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莴笋挥发性成分的固相微萃取-气质联用分析



全 文 :!#
杨! 晰,杨! 敏,!,薛华丽,周! 围#,$
(!甘肃农业大学理学院,甘肃兰州 #$%%#%;
&甘肃出入境检验检疫局中心实验室,甘肃兰州 #$%%&%;
$甘肃农业大学食品科学与工程学院,甘肃兰州 #$%%#%)
摘’ 要:采用固相微萃取(气相色谱(质谱联用方法分析莴笋的挥发性成分,共鉴定出 )* 种成分。结果显示,莴笋挥发
性成分主要为醛类、醇类、烯烃类化合物。其中醛类物质共 !! 种、醇类 ) 种、烯烃类 !# 种,各类物质相对含量分别占
总挥发性成分的 $)!!+、&,)$+、-)#+。
关键词:莴笋,挥发性成分,固相微萃取(气相色谱(质谱联用
%&’()*+* ,- .,(’/+(0 1,23,&0&/* ,- (0//410 5)
*,(+6 37’*0 2+18,09/8’1/+,&(:;(<=
!#$ %&!,!#$ ’&(!,!,%)* +,-( .&!,/+0) 12&&,$
(!./00121 /3 4561751,897:; <2=65;0>;=90 ?76@1=:6>A,B97CD/; #$%%#%,.D679;
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$./00121 /3 M//J 4561751 97J F726711=672,897:; <2=65;0>;=90 ?76@1=:6>A,B97CD/; #$%%#%,.D679)
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中图分类号:N4&,,!’ ’ ’ ’ 文献标识码:<’ ’ ’ ’ 文 章 编 号:!%%&(%$%O(&%!%)%*(%!))(%)
收稿日期:&%%*(!%(&%’ !通讯联系人
作者简介:杨晰(!*#*(),女,讲师,研究方向:天然有机化学。
’ ’ 莴笋,别名茎用莴苣、莴苣笋、青笋、莴菜、香莴
笋;菊科,属一年生或两年生草本植物,我国各地普
遍栽培。莴苣分茎用和叶用两种,是春季及秋、冬季
重要的蔬菜之一。茎用莴苣是由叶用莴苣经长期选
育而成,其茎肥如笋,肉质细嫩,故又名“莴笋”。莴
笋鲜嫩,色泽淡绿,如同碧玉一般,制作菜肴可荤可
素,可凉可热,口感爽脆,它还具有独特的营养价
值[!(&]。莴笋味道清新且略带苦味,可刺激消化酶分
泌,增进食欲。莴笋钾含量大大高于钠含量,有利于
体内的水电解质平衡,促进排尿和乳汁的分泌。对
高血压、水肿、心脏病病人有一定的食疗作用;莴笋
含有多种维生素和矿物质,具有调节神经系统功能
的作用,其所含的有机化合物中富含人体可吸收的
铁元素,对有缺铁性贫血病人十分有利。莴笋含有
大量植物纤维素,能促进肠壁蠕动,通利消化道,用
于治疗各种便秘[$()]。有关莴笋的药理作用已有记
载[$],但莴笋的挥发性成分未见报道。本文利用固相
微萃取(气质联用技术分析了兰州主栽莴笋的挥发
性成分,为莴笋的进一步开发和利用及其药用研究
提供了一定的参考价值。
! 材料与方法
@! 材料与仪器
新鲜食用莴笋’ 市购;氯化钠’ 分析纯。
.09=;: ,%% 型气相色谱仪、气相色谱(质谱联用
仪 ’ 美国 P1=Q67F0R1= 公司;手动 4PSF 进样器、
#,!R .成都科林公司;&%RB顶空样品瓶。
@#! 实验方法
!&!’ 样品处理 ’ 取莴笋数个,用打孔器在每个莴
笋不同部位取样,各部分混合均匀;准确称取 ,%2 样
品置于 &%RB顶空样品瓶中,加入 !%2 氯化钠,密封
瓶口;将样品置于恒温器中 ,%W恒温 !%R67。将固相
微萃取器的萃取头通过瓶盖的橡皮垫插入样品瓶
中,推出纤维头(注意不要使萃取头碰到样品),于
,%W恒温吸附 )%R67,抽回纤维头并拔出萃取头。迅
