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GC-MS对不同提取法的牛油果油化学成分的分析



全 文 :《食品工业》2016 年第37卷第 6 期 284
分析检测
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GC-MS对不同提取法的牛油果油化学成分的分析
张素英1, 2,何林3
1. 遵义师范学院化学化工学院(遵义 563002);2. 黔北特色资源应用研究重点实验室(遵义 563002);
3. 遵义师范学院生命科学学院(遵义 563002)
摘 要 采用超临界CO2萃取法和超声波辅助-乙醚提取法分别提取牛油果油, 并采用气质联用技术对2种方法所
得的牛油果油进行化学成分的分析。结果从牛油果油中共分析出66种化学成分, 主要包括醛类 (17个)、酯类 (13
个)、醇类 (7个)、酸类 (4个) 和烃类 (17个) 等, 其中, (Z)-2-庚烯醛、反-2-辛烯醛、壬醛、(Z)-2-癸烯醛及三反油
酸甘油酯为2种方法所得牛油果油的共有成分。
关键词 牛油果油; 超临界CO2萃取; 超声波辅助-乙醚提取; 气相色谱-质谱联用
Analysis of Chemical Constituents of the Fat from Persea americana Mill.
by GC-MS Extracted by Different Methods
Zhang Su-ying1, 2, He Lin3
1. College of Chemistry and Chemical Engineering, Zunyi Normal College (Zunyi 563002);
2. Key Laboratory of Utilization Research on Characteristic Resources in Qianbei (Zunyi 563002);
3. College of Life Science, Zunyi Normal College (Zunyi 563002)
Abstract The fat from Persea americana Mill. was extracted respectively by supercritical CO2 extraction method (SFE-CO2)
and ultrasonic assistant extraction method with ether, and then analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS).
Totally 66 chemical compounds were identifi ed mainly including 17 aldehydes, 13 esters, 7 alcohols, 4 acids, 17 hydrocarbons,
and so on. Among them, 2-Heptenal, (Z)-, (E)-2-Octenal, 1-Nonanal, 2-Decenal, (2Z)-and 9-Octadecenoic acid, 1, 2, 3-
propanetriyl ester, (E, E, E)- were their shared element.
Keywords the fat from Persea americana Mill.; supercritical CO2 extraction (SFE-CO2); ultrasonic assistant extraction with
ether; gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)
牛油果(Persea americana Mill.)为樟科(Laura-
ceae)鳄梨属(Persea)常绿植物鳄梨果实“鳄梨”
的俗称,此外,牛油果也称油梨、酪梨等[1-3]。因“牛
油果”一名更能确切形象地表达其果肉脂肪丰富、色
黄、味如牛油、柔软似乳酪等[2],故“牛油果”一名
在市场上被广泛用之。
牛油果是一种著名的热带水果,其营养成分丰
富,含多种维生素、矿物质和极其丰富的脂肪等[2, 4]。
更值得称道的是,牛油果果肉中几乎不含糖,胆固醇
含量极低,是高能低糖,糖尿病患者极好的食品和保
健品[2]。另外,极其丰富的脂肪中,不饱和脂肪酸含
量最高达80%,有降低胆固醇和血脂,保护肝脏等重
要功能,因此牛油果备受青睐[5]。
除食用外,牛油果还是做高级化妆品的天然原
料。美国很早就将鳄梨油应用于化妆品中,目前世界
上有240多种化妆品含有鳄梨油[6]。其原因为牛油果
油是一种不干性油,无刺激性[7],加之良好的透皮吸
