全 文 ：Science and Technology of Food Industry 研究与探讨
2012年第13期
葫芦巴（Trigonella Foenum-graecum L）系豆科蝶
形花亚科植物，其种子为著名补阳中药，具有温肾壮
阳、祛寒除湿、肝脾肿大等药效，除药用外，葫芦巴还
被广泛用于食品工业中，叶子作蔬菜使用，种子用作
调味品[1-2]。将葫芦巴的种子粉碎后直接用乙醇萃取
或先将种子进行发酵或焙烤后，再浸提后得到葫芦巴
浸膏，具有焦糖和枫槭的特征香味，极甜，可赋予卷
烟坚果和枫槭的香甜韵，能抑制烟叶的辛辣刺激，掩
盖杂气，显著提升烤烟香韵，在烟草调香中占据极其
重要的地位。葫芦巴的化学成分研究较为系统，多集
中于难挥发性物质[3-4]，但对挥发性成分的研究较少[5-7]。
葫芦巴浸膏属于半流动性膏状萃取物，必须经过样品
前处理才能进行气相色谱/质谱分析，同时蒸馏萃取
（SDE）采用高温长时间萃取容易导致部分物质分解，
固相微萃取（SPME）由于萃取容量和萃取效率偏低
限制了该技术在复杂样品中的应用。搅拌棒吸附萃
取法（SBSE）自从1999年首次运用以来，与SPME比
较，因其回收率大、精密度高、重现性好的特点，短短
几年得到较大发展，已应用于食品、环境和生物分析
中，并成为目前分析化学中的研究热点[8-10]。本文利
用搅拌棒磁子萃取和热脱附系统，并结合气相色谱-
质谱联用，分离鉴定了葫芦巴浸膏的挥发性成分，对
致香机理作了初步探讨，旨在为葫芦巴浸膏的产品开
发和质量监管提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
葫芦巴浸膏 法国Biolandes公司；蒸馏水 自制；
聚二甲基硅氧烷树脂（PDMS）搅拌磁子 德国Gerstel
公司，厚度1mm，长度20mm。
热脱附仪（thermal desorption unit，TDU）、多功能
进样器（MPS2）和具有PTV的冷却型进样口（CIS 4）
德国Gerstel公司；selectable Pegasus4D 1D / 2D
Agilent7890AGC×GC/飞行时间质谱色谱联用仪 美
收稿日期：2011－12－22 * 通讯联系人
作者简介：苏勇（1971-），男，高级工程师，研究方向：卷烟产品研发。
基金项目：国家烟草专卖局卷烟增香保润重大 专项 研究 项目
（110200902020）。
搅拌棒磁子萃取-热脱附-气相色谱质谱联用
分析葫芦巴浸膏的挥发性成分
苏 勇1，2，冒德寿2，*，曲荣芬2，李智宇2，毛多斌1
（1.郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南郑州 450002；
2.红塔烟草（集团）有限责任公司技术中心，云南玉溪 653100）
摘 要：应用搅拌棒磁子萃取和热脱附系统，并结合气相色谱-质谱联用仪，测定了葫芦巴浸膏中的挥发性成分。 从
中鉴定出67个挥发性物质，主要成分为：1，2-丙二醇（38.83%）、苯乙酸苯乙酯（7.32%）、羟基丙酮丙二醇缩酮（5.33%）、
芳樟醇（3.67%）、丙二醇单醋酸酯（3.54%）、异戊酸（2.75%）和2-乙酰基呋喃（2.06%）。 此外，对葫芦巴浸膏的致香机理
进行了探讨，研究为葫芦巴浸膏的品质控制和开发应用提供了技术依据。
关键词：葫芦巴浸膏，搅拌棒磁子萃取，热脱附，气质联用，挥发性成分
Analysis of volatile components in fenugreek extract（Trigonella
foenum-graecum L） by stir bar sorptive extraction-thermal desorption
and gas chromatography-mass spectrometry
SU Yong1，2，MAO De-shou2，*，QU Rong-fen2，LI Zhi-yu2，MAO Duo-bin1
（1.School of Food and Biological Engineering，Zhengzhou University of Light Industry，Zhengzhou 450002，China；
2.Research and Development Center of Hongta Tobacco Group，Yuxi 653100，China）
Abstract：Volatile components from fenugreek extract were analyzed by using stir bar soptive extraction-thermal
desoption and gas chromatography-mass spectrometry，and sixty-seven compounds were identified. 1，2-
propylene glycol（38.83%），2-phenylethyl2-phenylacetate（7.32%），2，4-dimethyl-1，3-dioxolane-2-methanol
（5.33%），linalool（3.67%），2-acetoxy-1-propanol（3.54%），isovaleric acid（2.75%） and 2-acetylfuran（2.06%）
were the main components. In addition，the flavor mechanism was discussed. The research provided technological
basis for quality control and exploit of fenugreek extract.
