不同方法提取欧李香气成分的比较
摘要:采用水蒸气蒸馏法、溶剂萃取法、索氏提取法和固相萃取法分别提取欧李果实中的香气成分,并利用GC-MS进行了定性和定量分析,分析比较了4种提取香气成分方法的差异。结果表明,上述4种方法分别可提取到18、22、21和75种香气成分,其中酯类、醇类、醛酮类、烯烃类、酸类和酚类物质是构成欧李果实香气成分的几大类主要物质。通过分析比较可知,用二氯甲烷做萃取剂的固相萃取法能最大程度地提取欧李果实中的香气成分,较好地反映了欧李果实的香气特征。
关键词:欧李;香气;水蒸气蒸馏;溶剂萃取;索式提取;固相萃取;GC-MS
Abstract: The aromatic components in fruit of Cerasus humilis were extracted by steam distillation, solvent extraction, soxhlet extract
ion and solid phase extraction, and determined by gas chromatography-mass spectrometry. The results showed that there are 18 components in the steam distillation oil, 22 components in the solvent extraction oil, 21 components in the soxhlet extraction oil and 75 components in the solid phase extraction oil. The major ingredients were esters, alcohol, aldehydes and ketones, olefin, acids and phenols. Solid phase extraction could 安妮英雄联盟extract characterized components of Cerasus Humilis to the 小玛丽utmost and reflect the characteristics of its aroma better.
Key words: Cerasus humilis; aromatic components; steam distillation; solvent extracti
on; soxhlet extraction; solid phase extraction; GC-MS
欧李[Cerasus humilis(Bge)Sok.]是我国特有的野生果树,属蔷薇科、樱桃属落叶小灌木。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。近来研究表明,植物的香气成分具有多种生物学作用[3-5],可以消除人体疲劳、增强免疫力和促进身心健康[6],具有抗多种微生物的作用,是很好的抑菌、杀虫、防腐植物材料[7],抗氧化、有效地清除体内自由基,减轻自由基对生物机体的损伤,抑制多种突变,减轻细胞毒性[8];保护肝脏[9],预防糖尿病、降血脂等多种生物活性[10],被广泛应用于医学研究、食品工业和化工产业。欧李果实香气浓郁、愉悦,其香气成分的研究刚刚起步,有关香气提取的报道有水蒸气蒸馏法[11]和顶空-固相微萃取法[12],由于欧李果实香气成分较为复杂,各种提取方法的原理不同,所得到的香味物质是否一致,差异是否显著,目前尚无相关的报道。
本试验分别采用水蒸气蒸馏法、溶剂萃取法、索氏提取法和固相萃取法提取欧李香气成分,并进行了对比研究,旨在为后期相关研究提供研究基础。
1材料与方法
1.1原料
欧李果实来自河北省石家庄市赞皇县。将鲜欧李果清洗去核,备用。
1.2主要试剂
乙醚、二氯甲烷、甲醇、丙酮、乙酸乙酯、无水硫酸钠均为分析纯试剂,购于国药集团化学试剂有限公司。
1.3提取方法
1.3.1水蒸气蒸馏法(WSD)取适量果肉绞碎后,称取100 g样品于2 L圆底烧瓶中,加入500 mL乙醚冷泡48 h,过滤,收集滤液,滤渣分别用300 清江鱼的家常做法mL乙醚萃取3次,合并滤液,35 ℃下浓缩至25 mL后加入100 mL去离子水,进行水
蒸气蒸馏,收集蒸馏液,无水Na2SO4干燥48 h,得黄色透明挥发油,备用[11,13]。
1.3.2溶剂萃取法(SE)取适量果肉绞碎后,压榨取汁500 mL,依次用100、80、60 mL的二氯甲烷萃取3次,合并萃取液,减压浓缩至5 mL,以无水Na2SO4脱水,室温下经旋转蒸发器浓缩至2 mL,过滤后,待GC-MS分析[14]。
1.3.3索式提取法取适量果肉绞碎后,称取50 g左右果肉,用脱脂纱布包好置于索式提取器的浸提筒内,加入300 mL二氯甲烷,在水浴40~45 ℃下索氏提取至浸提筒内的溶液无明显颜色为止,将提取液置于80 ℃减压浓缩,得到挥发油[15,16]。
1.3.4固相萃取法(SPE)小柱的活化:C18小柱使用前先用5 mL甲醇活化,再用10 mL去离子水活化两次后,平放5~20 min,备用;吸附:取欧李果汁2 mL,缓慢流过小柱后,用5 mL去离子水洗涤小柱;洗脱:依次用10 mL的甲醇、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙醚洗涤小柱,每种溶剂分两次洗涤,分别收集[17-19
