全 文 ：园 　艺 　学 　报 　2007, 34 (1) : 231 - 234
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2006 - 05 - 22; 修回日期 : 2006 - 09 - 06
基金项目 : 广东省科技攻关项目 (2002C2010302, 2005B50201005) ; 广州市科技重点攻关项目 (2003Z12E0023)
不同种姜花香气成分分析
范燕萍 1, 2 , 王旭日 1 , 余让才 2 , 杨　萍 1
(1 华南农业大学园艺学院 , 广州 510642; 2 华南农业大学花卉研究中心 , 广州 510642)
摘 　要 : 姜花是姜科姜花属多年生草本植物 , 不同种的姜花在香气上存在很大差异。对姜花挥发性香
气物质组成的研究 , 有助于了解其生物合成的可能途径 , 为进一步研究其香气代谢打下基础。本试验用固
相微萃取 —气相色谱质谱分析法对香气释放量有差异的 4种姜花进行香气成分和含量的测定。结果显示 : 4
种不同颜色姜花的释香成分和含量都有显著性差异 , 其中 , 红姜花的挥发性成分相对含量仅为 1121μg·
h - 1 ·g- 1 FM , 而金姜花、黄姜花、白姜花分别为 16180、13164、17136μg·h - 1 ·g- 1 FM; 使姜花产生浓郁
香气的主要成分可能是沉香醇和 1, 8 -桉油醇等萜烯醇类化合物。
关键词 : 姜花 ; 香气 ; 成分 ; 气相色谱 —质谱 ; 固相微萃取
中图分类号 : S 68　　文献标识码 : A　　文章编号 : 05132353X (2007) 0120231204
Ana lysis on the Aroma Com ponen ts in Severa l Spec ies of H edych ium
FAN Yan2p ing1, 2 , WANG Xu2ri1 , YU Rang2cai2 , and YANG Ping1
( 1 College of Horticu lture, South China A gricultural U niversity, Guangzhou 510642, Ch ina; 2 Flow er R esearch Cen ter, South
China A gricu ltura l U niversity, Guangzhou 510642, Ch ina)
Abstract: Hedych ium is a perennial herbaceous genus belonging to Zingiberaceae. A roma p roduction
differs among different Hedych ium species. Studies on the aroma components will help us with the understand2
ing of their biosynthesis and with the breeding of new varieties via bioengineering. In this study, gas chroma2
tography2mass spectrometry combined with solid2phase m icroextraction ( SPME - GC - MS) was developed for
the determ ination of aroma components in four different Hedych ium s species, nam ly H. coccineum , H. gard2
nerianum , H. f lavum and H. corona rium , which have different fragrance. The results showed that the aroma
components and contents in the four Hedych ium s species were different. The relative aroma content in H. coc2
cineum was only 1121μg·h - 1 ·g- 1 FM , but that in H. gardnerianum , H. flavum and H. coronarium were
16180, 13164 and 17136μg·h - 1 ·g- 1 FM , respectively. L2linalool and 1, 82cineole m ight be the charac2
teristic aroma components in Hedych ium.
Key words: Hedych ium ; A roma; Component; Gas chromatography - mass spectrometry; Solid2phase
m icroextraction
姜花 (Hedych ium ) 是姜科姜花属多年生草本植物。目前栽培的几种姜花在香气上存在很大差异 ,
研究其香气形成机制对今后进行姜花的香气育种和栽培都具有重要意义。范燕萍等 (2003) 比较了
白姜花和黄姜花的香气成分。但未见不同颜色姜花香气及形成机制方面的研究报告。
作者对 4种姜花香气成分和含量进行了比较 , 以期找出姜花的特征香气成分 , 为今后进一步研究
作准备。
1　材料与方法
试验于 2004年 9～10月进行 , 样品为人嗅觉感观上无香味的红姜花 (Hedych ium coccineum Buch2
园 　　艺 　　学 　　报 34卷
Ham. )、香味很淡的金姜花 (Hedych ium gardnerianum Griff. )、香气浓郁的白姜花 (Hedych ium corona2
rium Koen. ) 和黄姜花 (Hedych ium flavum Roxb. ) 盛开的花瓣 , 采集于华南农业大学花卉基地和广州
市农业推广中心基地。
将 1 g花瓣样品置于螺口玻璃瓶中 , 插入 100μm纤维头 , 于 25℃下顶空取样 30 m in。以 5μL
