全 文 ：紫外光谱法研究罗勒精油与 β -环糊精的包结作用
占豪 ,姜子涛＊ ,李荣
(天津商业大学 食品科学与工程系 ,天津　300134)
摘要:近年来 ,随着国内外绿色食品意识的增强 ,罗勒逐渐成为食品 、医疗保健 、化工等领域的
研究热点。利用紫外光谱法研究了环糊精对罗勒精油的包结 ,测定了不同 pH 值 、不同温度 、
不同离子强度下的包结常数 。热力学参数 ΔH =11.38 kJmol-1 , ΔS =80.39 J k-1 ·mol-1 ,
ΔG<0 ,表明罗勒精油与环糊精包结反应为吸热反应 ,且自发进行。
关键词:罗勒精油;β-环糊精;包结常数;紫外光谱
中图分类号:TS201.2　　　文献标识码:B　　　文章编号:1000-9973(2008)01-0048-03
Inclusion complex of ocimum basilicum L essential oil with
β-cyclodextrin by ultraviolet spectrometry
ZHAN Hao , JIANG Zi-tao＊ , LI Rong
(Department o f Food Science and Eng ineering , Tianjin U niversi ty
of Commerce , Tianjin 300134 , China)
Abstract:In recent years , w ith the domest ic and oversea g reen fo od consciousness continu-
ously g row ing , Ocimum basilicum L has been the increasing ho t spot in food indust ry , medi-
cal health care and chemical products et al.The inclusion complex of Ocimum basi licum L es-
sent ial oil wi thβ -cyclodex t rin by ult raviolet spect rometry w as studied.The inclusion con-
stants at dif ferent pH values , temperatures and ion st reng ths w ere calculated respectively .
Thermodynamic paramenters during the complex process w ere as fo llow s:ΔH =11.38 kJ
mol
-1 , ΔS=80.39 J k-1 mo l-1 , ΔG<0 , which indicated that the complex pro cess is endo-
thermic and spontaneous.
Key words:ocimum basilicum L essent ial oil;cyclodex t rin(β -CD);Inclusion constant;ult ra-
vio let spect rometry
　　罗勒学名 Ocimum basi licurn L(唇形科罗勒
属)。多年生草本或亚灌木 ,其使用部位为叶和
花 ,具有似茴香 、辛香 、酒香 、草香兼有膏香和木香
底韵 ,味带清甜 ,又有点薄荷味 ,留香长[ 1] 。其精
油商品名为罗勒油 、甜罗勒油。罗勒原产于亚洲
热带地区和非洲 ,目前 ,世界许多国家均有分布 ,
通常作为医疗用品和香辛调味料来种植 ,是一种
食药兼用的资源植物[ 2] 。罗勒为人类最早使用的
香料植物之一 ,几百年前 ,就被人类所栽培。罗勒
的鲜叶片及其精油是食品工业的重要原料 ,主要
用作调味品 、糖果 、非酒精饮料 、香肠 、番茄酱 、罐
头肉制品及焙烤食品等的调味配料[ 3] 。
由于环糊精具有内疏水外亲水的特性 ,已应
用于食品 、医药 、有机合成 、分析化学等领域中。
目前 ,对环糊精的研究主要集中在相对单一的组
分方面的研究 ,而对多组分的精油研究较少[ 4 , 5] 。
收稿日期:2007-07-11　　　　　　　　＊通讯作者
基金项目:天津市自然科学基金资助课题
作者简介:占豪(1981-),男 , 硕士研究生 , 研究方向为食品添加。
No.1
Jan.2008
第 1 期
2008 年 1 月
　　　　　　　　　　　　　　　中 国 调 味 品
CHINA CONDIMENT
　　鉴于罗勒油中的成分复杂 ,主要成分为龙蒿
脑 、芳樟醇 、甲基丁香酚等[ 6] ,此外环糊精包结精
油成分具有选择性 ,本文利用紫外光谱法对罗勒
