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米团花花中挥发性成分的GC-MS分析



全 文 :分 析 检 测
2014年第2期
Vol . 35 , No . 02 , 2014
米团花花中挥发性成分的GC- MS分析
葛 婧,张广文*,邱瑞霞,欧仕益
(暨南大学理工学院食品科学与工程,广东广州 510632)
摘 要:为了比较不同提取方法和不同试剂对米团花花中的挥发性成分的化学组成,采取水蒸气蒸馏法和超声波法
对干米团花的挥发性成分进行提取,并采用GC-MS方法对提取的挥发性成分进行鉴定。结果是不同的方法和不同的
试剂提取得到的成分和含量有一定的差异。水蒸气蒸馏法得到了4种挥发性成分,主要是酯类;利用超声波法提取时,
乙醚萃取得到11种,二氯甲烷萃取得到21种,石油醚萃取得到15种,主要是烷类。
关键词:米团花,超声波,挥发性成分,水蒸气蒸馏法,气相色谱-质谱法(GC-MS)
GC-MS analysis of volatile components in the flower of
Leucosceptrum canum Smith
GE Jing,ZHANG Guang-wen*,QIU Rui-xia,OU Shi-yi
(Department of Food Science and Engineering,Jinan University,Guangzhou 510632,China)
Abstract:In order to compare chemical compositions of volatile components in the flower of Leucosceptrum
canum Smith by means of different methods and different reagents,volatile components in Leucosceptrum
canum Smith was extracted by using steam distillation extraction and ultrasonic extraction and the compositions
of volatile components were identified by gas chromatography-mass spectroscopy (GC-MS) . The result
showed that the composition and content of the volatile components have some differences with different
methods and dissolvant. Four kinds of volatile compounds were identified by using steam distillation extraction,
mainly was the esters,when the volatile components were extracted by ultrasonic,then could obtain 11 kinds of
volatile compounds by diethyl ether extraction,21 kinds of volatile compounds by dichloromethane extraction,
15 kinds of volatile compounds by petroleum ether extraction,mainly was the alkanes.
Key words:Leucosceptrum canum Smith ; ultrasonic ; volatile components ; steam distillation extraction ;gas
chromatography-mass spectrometry(GC-MS)
中图分类号:TS201.1 文献标识码:A 文 章 编 号:1002-0306(2014)02-0067-05
收稿日期:2013-07-16 * 通讯联系人
作者简介:葛婧(1987-),女,硕士研究生,研究方向:食品添加剂。
基金项目:国家自然科学基金资助课题(21311048)。
米团花(Leucosceptrum canum Smith)为唇形科
米团花属植物,是一种蜜源植物 [1],山区一些居民自
古以来就用其花浸提色素染色面制品[2]。欧仕益等[3]
对米团花色素做毒理学研究表明,米团花色素是一
种安全的天然色素,可用作食用着色剂。研究表明
米团花色素是一种耐光、耐热、耐酸性强,且对多种
金属离子、食盐和蔗糖稳定,适宜在酸性和中性介质
中使用的水溶性黄色素[4]。色、香、味、形是构成食品
感官性状的4大要素[5],目前已知的有关米团花的研
究,比较侧重于米团花中所含的色素和化学成分,未
见有关于米团花中挥发性成分研究的报道。所以在
研究米团花色素的同时,也着手研究米团花干花的
挥发性成分,拟为米团花的进一步开发和利用奠定
基础。
本实验采用水蒸气蒸馏法和超声波辅助有机溶
剂萃取的方法对米团花中的挥发性成分进行提取,
并且超声波提取时采用三种不同的试剂进行萃取,
利用GC-MS方法分析与鉴定其中的挥发性成分。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
米团花 购买于云南省宝山市;石油醚 分析
纯,沸程为60~90℃,天津市富起化工有限公司;二氯
甲烷、无水乙醚 分析纯,广州化学试剂厂;正己
烷 分析纯,天津市富宇精细化工有限公司。
高速万能粉碎机 北京市永光明医疗仪器厂;
MP502B型双圈牌电子天平 上海精密科技仪器有
限公司;GZX-DH.500-S-Ⅱ型电热恒温干燥箱 上
海跃进医疗器械厂;SKZ-D(Ⅲ)循环水式真空泵 巩
义市予华仪器有限责任公司;KDM型调温电热套 山
