全 文 ：中国特有野生水果欧李(CerasusHumilis)
香气成分的GC-MS分析
薛 洁 1,2 涂正顺 3 常 伟 4 贾士儒 1 王异静 2
(1天津科技大学生物工程学院 天津 300222 2中国发酵工业研究院 北京 100000
3青岛大学医学院生物系 青岛 266071 4江南大学分析测试中心 无锡 214036)
摘要 研究中国特有樱桃属野生果树欧李(CerasusHumilis)鲜果香气的化学成分。采用顶空-固相微萃取和
气-质联用技术对其进行分离、测定,结合计算机检索技术鉴定分离的化合物,并根据面积归一法测定各成分的
相对含量。试验结果表明,共鉴定出 77个香气化学成分,占色谱流出组分总量的 99.76%,主要为 2-己烯醇
(13.83%)、2-己烯醛(9.62%)、苯甲醛(6.88%)、3-己烯醇(6.57%)、乙酸乙酯(6.38%)、己醛(5.15%)、里哪醇
(5.05%)、己醇(4.12%)、己酸(3.57%)、乙酸丁酯(3.03%)等成分。为欧李果实的加工、利用提供了科学依据。
关键词 欧李 果实 香气成分 SPME GC/MS
文章编号 1009-7848(2008)01-0125-05
欧李(CerasusHumilis(Bge)Sok)是我国特有
的野生果树,属蔷薇科、樱桃属落叶小灌木。其主
要分布在我国北方部分省区,具有耐旱、耐寒、耐
盐碱、耐瘠薄、固沙、蓄水分等特性,在生态治理中
发挥着十分重要的作用,是一种新型环保植物。
欧李果实颜色鲜艳,风味独特,营养丰富,含
有丰富的糖、蛋白质、矿质元素、维生素、氨基酸等
营养物质,尤其是钙含量在所有经济型水果中含
量最高,因此又被称为钙果[1～2],是酿造果酒、果醋
等深加工产品的适宜原料。
本文利用顶空-固相微萃取(HS-SPME)结合
气-质联用技术(GC-MS)分析了欧李果实中的风
味物质,为欧李特种果树种质资源的综合开发、利
用提供了科学依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
1.1.1 原料 欧李果实来自中国内蒙古包头市。
果实采摘后进行清洗、破碎、压榨取汁。
1.1.2 主要试剂 氯化钠(分析纯),北京化学试
剂厂;2-辛醇(色谱纯),Sigma公司。
1.1.3 主要仪器 HS-SPME装置、PA萃取头(75
μm聚丙烯酸酯),美国 Supelco公司;气相色谱-
质谱联用仪(TraceMS),美国Finigon质谱公司。
1.2 试验方法
1.2.1 固相微萃取 固相微萃取 (SolidPhase
Microextraction,SPME)技术是一种新型样品预处
理浓缩技术,与其它方法相比,SPME具有高敏感性、
高重复性、低成本、无前处理和自动化等优点[4～5]。
欧李果汁香气成分的萃取:在15mL装有微
型磁力搅拌子的顶空瓶中加入3gNaCl(其目的
为减少被分析物质在水中的可溶性,使更多的挥
发性物质挥发至溶液上的顶空并吸附到萃取头
上);取10mL待测欧李果汁、0.1mL内标 (2-辛
醇,质量浓度为 216mg/L),插入 PDMS固相微萃
取纤维头,45℃磁力搅拌吸附 40min,GC解吸 3
min,用于GC-MS分析。
1.2.2 色谱条件
1.2.2.1 气谱条件 色谱柱:PEG,30m。程序升
温:34℃ 保持3min,15℃/min升温至52℃,3℃/
min升温至120℃,10℃/min升温至220℃,保持
5min。载气He,流速1mL/min。检测器温度250
℃,入口温度250℃。
收稿日期:2007-02-28
作者简介:薛洁,女,1974年出生,高级工程师
Vol.8 No.1
Feb.2008JournalofChineseInstituteofFoodScienceandTechnology
中 国 食 品 学 报第 8卷 第 1期
2008年 2月
DOI:10.16429/j.1009-7848.2008.01.022
第8卷 第1期中 国 食 品 学 报
1.2.2.2 质谱条件 EI电离源,电子能量70eV。
灯丝电流0.25mA,电子倍增器电压1500V,扫描
范围33～450amu。离子源温度200℃。
