全 文 :香料香精化妆品 2015年4月第2期
FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS April,2015,NO.2
香精创拟
www.fc-journal.com
收稿日期:2014-07-22;修回日期:2014-08-26
基于GC-MS分离鉴定数据调配食用鸡蛋花香精的研究
增城华栋调味品有限公司,广东广州 511447
梁俪恩 肖伟鹏 王延平#…………………………………
作 者 简 介
粱俪恩(1972—),女,硕士,研究方向:
食品安全。
#通讯作者:王延平(1963—),男,博士,
研究方向:食品生物技术。
联系电话:020-39270288
E-mail:wyp@handyware.net
采用合适的样品前处理方法获取鸡蛋花提取物,并用GC-MS法分离鉴定鸡蛋花提取物的香气物质,根据分析数据,运用
调香技术对食用鸡蛋花香精的调配进行研究,介绍了如何运用不同香韵的单体香原料,调制出鸡蛋花香精的过程。
气相色谱-质谱联用分析 鸡蛋花 香味物质 食用香精 调配
Study on Compounding of Mexican Frangipani Flavor Upon Separation and Identification Data Obtained
by GC-MS
LIANG Lien XIAO Weipeng WANG Yanping#
(Zengcheng Handyware Seasoning Co.,Ltd.,Guangzhou 511447,Guangdong,China)
Abstract: The extract of Mexican frangipani was obtained by appropriate pre-treatment method,its aroma components were
separated and identified by GC-MS.Based on the analytical data and compounding skil,the selective principle for flavor
material with different note which could be used in Mexican frangipani flavor was introduced,then,the compounding process
for this flavor was elaborated.
Keywords: GC-MS Mexican frangipani aroma component flavor compounding
鸡 蛋 花 是 夹 竹 桃 科 鸡 蛋 花 属 鸡 蛋 花
(Plumeriarubra L.var.actifolia Bailey,英文名
Mexican Frangipani)的花朵,别名缅栀子、蛋黄花,
原产墨西哥[1]。鸡蛋花在许多国家和地区都被作为
一种传统的民间药用植物而广泛使用[2]。来自
2013年11月《柬埔寨快报》网站的消息称[3],自从
有一家中国外贸公司在磅湛省收购鸡蛋花以来,位
于磅湛省和桔井省的农民开始改种鸡蛋花,很多地
区变成了花园。目前,已有中国公司在磅湛省兴建
了存储鸡蛋花的仓库,并开始收购鸡蛋花。鸡蛋花
经晾晒干后可以作为一味中药,略带甘苦味,可治
疗咽喉疼痛、痢疾、腹痛等病症,具有广泛的药用价
值,其在中国的广东、广西、云南和福建等省区均有
栽培。鸡蛋花香气袭人,其提取物可用作高级化妆
品、香皂和食品用添加剂,其挥发油芳香气息浓郁,
所含芳樟醇、香叶醇、苦橙油醇和香叶酯是其主要
香气成分[4-6]。鸡蛋花浓缩液在凉茶、糖果、医药产
品中的应用越来越普遍,创造的经济价值也越来越
大[7]。因此,食用鸡蛋花香精的开发调配具有良好
的市场应用前景。
食品香精是专用于食品以强化香和味的一种专
用食品添加剂,其作用就是为食品或其他加香产品增
香提味[8]。因其具有较浓烈的香味成分,所以仅需少
量就能产生令人喜爱的香味效果。目前,食品香精已
被广泛应用于食品工业。食品香精的调配需要考虑
