全 文 :珠兰香精油的提取及其香气成分分析
陈志慧1 , 陈志强2
(1.仲恺农业技术学院化学与化工系 , 广东 广州 510225;2.安阳师范学院化学系 , 河南 安阳 455002)
摘 要:利用水蒸汽蒸馏法提取珠兰香精油 , 通过正交试验优选获取珠兰香精油的技术参数 , 结果表明:珠兰香精油
的最佳提取工艺条件是将珠兰粉碎过 30目筛 , 加水 5 倍 ,提取 6 h;用气相色谱-质谱联用仪对珠兰挥发油的化学成分
进行分离鉴定 ,得出 27 个组分 , 占峰面积的 85.89%, 并用面积归一化法测定了各种香气成分的相对百分含量 , 其主要挥
发性成分有反-罗勒烯(5.71%)、 3 , 6-二甲基-4 , 5-二乙基-3 , 5-辛二烯(4.61%)、1-(1 , 4-二甲基-3-环己烯
基)乙酮(3.53%)、2 , 6-二甲基-2 , 4 , 6-辛三烯(1.45%)。
关键词:珠兰;精油提取;气相色谱-质谱;香气成分
中图分类号:TQ654+.2 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2006)04-0062-02
Analysis of aroma constituents in Chloranthus spicatus
CHEN Zhi-hui1 , CHEN Zhi-qiang 2
(1.Department of Chemistry and Chemical Engineering , Zhongkai University of Agriculture and Technology , Guangzhou
510225 , China ;2.Department of Chemistry , Anyang Teachers College , Anyang 455002 , China)
Abstract:The flavor compounds of Chloranthus spicatus treated by biological technology were prepared with steam distil-
lation.The extraction process was optimized by orthogonal design.The optimum ex tracting condition obtained:adding 5 folds
of w ater , ex tracting for 6 hours after comminuted into thirty-mesh size.They were isolated and identified by capillary GC/MS
method.Tw enty seven volatile components were identified and determined , accounting for 85.89% of the total area of the
peaks.The relative contents o f constituents were determined by area nomalization method.The main flavo r compounds are:(E)
-Ocimene(5.71%), 3 , 5-Octadiene , 3 , 6-dimethy l-4 , 5 -dietlryl(4.61%), 1-(1 , 4-dimethyl-3-cyclohexen)-
Ethanone(3.53%), 2 , 4 , 6-Octatriene , 2 , 6-dimethyl-(E , Z)(1.45%).
Key words:Chloranthus spicatus;extraction of essential oil;gas chromatography-mass spectrome try;aroma constituents
珠兰(Choranthus spicatus)又名金粟兰 、珍珠兰 、鱼仔兰 , 属
金粟兰科常绿蔓性亚灌木 ,花期可长达 3 个月。其原产中国 ,
主要分布在亚洲热带和亚热带的低山区 , 在我国华南 、西南各
省均有野生和园艺栽培[ 1] 。珠兰的花 、茎 、叶和根皆可入药 ,
花 、茎 、叶均具祛风湿 、接筋骨 、破积 、驱虫 、止痛 、止血功效 , 根
能解疗疮毒[ 2] 。珠兰通常被作为熏茶花卉栽培 , 其熏制的珠兰
花茶畅销国内外 ,与茉莉花 、白兰花 、代代花被称为中国四大著
名茶花[ 3] 。此外 ,珠兰花又可作为极好的芳香原料 , 提取珠兰
油和浸提珠兰浸膏等香料[ 4] 。 本试验采用水蒸汽蒸馏法提取
珠兰香精油 ,同时采用气相色谱-质谱联用法[ 5] 分离并鉴定其
挥发性化学成分 ,并用气相色谱面积归一化法测定各组分的相
对百分含量 ,以期为进一步开发珠兰资源及其在农业 、食品 、医
药 、精细化工等领域中的应用提供依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试的鲜花为市售珠兰花;试验用的仪器设备有 FA1004
收稿日期:2006-01-23
作者简介:陈志慧(1966-), 女 ,实验师
型电子天平 、水蒸汽蒸馏装置 、美国 Hewlett Packard 6890 -
5973 气相色谱-质谱-计算机联用仪(GC-MS-DS);试验用
的药剂有无水乙醚 、无水硫酸钠 , 均为分析纯。
1.2 试验方法
1.2.1 珠兰香精油提取试验 将珠兰鲜花阴干 、粉碎 , 精确称
取50 g ,置于挥发油提取装置中采用水蒸汽蒸馏法提取挥发
油 ,蒸馏 6 h 后将馏出液用乙醚萃取 、过滤 ,得浅黄色油状物(得
油率为 0.8%),用无水硫酸钠干燥 , 密封 ,备用。根据预备试验
结果 , 选取对提取结果有较大影响的 3 种因素即提取时间 、破
碎度 、加水量及其相对应的 3 个水平为工艺考察对象 , 以珠兰