]。
1.3.5GC-MS分析法本试验采用了Agilent 7890 GC-MS(安捷伦,美国),色谱柱为HP-5MS,含5%苯甲基聚硅氧烷弹性石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),进样口温度:200 ℃,柱室温度:30 ℃,以5工商联工作总结 ℃/min升温速率升至180 ℃,载气:高纯氦气,流速1 mL/min,分流比1∶100。
质谱接口温度:280 ℃,电离方式:EI,电子能量:70 eV,离子源温度:250 ℃;四极杆温度:250 怎么用烤箱烤鱼℃,调谐方式:标准调谐,质量扫描方式:SCAN,溶剂延长:3 min,扫描模式:全扫描参数,质量扫描范围:200~1 000 amu。
2结果与分析
2.1不同方法提取的香气成分种类比较
按上述GC-MS分析条件,得出几种方法提取到的化合物的总离子流色谱图(图1)。其中固相萃取法分离提取到的组分相对较多,有75种;而水蒸气蒸馏法、溶剂萃取法和
索氏提取法则相对较少,分别得到18种、22种和21种。
2.2不同方法提取的香气成分含量比较
对总离子流色谱图中的各色谱峰经质谱扫描后得到对应的质谱图,检索质谱数据库以及查阅相关文献[20,21]进行核对分析,鉴定出香气成分,以面积归一法测定挥发油各组分的相对含量。结果见表1~11。几种方法得到的香气成分,既有相同,又有不同。通过查阅相关文献[11,12,22]可知,几种方法提取出的香气成分中,酯类物质、醇类物质、醛酮类物质、烯烃类物质、酸类物质、酚类物质是构成欧李果实香气成分的几大类主要物质。但是每种方法所得的几大类物质的具体成分又有所差别,如水蒸气蒸馏法得到的酯类主要是L-抗坏血酸-2,6-二棕榈酸酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯等,而固相萃取法得到主要是乙酸乙酯、乙酸丁酯等。固相萃取法和索氏提取法所得组分中,这几大类物质所占相对百分比较高,都达到了50%以上,水蒸气蒸馏法中为35.10%,有机溶剂提取法中为29.91%。水蒸气蒸馏法中1-氯-1-烯-3-丁炔(24.98%)和乙胺-N-(2-丙基)苯乙醚(16.45%)两种组分相对含量较高,有机溶剂提取法中胺类(47.39%)物质相对含量较高。
固相萃取法提取到的成分种类和含量都明显高于其他方法,得到的香气成分主要为:酸类30.73%,酯类16.50%,醇类14.20%,醛类13.01%,烷烃类8.16%,烯烃类1.48%,酮类0.44%,酚类0.41%,醚类0.13%,共占总量的85.06%。
3讨论
水蒸气蒸馏法由于需长时间加热,其中一些热敏物质易发生氧化、聚合等反应导致变性,得到的香气成分种类较少,且得到的是含有大量水分的香气溶液,回收的香气浓度也较低[23,24]。溶剂萃取法曾用于香气浓郁的果实和果酒中的香气成分分析,但在含水量大的欧李果实中应用很少,该方法中大量使用的水和有机溶剂增加了处理难度和提取效率,另外,这种方法至少需要2~3 h的萃取和浓缩过程,耗时过长。本试验中索氏提取法优于水蒸气蒸馏法和溶剂萃取法,其中酯类、醇类等主要香气成分所占百分比达到了50%以上,但是长时间的加热过程(至少8 h)会导致有效成分的破坏,使得香气种类减少。
固相萃取法提取所得香气成分,种类和含量在四种方法中最高,通过分析本试验结果和参
考相关文献,大部分香气成分的极性较弱,根据相似相溶原理,弱极性的二氯甲烷容易萃取到香气成分,所以二氯甲烷是比较理想的洗脱剂。
参考文献:海会镇
[1] 刘志国,郝芳.欧李及其发展前景[J].林业实用技术,2005(3):44.
[2] 林凤起,刘惠涛,张冰冰,等. 野生果树——欧李[J]. 北方园艺,1987,38(24):37.
做梦梦到地震 [3] FARAG R S, SHALABY A S, EL-BAROTY G A, et al. Chemicap
[5] BARATTA M T, DORMAN H J, DEANS S G, et al. Chemical composition, antimicrobial and an
tioxidative activity of laurel, sage, rosemary, oregano and coriander essential oils [J]. Journal of Essential Oil Research,1998,10(6): 618-627.
[6] COOKE B, ERNST E. Aromatherapy: a systematic review[J]. Br J Gen Pract,2000,50(4-5):493-496.
[7] DORMAN H J, DEANS S G. Antimicrobial agents from plants: antibacterial activity of plant volatile oils [J]. 电脑截屏快捷键是哪个Journal of Applied Microbiology,2000,88(2):308-316.
[8] MADSEN H L, BERTELSEN G. Spices and antioxidants [J]. Trends in Food Science and Technology,1995,6(8):271-277.