多方面因素,香精配方中的各种香原料成分种类多
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样、用量多变、作用机理复杂,香精的香气质量与香精
配方之间难以进行定性或定量的线性关系表述[9]。
由气相色谱-质谱联用法(GC-MS)提供的分离鉴定数
据[10-14],能够广泛用于各种香气成分的测定,为香气
成分的研究提供了更简便和准确的方法。
本研究采用水蒸气蒸馏法、溶剂分离萃取及超
声辅助提取法提取鸡蛋花中的香气物质,并以GC-
MS联用分析鸡蛋花提取物中的挥发性致香物质,
共分离鉴定出44种致香化合物。食用鸡蛋花香精
的调配主要是根据鸡蛋花致香化合物的分析数据
来确定其香韵,然后通过对不同香韵的香原料进行
搭配,调整香精的香气类型和香气强弱,进而调出
合适的香精以满足客户的各种需要。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
鸡蛋花,鲜品采自广州番禺;蒸馏水,购自屈臣
氏;二氯甲烷,广东省化学试剂工程技术研究开发
中心。
7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪,美国安捷
伦科技有限公司;TC-15套式恒温器,海宁市新华医
疗器械厂;90-2定时恒温磁力搅拌器,上海精科实
业有限公司;SHB-III循环水式多用真空泵,河南省
予华仪器有限公司;KQ-100B型超声波清洗器,昆
山市超声仪器有限公司。
1.2 样品制备
鸡蛋花提取液:称取100 g鸡蛋花瓣鲜品至
500 mL圆底烧瓶中,加入150 mL蒸馏水,并加入
适量氯化钠,水蒸气蒸馏2 h,收集蒸出液(乳浊液),
取蒸出液适量加二氯甲烷,超声波辅助提取10 min,
萃取二氯甲烷相,用孔径0.45 !m的有机相过滤膜
过滤并氮吹浓缩至0.5 mL,备用。
1.3 GC-MS分析条件
1.3.1 色谱条件
色谱柱:DB-WAX 柱(50 m×200μm×0.2μm);
程序升温:起始温度60℃,保持2 min,以3℃/min
升至180℃,保持2 min,再以3.5℃/min升至240℃,
保持10 min;载气:He;流速:1 mL/min;恒流,不分流
进样。
1.3.2 质谱条件
EI离子源;离子源温度:250℃;电离能量:
70 eV;扫描范围:18~450 u。
2 结果与讨论
2.1 鸡蛋花提取液中的挥发性致香成分
前文样品制备所述的备用样品是采用水蒸气
蒸馏结合有机溶剂萃取法获得的。通过水蒸气蒸
馏法获得的含有鸡蛋花精油的液体为乳浊液体,需
要通过溶剂萃取,将精油提取出来进行致香成分分
析。经过一系列的溶剂筛选工作,最终选择二氯甲
烷为萃取溶剂,所获得的鸡蛋花提取物中的挥发性
致香成分相对理想。
水蒸气蒸馏法适用于香气成分不因水蒸气加
热而产生显著变化的原料,如玫瑰、茉莉等鲜花精
油的提取。在蒸馏前应先将原料适当干燥、粉碎,
均匀装入带筛板的蒸锅中,从筛板下面通入水蒸
气,上升的水蒸气均匀通过料层,精油通过水渗作
用从植物组织中逸出[15]。
有机溶剂萃取法是根据物质的相似相溶原理,
使用有机溶剂如甲醇、乙醇、石油醚、乙醚、丙酮等
将植物精油提取出来[16]。本研究中各溶剂的提取
率按递减顺序排列为:二氯甲烷→甲醇→丙酮→乙
醇→乙酸乙酯→石油醚,以二氯甲烷的提取率最
高,因此选取二氯甲烷为萃取溶剂。
将上述得到的鸡蛋花提取物经 GC-MS分析,
得到鸡蛋花提取物中挥发性致香成分的总离子流
图,见图1。
图1 鸡蛋花提取物中挥发性致香成分总离子流图
2.2 提取物中的挥发性致香成分分析
采用质谱软件(Aglient MSD Configuration)、
NIST11和 Wiley08谱库检索,结合人工谱图解析,
并查对有关质谱资料和相关文献,确定鸡蛋花提取
物中的挥发性致香成分,并按照面积归一化法确定
各组分在挥发性物质中的相对质量百分比。经过
综合分析和鉴定,最终确定了其中44种化学成分,
具体分析结果见表1。
对表1中鸡蛋花提取物的挥发性致香成分按香
气性质进行分析,其中头香化学成分有:橙花醇
(0.387%)、橙花叔醇(4.217%)、芳樟醇(11.113%)、
