全 文 ：ＧＣ－ＭＳ分析同时蒸馏－萃取
（ＳＤＥ）黑胡椒挥发性成分
彭志宏１，豆海港２
（１．河南职业技术学院，郑州 ４５００４６；２周口职业技术学院 生物工程系，河南 周口 ４６６００１）
摘要：采用同时蒸馏－萃取（ＳＤＥ）黑胡椒挥发性成分，用色谱／质谱法分析鉴定，并用总离子流色谱峰的
峰面积进行归一法定量分析其成分。根据总离子图，分析鉴定出３－蒈稀（２７．２％），反式－石竹烯
（２２．０８％），柠檬烯（１９．３４％），β－蒎烯（９．１６％），α－蒎烯（５．１５％），ｌ－水芹烯（３．８６％），可巴烯（２．３２％），
δ－檀香烯（２．１９％），ｍ－伞花烯（１．８８％），β－香叶烯（１．６％）等３０种化合物。
关键词：黑胡椒；气相－质谱；同时蒸馏－萃取；挥发性成分
中图分类号：ＴＳ２０７．３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０００－９９７３（２０１１）０６－００９０－０３
ＧＣ／ＭＳ ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｉｎ ｂｌａｃｋ
ｐｅｐｐｅｒ ｂｙ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｄｉｓｔｉｌａｔｉｏｎ－ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ
ＰＥＮＧ Ｚｈｉ－ｈｏｎｇ１，ＤＯＵ Ｈａｉ－ｇａｎｇ２
（１．Ｈｅｎａｎ Ｃｏｌｅｇｅ ｏｆ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００４６，Ｃｈｉｎａ；２．Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｚｈｏｕｋｏｕ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ ＆Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｃｏｌｅｇｅ，Ｚｈｏｕｋｏｕ ４６６００１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｏｆ ｂｌａｃｋ ｐｅｐｐｅｒ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ＧＣ－ＭＳ（ｇａｓ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ－ｍａｓｓ
ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ）ａｎａｌｙｓｅｓ．Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｄｉｓｔｉｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ（ＳＤＥ）ｗｉｔｈ ｄｉｃｈｌｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ ｗｅｒｅ
ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｂｌａｃｋ ｐｅｐｐｅｒ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅ ａｒｏｍａｔｉｃ ｅｘｔｒａｃｔ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ＳＤＥ ｗａｓ
ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ ｏｆ ｂｌａｃｋ ｐｅｐｐｅｒ ｏｄｏｕｒ．Ｔｈｅ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｎｓｔｉｔｕｅｎｔ ｗｅｒｅ ｓｅｐａｒａｔｅｄ ａｎｄ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ａｓ ３－
Ｃａｒｅｎｅ（２７．０２％），ｔｒａｎｓ－ｃａｒｙｏｐｈｙｌｅｎｅ（２２．０８％），Ｌｉｍｏｎｅｎｅ（１９．３４％），ｂｅｔａ－ｐｉｎｅｎ（９．１６％），ａｌ－
ｐｈａ．－Ｐｉｎｅｎｅ（５．１５％），Ｌ－ｐｈｅｌａｎｄｒｅｎｅ（３．８６％），Ｃｏｐａｅｎｅ（２．３２％），ｄｅｌｔａ－ｅｌｅｍｅｎｅ（２．１９％），Ｍ－ｃｙ－
ｍｅｎｅ（１．８８％），ｂｅｔａ－ｍｙｒｃｅｎｅ（１．６％）ａｎｄ ｓｏ ｏｎ．Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ３０ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ｗｅｒｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｌａｃｋ ｐｅｐｐｅｒ（Ｐｉｐｅｒ Ｎｉｇｒｕｍ Ｌ）；ＧＣ－ＭＳ；ＳＤＥ；ｖｏｌａｔｉｌｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ
有营养的食品如果没有良好的风味是仍然不能被
人们所喜爱。风味是一个非常重要的特征属性，它管
辖着任何食品的可接受性［１］。黑胡椒（Ｂｌａｃｋ Ｐｅｐ－
ｐｅｒ），学名Ｐｉｐｅｒ ｎｉｇｒｕｍ。是胡椒科的一种开花藤本
植物，它的果实在晒干后通常可作为香料和调味料使
用。原产于印度和亚洲，果实在晒干后会成为直径５
ｍｍ的胡椒子核果。作为一种重要的香料，因为其芳
香而被人们所喜爱，其挥发性成分有助于香气形成［２］，
因此，许多人对黑胡椒的挥发性成分感兴趣。近年来，
同时蒸馏萃取法（ＳＤＥ）比传统萃取法（如水蒸气整理
法和有机溶剂萃取法）受到了越来越多的关注。从２０
世纪６０年代以来，ＳＤＥ一直是分离挥发性成分经常
用到的方法之一［３，４］。选择芳香物质提取技术的基础
是挥发性成分提取尽可能靠近原有的产品［５，６］。
国内外同时蒸馏 －萃取（ＳＤＥ）黑胡椒挥发性成分
报到很少。本文采用同时蒸馏萃取（ＳＤＥ）黑胡椒和
收稿日期：２０１１－０２－２５
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分析检测 ２０１１年第６期
总第３６卷
中 国 调 味 品
ＣＨＩＮＡ ＣＯＮＤＩＭＥＮＴ
用二氯甲烷作为萃取剂，然后采用 ＧＣ－ＭＳ分析，为
全面了解海南黑胡椒的挥发性成分，对黑胡椒作进
一步研究，为更好地利用开发我国胡椒资源提供依
据。
１ 试验部分
１．１ 主要仪器与试剂
ＨＰ６８９０２－５９７３气相色谱２质谱２计算机联用仪；
ＨＰ５９８８Ａ型质谱仪；ＦＴ２ＩＲ Ｍａｇｎａ２５００型付立叶变
换红外光谱仪；同时蒸馏－萃取（ＳＤＥ）装置（自制）；
Ｒ２－２２０１型旋转蒸发器。
试剂均为分析纯。
１．２ 样品制备
黑胡椒购买于当地的超市，然后立即保存在
－１８℃的冰箱中至提取，样品粉碎后过４０目筛后，备
用。
１．３ 提取方法
取干燥的桂皮粉末３０ｇ置于５００ｍＬ圆底烧瓶
中，加入去离子水６０ｍＬ，温度控制在６０～８０℃；取出
接至同时蒸馏－萃取装置的一端，控制温度在１００～
１１０℃之间保持沸腾。另取５０ｍＬ重蒸乙醚置于