收效果、对皮肤作用温和等特点使得鳄梨油在美容用
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《食品工业》2016 年第37卷第 6 期 285
分析检测
品、医药行业中占有举足轻重的地位[2]。
鉴于牛油果的重要用途,且目前对牛油果油化学
成分的研究报道较少,采用2种提取油的方法(超临
界CO2萃取法和超声波辅助-乙醚提取法),并利用
GC-MS对2种方法所得的牛油果的果肉油进行化学成
分的分析比较,为牛油果的进一步开发利用提供理论
参考。
1 材料与方法
1.1 仪器与材料
美国SFT-110超临界CO2萃取仪:美国SFT公司;
萃取釜体积,100 mL;SB5200型双频超声波清洗器:
上海德洋意邦仪器公司;Trace1300-ISQ气相色谱质谱
联用仪:赛默飞世尔科技。
牛油果:市售;正己烷(色谱纯):Yirenda
chemicals;乙醚(分析纯)。
1.2 方法
1.2.1 超临界CO2萃取-CG-MS分析
将牛油果去皮核,果肉部分于50 ℃~60 ℃条件
下烘干,用研钵研碎后装入物料袋,物料袋放入萃取
釜、拧上萃取釜盖子,然后设定条件进行萃取,萃取
完毕后得淡黄色具香味的油状液体。萃取条件:CO2
泵压力3 000 psi,萃取釜温度45 ℃,背压阀温度60
℃,夹带剂为色谱纯正己烷5 mL,萃取时间1 h。
1.2.1.1 GC条件
色谱柱为Thermo Fisher TRACE TR-5MSI 5%
Phenyl-95% Di Methylpoly Siloxane(30 m×0.25 mm,
0.25 μm)弹性石英毛细管柱;柱温50 ℃(保留1
min),以5 ℃·min-1升至150 ℃,保持3 min,再以10
℃·min-1升至300 ℃,保持3 min;进样量为1 μL,进
样口温度280 ℃;载气为高纯He(99.999%),载气
流速1.0 mL·min-1;分流比50︰1;溶剂延迟时间4.5
min。
1.2.1.2 MS条件
离子源为EI源;离子源温度290 ℃;传输线温度
280 ℃;电子能量70 eV;发射电流25 μA;扫描质量
范围50~500 amu。
1.2.1.3 分析方法
根据计算机NIST11谱库对离子流图各个峰所对应
的质谱图进行自动比对分析,以RI和RSI值均在850以
上的化学结构作对牛油果油各分离组分进行定性分析
的依据,采用色谱峰面积归一化法进行相对定量[7-8]。
1.2.2 超声波辅助-乙醚提取-CG-MS分析
将干燥研碎后的牛油果果肉置锥形瓶中,以乙醚
为溶剂,于SB5200型超声波清洗器中进行超声波辅
助-乙醚提取牛油果油,提取次数3次,提取液合并,
旋蒸浓缩得深绿色油状液体。超声波清洗器工作频率
49 kHz,提取温度25 ℃,每次0.5 h。
1.2.2.1 GC条件
除程序升温方法不同外,其它条件同上。程序升
温方法:柱温50 ℃(保留1 min),以10 ℃·min-1升
至150 ℃,保持3 min,再以7 ℃·min-1升至200 ℃,
保持3 min,最后以3 ℃·min-1升至300 ℃,保持10
min。
1.2.2.2 MS条件与分析方法
同1.2.1.3。
2 结果与分析
按试验条件和分析方法,从牛油果果肉油中共鉴
定出66个化合物,其中采用超临界CO2萃取-GC-MS分
析鉴定出的化合物有35个,采用超声波辅助-乙醚提
取-GC-MS分析鉴定出的化合物为36个,其中,(Z)-
2-庚烯醛、反-2-辛烯醛、壬醛、(Z)-2-癸烯醛及三
反油酸甘油酯5个成分是2种方法所得牛油果油的共
有成分。总离子流图见图1和2,具体分析结果见表1
和2。
在所有被分析出的成分当中,其中醛类共17个,
酯类13个,醇类7个,酸类4个,烃类17个及其氧化
物、溴代物各1个,其它还包括2个酮类,3个杂环化
合物及生物碱1个。
醛类成分是牛油果油的一类主要成分,不仅种
类较多(17个,从庚醛至十一醛及其相应的2-烯醛
均存在于此油中),而且在超临界CO2萃取法所提取
的油中含量丰富,占油总量的1/3以上,以反-2-十一
烯醛(10.47%)、(Z)-2-癸烯醛(8.22%)和壬醛
(4.48%)等含量较高。牛油果油中的醛类成分绝大
多数具特有的香气及感官性质,如糠醛具烤香和烤肉
香味[9];壬醛具脂肪香气[10];2, 4-癸二烯醛具强烈的
油脂气息,是调配香精的重要原料[11]等。醛类物质是
形成牛油果风味的一个重要因素。
酯类成分是牛油果油当中的另一类主要成分,而
油脂又是该油中酯类成分的重要组成部分,其中的油
脂有甘油亚麻酸酯、三反油酸甘油酯(在两种提取法
中均有提取得到)、单反油酸甘油酯和2-棕榈酸单
甘油酯。在超声波辅助-乙醚提取的牛油果油中,
酯类成分(31.38%)约占油总量的1/3,而其中的油
脂(甘油亚麻酸酯,23.38%)又占酯类成分的1/2
以上。
另外,在超声波辅助-乙醚提取的牛油果油中还
