全 文 ：蒸馏时间对丁香油化学成分的影响
田玉红 1, 2, 3 ,黄 琼 3 ,陈志燕 1 ,蒋宏霖 1 ,张祥民2 　(1.广西中烟工业有限责任公司技术中心 ,广西柳州 545005;2.复旦大学化学
系 ,上海 200433;3.广西工学院生物与化学工程系 ,广西柳州 545006)
摘要　[目的 ] 考察蒸馏时间对丁香油化学成分的影响。 [方法] 采用水蒸气蒸馏法提取不同蒸馏时段的精油馏分 ,通过气相色谱 -质
谱(GC-MS)联用分析鉴定其化学成分。 [结果] 不同蒸馏时段丁香油的主要化学成分为:丁香酚(85.574% ～ 58.519%)、乙酸丁香酚酯
(8.845%～ 30.584%)、β-石竹烯(1.758%～ 5.680%)、α-石竹烯(0.257%～ 1.005%)。 [结论] 蒸馏时间对丁香油的化学成分有较大影
响 ,随着蒸馏时间的延长 ,丁香酚的含量逐渐降低 ,而乙酸丁香酚酯的含量逐渐升高。
关键词　丁香;精油;蒸馏时间;成分分析
中图分类号　TQ656.+5　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2009)30-14542-02
EffectsofDistilationDurationontheChemicalCompositionofEssentialOilfromEugeniacaryophyllataThunb
TIANYu-hongetal　(TechnologyCentreofGuangxiZhongyanIndustrialLimitedLiabilityCorporation, Liuzhou, Guangxi545005)
Abstract　[ Objective] TheaimwastostudyeffectsofdistillationdurationonthechemicalcompositionofessentialoilfromEugeniacaryo-
phylataThunb.[Method] Theessentialoilfractionscolectedatdiferenttimesduringdistilationwereobtainedthroughhydrodistilationand
analyzedbygaschromatography-massspectrometry(GC-MS)method.[ Result] Themainconstituentsinoilscollectedatdiferenttimesdur-
ingdistillationwereeugenol(85.574%-58.519%), eugenolacetate(8.845%-30.584%), β-caryophylene(1.758%-5.680%)and
α-caryophylene(0.257%-1.005%).[ Conclusion] TheconstituentsofoilfromE.caryophylataThunbvariedobviouslywiththeduration
ofdistilation.Therelativecontentofeugenoldecreasedwiththedistilationprocessing, whilethatofeuganolacetateincreased.
Keywords　EugeniacaryophylataThunb;Essentialoil;Distilationduration;Componentanalysis
基金项目　广西教育厅科研项目资助(200607MS043);广西中烟工业有
限责任公司科技创新项目。
作者简介　田玉红(1969-),女 ,河北秦皇岛人 ,博士 , 教授 ,从事天然
香料化学及其精细化学品的开发。
收稿日期　 2009-06-22
　　丁香为桃金娘科植物丁香(EugeniacaryophylataThunb)
的干燥花蕾 ,主产于坦桑尼亚 、马来西亚 、斯里兰卡 、印度尼
西亚 ,我国海南 、广东 、广西 、云南等省均有栽培。丁香中富
含精油 ,丁香油对多种致病性真菌 、杆菌 、流感病毒具有抑制
作用 ,并具有驱虫 、健胃 、抗惊厥 、降低血压 、抑制呼吸等功
效 [ 1] 。丁香油是一种重要的烟用香料 ,辛香中带有花香清甜
韵 ,略带酸甜和焦糖香味 ,香气飘逸 ,易扩散 ,为烟用香精调