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2010.09.052
!#$
速将萃取头插入气相色谱仪进样口,推出纤维头,于
!#$解吸 %&’(,抽回纤维头后拔出萃取头,同时启
动仪器采集数据[)]。
表 *+ ,-./0120.,鉴定的莴笋挥发性成分及相对含量
保留时间
(&’() 挥发性成分
相对含量
(3) 相对分子质量 分子式
%45 戊醇 #46* 77 2)8*!9
%4%% 己醛 *54)% *## 258*!9
6476 !0蒎烯 *4%% *:5 2*#8*5
*#4#5 :0己烯醇 #4*6 *## 258*!9
*#4!5 :0己烯醛 **4% 67 258*#9
*#4)7 己醇 !:4%) *#! 258*9
**47: 0蒎烯 #4!! *:5 2*#8*5
*!47% !0己炔 #4*6 7! 258*#
*:47) 柠檬烯 *4! *:5 2*#8*5
*4: (;)0!0庚烯醛 *45! **! 2%8*!9
*45: )0己烯醛 *4%% 67 258*#9
*46 !0甲基0*0庚烯050酮 #46* *!5 278*9
*)4*% 辛醛 #4*5 *!7 278*59
*547# 0辛炔 #4:! **# 278*
*%4)* :0环己烯甲醛 #4:5 **# 2%8*#9
*74*: 反式芳樟醇氧化物 #4)* *%# 2*#8*79!
*74 (;)0:0壬烯醇 #4)7 *! 268*79
*747 (/)0!0辛烯醛 *4#: *!5 278*9
*746% !0甲基0*0庚基环丙烷 #45# *) 2**8!!
*64:* *,:0辛二烯 #4*6 **# 278*
*6456 :,%0二甲基0*,50辛二烯0:0醇醋酸酯 *4:* *65 2*!8!#9!
*6476 二十一烷基环戊烷 #46 :5 2!58)!
!#4# !0甲基0:0辛酮 #4:* *! 268*79
!#475 丙基氧杂环丙烷 #4!: 75 2)8*#9
!!4)) <0柠檬烯 #4:: *:5 2*#8*5
!!465 樟脑 *4#7 *)! 2*#8*59
!:4% (;)00十三烯 #4:* *7! 2*:8!5
*4!4!+ 仪器条件
*4!4!4*+ 色谱条件+ 色谱柱:石英毛细管柱(9=*%#*
)#& > #4!#&& > #4::#&);检测器:氢火焰离子化检
测器(?@<);检测器温度:!)#$;进样器:程序控制毛
细管柱分流 A不分流进样器( -,,);进样器温度:
!#$;载气:B!;柱流量:#47&C A &’(;分流比:5*4) D*;
进样方式:1EFG 无分流进样,进样时分流阀关闭,
!4)&’(后分流阀打开;升温程序:初始温度 5)$,以
:$ A &’(的速率升温至 !:#$,保持 #&’([5]。
*4!4!4!+ 色谱0质谱联用条件 + 色谱0质谱接口温
度:!#$;离子源温度:!##$;离子化方式:/@;电子
能量:%#H=;扫描质量范围::#I)##J。
! 结果与分析
!#$ 莴笋样品气相色谱分析
图 * 为莴笋样品挥发性成分的气相色谱图。从
图 * 中可以看出,利用 ,-./法萃取出的挥发性成分
较多,萃取效果良好;大多数挥发性成分在 *4!4!4* 色
谱条件下得到较好地分离,个别成分相对含量较高。
!#! 莴笋挥发性成分分析
经气相色谱共分离出 **! 种挥发性成分,经计
算机质谱库(B@,K A L@C/M)的检索,共鉴定出了 6
种,见表 *。
图 *+ 莴笋挥发性成分的气相色谱图
+ + 表 * 列出了匹配度高于 7## 的物质。通过表 *
可以看出,莴笋挥发性物质类别主要以醛、醇、烯烃
类物质为主,其中共鉴定出醛类物质 ** 种,烯类物
质 *% 种,醇类物质 种;除此之外,还有少量烷烃、酮
类、酯类和极少量炔烃物质和其他物质。莴笋挥发
性成分主要以醛类含量最高,醇类其次,烯烃类位居
第三。各类挥发性物质数量及含量占总挥发性物质
的比例见表 !。
表 !+ 莴笋主要挥发性物质的相对含量