东鄄城光明仪器有限公司;SB 25-12 DTDN型数控
超声波清洗器 宁波新芝生物科技股份有限公司;
RE-552 AAB型旋转蒸发器 上海嘉鹏科技有限公
司;Agilent Technologies 7890A/5975C型气相色谱-
质谱仪 美国安捷伦公司。
1.2 实验方法
1.2.1 样品预处理 将经过除杂的米团花进行粉
67
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2014.02.025
Science and Technology of Food Industry 分 析 检 测
2014年第2期
碎,并过40目筛,置于避光处待用。
1.2.2 挥发油的制取
1.2.2.1 水蒸气蒸馏萃取 按《中国药典》2010版一
部附录ⅩD挥发油测定法,称取100g米团花粉末置于
1000mL圆底烧瓶中,加入蒸馏水400mL。保持微沸
5h,收集所得挥发油0.6mL,加入适量无水硫酸钠,
振摇,静置,吸取上清液得无水挥发油,加正己烷溶
解并定容于5mL的量瓶中,摇匀后过0.45μL的微孔
滤膜。
1.2.2.2 超声波提取[6] 分别称取三份1g米团花粉末
置于50mL具塞锥形瓶中,精密量取乙醚、石油醚、二
氯甲烷各10mL,分别加入到三个锥形瓶中,塞好、静
置、浸泡2h,再经超声处理10min,再向提取液中添加
适量的无水硫酸钠,做脱水处理,静止一段时间后过
滤。将滤液旋蒸至近干,加正己烷溶解后过0.45μL的
微孔滤膜。
1.2.3 挥发性成分的鉴定
1.2.3.1 气相色谱条件 色谱柱:HP-5(30m×0.25mm,
0.25μm)弹性石英毛细管柱;进样口温度:230℃;载
气:He气,流量:1mL/min;分流比:1∶1;进样量:1μL。
升温程序:用于水蒸气蒸馏萃取的程序是在80℃保
持3min,以10℃ /min升温到150℃并保持5min,再以
5℃/min升温到190℃并保持5min,最后以5℃/min升温
到230℃,保持10min;用于超声波萃取的升温程序是
在60℃保持3min,以8℃/min升温到180℃并保持5min,
再以2℃/min升温到220℃并保持5min,最后以1℃/min
升温到260℃并保持10min。
1.2.3.2 质谱条件 离子源为EI源;离子源温度:
230℃;四极杆温度:150℃;接口温度:230℃;质量扫
描范围:50~550m/z;利用Nist 98谱库对采集到的质
谱图进行检索。
2 结果与分析
2.1 水蒸气蒸馏萃取的结果
采用水蒸气蒸馏法萃取5h,所得萃取液经过正
己烷稀释后,透过0.45μL的微孔滤膜,进行GC-MS分
析,得到相应的质谱总离子流图如图1所示,根据谱
库检索结果和人工质谱解析以及采用面积归一化法
计算含量等手段,鉴定出的米团花挥发性香气成分
见表1。从表1可以看出,从米团花中共鉴定出5种挥
发性成分,且都是酯类。其中邻苯二甲酸二(2-乙基)
己酯含量最高,占总挥发性成分的41.771%;其次是
邻苯二甲酸二丁酯,占总挥发性成分的21.029%,邻
苯二甲酸二异丁酯,占总挥发性成分的16.052%;邻
苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸丁基异丁酯分别占总
挥发性成分的15.922%和2.881%。因此,可以看出水
蒸气蒸馏法萃取出的挥发性成分比较少,萃取效果
不是很好。
2.2 超声波萃取的结果
三种不同的试剂萃取米团花挥发性成分的结果
如下:
由表2可知,乙醚萃取得到的米团花挥发性成分
有11种,主要以烷类化合物绝对含量最高,酸类次
之,酯类最少。米团花释放出来的烷类化合物中四
十四烷的绝对含量是最大的,占总挥发性成分的
26.349%,占总烷类化合物的57.275%;此外,二十烷
和三十一烷的绝对含量也很高,分别占总挥发性成
表1 水蒸气蒸馏法所得米团花挥发性成分的GC-MS检测结果
Table 1 The result of GC-MS of volatile components of Leucosceptrum canum Smith by SD
峰号 化合物名称 英文名称 分子式 相对分子量 匹配度(%) 相对含量(%)
1 邻苯二甲酸二甲酯 Dimethyl phthalate C10H10O4 194.05 91 15.922
2 邻苯二甲酸二异丁酯 1,2-Benzenedicarboxylic acid,bis(2-methylpropyl)ester C16H22O4 278.34 90 16.052
3 邻苯二甲酸丁基异丁酯 1,2-Benzenedicarboxylic acid,butyl 2-methylpropyl ester C16H22O4 278.15 90 2.881
4 邻苯二甲酸二丁酯 Dibutyl phthalate C16H22O4 278.34 91 21.029
5 邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯 Bis(2-ethylhexyl)phthalate C24H38O4 390.56 90 41.771
图1 米团花水蒸气蒸馏萃取液GC-MS总离子流图
Fig.1 GC-MS of total ion current of volatile components of
Leucosceptrum canum Smith by SD
1
5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00
3.2e+07
2.8e+07
2.4e+07
2.0e+07
1.6e+07
1.2e+07
0.8e+07
0.4e+07
0


时间(min)
2
3
4
5
图2 米团花乙醚萃取液GC-MS总离子流图
Fig.2 GC -MS of total ion current of volatile components of
Leucosceptrum canum Smith from diethyl ether extraction