氧化芳樟醇(1.797%)、苯甲醇(15.501%)、苯乙醇
(0.565%)、壬酸(0.234%)等。
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表1 鸡蛋花提取物中的挥发性致香成分
编号
保留时间
/min
化合物名称 CAS编号 分子式
相对分
子质量
相似
度%
相对质量
百分比/%
1 6.5430 Hexanal 己醛 000066-25-1 C6H12O 100.09 72 0.223
2 9.6880 D-Limonene 苧烯 005989-27-5 C10H16 136.13 80 0.183
3 10.8100 Styrene 苯乙烯 000100-42-5 C8H8 104.06 78 0.208
4 12.4888 Hexadecane 十六烷 000544-76-3 C16H34 226.27 83 0.233
5 15.3315 Nonanal 壬醛 000124-19-6 C9H18O 142.14 83 0.587
6 16.2950 Furfural 糠醛 000098-01-1 C5H4O2 96.02 91 0.280
7 16.6104 cis-Linalool oxide 顺式-氧化芳樟醇 005989-33-3 C10H18O2 170.13 91 0.841
8 17.5498 trans-Linalool oxide 反式-氧化芳樟醇 034995-77-2 C10H18O2 170.13 90 0.956
9 18.6110 Benzaldehyde 苯甲醛 000100-52-7 C7H6O 106.04 95 1.196
10 19.0950 3-Nonen-2-one 3-壬烯-2-酮 014309-57-0 C9H16O 140.12 87 0.408
11 19.8895 Linalool 芳樟醇 000078-70-6 C10H18O 154.14 97 11.113
12 21.2593 Eicosane 二十烷 000112-95-8 C20H42 282.33 95 0.141
13 21.9740 Methyl benzoate 苯甲酸甲酯 000093-58-3 C8H8O2 136.05 98 2.286
14 22.3320 Benzeneacetaldehyde 苯乙醛 000122-78-1 C8H8O 120.06 95 0.225
15 22.5060 Furfuryl alcohol 糠醇 000098-00-0 C5H6O2 98.04 99 0.228
16 23.3840
2(3H)-Furanone,
5-ethenyldihydro-5-methyl-
4-甲基-4-羟基-5-己烯酸
-γ-内酯
001073-11-6 C7H10O2 126.07 94 0.085
17 23.6171 1-Nonanol 壬醇 000143-08-8 C9H20O 144.15 86 0.128
18 24.4838
2,7-Octadien-4-ol,
2-methyl-6-methylene-,(S)-
2-甲基-6-亚甲基-2,7-辛
二烯-4-醇
035628-00-3 C10H16O 152.12 76 1.146
19 24.8414 α-Terpineol 甲位松油醇 000098-55-5 C10H18O 154.14 87 0.879
20 26.0537 E-Citral (E)-柠檬醛 000141-27-5 C10H16O 152.12 94 0.949
21 26.8110 Methyl salicylate 水杨酸甲酯 000119-36-8 C8H8O3 152.05 96 6.267
22 27.3570 2H-Pyran-2-one,tetrahydro-6-methyl- 丁位己内酯 000823-22-3 C6H10O2 114.07 91 0.178
23 27.7020 Nerol 橙花醇 000106-25-2 C10H18O 154.14 87 0.387