主要挥发性物质 种类 相对含量(3)
醛类 ** :4**
醇类 !)4:
烯烃类 *% 74%
酯类 : :4!#
烷烃类 ) !4%#
酮类 : *45#
炔烃类 ! #4)*
!#$
续表
保留时间
(!#) 挥发性成分
相对含量
($) 相对分子质量 分子式
%&’%( 癸醛 )’*( +,( -+).%)/
%&’,( 莰烯 +’)* +*( -+).+(
%&’01 &2蒈烯 )’&+ +*( -+).+(
%(’++ %,(,(2三甲基2+2甲醛基环己烯 )’*1 +,% -+).+(/
%3’)* (4)2%2十三烯醛 )’)3 +1( -+*.%&/
%1’)( !2筚澄茄油烯 )’%( %)& -+,.%&
*)’+0 *2辛基环己烯 )’%1 +1& -+&.%(
*)’*3 2榄烯 )’%1 %)& -+,.%&
*+’%& *,*2二甲基2+,&2戊二烯 )’1, 1( -0.+%
*%’&& (4)2%2十二烯醛 )’+, +3% -+%.%%/
*%’1, 十六烷 +’)3 %%( -+(.*&
**’0( 丁酸丁酯 )’3+ +&& -3.+(/%
*&’0* 56!!62787!7#7 )’*& %)& -+,.%&
*&’1* 绿叶烯 )’%1 %)& -+,.%&
*,’*( (,+)2二甲基2,,12十一碳二烯2(2酮 )’*3 +1& -+*.%%/
*1’** !2法尼烯 )’++ %)& -+,.%&
&&’)% 十九烷 )’** %(3 -+1.&)
&3’+3 *(%.)2苯并呋喃 )’%1 +*& -3.(/%
,)’&, *,,2二叔丁基2&2羟基苯甲醛 )’%0 %*& -+,.%%/%
,+’(& (9)2+,*,,2己三烯 )’), 3) -(.3
,%’1+ *2甲基戊烷 )’&( 3( -(.+&
,*’33 棕榈酸异丙酯 +’)3 %13 -+1.*3/%
: : 由表 % 可以看出,醛类物质是构成莴笋特殊香
味的主要物质,其相对含量占总香气含量的
表 *: 保留时间的重复性
挥发性成分
保留时间(!#)
+; %; *; &; ,;
平均值
(!#)
标准差
(!#)
变异系数
($)
己醛 0’00 0’03 0’00 0’03 0’00 0’00 )’)),, )’)0
*2己烯醛 +)’%( +)’%( +)’%, +)’%0 +)’%( +)’%( )’))0+ )’)0
己醇 +)’,3 +)’,3 +)’,3 +)’,3 +)’,3 +)’,3 )’)))) )’))
柠檬烯 +*’3, +*’3( +*’30 +*’3, +*’3& +*’3, )’)++& )’)3
(9)2%2庚烯醛 +&’*& +&’** +&’** +&’*, +&’*& +&’*& )’))3& )’)(
二十一烷基环戊烷 +1’31 +1’1) +1’31 +1’31 +1’33 +1’31 )’))0+ )’)&
樟脑 %%’1( %%’1( %%’10 %%’1& %%’1( %%’1( )’)++) )’),
2榄烯 *)’*3 *)’&) *)’*3 *)’*0 *)’*3 *)’*3 )’)++) )’)&
十六烷 *%’1, *%’13 *%’1( *%’1* *%’1, *%’1, )’)+3% )’)(
棕榈酸异丙酯 ,*’33 ,*’1) ,*’3( ,*’30 ,*’33 ,*’33 )’)+&3 )’)*
(下转第 +&1 页)
*&’++$,醇类物质对莴笋香气的贡献仅次于醛类,其
含量为总香气物质含量的 %,’&*$,烷烃、烯烃、酯
类、酮类、炔烃类物质对莴笋香味也具有一定贡献。
醛类物质中,己醛含量较高,为 +(’,0$,占醛类物质
含量的 &3’,3$,*2己烯醛、,2己烯醛、(9)2%2庚烯
醛、(4)2%2辛烯醛相对含量分别为 ++’0&$、+’00$、
+’(%$、+’)*$;醇类物质仅鉴定出四种,其中己醇含
量最高,为 %*’0,$,其它三类醇相对含量均较低;