1
10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00
40
36
32
28
24
20
16
12
8
4
0



×1
04 )
时间(min)
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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分 析 检 测
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Vol . 35 , No . 02 , 2014
表3 二氯甲烷萃取所得米团花挥发性成分的GC-MS检测结果
Table 3 The result of GC-MS of volatile components of Leucosceptrum canum Smith by dichloromethane extraction
峰号 化合物名称 英文名称 分子式 相对分子量
匹配度
(%)
相对含量
(%)
1 (1-丁基己基)-苯 (1-butylheptyl)-Benzene C17H28 232.43 91 0.210
2 (1-乙基癸基)-苯 (1-ethylnonyl)-Benzene C18H30 246.43 94 0.129
3 (1-丁基辛基)-苯 (1-butyloctyl)-Benzene, C18H30 246.43 91 0.147
4 (1-乙基己基)-苯 (1-ethyldecyl)-Benzene, C14H20 188.43 96 0.290
5 (1-甲基十一基)-苯 (1-methylundecyl)-Benzene, C18H30 246.43 93 0.257
6 6,10,14-三甲基-2-十五烷酮 6,10,14-trimethyl-2-Pentadecanone, C18H36O 268.48 91 0.770
7 顺-9-十六碳烯酸 cis-9-Hexadecenoic acid C18H34O2 282.46 99 1.143
8 十六烷酸 n-Hexadecanoic acid C16H32O2 256.42 99 16.096
9 十七烷 Heptadecane C17H36 240.44 91 8.033
10 植物醇 Phytol C20H40O 296.531 90 0.836
11 (Z,Z)-9,12-十八烷二烯酸乙酯 (Z,Z)-9,12-Octadecadienoic acid C20H36O2 308.50 98 12.043
12 (Z,Z,Z)-9,12,15-十八碳三烯酸(Z,Z,Z)-9,12,15-Octadecatrienoic acid C18H30O2 278.43 99 16.734
13 羟基硬脂酸 Octadecanoic acid C18H36O3 300.48 90 3.904
14 二十烷 Eicosane C20H42 282.56 91 21.294
15 花生酸甲酯 Eicosanoic acid C21H42O2 326.56 91 0.819
16 一氯三十一烷 1-chloro-Heptacosane C27H55Cl 471.34 91 0.338
17 二十四烷 Tetracosane C24H50 338.65 91 2.608
18 三十四烷 Tetratriacontane C34H70 478.64 91 1.723
19 正三十一烷 Hentriacontane C31H64 436.84 98 8.335
20 3-羰基-乌苏-12-烯 Urs-12-ene C30H50 410.72 90 3.325
21 羽扇烯酮 Lup-20(29)-en-3-one C30H48O2 426.73 94 0.959
表2 乙醚萃取所得米团花挥发性成分的GC-MS检测结果
Table 2 The result of GC-MS of volatile components of Leucosceptrum canum Smith by diethyl ether extraction
峰号 化合物名称 英文名称 分子式 相对分子量
匹配度
(%)
相对含量
(%)
1 5,6二甲基-癸烷 5,6-dimethyl-Decane C10H22O2 164.46 91 0.311
2 十六烷酸 n-Hexadecanoic acid C16H32O2 256.42 99 12.512
3 (Z,Z)-9,12-十八烷二烯酸乙酯 (Z,Z)-9,12-Octadecadienoic acid C20H36O2 308.50 99 7.483
4 (Z,Z,Z)-9,12,15-十八碳三烯酸(Z,Z,Z)-9,12,15-Octadecatrienoic acid C18H30O2 278.43 99 30.003
5 十八烷酸 Octadecanoic acid C18H36O2 284.48 90 2.550
6 十七烷基苯 Heptadecane C23H40 316.56 91 1.443
7 二十四烷 Tetracosane C24H50 338.65 91 2.068
8 二十烷 Eicosane C20H42 282.56 91 8.411
9 二十六烷 Hexacosane C26H54 366.71 92 1.124
10 四十四烷 Tetratetracontane C44H90 619.19 91 26.349
11 正三十一烷 Hentriacontane C31H64 436.84 95 7.741
分的8.411%和7.741%。酸类化合物中的9,12,15-十
八碳三烯酸的绝对含量是最大的,占总挥发性成分
的30.003%,占总烷类化合物的66.57%;十六烷酸和
十八烷酸分别占总挥发性成分的12.512%和2.550%。
十七烷基苯含量最少,占总挥发性成分的1.443%。
