全 文 ： 2003, Vol. 24, No. 10 食品科学 ※分析检验128
黑胡椒风味成分的研究
李祖光，高云芳，刘文涵
(浙江工业大学化工学院，杭州 310014)
摘 要：采用固相微萃取吸附富集黑胡椒粉的挥发性成分，然后用色谱/质谱联用分析鉴定，用GC/MS总离子流
色谱峰的峰面积进行归一化定量分析其风味成分，并对3种不同厂家生产的黑胡椒粉的测定结果进行了比较。黑胡
椒粉的挥发性成分主要是一些不同结构的单萜类化合物、单萜类氧化物和倍半萜类化合物，但不同厂家生产的黑胡
椒粉的各挥发性成分的相对含量有所差别。其中β－石竹烯、3－蒈烯、β－水芹烯、胡椒烯、δ－榄香烯、β
－蒎烯、α－律草烯是黑胡椒的特殊风味成分。固相微萃取－气相色谱/质谱法可用于区别和鉴定不同生产厂家所生
产的黑胡椒粉，是研究食品风味成分分析的一种简单可行的分析方法。
关键词：黑胡椒；风味成分；固相微萃取；气相色谱－质谱法
Abstract ：The headspace aroma compounds of the powder of Black Piper Nigrum L.were investigated by gas chromatography-
mass spectrometry.The headspace volatiles were sampled by solid-phase microextraction(SPME).SPME sampling was con-
ducted with 30μm PDMS fiber at 25±5℃ for 40min.The fibers were desorbed in a GC injection liner at 250℃for 5min.A
Capillary column(WCOT FUSED SILICA 30m×0.25mm ID COATING CP-SIL 8 CB-LOW BLEED/MS DF=0.25μm)was
employed in GC/MS analysis.Initial oven temperature was kept at 40℃ for 5min,then raised to 250℃ at 3℃·min-1,and kept
at 250℃ for 5min.The chemical constituents of three samples of Black Piper Nigrum L.produced by different companies were
separated and identified by GC-MS.A total of 53 volatile compounds were identified nd the β－Caryophy lene,3－C ren , β－
Phellandren,α－Copaene,δ－Elemene,β－Pinene and α－Humulene were the most abundant aroma compounds from the powders
of Black Piper Nigrum L. In this study,headspace SPME-GC-MS could afford a simple sampling method for the headspace
aroma compounds of the powder of Black Piper Nigrum L.and could be used to distinguish the kinds of powder of Black Piper
Nigrum L.produced by different companies.
Key words：Black Piper Nigrum L ；aroma compound；solid-phase microextraction (SPME)；gas chromatography/mass
spectrometry
中图分类号：O658 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2003)10-0128-04
收稿日期：2003-01-12
基金项目：浙江省分析测试基金资助课题(02061)
作者简介：李祖光(1971-)，男，副教授，博士，主要从事分析化学的教学和科研工作。
艹
胡椒(Piper nigrum Linn)为胡椒科胡椒属攀援状藤
本，原产东亚，现广泛栽培于热带国家，在我国福
建、广东、海南、广西、云南均有种植，在我国
及世界都是重要的调味品和药物。其未成熟的果实干
后，果皮黑色而皱缩，称黑胡椒。胡椒始载于《唐
本草》，云：“胡椒生西戎，形如鼠李子，调食
用之，味甚辛辣。”其性热，味辛，有温中散寒，
下气，消痰之功效，主治胃寒呕吐，腹痛泄泻，食
欲不振，癫痫痰多。在南方，民间除用之为调味品
外，又作药用，主治胃脘寒痛，风湿性关节炎，坐
骨神经痛等病症。近年来的研究表明，其具有抗癫
痫，镇静，抗炎，保肝，抗菌杀虫，抗癌等多方
面的药理活性[1]。关于胡椒果实、茎、叶和根的挥
发油研究已有报道[2～5]，但目前未见用SPME研究黑