2 结果与讨论
2.1 试验结果
采用 HS-SPME-GC-MS分析方法从欧李果
汁中提取、分离到84种化合物(如图1所示)。通
过 HPMSD化学工作站检索 NBS/WILEY标准谱
库、数据处理系统,并结合有关文献标准谱图进行
核对分析,共鉴定出其中77种香气组分。采用色
谱峰面积归一化法计算已定性的香气物质的相对
含量,结果见表1。
图1 中国欧李果实香气成分GC/MS总离子流图
Fig.1 GC-MStotalioncurentchromatogramofthearomacomponentsfromChineseCerasusHumilisfruit
表1 中国欧李果实主要香气成分GC-MS分析结果
Table1 GC-MSanalysisresultsofaromacomponentsinChineseCerasusHumilisfruit
相
对
丰
度
2 4.95 乙醇 C2H5O 45 1.82
3 5.80 2-戊酮 C5H10O 86 0.74
4 6.11 1种喹啉衍生物 C15H3NS2 267 0.095
5 6.50 癸烷 C10H22 142 0.44
6 8.18 3-己酮 C6H12O 100 0.21
7 8.93 乙酸丁酯 C6H12O2 116 3.03
8 9.14 己醛 C6H12O 100 5.15
9 9.57 十一烷 C11H24 156 0.095
10 10.10 异丁醇 C4H10O 74 0.095
11 10.54 乙酸异戊酯 C7H14O2 130 0.30
12 10.93 2-戊醇 C5H12O 88 1.69
13 11.02 3-甲基-2-己烯 C7H14 98 0.84
14 11.17 2-己烯醛 C6H10O 98 9.62
15 11.62 正丁醇 C4H10O 74 1.99
16 11.76 月桂烯 C10H16 136 0.32
17 12.04 1-戊烯-3-醇 C5H10O 86 0.30
18 12.58 己酸甲酯 C7H14O2 130 0.23
19 12.69 D-苎烯 C10H16 136 0.11
20 12.86 4-戊烯乙酯 C7H12O2 128 1.14
21 13.51 丁酸丁酯 C8H16O2 144 0.36
22 13.96 己酸乙酯 C8H16O2 144 0.99
23 14.48 3-甲基丁醇 C5H10O 86 1.16
1 3.85 乙酸乙酯 C4H8O2 88 6.38
编号 保留时间 化合物名称 分子式 相对分子质量 相对含量/%
126
第8卷 第1期
(续表1)
25 14.74 4-戊烯-1-醇丙酸酯 C8H14O2 142 0.13
26 15.02 乙酸己酯 C8H16O2 144 1.24
27 15.31 2-辛酮 C8H16O 128 2.36
28 16.16 顺式-3-乙酸己烯酯 C8H14O2 142 1.31
29 16.37 2-戊烯-1-醇 C5H10O 86 1.54
30 16.59 反式-2-乙酸己烯酯 C8H14O2 142 0.93
31 17.19 1-己醇 C6H14O 102 4.12
32 17.41 (E)-3-己烯-1-醇 C6H12O 100 6.57
33 17.99 壬醛 C9H18O 142 0.15
34 18.07 山梨醛 C6H10 82 0.50
35 18.46 2-己烯醇 C6H12O 100 13.83
36 19.01 辛酸乙酯 C10H20O2 172 0.78
37 19.26 芳樟醇 C10H18O 154 1.51
38 19.55 庚醇 C7H16O 116 1.43
39 19.66 6-甲基5庚烯-2-醇 C8H16O 128 0.23
40 20.28 异辛醇 C8H19O 131 0.27
41 20.35 壬醇 C9H20O 144 0.11
42 20.69 3-壬烯-2-酮 C9H16O 140 0.06
43 20.88 苯甲醛 C7H6O 106 6.88
44 21.00 2-乙基-6-(3,5-二甲基吡啶-2)-苯并噻唑 C16H16N2S 268 0.13