316 ng的癸酸乙酯为标样。
GC - MS接口温度 250℃, 检索质谱库为 N IST98谱库。气相色谱条件 : 色谱柱为 DB 21MS柱 (30
m ×0125 mm ) ; 载气为高纯氦气 , 分流比 20∶1, 柱前压 50 Pa, 流量 15 mL·m in - 1 ; 取样时间 2 m in。
程序升温为柱起始温度 40℃, 保持 2 m in, 以 10℃·m in - 1的速度升至 250℃, 保持 5 m in。在固相微
萃取 ( SPME) 分析中 , PPS进样口设定为不分流进样方式 , 不分流时间为 2 m in, 衬管采用 115 mm
内径的玻璃管 , 脱衬时间为 3 m in, 进样口温度 250℃; 自动进样 , 进样量 210μL。质谱条件 : 电子
轰击源 E I; 电子能量 70 eV; 离子源温度 250℃; 倍增器电压 1120 kV; 溶剂切断时间 012 m in, 扫描
质量范围 : 29～410 amu, 扫描间隔 015 s, 收集时间 015～28 m in。
对采集到的质谱图用 N IST98进行分析 , 按各峰的质谱裂片图与有关文献进行核对 , 确定 4种姜
花挥发性物质的化学成分。
各组分的相对含量采用内标法进行定量。计算公式为挥发性香气物质各组分的相对含量 (μg·
h - 1 ·g- 1 FM ) =各组分的峰面积 ×内标的峰面积 - 1 ×内标质量 ×015 - 1。
2　结果分析与讨论
211　不同种姜花花瓣挥发性香气成分及其差异
4种姜花的挥发性成分的总离子流图如图 1、图 2所示 (其中 0峰号为内标 )。
图 1　白姜花和黄姜花挥发性香气成分的 GC - M S总离子流图
F ig. 1　 Ion chroma togram of scen t com position s in H edych ium corona rium and H edych ium flavum
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　1期 范燕萍等 : 不同种姜花香气成分分析 　
图 2　金姜花和红姜花挥发性香气成分的 GC - M S总离子流图
F ig. 2　 Ion chroma togram of scen t com position s in H edych ium ga rdnerianum and H edych ium coccineum
由图 1, 图 2和表 1可知 : 红姜花的总香气相对含量仅为 1121μg·h - 1 ·g- 1 FM , 主要释香成分
是α -石竹烯、石竹烯和苯甲酸 - 2 - 羟基 - 3 - 甲基丁酯。金姜花的总香气相对含量为 16180μg·
表 1　不同种姜花花瓣的主要挥发性香气成分及相对含量
Table 1　The ma in scen t com position s and rela tive con ten t in the peta ls of H edych ium spec ies
峰号
No.
保留时间
Retain time
(m in)
化合物名称
Component name
相对含量 Relative content (μg·h - 1 ·g - 1 FM)
白姜花
H. coronarium
黄姜花
H. flavum
金姜花
H. gardnerianum
红姜花
H. coccineum
1 9177 α -蒎烯α2p inene 0152 0137 2132 0106
2 11138 1, 8 - 桉油醇 1, 82cineole 3163 3122 0115 0101
3 12144 顺式 - 罗勒烯酮 Cis2ocimene 6124 2147 8165 0103
4 13143 苯甲酸甲酯 Benzoic acid, methyl ester 1108 0112 1106 nd
5 14136 沉香醇 L2linalool 2153 4134 0180 0104
6 15125 4, 8 - 二甲基 - 1, 3, 7 - 壬三烯 1101 0109 nd nd
4, 82dimethyl21, 3, 72nonatriene
7 21150 吲哚 Indole 0127 0103 0113 nd
8 24177 丁子香酚 Eugenol 0103 0103 0127 nd
9 28119 石竹烯 Caryophyllene 0113 0104 2124 0130
10 28151 2 - 氧甲基 - 4 -丙烯基苯酚 Phenol 0113 0118 0129 0109
22methoxy242 (12p ropenyl)
11 29152 α -石竹烯α2caryophyllenendndnd nd nd nd 0153
12 29188 反式 -α - 金合欢烯 Trans2α2farnesene 0118 0101 0128 nd
13 31140 顺 , 反 -α - 金合欢烯 Z, E2α2farnesene 0101 0197 nd nd
14 31187 α -金合欢烯α2farnesene 0137 1114 0151 0101
15 32195 四甲基环癸二烯甲醇 Hedycaryolndndnd nd nd nd 0105
16 33148 顺式 - 苯甲酸 - 3 - 已烯 - 1 - 醇 0131 0101 0110 0101
32hexen212ol, benzoate, ( z) 2
17 33180 橙花叔醇 Nerolidol 0102 0134 nd 0101
18 34165 3 - (4, 8 - 二甲基 - 3, 7 - 壬二烯基 ) 呋喃 0190 0128 nd nd
Furan, 32 (4, 82dimenthy23, 72nonadienyl)
19 44120 苯甲酸 - 2 - 羟基 - 3 - 甲基丁酯 nd nd nd 0107
Benzoic acid, 22hydroxy2, 32methylbutyl esterndndnd
　　注 : nd表示未检测到。Note: nd means not detectable.