24 29.1270 trans-Geraniol 反式-香叶醇 000106-24-1 C10H18O 154.14 91 11.267
25 29.3150 Benzenemethanol 苯甲醇 000100-51-6 C7H8O 108.06 95 15.501
26 30.4640 Benzeneethanol 苯乙醇 000060-12-8 C8H10O 122.07 91 0.565
27 31.7875 3,7-Octadiene-2,6-diol,2,6-dimethyl- 异香草酸 013741-21-4 C10H18O2 170.13 78 0.165
28 32.0118 Methyl cinnamate 桂酸甲酯 000103-26-4 C10H10O2 162.07 70 0.311
29 32.7755 δ-Octalactone 丁位辛内酯 000698-76-0 C8H14O2 142.10 74 0.050
30 33.7940 Methyl eugenol 甲基丁香酚 000093-15-2 C11H14O2 178.10 97 0.338
31 35.0545 D-Nerolidol D-橙花叔醇 000142-50-7 C15H26O 222.20 90 4.217
32 35.5520 Methyl cinnamate 桂酸甲酯 000103-26-4 C10H10O2 162.07 95 3.773
33 37.5880 Eugenol 丁香酚 000097-53-0 C10H12O2 164.08 95 0.152
34 38.1457 Nonanoic acid 壬酸 000112-05-0 C9H18O2 158.13 92 0.234
35 38.3578 4-Vinyl-2-methoxy-phenol 2-甲氧基-4-乙烯基苯酚 007786-61-0 C9H10O2 150.07 90 0.953
36 39.6490 Methyl anthranilate 邻氨基苯甲酸甲酯 000134-20-3 C8H9NO2 151.06 94 0.067
37 40.7460 Methyl 4-methoxysalicylate 4-甲氧基水杨酸甲酯 005446-02-6 C9H10O4 182.06 76 0.415
38 42.2980 Phenol,2,4-bis(1,1-dimethylethyl)- 2,4-二叔丁基苯酚 000096-76-4 C14H22O 206.17 94 0.294
39 44.0370 Farnesol isomer a 金合欢醇异构体a 1000108-92-4 C15H26O 222.20 93 1.885
40 45.2610 Indole 吲哚 000120-72-9 C8H7N 117.06 94 0.424
41 47.6500 Dodecanoic acid 月桂酸 000143-07-7 C12H24O2 200.18 97 1.740
42 50.9110 Geranyl benzoate 苯甲酸香叶酯 1000133-42-4 C17H22O2 258.16 91 1.686
43 51.2380 Benzyl benzoate 苯甲酸苄酯 000120-51-4 C14H12O2 212.08 96 14.087
44 55.2930 Benzyl salicylate 水杨酸苄酯 000118-58-1 C14H12O3 228.08 91 12.751
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体香成分有:己醛(0.223%)、壬醛(0.587%)、
苯甲醛(1.196%)、丁位辛内酯(0.050%)、苯甲酸
甲酯(2.286%)、苯甲酸苄酯(14.087%)、水杨酸甲
酯(6.267%)、水杨酸苄酯(12.751%)、桂酸甲酯
(4.084%)、邻氨基苯甲酸甲酯(0.067%)、吲哚
(0.424%)等;
基香成分有:丁香酚(0.152%)、甲基丁香酚
(0.338%)、糠醛(0.280%)、糠醇(0.228%)、2-甲氧
基-4-乙烯基苯酚(0.953%)等。