45 21.47 沉香醇 C10H18O 154 5.05
46 21.72 1-辛醇 C8H18O 130 0.13
47 22.61 ρ-薄荷烯-4-醇 C10H18O 154 0.08
48 22.73 3,7-二甲基-1,5,7-辛三烯甘油酯 C10H16O 152 0.34
49 22.95 苯甲酸甲酯 C8H8O2 136 0.095
50 23.29 癸酸乙酯 C12H24O2 200 0.42
51 23.39 薄荷醇 C10H20O 156 0.19
52 23.53 4-苯甲酸基-2H-吡喃-3-酮 C12H10O4 218 0.38
53 24.42 ρ-薄荷烯-8-醇 C10H18O 154 1.24
54 25.51 香茅醇 C10H20O 156 0.08
55 26.02 橙花醇 C10H18O 154 0.17
56 26.17 2,5-二甲基苯甲醛 C9H10O 134 0.19
57 26.59 十二酸乙酯 C14H28O2 228 0.08
58 26.69 己酸 C6H12O2 116 3.57
59 26.94 3-羟基-2,2,4-三甲基异丁酸戊酯 C12H24O3 216 0.15
60 27.06 苯甲醇 C7H8O 108 0.08
61 27.17 2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇-二异丁酯 C16H30O4 286 0.08
62 27.41 丁二酸二乙酯 C8H14O4 174 0.17
63 27.52 苯乙醇 C8H10O 122 0.06
64 28.11 2-乙基己酸(异辛酸) C8H16O2 144 0.32
65 28.28 二乙二醇 C4H10O3 106 0.08
66 28.38 4-己烯酸 C6H11O2 115 0.10
67 28.61 苯酚 C6H6O 94 0.08
68 29.36 辛酸 C8H16O2 144 0.34
69 29.61 2,6-二(T-丁基)-4-羟基-4-甲基-2,5-环己二烯-1-酮 C15H24O2 236 0.17
70 30.55 6-戊基a-吡喃酮 C11H15O2 179 0.08
71 31.54 癸酸 C10H20O2 172 0.08
72 31.66 2,4-二-叔-丁基-苯酚 C14H22O 206 0.10
73 31.93 三乙二醇 C6H14O4 150 0.08
74 32.14 牦牛儿酸 C10H16O2 168 0.15
75 32.84 2-[2-(2-乙氧基乙氧基)乙氧基]乙醇 C8H18O4 178 0.15
76 33.59 5-羟甲基-2-呋喃甲醛 C6H6O3 126 0.10
77 34.06 异丁基邻苯二甲酸酯 C16H22O4 278 0.15
24 14.59 1-己烯-3-醇 C6H12O 100 0.46
编号 保留时间 化合物名称 分子式 相对分子质量 相对含量/%
中国特有野生水果欧李(CerasusHumilis)香气成分的GC-MS分析 127
第8卷 第1期中 国 食 品 学 报
2.2 讨论
表1显示,鉴定出的77种组分峰面积之和占
总离子流出色谱峰面积的96.18%。这些风味物质
包括:醇类、酯类、脂肪酸类、萜烯类、酮类、醛类和
酚类等成分。
在已鉴定的香气组分中,种类最多的是醇类
香气成分,共22种,其相对含量占总量的37.44%;
酯类物质20种,占18.31%;萜烯类物质10种,占
8.50%;脂肪酸类 5种,占 4.41%;醛类和酮类各 7
种,分别占 22.59%和 4.10%;酚类化合物 2种,占
0.18%;4种其它组分〔1种喹啉衍生物、癸烷、十一
烷和2-乙基-6-(3,5-二甲基吡啶-2)-苯并噻唑〕
的含量为0.77%。
从单一香气成分及香气成分的感官特征方面
分析,欧李果实中主要香气物质为:2-己烯醇
(13.83%)、2-己烯醛(9.62%)、苯甲醛(6.88%)、3-
己烯醇(6.57%)、乙酸乙酯(6.38%)、己醛(5.15%)、
沉香醇(5.05%)、己醇(4.12%)、己酸(3.57%)、乙
酸丁酯(3.03%)。这些香气物质的含量占总量的64.