胡椒粉风味成分的研究报道。固相微萃取技术(Solid
phase microextraction简称SPME)属于非溶剂型萃取
法，是一种新的采样技术，其装置简单、操作方
便，能与其它分析仪器联用，对挥发性和半挥发性
的有机物进行分析测定，特别适用于现场分析，目
前已在环保、医药、食品、香料等领域得到广泛应
用，并取得良好的效果[6～10]。本实验在室温下，对
3种不同厂家生产的黑胡椒粉采用固相微萃取吸附富
集其挥发性成分，然后用GC/MS分析，并对测定的
结果进行比较，为全面了解黑胡椒的风味成分，对
胡椒的进一步研究及开发利用，更好地开发利用我国
胡椒资源提供依据。
129※分析检验 食品科学 2003, Vol. 24, No. 10
1 实验部分
1.1材料与仪器
海南地区产的黑胡椒购自海南当地市场，上海生
产的黑胡椒购自当地超市。
手动固相微萃取进样器 美国Supelco公司制
造；30μm聚二甲基硅氧烷(PDMS)萃取纤维头 美
国Supelco 公司制造；GC3800/MS Saturn 2000气相
色谱-质谱联用仪，配有液体化学源(色谱级乙腈为化
学试剂气) 美国Varian公司制造。
1.2SPME取样
先将固相微萃取的萃取纤维头在气相色谱的进样口
老化，老化温度为250℃，载气体积流量为0.8ml/ in，
分流比为50:1，老化时间为0.5h。取适量的黑胡椒粉
置于20ml的样品瓶中，盖上盖子，插入30μm聚二
甲基硅氧烷(PDMS)萃取纤维头，于室温(25±5℃)下
顶空取样40min。
1.3GC-MS分析
色谱条件：色谱柱为WCOT FUSED SILICA 30m
×0.25mm ID COATING CP-SIL 8 CB-LOW BLEED/
MS DF=0.25μm，载气为高纯氦气(99.999%)，氦气
流速为0.8ml/min，1079进样口温度为250℃，起始
柱温为40℃，保持5min，再以3℃/min升温至250℃，
保持5min。
质谱条件：电离源为EI或CI(液体乙腈为化学源反
应试剂)，离子阱温度150℃，GC/MS传输线温度为250
℃，质量扫描范围为40～450amu，EI电子能量为
70eV。
1.4定性和定量分析
首先以EI为电离源，进行色谱-质谱联用分析，采
集所得到的质谱图利用NIST及WILEY两个谱库串联检
索，同时根据保留指数和参考文献进行定性；然后用
液体乙腈为化学源进行色谱-质谱联用分析，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
按上述实验条件对3种不同厂家生产的黑胡椒粉进
行测定，其在EI模式下的总离子流色谱图如图1所示。
采用计算机检索和人工解析各峰相应的质谱图，
共鉴定出53种化合物，定性结果及相对含量见表1。
由表1可知，3种不同厂家生产的黑胡椒粉的挥
发性成分主要是一些不同结构的单萜类化合物、单萜
类氧化物和倍半萜类化合物，但不同厂家生产的黑胡
椒粉的各挥发性成分的相对含量有所差别。海南产的
黑胡椒粉(样品1)的主要挥发性成分为β－石竹烯
(47.30%)、3－蒈烯(11.48%)、β－水芹烯(8.22%)、胡
椒烯(6.25%)、δ－榄香烯(5.25%)、1－甲氧基－4－(2－
丙烯基)苯(4.64%)、β－蒎烯(2.43%)、α－律草烯
(2.04%)、δ－荜澄茄烯(1.07%)；上海产的黑胡椒粉
(样品2)的主要挥发性成分为β－石竹烯(48.41%)、3-
蒈烯(15.34%)、β－水芹烯(8.21%)、β－蒎烯
(3.35%)、α－律草烯(2.46%)、δ－榄香烯(2.41%)、
α－芹子烯(2.10%)、α－蒎烯(1.96%)、胡椒烯
(1.86%)、β－榄香烯(1.83%)、α－愈创木烯(1.20%)、
香叶烯(1.14%)；上海产的黑胡椒粉(样品3)的主要挥
发性成分为β－石竹烯(33.72%)、3－蒈烯(20.85%)、
β－水芹烯(16.28%)、β－蒎烯(4.83%)、胡椒烯
(4.22%)、δ－榄香烯(3.49%)、α－蒎烯(2.34%)、香
叶烯(1.68%)、α－律草烯(1.61%)、β－榄香烯
(1.50%)、α－芹子烯(1.15%)、大香叶烯－D(1.10%)。
其中3种不同厂家生产的黑胡椒粉均含有且含量大于
1%的主要成分为：β－石竹烯、3－蒈烯、β－水芹烯、
胡椒烯、δ－榄香烯、β－蒎烯、α－律草烯，它们是
黑胡椒的主要特殊风味成分。石竹烯具有较强辛辣气
艹
艹
艹
艹
2003, Vol. 24, No. 10 食品科学 ※分析检验130
表1 3种不同厂家生产的黑胡椒粉挥发性成分的SPME-GC/MS鉴定结果及各化合物的相对含量
序号 保留时间(min) 化合物 分子式 分子量 相对含量(%)
样品1 样品2 样品3
1 13.30 α-侧柏烯(α-Thujene) C10H16 136 tr 0.04 0.03
2 13.67 α-蒎烯(α-Pinene) C10H16 136 0.72 1.96 2.34
3 14.53 莰烯(Camhene) C10H16 136 0.02 0.06 0.09
4 15.82 冬青油烯(Sabinene) C10H16 136 0.05 0.15 0.10