配辛香和酚香的重要香料 [ 2] 。目前 ,丁香油的生产主要以水
蒸气蒸馏工艺为主 ,蒸馏时间是影响丁香油的产率和品质的
主要因素 ,为了更好地控制丁香油的品质 ,笔者对丁香油的
化学成分与提取时间之间的关系进行了研究。
1　材料与方法
1.1　仪器　Agilent6890GC/5973MS气质联用仪;挥发油提
取器。
1.2　材料　丁香样品购自广西柳州市中药饮片厂 。试验所
用试剂皆为国产分析纯。
1.3　丁香油的提取　总丁香油的提取:称取 100g丁香样品
于挥发油提取器中按常规水蒸气蒸馏法提取 6 h,静置分层
后读取挥发油的体积。油被收集下来经无水硫酸钠干燥后 ,
进行成分分析 。
不同蒸馏时段丁香油的提取:称取 100g丁香样品 ,置于
挥发油提取器中按常规水蒸气蒸馏法提取 ,控制水的回流速
度为 4 ～5 ml/min,分别收取 0 ～ 10 min(馏分 1)、10 ～ 30 min
(馏分 2)、30 ～60min(馏分 3)、60 ～ 180 min(馏分 4)、180 ～
360 min(馏分 5)5个时间段的油相成分 ,各馏分精油充分静
置至油水分层后读取精油体积 [ 3] 。油被收集下来进行 GC-
MS分析 。
1.4　气相色谱 -质谱工作参数　气相色谱条件:毛细管色
谱柱 HP-5MS(30m×0.25mm×0.25μm);采用程序升温:60
℃保持 1 min,升至 170 ℃(2 ℃/min),继续升至 270 ℃(8
℃/min),于 270 ℃保持 5 min;载气为高纯氦气 ,流量 1.0
ml/min;进样量 1μl,分流比 1∶100,进样口温度 280℃,接口
温度 230 ℃。
质谱条件:EI电离源 ,电子能量 70 eV,电子倍增器电压
1.5kV,质量扫描范围 33 ～ 550amu,全扫描方式。
2　结果与分析
2.1　不同蒸馏时段丁香油的提取率　测定了不同蒸馏时段
丁香油的相对提取率 ,结果见表 1。
表 1　不同蒸馏时段丁香油的提取率(100g丁香)
Table1　ExtractionrateofessentialoilfromE.caryophylataThunbat
diferenttimesduringdistilation
蒸馏时段∥min
Distilationduration
精油体积∥ml
Oilvolume
相对提取率∥%
Relativeextractionrate
0～ 10 1.32 8.93
10～ 30 2.39 16.17
30～ 60 3.50 23.68
60～ 180 4.74 32.07
180～ 360 2.83 19.15
2.2　不同蒸馏时段丁香油的化学成分　按上述 GC-MS条
件对总丁香油和不同蒸馏时段的丁香油馏分进行分析 ,得到
总离子流色谱图。采用计算机对各峰质谱图进行 NIST标准
谱库的检索 ,根据质谱裂解规律进行核对 ,参考标准图谱和
相关文献确定其化学结构 [ 4-6] ,利用峰面积归一法计算各组
分的相对含量 ,所得分析结果列于表 2。经分析鉴定 ,总丁香
油确认了 33个组分的成分 ,占总离子流出峰面积的
97.251%;0 ～10min时段(馏分 1)确认了 31个成分 ,占总峰
面积的 98.264%;10 ～ 30 min时段(馏分 2)确认了 30个成
分 ,占总峰面积的 98.952%;30 ～ 60 min时段(馏分 3)确认
了 27个成分 ,占总峰面积的 99.222%;60 ～ 180 min时段(馏
责任编辑　王淼　责任校对　张士敏安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2009, 37(30):14542-14543, 14553
分 4)确认了 24个成分 ,占总峰面积的 98.644%;180 ～ 360 min时段(馏分 5)确认了 27个成分 ,占总峰面积的 97.314%。
表 2　不同蒸馏时段丁香油的化学成分
Table2　TheconstituentsofessentialoilfromE.caryophylataThunbatdiferenttimesduringdistillation
化合物
Compounds
相对百分含量 Relativecontent∥%
总精油Totaloil 馏分 1Fraction1 馏分 2Fraction2 馏分 3Fraction3 馏分 4Fraction4 馏分 5Fraction5
