黑胡椒和白胡椒

海南黑、白胡椒有效成分的检测及其分析

陈晓龙;陈光静;柳中;阚建全

【摘要】文章对海南黑、白胡椒的基本成分进行测定分析,并在此基础上采用固相

微萃取法(SPME)对挥发油中香气物质进行提取,经气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)

对其香气成分进行分析、鉴定,为海南黑胡椒、白胡椒的进一步加工提供实验数据.

结果发现海南白胡椒的水分、胡椒碱含量高于黑胡椒,但其总灰分、酸不溶性灰分、

水不溶性灰分、醇溶抽提物、不挥发性乙醚抽提物、冷水可溶性抽提物、胡椒油树

脂低于黑胡椒.白胡椒的香气成分主要是石竹烯(44.41％)、4-次乙基-4-甲基-3-(1-

甲基乙烯基)-1-(1-甲基乙基)-(三重反式)-环己烯(9.37％)、异兰烯(6.60％)、D-柠

檬烯(5.50％)等59种化舍物,占整个峰面积的90.20％,黑胡椒的香气成分主要是

D-柠檬烯(18.04％)、3-蒈烯(13.82％)、石竹烯(12.98％)、6,6-二甲基-2-亚甲基-

双环[3.1.1]庚烷(10.73％)等36种化合物,占整个峰面积的93.07％.%Inorderto

provideexperimentaldataforfurtherprocessingofHainanblackand

whitepepper,thetotalash,acid-insolubleash,water-insolubleash,moisture

content,ethanol-solubleextract,non-volatileetherextract,coldwater-

solubleextract,pepperoleoresinandpiperineareanalyzed,andthearoma

substancesinthevolatileoilsareidentifiedandanalyzedbygas

chromatography-massspectrometry(GC-MS)combinedwiththe

ultsshowthatthecontentofmoisture

andpiperineinHainanwhitepepperishigherthanthatofblack

pepper,butthecontentoftotalash,water-insolubleash,acid-insoluble

ash,ethanol-solubleextract,coldwater-solubleextract,non-volatileether

aromacomponentsofwhitepepperaremainlycaryophyllene(44.41％),4-

ethyl-4-methyl-3-(1-methylvinyl)-1-(1-methylethyl)-(threetrans)-

cyclohexene(9.37％),copaene(6.60％)andD-limonene(5.50％)andother

kindsofcompounds,whichaccountfor90.20％

aromacomponentsofblackpepperaremainlyD-limonene(18.04％),3-

carene(13.82％),caryophyllene(12.98％),6,6-two-2-methylmethylene-

bicyclo[3.1.1]heptane(10.73％)andotherkindsofcompounds,which

accountfor93.07％ofthetotalpeakarea.

【期刊名称】《中国调味品》

【年(卷),期】2017(042)011

【总页数】5页(P98-102)

【关键词】胡椒;固相微萃取法;气相色谱-质谱联用法(GC-MS)