20%。
欧李果实中含有10种萜烯类物质,其中多数
为单萜醇类,如沉香醇、橙花醇、香茅醇和薄荷醇
等,它们均带有玫瑰香气味[3]。欧李果实中还含有
松香香味的单萜及倍半萜烯类化合物,如苎烯、月
桂烯等,也会有一些酸类(如牦牛儿酸)。这些物质
在果实的感官特性中扮演何种角色目前还不清
楚。萜烯化合物阈值非常低,如沉香醇的阈值为
50μg/L,但它们对嗅觉的影响是相互增效的[7],因
此在欧李果实总体香气构成中是不可忽视的物
质。
在欧李果实香气成分中还发现了 5-羟甲基-
2-呋喃甲醛、6-戊基a-吡喃酮、4-苯甲酸基-2H-
吡喃-3-酮等低感官阈值物质,它们大多呈现出
甜、烤香、果香等香气特征。尽管其在欧李果实中
的含量不高,却构成了独特的欧李果实香气。
参 考 文 献
1.刘志国,郝芳.欧李及其发展前景 [J].林业实用技术,2005,(3):44.
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5.KarenL.Howard,JamesH.Mike,RolandRiesen.Validationofasolid-phasemicroextractionmethodforheadspace
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178～205.
128
第8卷 第1期
AnalysisofAromaticCompositioninChineseWildfruit(CerasusHumilis)
byGasChromatography-MassSpectrometry
XueJie1,2 TuZhengshun3 ChangWei4 JiaShiru1 WangYijing2
(1TianjinUniversityofScience&Technology,Tianjin300222
2ChinaNationalResearchofFood&Fermentation,Beijing100027
3ColegeofScienceandEngineering,QingdaoUniversity,Qingdao266071
4SouthernYangtzeUniversity,Wuxi214036)
Abstract ChemicalsconstituentsoftheVolatilecompoundsfrom theChineseWildfruit——CerasusHumiliswere
studied.Thearomaticcompoundswere analyzedbyHeadspaceSolid-PhaseMicroextraction(HS-SPME)folowedby
capilarygaschromatography-massspectrometry(GC-MS),andtheirrelativecontentsdeterminedbypeakareanormal-
izationmethod,77compoundswereidentified.Theseconstituentsrepresent96.18% ofthetotalpeakareas.Themain
aromacomponentswithhigherrelativecontentinclude2-Hexenol(13.83%),2-Hexenal(9.62%),Benzaldehyde(6.88%),
3-hexenol(6.57%),EthylAcetate(6.38%),Hexanal(5.15%),Linalool(5.05%),hexanol(4.12%),Hexanoicacid(3.57%),
Aceticacidbutanate(3.03%),etc.ThiscanoferthescientificbasisforprocessingofCerasusHumilis.
Keywords Cerasushumilis FruitAromaticcomposition SPME GC-MS
据英国广播公司报道,美国科学家表示,他们已经培育出一种转基因胡萝卜,可以利用它
快速补钙。他们希望,将这种蔬菜添加到饮食中能帮助预防骨质疏松症等缺钙引起的疾病。
据这一刊登在《美国国家科学院院刊》上的研究结果显示,与食用普通的胡萝卜相比,某个
吃了这种新胡萝卜的人吸收的钙比前者多41%。目前,这种富含钙的蔬菜仍需进行大量安全性
试验。肯德尔·赫尔斯奇教授参加了德州贝勒医学院的研究小组,他说:“这些胡萝卜在密切监
控的可控环境中生长。但在这种胡萝卜上市之前,还需要进行更多的研究。”
科学家们希望,他们的胡萝卜最终能为补充足量的矿物质提供一种更健康的方式。乳制品
是补充钙的首要饮食来源,但有些人对乳制品过敏,有些人则被告知不要喝太多的奶,因为它
里面的脂肪含量很高。
对此,科学家想出了妙招,即改变胡萝卜的一种基因,这样做可以让胡萝卜中的钙更易穿
过表皮细胞膜被人体吸收。但是单靠这种胡萝卜肯定满足不了每人每天 1000毫克钙的需求
量,但如果其它蔬菜也能用类似的方法“动动手脚”的话,钙的摄入量可能会有显著的增加。
(消息来源:《中国食品报》)
美培育出更利于钙吸收的胡萝卜
中国特有野生水果欧李(CerasusHumilis)香气成分的GC-MS分析 129