Key words：fenugreek extract；stir bar sorptive extraction；TDU；GC-MS；volatile components
中图分类号：TS201.2 文献标识码：A 文 章 编 号：1002-0306（2012）13-0078-04
78
DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2012.13.017
研究与探讨
2012年第13期
Vol . 33 , No . 13 , 2012
峰号 化合物名称 保留时间（min） 相似度 CAS登记号 保留指数 百分比含量（%）
1 乙酸 8.872 966 64-19-7 737 1.769
2 乙醛丙二醇缩醛 9.523 919 544550 767 0.531
3 丙二醇 10.302 980 57-55-6 802 38.830
4 丁酸 10.528 869 107-92-6 812 0.095
5 丙醛丙二醇缩醛 10.725 920 4359-46-0 821 0.923
6 异戊酸 11.502 949 503-74-2 856 2.750
7 2-甲基吡嗪 11.522 820 109-08-0 857 0.301
8 2-甲基丁酸 11.655 908 116-53-0 863 0.323
9 糠醛 11.663 897 498-60-2 864 0.466
10 异戊酸乙酯 11.875 895 108-64-5 873 0.154
11 丙二醇单醋酸酯 12.675 911 6214-01-3 907 3.541
12 2-乙酰基呋喃 13.363 951 1192-62-7 931 2.055
13 2,6-二甲基吡嗪 13.427 928 108-50-9 933 1.443
14 3-甲基戊酸 13.802 838 105-43-1 946 0.213
15 羟基丙酮丙二醇缩酮 13.832 916 53951-43-2 947 5.332
16 异戊醛丙二醇缩醛 14.237 806 18433-93-7 961 0.245
17 5-甲基糠醛 14.742 898 620-02-0 978 0.844
18 甘油 14.798 862 56-81-5 980 0.125
19 2,3,5-三甲基吡嗪 15.918 939 14667-55-1 1016 1.966
20 一缩二丙二醇 16.363 916 110-98-5 1030 1.225
21 2-乙基己醇 16.557 936 104-76-7 1036 0.093
22 甲基环戊烯醇酮 16.670 906 80-71-7 1039 0.069
23 2-乙酰基-5-甲基呋喃 16.880 896 1193-79-9 1045 0.453
24 庚酸 17.733 926 111-14-8 1071 0.826
25 2-乙酰基吡咯 17.820 914 1072-83-9 1074 0.335
26 庚酸乙酯 18.640 952 106-30-9 1098 0.545
27 愈创木酚 18.728 871 90-05-1 1101 0.135
28 芳樟醇 18.942 964 78-70-6 1107 3.667
29 壬醛 19.053 873 124-19-6 1111 0.023
30 葫芦巴内酯 19.257 920 28664-35-9 1116 0.032
31 苯乙醇 19.672 800 22258 1129 0.054
32 麦芽酚 19.813 924 118-71-8 1133 0.370
33 γ-庚内酯 20.798 925 105-21-5 1161 0.130
34 辛酸 20.923 771 124-07-2 1165 0.107
35 薄荷酮 21.168 940 89-80-5 1172 1.925
36 对乙基苯酚 21.197 816 123-07-9 1173 0.121
37 5-羟基麦芽酚 20.908 897 28564-83-2 1164 0.207
38 苯甲酸乙酯 21.498 919 93-89-0 1182 1.476
39 薄荷脑 21.845 933 2216-51-5 1192 0.463
40 辛酸乙酯 21.943 917 106-32-1 1195 0.645
表1 葫芦巴浸膏挥发性成分的GC-MS分析结果
Table 1 Tentative identification of components in fenugreek extract by GC-MS
国Leco公司。
1.2 样品前处理
称取葫芦巴浸膏3.0g，蒸馏水溶解，定容于5mL
（质量分数约为60%）容量瓶中。在温度为50℃的条件
下，搅拌1h，搅拌速率为100r/s。
1.3 仪器分析条件