*,02二甲基2+,(2辛二烯2*2醇醋酸酯、丁酸丁酯、
棕榈酸异丙酯三种酯类物质相对含量均接近于
+’))$;烷烃中十六烷含量较高,为 +’)3$;酮类物质
中 %2甲基2+2庚烯2(2酮相对含量为 )’1+$,较其它
酮类高;炔烃类物质含量均低于 )’&)$。
!#$ 重复性分析
在本实验条件下对供试样品进行 , 次重复性实
验,实验过程温度控制严格、操作规范,实验结果较
理想(见表 *、表 &)。
: : 分析表 *、表 & 可知,, 次实验色谱峰的保留时间
和相对峰面积的变异系数值分别为 )’))<)’)3$和
+’,%$<+1’&,$。重复性可以满足供试样品的定性和
定量要求。
#$ 结论
由实验结果可见,莴笋的挥发性成分主要有己
醛、*2己烯醛、,2己烯醛、(9)2%2庚烯醛、(4)2%2辛
烯醛、己醇、*,02二甲基2+,(2辛二烯2*2醇醋酸酯、
丁酸丁酯、棕榈酸异丙酯、樟脑、十六烷、%2甲基2+2
庚烯2(2酮等。
!#$
其中胞外多糖的单糖组成中吡喃糖有 !, 构型,而
胞内多糖则多为 构型。
图 ! 金针菇胞外多糖的红外光谱图
图 # 金针菇胞内多糖的红外光谱图
! 结论
多糖的结构决定其生物活性。了解多糖的基本
组成和简单结构是研究多糖药理活性的理论基础。
本实验对金针菇多糖经过简单的去蛋白处理后,运
用气相色谱和红外光谱对金针菇胞外及胞内多糖的
单糖组成和结构进行了分析,通过分析得知,金针菇
胞外多糖中含有鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡
萄糖和半乳糖,摩尔百分比为 $%&!’,(%)*’,

+!%#!’,,,%#$’,,+%!*’,,$%#(’,胞内多糖中含有
鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖和葡萄糖,摩尔百分
比为 +%((’,,%(,’,#%&&’,,+%,!’,$*%&$’。且有
两种未知单糖检出。两种多糖的红外光谱图基本相
同,证实金针菇具有一般糖类物质的特征吸收峰,同
时结构中存在吡喃环和呋喃环。不同之处在于胞外
多糖的单糖组成中吡喃糖有 !, 构型,而胞内多糖
则多为 构型。
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%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
(*+/(*!%
(上接第 +!$ 页)
表 ! 色谱峰面积的重复性
挥发性成分
相对峰面积(’)
+5 ,5 .5 !5 #5
平均值
(’)
标准差
(’)
变异系数
(’)
己醛 +$%#) +#%*( +$%(( +#%$) +$%$& +$%#+ &%.)(! ,%,*
./己烯醛 ++%)! ++%#& ++%.. +,%+. ++%(! ++%)+ &%.&*. ,%$!
己醇 ,.%)# ,.%&) ,.%() ,.%## ,.%*( ,.%$! &%.#(. +%#,
柠檬烯 +%,! +%#) +%++ &%** +%.. +%,# &%,,+! +)%)!
(6)/,/庚烯醛 +%$, +%(* +%!! +%.+ +%*# +%$! &%,))! +$%*&
二十一烷基环戊烷 &%*! &%*$ &%)( +%+. &%() &%*! &%+,*. +.%(,
樟脑 +%&( +%&( +%., &%*+ &%($ +%&# &%+(&$ +)%,&
/榄烯 &%,* &%+* &%,) &%.+ &%,, &%,$ &%&!*( +*%!#
十六烷 +%&( +%&! &%*. +%+! +%,. +%&( &%+++* +&%..
棕榈酸异丙酯 +%&( +%.# +%,, &%() &%*+ +%&* &%,&.. +(%),
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