２５０ｍＬ单颈圆底烧瓶中，接在ＳＤＥ装置的另一端，以
恒温水浴加热烧瓶，在４０℃下连续萃取４ｈ。肉桂挥
发油的乙醚萃取液用无水硫酸钠脱水，密封保存于
－１０℃冰箱中，然后用旋转蒸发器除去乙醚，得到具
有一种特殊香味的黄色透明液体，备用。
１．４ 气相色谱－质谱测定
１．４．１ 气相色谱条件
色谱柱：ＨＰ－１（ＰＤＭＳ，５０ ｍ ×０．２ ｍｍ ×
０．３３μｍ）；柱 温 ４０ ℃ （２ ｍｉｎ） → ２００℃
（２℃·ｍｉｎ－１）；汽化室温度２５０℃；溶剂延迟３ｍｉｎ；
传输线温度 ２８０ ℃；进样量 ０．４μＬ ；载气流量
１ｍＬ·ｍｉｎ－１；分流比为４０∶１。
１．４．２ 质谱条件
离子源为ＥＩ源；离子源温度１５０℃；电子能量
７０ｅＶ；发射电流３４．６μＡ；电子倍增器电压１３４１Ｖ ；
质量范围３５～３５０ａｍｕ。同时做空白试验，采集所得
到的质谱图利用 ＮＩＳＴ及ＳＤＢＳ两个谱库串联检索，
根据产生的准分子离子峰（Ｍ＋１）进一步确定待测化
合物的分子量。
２ 结果与讨论
２．１ 总离子图
按照试验部分１中所述的试验方法进行试验，由
此所测得黑胡椒挥发物的总离子图，如图１所示，最后
分析确定同时蒸馏－萃取（ＳＤＥ）黑胡椒挥发油的３０种
化学成分及各种化学物的含量（见表１）。
由表１可知黑胡椒挥发油中稀类含量达９８．５％，
说明黑胡椒挥发油主要成分是稀类化合物。
图１ 黑胡椒挥发油总离子图
Ｆｉｇ．１Ｔｏｔａｌ ｉｏｎ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍ ｏｆ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ
ｉｎ ｂａｃｋ ｐｅｐｐｅｒ
２．２ 结论
本文采用同时蒸馏 －萃取（ＳＤＥ）法对黑胡椒油
组分进行了提取，挥发性芳香提取物要尽可能接近
原产品，这样分析的依据才具有可靠性［５］。表１中
确定的３０种化学成分通过计算机谱图库检索，鉴定
出３０种化学成分稀类有２２种、醇类有４种、萜类有
１种、氧化物有１种、不知名化合物１种、酮类化合物
１种，它们分别是３－蒈稀（２７．２％），反式－石竹烯
（２２．０８％），柠檬烯（１９．３４％），β－蒎烯（９．１６％），α－
蒎烯 （５．１５％），ｌ－水 芹 烯 （３．８６％），可 巴 烯
（２．３２％），δ－檀香烯（２．１９％），ｍ－伞花烯（１．８８％），
β－香叶烯（１．６％）等。
通过对黑胡椒挥发性化学成分的分析研究，经过
空白试验，发现与白胡椒的风味物质有许多相同物
质［７］，但含量不同，可能有以下几种原因，一是加工方
法不同造成的；二是提取方法的不同造成的。
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２０１１年第６期
总第３６卷
中 国 调 味 品
ＣＨＩＮＡ ＣＯＮＤＩＭＥＮＴ 分析检测
表１ 黑胡椒挥发油化学组成及其含量
Ｔａｂｌｅ １Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ｖｏｌａｔｉｌｅ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ ｉｎ ｂａｃｋ ｐｅｐｐｅｒ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｃｏｎｔｅｎｔｓ
保留时间（ｍｉｎ） 英文名称 化合物名称 分子式 分子量 Ｃａｓ＃ 相对含量（％）
４．０５ ２－ｐｅｎｔａｎｏｎｅ ２－戊酮 Ｃ５Ｈ１０Ｏ ８６ １０７－８７－９ ０．１
４．８８ ３－Ｈｅｘａｎｏｌ，４－ｍｅｔｈｙｌ － ４－甲基－３－己醇 Ｃ７Ｈ１６Ｏ １１６ ６１５－２９－２ ０．２