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h - 1 ·g- 1 FM, 主要释香成分是顺式 -罗勒烯酮、α
-蒎烯和石竹烯。黄姜花的总香气相对含量为
13164μg·h - 1 ·g- 1 FM, 主要释香成分是沉香醇、
1, 8 -桉油醇、顺式 - 罗勒烯酮和α - 金合欢烯。
白姜花的总香气相对含量为 17136μg·h - 1 ·g- 1
FM, 主要释香成分是顺式 - 罗勒烯酮、1, 8 - 桉
油醇和沉香醇。
图 3将各种姜花香气成分归类为萜烯类、萜
烯醇类和含苯丙烷类。这 3 类物质 , 红姜花为
0199、0119和 0116μg·h - 1 ·g- 1 FM; 金姜花为
14196、1105和 1190μg·h - 1 ·g- 1 FM; 黄姜花为
13127、7191和 0138μg·h - 1 ·g- 1 FM; 白姜花为
15143、6149和 1149μg·h - 1 ·g- 1 FM。 图 3　不同种姜花挥发性香气成分归类图F ig. 3　C la ssif ica tion of scen t com position sin four spec ies of H edych ium
212　讨论
本试验通过对 4种姜花花瓣进行 GC - MS分析得出 , 总香气相对含量为白姜花 >金姜花 >黄姜花
>红姜花 , 而萜烯醇类相对含量为黄姜花 >白姜花 >金姜花 >红姜花 , 结合嗅觉上香气浓郁以黄姜花
>白姜花 >金姜花 >红姜花的感观特点 , 认为姜花的香气浓淡与挥发性的萜烯醇类化合物密切相关。
β2D -葡萄糖苷是栀子花醇系香气的一类前体物质 , 在β2D - 葡萄糖苷酶作用下可释放香气成分
(董尚胜和童启庆 , 2000)。作者测定了 4种姜花花瓣中β2D - 葡萄糖苷酶活性 , 结果为黄姜花 (197
U·g- 1 FM ) >白姜花 (148 U·g- 1 FM ) >金姜花 ( 134 U·g- 1 FM ) >红姜花 ( 103 U·g- 1 FM ) ,
与 4种姜花萜烯醇类相对含量黄姜花 >白姜花 >金姜花 >红姜花相一致 , 并与嗅觉感观也相一致 , 因
此笔者认为β2D -葡萄糖苷酶在姜花香气释放中起着非常重要的作用。
乙醇脱氢酶主要在醇、醛互变中起着关键性的作用 , 在醇脱氢酶作用下把醛还原为醇 (W atanabe
& Moon, 1995; 高丽萍 等 , 2001)。作者同时也测定了 4种姜花花瓣中乙醇脱氢酶活性 , 其活性由大
到小都依次为白姜花 (2 152 U·g- 1 FM )、黄姜花 (1 938 U·g- 1 FM )、金姜花 ( 1 012 U·g- 1 FM )
和红姜花 (872 U·g- 1 FM ) , 而红姜花和金姜花中萜烯醇类化合物的相对含量较低 , 白姜花和黄姜花
中萜烯醇类化合物的相对含量较高 , 且远高出红姜花和金姜花 , 并与嗅觉感观也基本一致 , 可见乙醇
脱氢酶在姜花香气释放中也起着重要的作用。
References
Dong Shang2sheng, Ton Q i2qing. 2000. Glycosidases separation and their relation to alcohol aroma p roduction in the flowers of Gardenia jasm i2
noides E. Journal of Zhejiang University (Agric. & L ife Sci. ) , 26 (1) : 89 - 92. ( in Chinese)
　　董尚胜 , 童启庆. 2000. 栀子花中糖苷酶的分离及其与醇系香气形成的关系 , 浙江大学学报 (农业与生命科学版 ) , 26 (1) : 89 - 92.
Fan Yan2p ing, Yu Rang2cai, Huang Yun, Chen Yu2fen. 2003. Studies on the essential constituent of Hedychium flavum and H. coronarium. Acta
　　Horticulturae Sinica, 30 (4) : 475. ( in Chinese)
　　范燕萍 , 余让才 , 黄　蕴 , 陈玉芬. 2003. 姜花挥发性成分的固相微萃取—气相色谱质谱分析. 园艺学报 , 30 (4) : 475.
Gao L i2p ing, W angL i2m ing , Zhang Yu2qiong, Xia Tao, W an Xiao2chun. 2001. Studies on the aroma releasing enzymes of jasm ine flowers. Jour2
nal of Tea Science, 21 (2) : 140 - 143. ( in Chinese)
　　高丽萍 , 王黎明 , 张玉琼 , 夏　涛 , 宛晓春. 2001. 茉莉花香气释放酶的研究. 茶叶科学 , 21 (2) : 140 - 143.
W atanabe N, Moon Jaehak. 1995. Formation of flower fragrance compounds by enzymatic action during flower opening. Istanbul, Turkey: Pro2
ceedings of 13 th International Congress of Flavour, Fragrance and Essential O ils: 55 - 58.
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