油与 β-CD环糊精的包合作用进行了有益探索。
1　实验部分
1.1　实验仪器
HZS-H 恒温水浴振荡器(哈尔滨市东联电
子技术开发有限公司), KQ2250B 型超声波清洗
器(昆山市超声仪器有限公司), UV-2102 PC 型
紫外可见分光光度计及匹配的 10mm 石英比色
皿(尤尼柯上海仪器有限公司), pHS-25 型 pH
计(上海虹益仪器仪表有限公司),FA1104A 型电
子天平(上海精密科学仪器有限公司),微量进样
器(上海医用激光仪器厂)。
1.2　材料及试剂
罗勒精油(广州市美然化妆品厂), β-CD (天
津市文达稀贵试剂化工厂 ,含量>98%),磷酸二
氢钾(分析纯 ,北京红星化工厂),磷酸氢二钠(分
析纯 ,天津市科密欧化学试剂开发中心),氢氧化
钠(分析纯 ,天津市科密欧化学试剂开发中心),实
验用水为二次蒸馏水 , pH 为 5 ,6 ,7 ,8 , 9的磷酸
缓冲液[ 7] 。
1.3　实验方法
1.3.1　罗勒精油与 β-CD包结常数的测定
用微量取样器取 10 μL 罗勒精油与 250mL
磷酸缓冲液混合 ,用该混合液配制0.01mol/L的
β-CD溶液 100mL(CD 溶液)[ 8] 。往 6 个 50 mL
锥形瓶中分别加入前面配制的0.01mol/L CD溶
液 0 ,5 , 10 ,15 ,20 和 25mL ,接着加入磷酸缓冲液
25 , 20 , 15 , 10 , 5 和 0mL ,最后分别加入油溶液
5mL ,以相应的磷酸缓冲液为空白 , 在 200 ～
400nm 处扫描。
1.3.2　包结体系包结常数的测定
环糊精与客体在水溶液中的包结是一个平衡
过程 ,符合质量作用定律 ,当形成 1∶1 包结时可
用下式(1)表示:
CD +G K a
K a
CD -G (1)
K a = [CD -G]([CD] 0 -[ CD-G] )([ G] 0 -[ CD -G]) (2)
其中式(1)中 Ka 为包结常数 , K d 为解离常
数。式(2)中[ CD] 0 、[ G] 0 分别表示环糊精与客
体的初始浓度 ,[ CD-G]为包结平衡时生成包结
物的浓度 ,[ CD] 0 -[ CD-G] 0 ,[ G] 0 -[ CD-G] 0
分别表示包结平衡时游离的环糊精与客体的浓
度。
假设 [ CD] 0 >>[ G] 0 ,平衡状态下[ CD] 0 -
[ CD -G] ≈[ CD] 0 。
Ka = [ CD -G][CD] 0([ G] 0 -[ CD -G]) (3)
由于[ CD] 0 >>[ G] 0 ,溶液中吸光度■A 与
[ CD -G]成正比 ,假如所有客体分子都形成包结
物的吸光度的变化为■Ama x ,则有:
[ CD -G] = ■A■Amax [ G] (4)
代入(3)式则有:
1
■A =
1
■AmaxKa[ CD] 0 +
1
■Ama x
以1/ ■A 对 1/[ CD] 0 作图 ,由所得斜率及截
距即可求得 Ka 值。式(4)的特点在于实际测定
中只需知道[ CD] 0 而无需知道[ G] 0 ,因此方便了
计算 。
2　结果与讨论
环糊精与客体分子的包结常数的测定方法多
种多样 ,常用的有紫外光谱法 、荧光法 、HPLC法 、
相溶解度法 、竞争法等[ 9] 。本文利用紫外光谱法
研究了环糊精与罗勒油的包结 ,实验中一系列的
线性关系表明该包结反应为 1∶1包结 。由于影
响包结常数的因素很多 ,实验中探讨了 pH 值 、温
度及离子强度对包结常数的影响 ,并在此基础上
测出了热力学参数。
2.1　包结常数的测定及影响
图 1　不同浓度下的 β-CD 包结罗勒油的紫外光谱
49第 1期　　　　　　试验研究　紫外光谱法研究罗勒精油与 β-环糊精的包结作用
如图 1所示 ,在 292nm 处 ,随着 β-CD的浓度
的增加 ,罗勒油的吸收波长不变 ,而吸光度值有规
律的下降 。这一结果表明了精油分子易于进入 β-
CD空腔中 ,而源于 β-CD空腔内的高电子密度诱
导客体分子电子发生移动[ 10] 。
2.1.1　pH 值对包结常数的影响
图 2　pH 值对包结常数的影响
实验发现 ,缓冲溶液有利于包结平衡。由图
2可见 ,当 pH 值为 6时包结常数最大 ,此状态下
环糊精对罗勒油的包结作用最强;在 pH 值小于
6时 ,K a 值减小;而当 pH 值大于 6 时 , Ka 值也
减小 ,说明弱酸环境下有利于包结平衡 。
2.1.2　温度对包结常数的影响
图 3　不同温度下的拟合方程
表 1　不同温度下罗勒油与 β-CD
包结反应的包结常数
温度(K) 拟合方程 R K a
298.15 Y=0.11724X+18.79246 0.998 160.29
308.15 Y=0.12779X+26.92874 0.999 186.99