5 16.07 β-蒎烯(β-Pinene) C10H16 136 2.43 3.35 4.83
6 16.78 香叶烯(Myccene) C10H16 136 0.72 1.14 1.68
7 17.87 3-蒈烯(3-Carene) C10H16 136 11.48 15.34 20.85
8 18.20 2-蒈烯(2-Carene) C10H16 136 0.02 0.02 0.03
9 18.36 1-甲基-4-异丙基苯(P-cymene)C10H14 134 0.06 0.06 0.05
10 18.64 1-甲基-3-异丙基苯(m-cymene)C10H14 134 0.90 0.56 0.18
11 18.98 β-水芹烯(β-Pheuandrene)C10H16 136 8.22 8.21 16.28
12 19.26 罗勒烯(Trans-β-ocimene) C10H16 136 0.02 － －
13 20.39 γ-松油烯(γ-Terpinene)C10H16 136 0.12 0.10 0.15
14 21.05 水合桧烯(Cis-Sabinene hydrale)C10H18O 154 tr tr tr
15 21.60 异松油烯((Terpinolene))C10H16 136 0.26 0.27 0.33
16 21.80 4-蒈烯(4-Carene) C10H16 136 0.51 0.56 0.76
17 22.10 1-甲基-4-异丙烯苯
(1-methyl-4-isopropenylb enzene)C10H12 132 tr 0.02 0.06
18 22.62 芳樟醇(Linalool) C10H18O 154 0.61 0.21 0.15
19 24.47 柠檬烯氧化物(Limonene oxide)C10H16O 152 0.02 tr tr
20 24.98 樟脑(Camphor) C10H16O 152 0.04 0.02 0.03
21 26.67对异丙基甲苯-8-醇(p-cymene-8-ol)C10H14O 150 0.03 0.02 0.01
22 27.38 α-松油醇(α-Terpineol)C10H18O 154 0.05 0.04 0.04
23 28.122,6,6-三甲基,2,4-环庚二烯-1-酮
(Eucarvone) C10H14O 150 0.09 0.03 tr
24 29.71 香芹酮(Carvone) C10H14O 150 0.03 tr tr
25 30.18 胡椒酮(Piperitone)C10H16O 152 0.03 0.01 0.01
26 30.284-甲氧基苯甲醛(Benzaldehyde,4-meyhoxy-)C8H8O2 136 0.05 tr 0.01
27 31.83 1-甲氧基-4-(2-丙烯基)苯
(Benzene,1-methoxy-4-(2-propenyl))C10H12O 148 4.64 0.02 0.03
28 33.86 δ-榄香烯(δ-Elemene) C15H24 204 5.25 2.41 3.49
29 34.00 胡椒醛(Piperonal) C8H6O3 150 0.03 － －
30 34.32 α-荜澄茄烯(α-Cubebene)C15H24 204 0.38 0.36 0.39
31 35.67 胡椒烯(α-Copaene) C15H24 204 6.25 1.86 4.22
32 36.12 β-荜澄茄烯(β-Cubebene)C15H24 204 0.55 tr tr
33 36.20 β-榄香烯(β-Elemene) C15H24 204 0.80 1.83 1.50
34 36.97 α-古芹烯(α-Gurjunene)C15H24 204 0.22 0.54 0.37
35 37.84 β-石竹烯(β-Caryophyllene)C15H24 204 47.30 48.41 33.72
36 38.04 α-雪松烯(α-Cedrene) C15H24 204 tr － －
37 38.25 α-愈创木烯(α-Guaiene) C15H24 204 － 1.20 0.34
38 38.41 古巴烯(β-Copaene) C15H24 204 0.04 0.03 0.03
39 38.83 E,β-金合欢烯(E,β- Frarnesene)C15H24 204 0.08 0.17 0.06
40 39.05 α-律草烯(α-Humulene)C15H24 204 2.04 2.46 1.61
41 39.20 β-愈创木烯(β-Guaiene) C15H24 204 0.06 0.02 0.02
42 39.50 γ-律草烯(γ-Humulene)C15H24 204 0.07 0.06 0.04
43 39.71 γ-木罗烯(γ-Muurolene)C15H24 204 0.03 0.10 0.05
艹
艹
131※分析检验 食品科学 2003, Vol. 24, No. 10
收稿日期：2003-01-03
作者简介：卢红梅(1967-)，女，副教授，硕士，研究方向：生物工程。
