HS-SPME & GC-MS分析印加果種子的揮發(fā)性物質(zhì)

陳鴻鵬，彭　彥，林　彥，高麗瓊，吳志華，李　慧，謝耀堅

（國家林業(yè)局桉樹研究開發(fā)中心，廣東 湛江 524022）

HS-SPME & GC-MS分析印加果種子的揮發(fā)性物質(zhì)

陳鴻鵬，彭彥，林彥，高麗瓊，吳志華，李慧，謝耀堅

（國家林業(yè)局桉樹研究開發(fā)中心，廣東 湛江 524022）

利用頂空固相微萃取-氣相色譜質(zhì)譜法（HS-SPME & GC-MS）分析印加果Plukenetia volubilis近成熟種子的揮發(fā)性物質(zhì)，通過面積歸一法計算出各成分的相對含量。結(jié)果共分離鑒定出64種化學(xué)成分，其中6種酯類化合物，占45.86%；12種醇類化合物，占27.71%；7種烯烴類化合物，占6.71%；9種醛類化合物，占3.89%；6種酮類化合物，占2.78%；16種烷烴類化合物，占1.78%。此外，鹽酸氨基脲占5.47%，氨基脲占3.25%，還有1.51%三氯乙酸和0.23%甲基異丙基苯及其他化合物。

HS-SPME & GC-MS；印加果；種子；揮發(fā)性物質(zhì)

目前，對于油脂揮發(fā)性物質(zhì)的提取方法主要有水蒸餾萃取法（steam extraction， SE）、超臨界流體萃取法（supercritical fluid extraction， SFE）、吹掃捕集法（purge and trap method， PT）以及頂空固相微萃取法（head space solid phase micro-extraction， HS-SPME）等［1—3］。與其他常用的揮發(fā)性物質(zhì)獲取技術(shù)相比，HS-SPME具有簡便、快速、經(jīng)濟安全、無溶劑、選擇性好且靈敏度高等優(yōu)點，集采樣、萃取、濃縮、進樣于一身，對樣品純化、富集后，可直接與氣相色譜-質(zhì)譜（gas chromatograph mass spectrometry，GC-MS）、高效液相色譜（high performance liquid chromatography， HPLC）、毛細管電泳儀（capillary electrophoresis， CE）等方法聯(lián)用，大大提高了分析檢測的效率，被廣泛應(yīng)用于酒類、肉類、水果、蔬菜、香辛料、植物油等揮發(fā)性物質(zhì)的提取與檢測［4—6］。

印加果Plukenetia volubilis為大戟科Euphorbiaceae多年生木質(zhì)藤本植物，分布于南美洲安第斯山脈地區(qū)，在南美洲當?shù)赝林藨?yīng)用了三千多年［7］。印加果種子含油量35%～60%，其中ω-3、ω-6、ω-9等多元不飽和脂肪酸比例高達92%以上，ω-3含量約為48%～54%［8—10］，對調(diào)整血脂、預(yù)防心血管疾病、保養(yǎng)肌膚等有顯著作用［11—12］。印加果籽油中含有特有的香氣風味，是一種優(yōu)質(zhì)的色拉油原料，但國內(nèi)外尚未開展關(guān)于印加果籽油揮發(fā)性物質(zhì)的研究。本研究采用HS-SPME對印加果種子的揮發(fā)性物質(zhì)進行提取，結(jié)合GC-MS對結(jié)果進行分析，為深入研究印加果種子揮發(fā)性物質(zhì)的成分和特性提供參考。

1　材料與方法

1.1材料

2014年9月中旬于國家林業(yè)局桉樹研究開發(fā)中心印加果種質(zhì)資源圃采摘印加果近成熟果實，備用。

1.2儀器設(shè)備

粉碎機：900N（飛馬，中國臺灣）；PLUS萃取頭：65 μm PDMS/DVB （Supelco， USA）；氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用儀：7890A-5975C （Agilent， USA）。

1.3方法

1.3.1樣品處理將印加果果實切開，去除果皮和種皮，將種仁剝出，迅速置于粉碎機中打磨5 min。

1.3.2 揮發(fā)性物質(zhì)萃取先將SPME的萃取纖維頭在氣相色譜的進樣口于250 ℃條件下老化15 min，載氣體積流量為1.0 mL·min-1。用10 mL樣品瓶收集粉碎的印加果種子2.0 g，蓋上蓋子，插入65 μm PDMS-DVB萃取纖維頭，于60 ℃條件下萃取30 min，取出后立即插入色譜儀進樣口，在250 ℃條件下脫附2 min［13—14］。

1.3.3氣相色譜分析條件HP-5 MS石英彈性毛細管柱（0.25 μm × 30.0 m × 250 μm），載氣為高純氦氣（99.999%），流速1.0 mL·min-1，進樣口溫度250 ℃；色譜柱初始溫度50 ℃（保持2.0 min），以4 ℃·min-1升溫至120 ℃（保持2 min），最后以6 ℃·min-1升溫至230 ℃（保持5 min）。分流進樣，分流比10∶1［15—16］。1.3.4 質(zhì)譜分析條件電離方式：EI源，電離能量70 eV；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；傳輸線溫度280 ℃；電子倍增器電壓1588 V。質(zhì)量掃描范圍m/z 30～400，譜圖檢索采用Nist08.L進行檢索［15—16］。