318.15 Y=0.08678X+18.55015 0.997 213.76
　　由表 1和图 2可知:在不同温度下 ,罗勒油与 β-
CD的包结反应都呈较好的线性关系;随着温度的升
高 ,Ka值增大 ,说明升高温度有利于包结平衡。
2.1.3　离子强度对包结常数的影响
图 4　离子强度对包结常数的影响
由图 4可见 ,随着离子强度的增强 , K a值略
微增加 ,这一结果表明疏水作用推动着该包结反
应。因此选择合适的离子强度 ,将会有利于包结
反应的进行。
2.2　包结平衡过程中的热力学参数测定
包结过程中有三个重要的热力学参数 ,其中
自由能变化(■G)可通过等式(5)得到:
■G=-RT lnK a (5)
同时根据范德霍夫(Vant Ho ff)等式(6)[ 11] ,
焓的变化■H 和熵的变化■S 可从 lnKa 同1/ T
成线形关系的斜率和截距中得到:
lnK a =-(■H/RT)+ ■S/R　　　　(6)
表 2　罗勒油和 β -CD 的包结常数和
热力学参数
温度
(K) K a
ΔG
(k J m ol-1)
ΔH
(k J mol-1)
ΔS
(Jk-1mol-1)
298.15 160.29 -12.59
308.15 186.99 -13.39 11.38 80.39
318.15 213.76 -14.20
　　从表 2可看出:ΔH>0 ,表明该包结反应为吸
热反应 ,升高温度有利于包结反应 ,这种现象的出
现可能是由于精油溶解过程需要的热量大于精油
被包结过程所释放的热量;ΔG<0 ,表明该包结反
应为自发反应 , ΔG随着温度升高其负值逐渐增大 ,
形成包结的自发倾向增大;ΔS>0 , 表明该反应对
熵有利 ,疏水作用在包结过程中起着重要作用。
3　结论
罗勒油与 β-CD形成 1∶1的包结物 ,被 β-CD
包结后 ,罗勒油的吸光度下降 。
pH为6时该包结反应进行地较好 ;离子强
50 总第 347期　　　　　　　　　　　　　　　　中 国 调 味 品
甘蔗汁火锅底料的研制
董敏 ,李杰 ,秦廷君
(重庆秦妈食品有限公司 ,重庆　401147)
摘要:将甘蔗汁加入火锅底料中既保留原火锅的风味又对人体的脾胃进行调理 ,使脾胃虚弱的
人可以在饱口福的同时不必担心文进武出。此次主要阐述在既保留火锅风味又对脾胃进行调
理甘蔗汁的最佳添加量 ,同时也对工业化生产火锅底料的配方 、工艺 、保存方法进行了讨论。
关键词:甘蔗汁;火锅底料;配方;生产工艺;保存方法
中图分类号:TS242.1　　　文献标识码:B　　　文章编号:1000-9973(2008)01-0051-03
Abstract:sugar cane juice into ho t po t is expected to retain the original f lavo r of the ho t pot
and the human desi re for a substance so that w henever the w eak who can figure out at the
same time w ithout fea r of the text into fo rce.The main reservat ions ho t pot described in
bo th flavo r and substance to the desire for the best suga r cane juice added vo lume , but also
to indust riali zed production expected by the end of the hot pot recipes , craf t s , conserv ation
methods discussed.
Key words:sugar cane juice;ho t po t of materials;recipes;product ion techniques;preserv ation
methods
收稿日期:2007-09-20
作者简介:董敏(1962-),女 , 食品工程师 , 长期致力于火锅底料及川菜复合调料的研发工作。
度的增加引起 K 值增大 ,离子强度的增加产生了
疏水环境 ,易使罗勒油进入环糊精空腔中;并且温
度升高有利于包结反应的进行 。
热力学参数表明该反应为自发反应 , 温度
升高有利于包结 ,且包结过程中不断地吸收热
量。
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第 1 期
2008 年 1 月
　　　　　　　　　　　　　　　中 国 调 味 品
CHINA CONDIMENT
No.1
Jan.2008