由表3可知,二氯甲烷萃取得到的米团花挥发性
成分有21种,其中烷类化合物含量最好,其次是酸类
化合物,再其次是酯类化合物,酮类和醇类化合物含
量相对较少,苯类化合物含量最少。而醇、醛、酮、酯
类等含氧挥发性成分主要存在于橘类水果的果肉[7]
和果汁[8-10]。烷类化合物中二十烷含量最高,占总挥
发性成分的21.294%,占总烷类化合物的50.304%,十
七烷和正三十一烷分别占总挥发性成分的8.003%和
8.335%,其他烷类化合物含量不是很高;酸类化合物
中9,12,15-十八碳三烯酸含量最高,占总挥发性成
分的16.734%,占总酸类化合物的44.180%,而十六烷
酸的含量也很高,占总挥发性成分的16.096%;酯类
化合物中9,12-十八烷二烯酸乙酯含量最高,占总挥
发性成分的12.043%,而花生酸甲酯含量较低,占总
挥发性成分的0.819%;酮类、醇类和苯类化合物含量
都比较少。
由表4可知,石油醚萃取得到的米团花挥发性成
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Science and Technology of Food Industry 分 析 检 测
2014年第2期
图4 米团花石油醚萃取液GC-MS总离子流图
Fig.4 GC-MS of total ion current of volatile components of
Leucosceptrum canum Smith from petroleum ether extraction
1
10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00
12
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10
9
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0



×1
05 )
时间(min)
2
3
4
5
6
7
8
10
11
13
1514
4
4 4
13
12
13
13
8
图3 米团花二氯甲烷萃取液GC-MS总离子流图
Fig.3 GC-MS of total ion current of volatile components of
Leucosceptrum canum Smith from dichloromethane extraction
1
10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0



×1
04 )
时间(min)
2345
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1516
17
18
18
9
14
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2021
表4 石油醚萃取所得米团花挥发性成分的GC-MS检测结果
Table 4 The result of GC-MS of volatile components of Leucosceptrum canum Smith by petroleum ether extraction
峰号 化合物名称 英文名称 分子式 相对分子量
匹配度
(%)
相对含量
(%)
1 正十九烷 Nonadecane C19H40 268.52 98 0.452
2 邻苯二甲酸二丁酯 Dibutyl phthalate C16H32O2 256.42 93 2.595
3 十六烷 n-Hexadecanoic acid C16H34 226.44 99 2.634
4 二十烷 Eicosane C20H42 282.56 98 17.649
5 二十一烷 Heneicosane C21H44 296.57 99 2.557
6 (Z,Z)-9,12-十八二烯酸 (Z,Z)-9,12-Octadecadienoic acid C19H34O2 294.47 99 3.485
7 9,12,15-十八碳三烯酸 (Z,Z,Z)-9,12,15-Octadecatrienoic acid C18H30O2 278.43 99 4.602
8 二十四烷 Tetracosane C24H50 338.65 99 11.88
9 二十二烷 Docosane C22H46 310.61 90 1.25
10 二十三烷 Tricosane C23H48 324.63 92 1.809
11 2,6,10,14-四甲基-十六烷 2,6,10,14-tetramethyl-Hexadecane C20H42 282.55 94 6.641
12 十八烷基苯 Octadecane C24H42 330.59 96 9.212
13 碘十六烷 1-iodo-Hexadecane C16H33I 352.34 96 28.649
14 正三十一烷 Hentriacontane C31H64 436.84 95 3.6042
15 一氯三十一烷 1-chloro-Heptacosane C27H55Cl 471.34 92 2.522
分有15种,其中有11种是烷类化合物,2种是酸类化
合物,还有1种是苯类化合物和1种酯类化合物。石油
醚萃取得到的化合物含量都比较低,含量最高是碘
十六烷,占总挥发性成分的28.649%;其次是二十四
烷次之,总挥发性成分的11.88%,再者是2、6、10、14-
四甲基-十六烷,占总挥发性成分的6.641%。其他的
成分含量均不高于10%。
3 结论
水蒸气蒸馏法萃取得到的米团花挥发性成分有
4种,而超声波辅助有机溶剂萃取米团花中的挥发性
成分效果比较好,乙醚萃取得到11种,二氯甲烷得到
21种,石油醚得到15种。三种有机试剂的极性不同,
萃取的效果也大相径庭。尤其是石油醚是混合溶剂,
萃取得到的挥发性成分总含量比较低。对萃取的结
果进行比较得到,超声波辅助二氯甲烷的效果最好,