香精油得率为指标 ,进行正交设计 , 共设 9 个处理(表 1)。
1.2.2 珠兰香精油的 GC-MS 分析 气相色谱条件:30 m ×
0.25 mm HP 190915-433石英毛细管柱 , 膜厚 0.25 μm;程序
升温范围:60℃(10 min)~ 80℃(25 min), 升温速率 3℃/ min ,
表 1 正交试验设计
水平 提取时间(h) 破碎度(目) 加水量(倍)
1 2 10 4
2 4 30 5
3 6 60 6
62 广东农业科学 2006 年第 4 期
DOI :10.16768/j.issn.1004-874x.2006.04.022
载气为 He , 柱流量 1.2 mL/ min。质谱条件:电子倍增管电压
1 400 V , 轰击电压 70 eV , 离子源温度 200℃, 总离子强度 100
μA , 电离方式 EI , 进样量 lμL , 分流比 20∶1。
2 结果与分析
2.1 珠兰香精油提取工艺的优化
从测定结果(表 2)可见 , 3 种因素的极差(R)大小为提取
时间>破碎度>加水量 , 说明提取时间是影响香精油得油率
的重要因素 , 其次是破碎度 , 加水量对得油率几乎没有影响。
根据 K 值分析 3 种因素对珠兰香精油提取效率的影响 ,提取时
间表现为 6 h>4 h>2 h ,破碎度表现为 30 目>60 目>10 目 ,
加水量表现为 5 倍>6倍>4 倍。说明珠兰香精油的最佳提取
工艺条件是将珠兰粉碎过 30 目筛 、加水 5 倍 、提取 6 h ,该工艺
最经济 、得油率最高。
表 2 珠兰香精油提取试验结果
处理 提取时间(h)
破碎度
(目)
加水量
(倍)
香精油得率
(%)
(1) 2 10 4 0.39
(2) 2 30 5 0.72
(3) 2 60 6 0.56
(4) 4 10 5 0.63
(5) 4 30 6 0.69
(6) 4 60 4 0.55
(7) 6 10 6 0.78
(8) 6 30 4 0.81
(9) 6 60 5 0.73
K 1 1.67 1.80 1.75
K 2 1.87 2.22 2.08
K 3 2.32 1.84 2.03
R 0.65 0.42 0.33
2.2 珠兰香油精的香气成分
对珠兰香精油进行 GC-MS 分析 , 得到珠兰香精油的 GC
-MS 总离子流图。 启动 HP6890MS 化学工作站 , 利用
NIS T98质谱库对各色谱峰进行检索 ,根据质谱数据 、相对保留
时间和有关参考文献鉴定珠兰挥发油的化学成分 , 结果见表 3。
从珠兰香精油中共检出 27 种香气化合物 , 占峰面积的
85.89%。其香气成分中以碳氢化合物 、醇类 、酮类 、酯类 、醛类
和含氮化合物为主 , 其中碳氢化合物占 57.44%, 醇类物质占
19.23%,酮类物质占 7.69%,酯类物质占 5.13%,醛类物质占
2.56%, 含氮化合物占 2.56%。从表 3 看出 , 其香气成分中含
量较高的是反-罗勒烯(5.71%)、 3 , 6-二甲基-4 , 5-二乙基
-3 , 5-辛二烯(4.61%), 1-(1 , 4-二甲基-3-环己烯基)乙
酮(3.53%)、2 , 6-二甲基-2 , 4 , 6-辛三烯(1.45%)。
3 结语
珠兰香精油提取试验结果表明 , 其最佳提取工艺条件为:
粉碎过 30 目筛 、加 5倍水 、提取 6 h ,该提取工艺最经济 、得油
率最高。珠兰香精油 GC-MS 分析结果表明 ,其香气成分以碳
表 3 珠兰香精油化学成分分析
化合物名称 保留时间(min)
相对含量
(%)
α-蒎烯 0.211 0.51
β-蒎烯 0.288 0.77
柠檬油精 0.405 0.02
反-罗勒烯 0.421 5.71
3-蒈烯 0.440 1.25
顺-罗勒烯 0.454 1.43
芳樟醇 0.550 0.30
2 , 6-二甲基-2 , 4 , 6-辛三烯 0.560 1.45
(+)-4-蒈烯 0.920 0.59
丁子香酚 0.950 0.02
α-石竹烯 1.088 0.21
γ-榄香烯 1.104 0.04
4(14), 1 1-桉叶二烯 1.110 0.12
大根香叶烯 D 1.122 1.40
石竹烯 1.131 0.40
大根香叶烯 B 1.131 1.44
2 , 4-雪松二烯 1.141 0.07
α-法呢烯 1.155 0.29
喇叭茶醇 1.201 0.02
兰桉醇 1.260 0.45
香豆醇 1.271 0.42
α-杜松醇 1.309 1.02
1-(1 , 4-二甲基-3-环己烯基)乙酮 1.321 3.53
1 , 3 , 8-p-薄荷三烯 1.420 0.01
橙花叔醛 1.508 0.08
紫罗(兰)酮 1.533 0.13
3 , 6-二甲基-4 , 5-二乙基-3 , 5-辛二烯 1.653 4.61
氢化合物 、醇类 、酮类 、酯类 、醛类和含氮化合物为主 , 其
中碳氢化合物占 57.44%, 醇类物质占 19.23%, 酮类物质
占 7.69%, 酯类物质占 5.13%,醛类物质占2.56%, 含氮化合
物占 2.56%;香气成分中含量较高的是反-罗勒烯(5.71%)、
3 , 6-二甲基-4 , 5-二乙基-3 , 5-辛二烯(4.61%), 1-(1 , 4
-二甲基-3-环己烯基)乙酮(3.53%)、2 , 6-二甲基-2 , 4 , 6
-辛三烯(1.45%)。
参考文献:
[ 1] 刘祖生主编.茶用香花栽培学[ M] .北京:农业出版社 ,
1991.
[ 2] 韩学俭.珠兰的药用及其栽培管护[ J] .四川农业科技 ,
2005(4):21.
[ 3] 李孝铭.茶用香花志[ M] .北京:中国财政经济出版社 ,
1983.
[ 4] 朱亮锋 , 陆碧瑶 , 李宝灵 , 等.芳香植物及其化学成分
[ M] .海口:海南出版社 , 1993.
[ 5] 丛浦珠 ,苏克曼.分析化学手册(第二版)[ M] .北京:化学
工业出版社 , 2000:101-488.
63