2.3 鸡蛋花香精的调配
2.3.1 调配原则
对于食用香精的调配而言,原料的选择必须要
合法合规。因此根据相关法律法规,采用GB2760
允许范围内的原料,来源可靠,质量稳定。根据前
述鸡蛋花提取物的 GC-MS分析结果来选取原料,
所配香精既要满足使用效果上的要求,也要实现良
好的经济效益。
2.3.2 原料的选择
根据GC-MS分析结果,鸡蛋花香精一般可使
用的原料包括醇类:松油醇、香叶醇、苯乙醇、芳樟
醇、氧化芳樟醇、壬醇、橙花醇、橙花叔醇、苯甲醇
等;醛类:乙醛、柠檬醛、己醛、苯甲醛等;酮类:3-壬
烯-2-酮、乙位紫罗兰酮、甲位突厥酮、乙位突厥酮
等;酸类:苯乙酸、壬酸、月桂酸、异香草酸等;酯类:
苯甲酸甲酯、水杨酸甲酯、桂酸甲酯、邻氨基苯甲酸
甲酯、苯甲酸苄酯、水杨酸苄酯等;其他:丁香酚、苧
烯、丁位己内酯、吲哚。
另外,香精调配过程中要考虑到头、体、基香三
段香气的衔接,使之整体和谐,自然散发。调配后
进行香味辨别和口感试验,对配方加以调整,以满
足要求。
鉴于以上分析,并参考国内外一些文献中关于
鸡蛋花香气的分析数据,我们选取用于调配鸡蛋花
香精的原料如下。
(1)头香原料:橙花醇、橙花叔醇、芳樟醇、氧化
芳樟醇、苯甲醇、苯乙醇、金合欢醇、壬酸等。
(2)体香原料:己醛、壬醛、苯甲醛、乙位紫罗兰
酮、乙位突厥酮、甲位突厥酮、丁位辛内酯、苯甲酸
甲酯、苯甲酸苄酯、水杨酸甲酯、水杨酸苄酯、桂酸
甲酯、邻氨基苯甲酸甲酯、吲哚等。其中乙位紫罗
兰酮、乙位突厥酮、甲位突厥酮在本研究中均未检
出,但是这三种原料在配制鲜花类香精时均有突出
的表现,可以丰富香精的香韵。经过多次尝试试
验,结果表明适量使用具有良好的调谐效果。
(3)基香原料:丁香酚、甲基丁香酚、糠醛、糠
醇、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚等。
2.3.3 模拟配方
调配的鸡蛋花香精力求能体现鸡蛋花的清香
甜韵,隐约中透出丝丝茶香香韵,使整个香精的香
气和谐圆润。选择合适的香原料来组合形成鸡蛋
花的香韵结构配方,经过调配修改,给出如表2所示
的模拟配方。
表2 食用鸡蛋花香精模拟配方表(质量分数) %
编号 化合物名称 配方7 配方8 配方9 配方10
1 1%壬酸丙二醇液 0.020 0.020 0.020 0.020
2 月桂酸 0.180 0.180 0.180 0.180
3 1%己醛丙二醇液 0.020 0.020 0.020 0.020
4 1%壬醛 0.060 0.060 0.060 0.060
5 10%糠醛丙二醇液 0.030 0.030 0.030 0.030
6 苯甲醛 0.130 0.120 0.100 0.075
7 苯乙醛 0.020 0.020 0.020 0.020
8 柠檬醛 0.100 0.200 0.200 0.180
9 10%壬醇丙二醇液 0.010 0.010 0.010 0.010
10 芳樟醇 1.000 0.800 1.000 1.000
11 1%糠醇丙二醇液 0.020 0.020 0.020 0.020
12 甲位松油醇 0.100 0.100 0.085 0.085
13 氧化芳樟醇 0.150 0.180 0.180 0.180
14 1%橙花醇丙二醇液 0.040 0.040 0.040 0.040
15 苯甲醇 1.500 1.500 1.250 1.000
16 10%苯乙醇丙二醇液 0.060 0.060 0.060 0.060
17 橙花叔醇 0.450 0.450 0.450 0.450
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(续表2)
编号 化合物名称 配方7 配方8 配方9 配方10
18 香叶醇 1.200 1.000 1.000 1.000
19 金合欢醇 0.200 0.200 0.200 0.200
20 10%D-苧烯丙二醇液 0.020 0.020 0.020 0.020
21 1%甲位突厥酮 0.020 0.020 0.020 0.020
22 10%乙位突厥酮丙二醇液 0.010 0.010 0.250 0.250