糠醛 0.003 0.004 0.010 0.009 0.010 0.010
甲基戊基甲酮 0.014 0.039 0.025 0.003 - -
2-庚醇 0.003 0.010 0.005 - - -
苯甲醛 - 0.004 - - - -
甲基庚烯酮 0.003 0.012 0.007 - - -
己酸乙酯 0.005 0.008 0.008 0.003 - -
乙酸-2-庚酯 0.026 0.043 0.039 0.022 0.020 0.007
苯乙酮 0.004 0.016 0.009 - - -
2-壬酮 0.022 0.056 0.035 0.021 0.014 -
苯甲酸甲酯 0.011 0.051 0.024 0.005 - -
芳樟醇 0.006 0.038 0.010 0.003 - -
2-壬基醇 0.004 - 0.006 0.004 - -
乙酸苯甲酯 0.030 0.113 0.072 0.025 0.004 -
苯甲酸乙酯 0.012 0.051 0.026 0.011 - -
水杨酸甲酯 0.122 0.496 0.272 0.105 0.024 0.004
对-烯丙基苯酚 0.166 0.224 0.227 0.239 0.256 0.373
对-丙烯基茴香醚 0.012 0.038 0.017 0.050 0.018 -
2-十一酮 0.007 0.007 - - 0.011 0.009
丁香酚 72.616 85.574 85.543 81.882 73.254 58.519
丁香酚甲醚 0.008 0.012 0.016 0.011 0.008 0.005
β-石竹烯 1.762 1.758 0.892 1.360 2.930 5.680
α-石竹烯 0.314 0.257 0.138 0.221 0.481 1.005
肉桂酸乙酯 0.009 0.009 0.006 0.006 0.008 0.008
γ-依兰油烯 0.014 0.044 0.007 0.009 0.016 0.049
α-依兰油烯 0.016 0.065 0.007 0.012 0.016 0.020
金合欢烯 0.016 - - - 0.025 0.083
1(10), 4-杜松二烯 0.053 0.184 0.035 0.038 0.061 0.106
乙酸丁香酚酯 21.377 8.845 11.326 14.966 21.125 30.584
石竹烯醇 0.106 0.013 0.014 0.018 0.049 0.214
1, 5, 5, 8-四甲基-12-氧杂双环 0.086 0.055 0.035 0.037 0.060 0.055
[ 9.1.0] -3, 7-十二碳二烯
4, 4-二甲基-四环 [ 6.3.2.0 0.196 0.175 0.089 0.097 0.139 0.244
(2, 5).0(1, 8)] -十三碳-9-醇
γ-依兰油醇 0.045 0.017 0.011 0.017 0.035 0.084
苯甲酸苯甲酯 0.157 0.046 0.041 0.048 0.073 0.222
4-苄氧基苯甲酸 0.026 - - - 0.007 0.033
酚类物质含量 72.782 85.798 85.770 82.121 73.510 58.892
酯类物质含量 21.749 9.662 11.814 15.191 21.254 30.825
碳氢化合物物质含量 2.261 2.363 1.114 1.677 3.589 6.998
醇类物质含量 0.360 0.253 0.135 0.139 0.223 0.542
酮类物质含量 0.050 0.130 0.076 0.024 0.025 0.009
醚类物质含量 0.020 0.050 0.033 0.061 0.026 0.005
醛类物质含量 0.003 0.008 0.010 0.009 0.010 0.010
酸类物质含量 0.026 - - - 0.007 0.033
各不同蒸馏时段丁香油的主要成分为丁香酚(85.574% ～
58.519%)、乙酸丁香酚酯(8.845% ～ 30.584%)、β-石竹烯
(1.758% ～ 5.680%)、α-石竹烯(0.257% ～ 1.005%)。蒸馏