检出含量相对较高的(角)鲨烯(3.51%),角鲨烯
可用于肝病治疗,并具一定的抗癌、防癌、保温养
颜、增强体质及抗疲劳作用[12]。这可能是牛油果发挥
降低胆固醇及血脂,保护肝脏等生物活性物质当中重
要的物质基础。此外,牛油果油中的鲸蜡醇及维生素E
在滋润肌肤、延缓肌肤衰老等方面具有重要作用[13],
是牛油果作为高级护肤品原料的一个重要依据。
基金项目 : 贵州省科技厅联合基金项目(黔科合 J字
LKZS[2014]03号)
《食品工业》2016 年第37卷第 6 期 286
分析检测
类别 序号 保留时间/min 中文名称 CAS号 分子式 相对分子量 相对含量/%
醛类 1 5.24 糠醛 98-01-1 C5H4O2 96 0.06
2 6.77 庚醛 111-71-7 C7H14O 114 0.87
3 8.34 (Z)-2-庚烯醛 57266-86-1 C7H12O 112 0.44
4 9.60 正辛醛 124-13-0 C8H16O 128 1.98
5 11.30 反-2-辛烯醛 2548-87-0 C8H14O 126 1.19
6 12.61 壬醛 124-19-6 C9H18O 142 4.48
7 14.31 (Z)-2-壬烯醛 18829-56-6 C9H16O 140 1.26
8 13.90 (E)-2-壬烯醛 18829-56-6 C9H16O 140 0.33
9 15.57 癸醛 112-31-2 C10H20O 156 0.65
10 17.26 (Z)-2-癸烯醛 2497-25-8 C10H18O 154 8.22
11 19.61 2-十一烯醛 2463-77-6 C11H20O 168 2.63
12 20.05 反-2-十一烯醛 2463-77-6 C11H20O 168 10.47
13 27.00 十二醛 (月桂醛) 112-54-9 C12H24O 184 0.54
14 28.89 正十五碳醛 2765-11-9 C15H30O 226 0.39
酸类 1 14.86 辛酸 124-07-2 C8H16O2 144 0.25
2 17.59 壬酸 112-05-0 C9H18O2 158 0.77
3 33.49 反式-13-十八碳烯酸 693-71-0 C18H34O2 282 0.47
4 33.83 棕榈油酸 373-49-9 C16H30O2 254 0.53
醇类 1 8.63 正庚醇 111-70-6 C7H16O 116 0.36
2 9.96 1-壬烯-4-醇 35192-73-5 C9H18O 142 0.36
3 22.13 鲸蜡醇 (1-十六烷醇) 36653-82-4 C16H34O 242 0.10
4 26.03 2-十六烷醇 14852-31-4 C16H34O 242 0.12
酯 1 30.05 辛酸烯丙酯 4230-97-1 C11H20O2 184 1.26
2 36.75 三反油酸甘油酯 537-39-3 C57H104O6 885 3.14
3 37.40 2-棕榈酸单甘油酯 23470-00-0 C19H38O4 330 1.56
4 38.82 单反油酸甘油酯 2716-53-2 C21H40O4 356 2.88
烃类 1 6.51 壬烷 111-84-2 C9H20 128 0.05
2 11.59 戊基环丙烷 2511-91-3 C8H16 112 0.22
3 28.10 10-二十一 (碳) 烯 95008-11-0 C21H42 294 0.77
酮 1 6.42 2-十七烷酮 110-43-0 C7H14O 114 0.12
2 12.16 2-壬酮 821-55-6 C9H18O 142 0.14
其它 1 9.15 2-戊基呋喃 3777-69-3 C9H14O 138 0.69
2 14.14 2, 5-二溴噻吩 3141-27-3 C4H2Br2S 240 0.04
3 26.56 氧化石竹烯 1139-30-6 C15H24O 220 0.73
4 31.20 咖啡因 58-08-2 C8H10N4O2 194 1.46
合计 49.53
表1 超临界CO2萃取法的GC-MS分析结果
类别 序号 保留时间/min 中文名称 CAS号 分子式 相对分子量 相对含量/%
醛类 1 6.39 (Z)-2-庚烯醛 57266-86-1 C7H12O 112 0.17
2 8.03 反-2-辛烯醛 2548-87-0 C8H14O 126 0.19
3 8.71 壬醛 124-19-6 C9H18O 142 0.07
4 9.00 2-呋喃丙烯醛 623-30-3 C7H6O2 122 0.09
5 11.14 (Z)-2-癸烯醛 2497-25-8 C10H18O 154 0.65
6 12.10 2, 4-癸二烯醛 2363-88-4 C10H16O 152 0.62