注：“tr”—表示痕量(相对含量＜0.01%)；样品1,海南某厂家生产；样品2,上海某厂家生产；样品3,上海的另一厂家生产。
序号 保留时间(min) 化合物 分子式 分子量 相对含量(%)
样品1 样品2 样品3
44 39.87 异香橙(allaromadendrene)C15H24 204 0.04 0.01 0.02
45 40.06 大香叶烯-D(Germacrene-D)C15H24 204 0.26 0.77 1.10
46 40.14 β-芹子烯(β-Selinene) C15H24 204 0.05 0.08 tr
47 40.40 Eremophilene C15H24 204 0.50 2.95 1.52
48 40.68 α-芹子烯(α-Selinene) C15H24 204 0.44 2.10 1.15
49 40.94金合欢烯(Trans,trans,-α-f rnesene)C15H24 204 0.03 0.03 0.03
50 41.57 δ-荜澄茄烯(δ-Cadinene)C15H24 204 1.07 0.32 0.54
51 43.18 大香叶烯-B(Germacrene-B)C15H24 204 0.03 0.04 0.05
52 44.11氧化石竹烯(Caryophyllene oxide)C15H24O 204 0.40 0.37 0.18
53 45.86 斯巴醇(Spathalenol)C15H24O 204 0.06 0.04 0.04
(接上表)
味，是黑胡椒特殊辛辣风味最主要的来源；3－蒈烯
也具有一定的辛辣味，对黑胡椒特殊辛辣风味有一定
的贡献。β－水芹烯具有胡椒气味，是胡椒的特征风
味成分；δ－榄香烯具有温和的木香气味，β－蒎烯具
有萜烯气味，这些成分对黑胡椒特殊风味也有一定
的贡献。由上可知，固相微萃取－气相色谱/质谱法
是研究食品风味成分分析的一种简单可行的分析方
法，也可用于区别和鉴定不同生产厂家所生产的黑
胡椒粉。
参考文献：
[1]韦琨,窦德强,裴玉萍,陈英杰.胡椒的化学成分、药理作用
及与卡瓦胡椒的对比[J].中国中药杂志,2002,27(5):328-333.
[2]敖平,胡世林.胡椒根挥发油的化学成分及其微量元素测定
[J].中国中药杂志,1998,23(1):42-43.
[3]Olusegun Ekundayo,Into Laakso et al.Essential Oil Constitu-
ents of Ashanti Pepper (Piper guineense) Fruits(Berries)[J].J
Agric Food Chem,1988,36:880-882.
[4]P Martins,L Salgueiro,R Vila et al.Essential Oils From Four
Piper Species[J].Phytochemistry,1998,49(7):2019-2023.
[5]M A Sumathykutty,J Madhusudana Rao,K P Padmakumari
et al.Essential Oil constituents of some Piper species[J].
Flavour Fragr J,1999,14:279-282.
[6]Arthur C L,Pawliszyn J.Solid phase microextraction with ther-
mal desorption using frsed silica optical fibers[J].J Anal Chem
1990,62(19):2145-2148.
[7]M F Alpendurada.Solid-phase microextraction:a promising
technique for sample prparation in environmental analysis[J].
J Chromatogr A,2000,889:3-14.
[8]刘百战.固相微萃取和同时蒸馏萃取与气相色谱/质谱法分
析芥末膏制品的风味成分[J].分析化学,2000,28(12):1489-
1492.
[9]刘百战,高芸.固相微萃取-气相色谱/质谱分析栀子花的头
香成分[J]色谱,2000,18(5):452-455.
[10]Chunqing Shang,Yaoming Hu,Chunhui deng et al.Rapid deter-
mination of volatile constituents of Michelia alba flowers by gas
chromatograhy-mass spec rometry with solid-phase
microextraction[J].Journal of Chromatography A,2002,942:
283-288.
选择性增菌液对单核细胞增生
李斯特氏菌的影响
卢红梅，张义明
(贵州工业大学化学与生物工程学院，贵阳 550003)
摘 要：将单核细胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes)不同温度下培养在非选择性培养基TSBYE和选择性培