepper［J］.Analytica
Chimica Acta，2009，640(1－2) :47－51.
［8］李平凡，聂青玉，陈鲁，等 .超声法制备胡椒油树脂工艺研
究［J］.食品科技，2010，35(2) :60－62.
［9］陈文学，仇厚援，熊状之 .超声波提取胡椒中抗氧化成分
的研究［J］.食品工业科技，2006，27(7) :83－86.
［10］方杰，赵庆军，孟旭 .超声提取白胡椒油树脂的工艺研究
［J］.香精香料化妆品，2008(4) :1－3.
［11］陈文学 .胡椒抗氧化物的提取及抗氧化性能研究［D］.海
口:华南热带农业大学，2005.
［12］Liu L，Song G X，Hu Y M.GC－MS analysis of the essential
oils of piper nigrum L.and piper longum L［J］.Chromatographia，
2007，66:785－790.
［13］王钦德，杨坚 .食品实验设计与统计分析［M］.北京:中国
农业出版社，2003.