1.3.1 TDU参数 程序升温：初始温度40℃保持
0.5min，以60℃/min的速率升温到220℃，保持10min；
脱附模式：溶剂放空，40mL/min流量保持0.5min。
1.3.2 Cis参数 程序升温：初始温度-30℃保持
0.5min，以12℃/s的速率升温到280℃，保持1min；进样
模式：不分流进样。
1.3.3 色谱条件 RXi-5silMS色谱柱（60m×0.25mm，
0.25μm），载气为氦气，流量：1.0mL/min。升温程序：
初始温度75℃保持1min，以4.0℃/min的速率升温至
280℃，保持10min。进样口温度250℃，不分流进样，溶
剂延迟350s。
1.3.4 质谱条件 电子轰击离子源（EI），电离能量
70eV，离子源温度200℃，传输线温度270℃，扫描范
围：40～450m/z，一维采集速率10spec/s，质谱检索库：
Wiley7N和Nist08谱库；质谱检测方式：选择离子；调
谐方式：自动调谐。
1.3.5 化合物的定性 GC-MS分离葫芦巴浸膏中的
挥发性成分，通过Wiley7N和Nist08质谱库自动检索，
扣除柱流失和搅拌棒流失，结合保留指数后共同确
定，化合物相对含量采用峰面积归一化法。
2 结果与讨论
葫芦巴浸膏挥发性成分的总离子流图见图1，挥
发性物质的种类、保留时间、相似度、CAS登记号、保
留指数和百分比含量见表1。
79
Science and Technology of Food Industry 研究与探讨
2012年第13期
图1 葫芦巴浸膏挥发性成分的总离子流图
Fig.1 Total ion chromatogram of fenugreek extract
注：*：柱流失和搅拌棒磁子流失。
8.33333 16.6667 25 33.3333 41.6667 50 58.3333
时间（min）
1.4×107
1.2×107
1×107
8×106
6×106
4×106
2×106
0
* *
*
*
*
*
* *
*
1
2
3
569
11
12 1920222425
28
35384344 47484951535758 61
62
6364 66 67
峰号 化合物名称 保留时间（min） 相似度 CAS登记号 保留指数 百分比含量（%）
41 松油烯-4-醇 22.030 881 562-74-3 1197 0.095
42 乙基麦芽酚 22.358 909 1110651 1207 0.188
43 α-松油醇 22.453 922 98-55-5 1210 1.569
44 5-羟甲基糠醛 23.117 883 67-47-0 1229 1.341
45 苯丙醇 23.553 926 122-97-4 1242 0.478
46 香茅醇 23.990 868 106-24-1 1255 0.650
47 壬酸乙酯 25.237 924 123-29-5 1292 0.360
48 洋茉莉醛 27.262 876 120-57-0 1354 0.304
49 丁香酚 27.530 915 97-53-0 1362 0.202
50 乙酸香叶酯 27.942 951 105-87-3 1375 0.540
51 辛醛丙二醇缩醛 28.247 947 74094-61-4 1385 1.097
52 癸酸乙酯 28.437 938 110-38-3 1391 0.377
53 香兰素 29.023 957 121-33-5 1409 1.315
54 乙酸茴香酯 29.412 938 104-21-2 1422 1.912
55 N-甲基邻氨基苯甲酸甲酯 29.442 939 85-91-6 1423 0.506
56 香豆素 30.623 911 91-64-5 1461 0.518
57 马索亚内酯 31.363 900 54814-64-1 1485 0.525
58 覆盆子酮 33.533 840 5471-51-2 1559 0.160
59 顺式-β-细辛醚 36.717 926 5273-86-9 1673 0.059
60 3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲醛 39.342 873 1620-98-0 1773 0.256
61 苯甲酸苄酯 39.725 965 120-51-4 1787 1.433
62 苯乙酸苯乙酯 43.328 930 102-20-5 1934 7.138
63 肉豆蔻酸乙酯 44.565 930 124-06-1 1987 0.575
64 肉桂酸苄酯 47.573 910 103-41-3 2122 0.135
65 蛇床籽素 48.152 856 484-12-8 2149 0.061
66
67
亚麻酸
亚油酸甲酯
48.347
53.972
899
902
60-33-3
112-63-0
2158
2432