7 28.11 (Z)-9, 17-十八碳二烯醛 56554-35-9 C18H32O 264 2.13
酯类 1 9.74 3-羟基-r-丁内酯 5469-16-9 C4H6O3 102 0.03
2 14.97 邻苯二甲酸二甲酯 131-11-3 C10H10O4 194 0.07
3 22.99 邻苯二甲酸己烷-3-醇异丁醇酯 NA C18H26O4 306 1.65
4 25.42 E-11-十六碳烯酸乙酯 NA C18H34O2 282 0.39
表2 超声波辅助-乙醚提取法的GC-MS分析结果
图1 超临界CO2萃取法的的总离子流图 图2 超声波辅助-乙醚提取法的总离子流图
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《食品工业》2016 年第37卷第 6 期 287
分析检测
类别 序号 保留时间/min 中文名称 CAS号 分子式 相对分子量 相对含量/%
5 25.95 软脂酸乙酯 NA C18H36O2 284 1.16
6 30.55 E-9-十八碳烯酸乙酯 6114-18-7 C20H38O2 310 2.33
7 40.21 邻苯二甲酸 (2-丙基戊基) 酯 NA C24H38O4 390 0.70
8 46.40 甘油亚麻酸酯 18465-99-1 C21H36O4 352 23.38
9 59.63 乙酸环阿屯酯 1259-10-5 C32H52O2 468 0.65
10 63.56 三反油酸甘油酯 537-39-3 C57H104O6 885 1.40
烃类 1 4.86 乙苯 100-41-4 C8H10 106 0.11
2 10.27 1-亚甲基-1H-茚 2471-84-3 C10H8 128 0.14
3 11.98 1-甲基萘 90-12-0 C11H10 142 0.09
4 12.54 (-)-α-荜澄茄油烯 17699-14-8 C15H24 204 0.16
5 13.19 可巴烯 3856-25-5 C15H24 204 0.22
6 13.57 联苯 92-52-4 C12H10 154 0.03
7 14.28 1-石竹烯 87-44-5 C15H24 204 0.79
8 14.36 2, 6-二甲基-6-(4-甲基-3-戊烯基) 双环[3.1.1]庚-2-烯 17699-05-7 C15H24 204 0.62
9 15.13 α-石竹烯 6753-98-6 C15H24 204 0.10
10 19.21 E-1, 6-十一碳二烯 NA C11H20 152 0.68
11 22.04 菲 85-01-8 C14H10 178 0.33
12 46.74 (角) 鲨烯 111-02-4 C30H50 410 3.51
13 53.07 3, 5-二烯豆甾烷 NA C29H48 396 0.85
醇类 1 53.91 维生素E 10191-41-0 C29H50O2 430 0.37
2 56.05 菜油甾醇 474-62-4 C28H48O 400 0.56
3 57.82 γ-谷甾醇 83-47-6 C29H50O 414 7.95
其它 1 8.46 溴代异辛烷 18908-66-2 C8H17Br 192 0.13
2 14.03 联二噻吩 492-97-7 C8H6S2 166 0.15
3 14.88 2, 2, 4-三甲基-1, 2-二氢喹啉 147-47-7 C12H15N 173 0.08
合计 52.55
3 结论
从牛油果油中共鉴定出66个化合物,其中的醛类、
油脂、(角)鲨烯、维生素E、鲸蜡醇和咖啡因等对于
维持牛油果的风味、发挥其生理功能及在美容养颜等
方面可能具重要作用,是牛油果中重要的物质基础。
在被鉴定出的66种成分当中,除(Z)-2-癸烯醛、
反-2-辛烯醛、壬醛、(Z)-2-癸烯醛及三反油酸甘油
酯,为两种提取法的共有成分。其余30个化合物由超
临界CO2 萃取法得到,主要有醛类(10个)、醇和酸
(各4个)、酯类(3个)、烃类(3个)及氧化物(1
个),另外还包括酮(2个)、杂环(2个)及生物碱
(1个);另31个化合物由乙醚超声提取法得到,主
要有醛类(3个)、醇类(3个)、酯类(9个)、烃
类(13个)(其中包括萜烯6个)、杂环(2个)及溴
代烷(1个)。
由此可见,提取方法的不同对牛油果油化学成分
的分析结果有明显影响,试验中,超临界CO2萃取法
主要偏重于醛类、醇、酮和酸类等成分的提取,超声
波辅助-乙醚提取法则提取的醛类、酯类及烃类成分
较多。因此,对牛油果油化学成分的分析,仅局限
于某一种提取方法是不全面的,试验采用2种提取方
法,可达到尽可能多地分析牛油果油化学成分的目
的,才能将将牛油果油的化学成分研究的相对透彻。
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