时间对丁香油的化学成分影响较大 ,由表 2可以看出 ,随着
蒸馏的进行 ,丁香酚的含量由 85.574%降低到 58.519%,而
乙酸丁香酚酯的含量由 8.845%升高到 30.584%。这对于卷
烟加香是十分有利的 ,丁香油中的乙酸丁香酚酯的含量较
高 ,可以使烟香更加丰富 ,增加口腔甜润感。
3　结论
采用水蒸气蒸馏法提取了不同蒸馏时段的丁香油 ,通过
气相色谱 -质谱(GC-MS)联用分析鉴定了其化学成分 ,各不
同蒸馏时段丁香油的主要成分为丁香酚 (85.574% ～
58.519%)、乙酸丁香酚酯(8.845% ～ 30.584%)、β-石竹烯
(1.758% ～5.680%)、α-石竹烯(0.257% ～ 1.005%)。蒸馏
时间对丁香油的化学成分有较大影响 ,随着蒸馏时间的延长 ,
丁香酚的含量由 85.574%降低到 58.519%,乙酸丁香酚酯的
(下转第 14553页)
1454337卷 30期　　　　　　　　　　　　　　　　　　田玉红等　蒸馏时间对丁香油化学成分的影响
别为 1、3、5min,每剂量处理 2个含菌平板 。照射后立即用
黑牛皮纸包扎平板(避光),倒置于 28 ℃恒温培养箱中培养
72h,统计每个平板的菌落数及致死率 ,取致死率在 98%以
上的单个孤立菌落移入保藏培养基斜面 ,培养 ,备用 ,得到高
活性突变株。该试验发现以高致死率的相对剂量处理时 ,诱
变效果较好 [ 13] 。
3.2　复合因子处理　陈小娥等对曲霉菌孢子紫外照射 1
min※暗培养增殖※涂布平板培养※挑取透明圈大的菌落
进行斜面培养※摇瓶筛选 [ 15] 。对正突变株 CJ22-311进行第
2次60Co诱变 ,诱变剂量为 500、700、900 Gy,涂布平板培养※
挑取透明圈大的菌落进行斜面培养※摇瓶复筛获得高产株
CJ22-326。方祥年等以球孢白僵菌(Beauveriabasiana)1316
为出发菌株 ,通过紫外线和高能电子束分别诱变分生孢子 ,
采用平板透明圈法初筛和摇瓶培养复筛的方法 ,经 3轮诱
变 ,筛选到了 5株高产突变株 [ 10] 。将其中 1株最高产的突变
株定名为 Beauveriabasiana1316-V1,其壳聚糖酶活力为原始
菌株的 16倍;经传代培养 ,其高产特性能够稳定遗传。
3.3　诱变后菌株的筛选　对诱变后的菌株需进行遗传稳定
性试验 ,选择能稳定遗传的菌落及耐高温的菌株进行培养 ,
然后选择酶活较高的稳定菌株进行保藏。
4　基因工程育种
梁东春等根据 GenBank中发布的烟曲霉菌壳聚糖酶
(Aspergilusfumigatuschitosanase, EC3.2.1.132)的基因序列
人工合成了 8条 DNA长链及 4条引物链 [ 21] 。采用 PCR拼
接法扩增壳聚糖酶基因并将其克隆入 pGEM-Teasy载体进行
序列分析 ,进一步将其亚克隆入表达载体 pGEX-3X。用重组
质粒 pGEX-Csn转化 E.coliDH5α, IPTG诱导表达 ,亲和层析
及 FactorXa酶解纯化重组 Csn。所得重组壳聚糖酶具有降
解壳聚糖的生物活性 ,其活性受温度及 pH值的影响。
5　展望
目前 ,壳聚糖酶的工业化生产较少 ,因此 ,继续对产壳聚
糖酶菌株进行研究显得十分必要。
(1)运用基因工程方法进行研究 。运用分子克隆方法克
隆所选菌种的壳聚糖酶基因 ,可实现重组菌产壳聚糖酶基因
的高效表达。
(2)继续筛选产酶活性较高的微生物菌种并对其产酶发
酵条件进行优化。很多学者经过 10多年的研究 ,发现许多
微生物都可产生壳聚糖酶 ,但目前并没有发现产酶量较大的
可用于工业化生产的菌株。所以今后仍需继续筛选酶活性
较高的微生物菌种 ,然后对菌种进行诱变选育 ,并对其发酵
条件进行优化 ,获得产酶量较大的菌种。在此过程中 ,要合
理运用新的诱变方法或进行复合诱变 ,以减小菌种对诱变方
法的抗性 ,从而获得高产菌株。另外 ,对发酵条件也要进行
优化和改进 ,筛选出最佳产酶条件 ,以获得最大的产酶量。
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(上接第 14543页)
含量由 8.845%升高到 30.584%,蒸馏时间越长 ,丁香油在卷
烟加香中的应用效果越好 。
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