1.321
1.075
通过搅拌棒磁子萃取-热脱附-气质联用分析，
从葫芦巴浸膏中共鉴定出67个挥发性物质，包含醛、
酮、酸、酯、内酯、醇、酚、醚、缩醛缩酮和氧氮杂环等
化合物类型。从表1中看出，百分含量大于1%的成分有：
乙酸（1.769%）、丙二醇（38.830%）、异戊酸（2.750%）、
丙二醇单醋酸酯（3.541%）、2-乙酰基呋喃（2.055%）、
2，6-二甲基吡嗪（1.443%）、羟基丙酮丙二醇缩酮
（5.332%）、2，3，5-三甲基吡嗪（1.966%）、一缩二丙二
醇（1.225%）、芳樟醇（3.667%）、薄荷酮（1.925%）、苯
甲酸乙酯（1.476%）、α-松油醇（1.569%）、5-羟甲基
糠醛（1.341%）、辛醛丙二醇缩醛（1.097%）、香兰素
（1.315%）、乙酸茴香酯（1.912%）、苯甲酸苄酯（1.433%）、
苯乙酸苯乙酯（7.318%）、亚麻酸（1.321%）和亚油酸
甲酯（1.075%）。
需要指出的是，与水蒸气蒸馏、溶剂萃取和固相
微萃取的文献方法比较，用搅拌棒磁子萃取和热脱附
结合的方法可以分离鉴定出葫芦巴植物最为重要的
香气物质—葫芦巴内酯。
葫芦巴浸膏有“焦糖和枫槭的特征香，含有香豆
素香”，从对香气的贡献角度看[11-13]：异戊酸有“乳酪，
牛奶及酸香”，赋予卷烟香甜味，酒香及水果香，厚实
烟草本香，另外可起到降刺作用，并赋予奶酪香及香
料烟的特征香；2-乙酰基呋喃有“膏甜香，谷物香，略
有坚果香”，赋予烟草青香、药草香，使烟香更加丰富
饱满；2，6-二甲基吡嗪和2，3，5-三甲基吡嗪有“巧克
力香和烘烤坚果香”，赋予卷烟白肋烟香味，增加甜
度及烟草体香；芳樟醇有“花香，木香，微弱的柑橘
香”，赋予烟草花甜香和柑橘香，提升烤烟香味；葫芦
巴内酯有“强烈而特征的焦糖香”，水中的气味阈值
为0.001ppb，可增加厚实的焦糖香和甜香，在烟草中
的稳定性很好，对于调配枫槭、焦糖、坚果和红糖等
烟用模块香精十分有用；薄荷酮有“薄荷香，凉味，甜
香，椒样薄荷香，清新的樟脑香”，赋予烟草薄荷香，
药草香，酸香，使烟香更加丰富饱满；苯甲酸苄酯有
“十分温和的膏香，似依兰特征气息，略有苯酚味，作
为定香剂使用”，赋予卷烟青香，花香和膏香味；苯乙
酸苯乙酯有“花香，甜香，膏香，蜂蜜香”，增加甜韵
感，赋予烟草坚果香、花香和膏香。
3 结论
利用搅拌棒磁子萃取和热脱附系统，并结合气相
色谱-质谱联用分析了葫芦巴浸膏得挥发性成分，其
中异戊酸、2-乙酰基呋喃、香豆素、麦芽酚、香兰素、甲
基环戊烯醇酮、葫芦巴内酯、2，6-二甲基吡嗪、2，3，5-
三甲基吡嗪、芳樟醇、薄荷酮、苯乙酸苯乙酯和苯甲
续表
（下转第83页）
80
研究与探讨
2012年第13期
Vol . 33 , No . 13 , 2012
酸苄酯既是香气的主要贡献者，也是主要的挥发性成
分，为香精香料行业制造和应用葫芦巴浸膏提供了科
学依据。
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图4 化合物的13C-NMR谱图
Fig.4 13C-NMR spectra of flavonoids
200 175 150 125 100 75 50 25 0
ppm
pp
m
17
5.
96
4
16
4.
00
4
16
0.
84
5
15
6.
24
9
14
7.
82
2
14
6.
90
6
14
5.
17
9
13
5.
86
6
12
2.
07
4
12
0.
09
4
11
5.
72
9
11
5.
17
7
10
3.
13
3
98
.3
05
93
.4
71
40
.4
42
40
.1
65
39
.8
87
39
.6
09
39
.3
31
39
.0
53
38
.7
75
2.2.4 化合物的结构 将以上得到的数据与槲皮素的
标准品的紫外吸收光谱值[18]，与氢谱和碳谱[19-20]数据相
对比，可鉴定该化合物为槲皮素单体，结构如图5所示。
3 结论
本研究通过80%乙醇溶剂浸提，D4020大孔吸附
树脂纯化，聚酰胺柱层析分离的方法，从草本龙芽中
获得一个黄酮醇类化合物。根据颜色反应，光谱数据
（UV、IR、1H-NMR、13C-NMR）鉴定为3，5，7，3’，4’-五
羟基黄酮醇，即槲皮素。
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图5 槲皮素分子结构图
Fig.5 Chemical structure of quercetin
HO
OH
OH
OH
OH
O
O
1
3
2
456
7
8
1′ 2′
3′
4′
5′
6′
′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′′
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