23 10%乙位紫罗兰酮丙二醇液 0.040 0.040 0.040 0.040
24 苯甲酸甲酯 0.200 0.180 0.150 0.120
25 苯甲酸苄酯 1.500 1.500 1.200 1.000
26 水杨酸甲酯 0.600 0.600 0.600 0.600
27 水杨酸苄酯 1.200 0.900 0.750 0.750
28 桂酸甲酯 0.400 0.400 0.400 0.400
29 1%邻氨基苯甲酸甲酯丙二醇液 0.040 0.040 0.040 0.040
30 1%丁位辛内酯丙二醇液 0.040 0.040 0.040 0.040
31 1%丁香酚丙二醇液 0.050 0.020 0.020 0.020
32 1%甲基丁香酚丙二醇液 0.040 0.040 0.040 0.040
33 1%2-甲氧基-4-乙烯基苯酚丙二醇液 0.100 0.100 0.075 0.075
34 0.01%吲哚丙二醇液 0.040 0.040 0.020 0.010
35 其他 0.500 0.500 0.500 0.500
36 丙二醇 59.940 60.520 60.095 60.600
37 食用酒精 30.000 30.000 30.000 30.000
— 合计 100.000 100.000 100.000 100.000
2.3.4 感官评价
对上述配制的食用鸡蛋花香精进行香气感官
评价,结果发现:配方7组成了鸡蛋花香精香韵的框
架构形,但香精头香中花香带有明显的浊气,基香
的茶香、木香太多,鸡蛋花的清甜气息没有显出,总
体给人的感觉是香气不协调。适当降低苯甲醛、芳
樟醇、香叶醇、苯甲酸甲酯、水杨酸苄酯、丁香酚的
比例,提高柠檬醛、氧化芳樟醇的比例,重新调整得
配方8。
配方8的香精整体感觉比配方7好,花香中的
浊气略有下降,但花香略有减弱,且花香偏向于茉
莉花的香气,继续调整苯甲醛、芳樟醇、甲位松油
醇、苯甲醇、乙位突厥酮、苯甲酸甲酯、苯甲酸苄酯、
水杨酸苄酯、丁香酚、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚和吲
哚的质量比例,重新调整得配方9。
配方9的香精整体感觉比配方8略好,但是协
调性稍有不足,与鸡蛋花的天然花香相比,尚有偏
差,继续调整苯甲醛、苯甲醇、苯甲酸甲酯、苯甲酸
苄酯及吲哚的质量比例,重新调整得配方10。
配方10所得香精具有天然鸡蛋花的柔和淡雅
的花香,整体香气协调,头香清鲜飘逸,体香、基香
香味显浓郁醇和,用适当比例的乙醇稀释,花香更
显天然,评香结果令人满意。
2.3.5 应用试验
根据评香原则,对按配方10调配得到的食用鸡
蛋花香精进行评香和食品加香应用,结果发现,该
香精具有柔和淡雅的鸡蛋花香气,香气和谐醇厚,
类似春天雨后花园的花香满溢的香气。由于此香
精的花香感厚实,又带清新味和甜味,应用于饮料
中,口感颇佳。根据其香型特点,我们推荐应用于
饮料或烘焙产品之中,其在饮料和烘培产品中的添
加量建议分别为质量比0.1%~0.3%和0.3%~
0.6%。
3 结论
通过对鸡蛋花的挥发性致香成分进行分析,确
定了香韵思路,根据不同的产品(如饮料、糖果、烘
焙类产品等)应用需要,香气有明显分化,最终确定
了香精的香气风格。溶剂的选择也很重要,果汁饮
料用鸡蛋花香精一般用丙二醇或食用酒精为溶剂,
而碳酸性饮料考虑到成本和档次等问题可以选用
酒精和水作为溶剂。当然,如果将本香精所用溶剂
改为耐温溶剂,如色拉油、三醋酸甘油酯等,其也可
以用作烘焙类产品的添加剂。另外,鸡蛋花香精中
的微量成分对香气具有很重要的作用,如2-甲氧基-
4-乙烯基苯酚等单体原料,需要考虑适量添加,以丰
富香精的香韵,增加协调性。
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香精创拟 香料香精化妆品 2015年4月第2期FLAVOUR FRAGRANCE COSMETICS April,2015,NO.2
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