相比起水蒸气蒸馏法更加省时、简便有效。
参考文献
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分 析 检 测
2014年第2期
Vol . 35 , No . 02 , 2014
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热脱附-气相色谱/质谱联用分析
鲜食玉米香气成分
雷春妮1,周 围2,*,蒋玉梅1,张雅珩2
(1.甘肃农业大学食品科学与工程学院,甘肃兰州 730070;
2.甘肃出入境检验检疫局综合技术中心,甘肃兰州 730010)
摘 要:采用热脱附-气相色谱/质谱联用技术(TD-GC/MS)首次分析了鲜食玉米的香气成分组成,并对普甜和紫糯两
种鲜食玉米香气成分进行了比较。在最优实验参数:吸附温度30℃,吸附时间2h,冷阱温度-30℃下,普甜玉米和紫糯
玉米共鉴定出香气成分38种,其中普甜玉米34种,紫糯玉米30种;普甜、紫糯玉米共有成分26种,相对含量之和分别为
80.223%、90.783%;普甜玉米特有成分8种,相对含量之和为16.042%,紫糯玉米特有成分4种,相对含量之和为
7.998%。该法分析鲜食玉米挥发性成分操作简单,浓缩富集效率高,重现性好,绿色环保,真实全面地反映了紫糯玉
米和普甜玉米香气成分的构成。
关键词:鲜食玉米,香气,热脱附-气相色谱/质谱联用技术
Thermal desorption coupled to GC-MS for analyzing aroma components
in fresh corn
LEI Chun-ni1,ZHOU Wei2,*,JIANG Yu-mei1,ZHANG Ya-heng2
(1.College of Food Science and Engineering,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China;
2.Central Laboratory of Technical Center of Gansu Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Lanzhou 730010,China)
Abstract:Thermal desorption (TD) combing with gas chromatographic and mass spectrum (GC/MS) was
applied to analyze aroma components of fresh corns. It had optimized of thermal desorption parameters and
compared aroma components of ordinary sweet corn and purple waxy corn. The results showed that thermal
desorption’s optimal parameters for analyzing aroma components of corn were 30℃ adsorption temperature,
2h adsorption time and -30℃ cold trap temperature. 38 kinds of aroma components in corn had been
detected in two tested samples of ordinary sweet corn and purple waxy corn,34 kinds of them were detected
in ordinary sweet corn and 30 kinds in purple waxy corn. The relative contents of the common components in
the two corns reached 80.223% and 90.783% respectively. Ordinary sweet corn had 8 species of endemic
components and the relative content of 16.042%,purple waxy corn had 4 species of endemic components and
the relative content of 7.998% . This method of analyzing fresh corn aroma components was simple,good
repeatability,and the aroma components which measured the real aroma components of ordinary sweet corn
and purple waxy corn.
Key words:fresh corn;aroma;TD-GC/MS
中图分类号:TS207 文献标识码:A 文 章 编 号:1002-0306(2014)02-0071-05
收稿日期:2013-07-03 * 通讯联系人
作者简介:雷春妮(1988-),女,硕士研究生,研究方向:食品营养与卫
生专业。
鲜食玉米又称果蔬玉米,是指在乳熟后期和蜡
熟初期之间收获的具有特殊风味和品质的玉米,在
国内外市场倍受青睐。鲜食玉米含有碳水化合物、蛋
白质、氨基酸、脂肪、膳食纤维、胡萝卜素、VC、VE、磷、
铁、钙、硒等营养物质,是一种较理想的营养平衡食
品[1]。此外,鲜食玉米还具有防治便秘、预防癌症病
变、防治肥胖病、降血压血脂、健脑提神等功效[2]。甜、
糯玉米特有的香气成分是构成和影响其果穗鲜食口
感与风味的主要因素,但是,目前鲜食玉米新品种选
育多以产量、营养和抗性为依据[3-5],而对影响鲜食玉
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