【作者】陈晓龙;陈光静;柳中;阚建全

【作者单位】西南大学食品科学学院,重庆400715;重庆市农产品加工及贮藏重点

实验室,重庆400715;西南大学食品科学学院,重庆400715;重庆市农产品加工及贮

藏重点实验室,重庆400715;西南大学食品科学学院,重庆400715;重庆市农产品加

工及贮藏重点实验室,重庆400715;西南大学食品科学学院,重庆400715;重庆市农

产品加工及贮藏重点实验室,重庆400715

【正文语种】中文

【中图分类】TS264.3

胡椒(Pipernigrum)又名浮椒，属胡椒科、胡椒属多年生常绿热带藤本植物，原产

地印度，在我国的海南种植面积最大，是世界重要的香辛料之一[1]。胡椒可分为

白胡椒和黑胡椒，果实呈暗绿色时采收并晒干的为黑胡椒；果实变红时采收并经水

浸，擦去果肉，晒干的为白胡椒[2]。胡椒不仅可以作为调味品，而且还具有降血

脂[3]、抗肿瘤[4,5]、抗抑郁[6-8]、抗惊厥[9,10]、免疫调节等作用[11]，可初加

工成胡椒粉、胡椒粒等初级产品，也可深加工成胡椒油、胡椒油树脂、胡椒胶囊等

系列产品。目前，国内外的学者对胡椒果实、茎、叶和根的挥发油以及胡椒碱有所

报道，但对其有效成分组成分析研究较少。Larson[12]研究发现胡椒挥发油中的

香气物质，主要有胡椒烯、β-蒎烯、石竹烯、α-水茴香萜、胡椒醛、柠檬萜、水

芹烯等一些不同结构的倍半萜和单萜类化合物。

本实验按GB/T12729对海南黑、白胡椒的酸不溶性灰分、总灰分、水不溶性灰

分、水分、醇溶抽提物、不挥发性乙醚抽提物、冷水可溶性抽提物等基本成分进行

了检测分析，并采用索氏萃取法、有机溶剂萃取法对其胡椒油树脂和胡椒碱含量进

行了测定分析。并利用固相微萃取(SPME)结合气相色谱-质谱联用法对其挥发油中

主要的香气物质进行分析、鉴定，为海南黑胡椒、白胡椒的进一步深加工提供实验

数据。

1.1试剂与仪器

海南黑、白胡椒：海南海口市产，购于海南糖酒集团；乙醇(95%)、无水乙醇、甲

醇、乙醚、无水硫酸钠等：均为分析纯，成都市科龙化工厂。

电子恒温电热套(98-1-B)天津市泰斯特仪器有限公司；数显恒温水浴锅(HH-6)金

坛市富华仪器有限公司；电子天平(JA2004)、电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9140A)