５．１８ ２，４－ｄｉｍｅｔｈｙｌ，３－ｈｅｘａｎｏｌ ２，５－二甲基－２－己醇 Ｃ８Ｈ１８Ｏ １３０ １３４３２－２５－２ ０．０４
５．２６ ３－ｔｈｕｊｅｎｅ ３－崖柏烯 Ｃ１０Ｈ１６ １３６ ２８６７－５－２ ０．０８
５．４１ ａｌｐｈａ．－Ｐｉｎｅｎｅ α－蒎烯 Ｃ１０Ｈ１６ １３６ ２４３７－９５－８ ５．１５
５．７ Ｃａｍｐｈｅｎｅ 樟烯 Ｃ１０Ｈ１６ １３６ ７９－９２－５ ０．１５
６．０５ á－Ｐｈｅｌａｎｄｒｅｎｅ α－水芹烯 Ｃ１０Ｈ１６ １３６ ５５５－１０－２ ０．１３
６．１６ ＢＥＴＡ．－ＰＩＮＥＮＥ β－蒎烯 Ｃ１０Ｈ１６ １３６ １２７－９１－３ ９．１６
６．２７ ．ＢＥＴＡ．－ＭＹＲＣＥＮＥ β－香叶烯 Ｃ１０Ｈ１６ １３６ １２３－３５－３ １．６
６．６ Ｌ－ｐｈｅｌａｎｄｒｅｎｅ Ｌ－水芹烯 Ｃ１０Ｈ１６ １３６ ９９－８３－２ ３．８６
６．６６ ３－Ｃａｒｅｎｅ ３－蒈烯 Ｃ１０Ｈ１６ １３６ １３４６６－７８－９ ２７．０２
６．７８ α－ｔｅｒｐｉｎｅｎｅ α－萜品烯 Ｃ１０Ｈ１６ １３６ ９９－８６－５ ０．０４
６．８２ ｏ－ｃｙｍｅｎｅ ｏ－伞花烯 Ｃ１０Ｈ１４ １３４ ５２７－８４－４ ０．１３
６．９ Ｍ－ｃｙｍｅｎｅ ｍ－伞花烯 Ｃ１０Ｈ１４ １３４ ５３５－７７－３ １．８８
６．９９ Ｌｉｍｏｎｅｎｅ 柠檬烯 Ｃ１０Ｈ１６ １３６ １３８－８６－３ １９．３４
７．３７ １，３，８－ｐ－Ｍｅｎｔｈａｔｒｉｅｎｅ １，３，８－对－薄荷三烯 Ｃ１０Ｈ１４ １３４ ２１１９５－５９－５ ０．０５
７．４６ ＴＲＡＮＳ－３－ＣＡＲＥＮ－２－ＯＬ 反式３－蒈烯－２－醇 Ｃ１０Ｈ１６Ｏ １５２ ６９０９－１６－６ ０．１２
７．９２ Ｐ－ｍｅｎｔｈａ－１，４（８）－ｄｉｅｎｅ 异松油烯 Ｃ１０Ｈ１６ １３６ ５８６－６２－９ ０．８９
８．０９ ｌｉｎａｌｏｏｌ 沉香醇 Ｃ１０Ｈ１８Ｏ １５４ ７８－７０－４ ０．１４
９．１５ ２，４（１０）－ｔｈｕｊａｄｉｅｎ Ｃ１０Ｈ１４ １３４ ＮＡ ０．０９
１１．６８ ．ＤＥＬＴＡ．－ＥＬＥＭＥＮＥ δ－檀香烯 Ｃ１５Ｈ２４ ２０４ ２０３０７－８４－０ ２．１９
１１．８６ α－ｃｕｂｅｂｅｎｅ α－荜澄茄油烯 Ｃ１５Ｈ２４ ２０４ １７６９９－１４－８ ０．０８
１２．２９ Ｃｏｐａｅｎｅ 可巴烯 Ｃ１５Ｈ２４ ２０４ ３８５６－２５－５ ２．３２
１２．４３ ｅｒｅｍｏｐｈｉｌａ－１（１０），１１－ｄｉｅｎｅ 朱栾倍半萜 Ｃ１５Ｈ２４ ２０４ １０２１９－７５－７ ０．３２
１２．９１ ＴＲＡＮＳ－ＣＡＲＹＯＰＨＹＬＬＥＮＥ 反式－石竹烯 Ｃ１５Ｈ２４ ２０４ ８７－４４－５ ２２．０８
１３．３７ à－Ｃａｒｙｏｐｈｙｌｅｎｅ α－石竹烯 Ｃ１５Ｈ２４ ２０４ ６７５３－９８－６ ０．９
１３．８１ β－ｓｅｌｉｎｅｎｅ β－蛇床烯 Ｃ１５Ｈ２４ ２０４ １７０６６－６７－０ ０．１３
１３．８８ γ－ｇｕｒｊｕｎｅｎｅ γ－古芸烯 Ｃ１５Ｈ２４ ２０４ ２２５６７－１７－５ ０．１６
１４．１１ ＣＡＤＩＮＥＮＥ 杜松烯 Ｃ１５Ｈ２４ ２０４ ５２３－４７－７ ０．６１
１４．９８ Ｃａｒｙｏｐｈｙｌｅｎｅ ｏｘｉｄｅ 石竹烯氧化物 Ｃ１５Ｈ２４Ｏ ２２０ １１３９－３０－６ ０．７１
参考文献：
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总第３６卷
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