2　結(jié)果與分析

利用HS-SPME & GC-MS分析了印加果近成熟種子的揮發(fā)性物質(zhì)，通過面積歸一法計算各成分相對含量。在HS-SPME萃取下，印加果種子的揮發(fā)性物質(zhì)能被充分地收集起來，并能通過靈敏的GC-MS逐一分離。結(jié)果表明，印加果種子中共分離鑒定出64種揮發(fā)性物質(zhì)，大致可以分成6大類。其中，6種酯類化合物，占45.86%，以煙酰乙酸甲酯和鄰苯二甲酸二乙酯為主；12種醇類化合物，占27.71%，以3-甲基正丁醇、正丙醇、乙醇及1，8-桉油醇為主；7種烯烴類化合物，占6.71%，以馬兜鈴烯和檸檬烯為主；9種醛類化合物，占3.89%，以3-甲基丁醛和2-甲基丁醛為主；6種酮類化合物，占2.78%，以6，10-二甲基-5，9-十一烷二烯-2-酮和3-羥基-2-丁酮為主；16種烷烴類化合物，占1.88%，以2，6，10，14-四甲基十五烷和2，6，10，14-四甲基十六烷為主；此外，鹽酸氨基脲占5.47%，氨基脲占3.25%，還有1.51%三氯乙酸和0.23%甲基異丙基苯以及其他化合物（表1）。由此可以看出，印加果種子的揮發(fā)性氣味物質(zhì)主要由酯和醇組成，二者合計占揮發(fā)性物質(zhì)總含量的73.57%。

表1　印加果種子的揮發(fā)性物質(zhì)組成Table 1　Volatile constituent from seeds of Sacha Inchi

（續(xù)表1）

3　討論

印加果是原產(chǎn)于南美洲的特種熱帶油料植物，從其種子中提取的籽油含有不同于其他食用油的香氣。印加果在我國引種的時間較短，尚未見關(guān)于印加果種子中揮發(fā)性成分的相關(guān)研究和報道。本研究采用HS-SPME & GC-MS方法對印加果近成熟種子的揮發(fā)性物質(zhì)進行解析，共鑒定出64種化學(xué)成分，大致可以分成6大類，其含量依次為酯類 ＞ 醇類 ＞ 烯烴類 ＞ 醛類 ＞ 酮類 ＞ 烷烴類。

酯類化合物以煙酰乙酸甲酯和鄰苯二甲酸二乙酯為主，可能為印加果籽油重要的香味特征物質(zhì)，與其他食用油中的主要香味物質(zhì)不同［13—20］。醇的含量也較高，但是飽和醇的閾值較高，對印加果籽油風味特征貢獻可能不大，而不飽和醇具有較低的閾值，如 1-辛烯-3-醇具有類似于蘑菇和泥土的氣味，已被確定為大米中重要的氣味物質(zhì)［21—22］，也很可能為印加果籽油中的重要氣味物質(zhì)。烯烴類物質(zhì)具有較低的閾值，也是印加果籽油的香味物質(zhì)之一，有助于提高印加果籽油的整體香味［23—24］。己醛、辛醛、庚醛及壬醛等飽和醛具有清香、油香、脂香風味［25］，對印加果籽油氣味特征具有一定的貢獻。醛類物質(zhì)的含量雖然較低，但是其揮發(fā)性閾值較低，賦予了印加果籽油類似堅果和脂肪香味的特性［26—27］。鹽酸氨基脲是一種重要的醫(yī)藥工業(yè)原料，可用于分離內(nèi)分泌激素和精油等物質(zhì)［28—29］，同時也適合用于含能配合物制備和產(chǎn)氣劑組分［30］。因此，印加果籽油中的香味物質(zhì)形成氣體狀態(tài)與鹽酸氨基脲的大量存在可能有一定的內(nèi)在關(guān)系。

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Analysis of Volatile Components from Plukenetia volubilis Seed by HS-SPME & GC-MS

CHEN Hong-peng， PENG Yan， LIN Yan， GAO Li-qiong， WU Zhi-hua， LI Hui， XIE Yao-jian
（China Eucalypt Research Center， Zhanjiang 524022， Guangdong China）

In order to reveal the aroma characteristics of Sacha Inchi seed oil， volatile components from nearly-matured seed of Sacha Inchi were analyzed by HS-SPME & GC-MS and the relative content of each component was determinated by area normalization. The results showed that 64 chemical composition were detected and identified including 6 ester compounds （45.86%）， 12 alcohol compounds （27.71%）， 7 alkene compounds （6.71%）， 9 aldehyde compounds （3.89%）， 6 ketone compounds （2.78%）and 16 alkane compounds （1.78%）. Moreover， semicarbazide hydrochloride （5.47%）， hydrazine carboxamide （3.25%）， trichloro-acetic acid （1.51%）， methyl（1-methylethyl）-benzene （0.23%） and others were also identified.

HS-SPME & GC-MS； Plukenetia volubilis； seed； volatile component

10.3969/j.issn.1009-7791.2015.03.004

Q946

A

1009-7791（2015）03-0199-05

2015-05-11

廣東省林業(yè)科技創(chuàng)新項目（2011KJCX019， 2014KJCX016-03）；湛江市科技計劃項目（2014A03013）；引進國際先進林業(yè)科學(xué)技術(shù)“948”項目（2014-4-21）

陳鴻鵬，博士，助理研究員，從事林木遺傳育種和森林培育研究。E-mail： chenhongpeng007@126.com