上海精密科学仪器厂；高效气相色谱-质谱联用仪(GC-MS-QP2010)日本岛津公

司，其他均为实验室常用仪器。

1.2试验方法

1.2.1海南黑胡椒、白胡椒化学成分分析

按GB/T12729对海南黑、白胡椒的水不溶性灰分、酸不溶性灰分、总灰分、水

分、醇溶抽提物、不挥发性乙醚抽提物、冷水可溶性抽提物等进行检测分析。

水分的测定：参照(GB/T12729.7-2008)蒸馏法称取胡椒粉0.2g，精确至0.001

g，置于水分测定器烧瓶中进行胡椒水分含量测定。

总灰分的测定：参照(GB/T12729.7-2008)550℃灼烧法称取胡椒粉2.5g，精确

至0.001g，在(550±25)℃条件下进行胡椒总灰分含量测定。

水不溶性灰分的测定：参照(GB/T12729.7-2008)550℃灼烧过滤法测定胡椒的

水不溶性灰分含量。

酸不溶性灰分的测定：参照(GB/T12729.7-2008)550℃灼烧盐酸处理法在盛有

总灰分的坩埚中加入盐酸溶液20mL进行胡椒的酸不溶性灰分含量测定。

醇溶抽提物的测定：参照(GB/T12729.7-2008)乙醇抽提法称取2g试样，精确至

0.001g，用乙醇溶解后进行胡椒的醇溶抽提物含量测定。

冷水可溶性抽提物的测定：参照(GB/T12729.7-2008)冷水抽提法测定胡椒的冷水

可溶性抽提物含量。

不挥发性乙醚抽提物的测定：参照(GB/T12729.7-2008)乙醚抽提法测定胡椒中的

不挥发性乙醚抽提物。

1.2.2胡椒油树脂的分离提取

采用索氏萃取法提取胡椒油树脂，先将胡椒粉碎，然后称取未过筛(或过40，60，

80目)的黑胡椒、白胡椒粉15g(精确至0.001g)，用滤纸包好后置于索氏抽提器

中，最后加入乙醚提取12h后，旋转蒸发掉圆底烧瓶中的有机溶剂，即得到胡椒

油树脂[13,14]。

1.2.3胡椒碱的分离提取

参照包振伟等[15]的方法，先将新鲜的试验原料于45℃烘箱中烘干，烘干后粉碎

备用。精确称取未过筛(或过40，60，80目)的胡椒粉50g装入平底烧瓶中，加

入乙醇回流萃取4次。萃取结束收集并测定萃取液中胡椒碱的含量。

1.2.4挥发性成分的组成测定

参照李祖光等[16]的方法对海南黑、白胡椒的香气成分进行分离、提取，先将固相

微萃取的萃取纤维头老化0.5h。取粉碎后的黑、白胡椒粉于20mL顶空进样瓶中，

在25℃条件下顶空取样40min。

采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对海南黑、白胡椒中的挥发性香气物质进行测

定，结合计算机检索对其挥发性香气成分进行分析、鉴定[17-19]。色谱柱：HP-

5MS(30m×0.25mm，0.25μm)；升温程序：45℃保持5min，以5℃/min

升至80℃；以10℃/min升至220℃并保持5min；载气：氦气；柱流量1.00

mL/min；进样量0.5μL；分流比20∶1。质谱条件：电子轰击(EI)离子源；电子

能量：70eV；离子源温度：230℃；接触面温度：250℃；扫描范围：40～400

amu；扫描速度：769s。

1.3数据处理

采用Excel2003作图，SPSS8.5进行统计分析，所有实验数据取3次重复实验的

平均值。

2.1海南黑、白胡椒的化学成分测定及分析

根据1.2.1～1.2.3的方法对海南黑胡椒、白胡椒的总灰分、水不溶性灰分、酸不溶

性灰分、水分、醇溶抽提物、不挥发性乙醚抽提物、冷水可溶性抽提物、胡椒油树

脂、胡椒碱等化学成分进行测定分析，结果见表1。

由表1可知，黑、白胡椒的化学成分存在差异，黑胡椒的总灰分、酸不溶性灰分、

水不溶性灰分、醇溶抽提物、不挥发性乙醚抽提物、冷水可溶性抽提物等含量高于

白胡椒，这可能是由于黑胡椒在秋末至次春时采收，胡椒内有机物含量高的缘故。

黑、白胡椒中未过筛的胡椒油树脂含量差异不大，但在过40，60，80目筛后，

黑胡椒中的胡椒油树脂高于白胡椒，且均高于过筛前，说明过筛能去除胡椒中的部

分杂质，提高胡椒中的胡椒油含量且过筛对黑胡椒中的胡椒油树脂影响更大。白胡

椒中的胡椒碱含量高于黑胡椒，过40，60，80目筛后仍高于黑胡椒，且过筛过

后，胡椒中的胡椒碱含量明显增加，白胡椒在过80目筛后，胡椒碱含量由过筛前

的2.30%增加到5.60%，增加了2.43倍，黑胡椒由1.7%增加到5.10%，增加了

3倍。

2.2挥发性香气成分分析结果

采用气相色谱-质谱联用仪对海南黑、白胡椒挥发性香气成分进行分析、鉴定，并

通过NIST质谱谱库计算机检索，其GC-MS总离子流图见图1和图2。

结果发现：在白胡椒的提取物中共鉴定出了59种化合物(见表2)，占整个峰面积

的90.20%，其主要成分为石竹烯(44.41%)、4-次乙基-4-甲基-3-(1-甲基乙烯基)-

1-(1-甲基乙基)-(三重反式)-环己烯(9.37%)、异兰烯(6.60%)、D-柠檬烯(5.50%)、

3-蒈烯(4.99%)、α-石竹烯(4.52%)等。在黑胡椒的提取物中鉴定出了36种化合物

(见表3)，占整个峰面积的93.07%，其主要成分为D-柠檬烯(18.04%)、3-蒈烯

(13.82%)、石竹烯(12.98%)、6,6-二甲基-2-亚甲基-双环[3.1.1]庚烷(10.73%)、

α-水芹烯(7.90%)、α-蒎烯(6.91%)、β-月桂烯(5.12%)等。

海南黑、白胡椒中的有效化学成分及其挥发性物质存在差异，白胡椒的水分含量比

黑胡椒高，但其醇溶抽提物、水不溶性灰分、总灰分、酸不溶性灰分、冷水可溶性

抽提物、不挥发性乙醚抽提物均低于黑胡椒。黑胡椒的胡椒油树脂略高于白胡椒，

但其胡椒碱低于白胡椒，且过40，60，80目筛后，胡椒中的胡椒油树脂和胡椒

碱含量均明显增加。白胡椒的香气成分主要是石竹烯(44.41%)、4-次乙基-4-甲基

-3-(1-甲基乙烯基)-1-(1-甲基乙基)-(三重反式)-环己烯(9.37%)、异兰烯(6.60%)、

D-柠檬烯(5.50%)等59种化合物，占整个峰面积的90.20%，黑胡椒的香气成分

主要是D-柠檬烯(18.04%)、3-蒈烯(13.82%)、石竹烯(12.98%)、6,6-二甲基-2-

亚甲基-双环[3.1.1]庚烷(10.73%)等36种化合物，占整个峰面积的93.07%。

【相关文献】

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