基于GC-MS建立花椒揮發(fā)油指紋圖譜及在漢源紅花椒鑒定中的應(yīng)用

課凈璇 瞿 瑗 黎杉珊 申光輝 羅擎英吳賀君 陳安均 蒲 彪 葉 萌 張志清

(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院1，雅安 625014)(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院2，溫江 611130)

在我國(guó)，花椒作為常用的香辛料，深受人們的喜愛(ài)[1]。花椒含有豐富的揮發(fā)油[2-3]，酰胺類和酮類[4]等活性成分[5]。揮發(fā)油不僅是花椒風(fēng)味物質(zhì)的主要成分，還有抑菌的功效[6]，因此，花椒在醫(yī)藥領(lǐng)域中也有一定的應(yīng)用價(jià)值[7-8]，為食藥同源性食物。我國(guó)花椒種植面積較大，主要產(chǎn)地集中在西部地區(qū)，如四川、甘肅、云南、陜西等[9]。四川省就有較多花椒生產(chǎn)地區(qū)，如漢源，種植較多的品種為大紅袍，唐代列為貢品，故名“貢椒”。以其粒大油重，色澤丹紅、醇麻爽口、芳香濃郁而暢銷省內(nèi)外[10]；金陽(yáng)種植較多的品種為竹葉花椒，其顆粒碩大，色澤碧綠，香、麻味純正[11]。陜西鳳縣主要種植品種為大紅袍花椒，以色艷、味濃、粒大，形似雙耳聞名遐邇，被稱為“鳳椒”[12]。甘肅武都主要種植品種為大紅袍，具有粒大飽滿、麻味醇厚、藥效成分多、精油含量高等特點(diǎn)[13]。九葉青花椒最早發(fā)現(xiàn)于重慶，該變種具有麻味純正，果實(shí)清香等特點(diǎn)[14]。在山西晉東南地區(qū)和河北太行山地區(qū)栽培較多的品種為小紅椒，又稱小紅袍[15]。大范圍的種植雖然提高了花椒產(chǎn)量，但也造成市面上花椒品種魚(yú)龍混雜，質(zhì)量參差不齊的現(xiàn)狀[16]?；ń放c中藥材性質(zhì)相似，其質(zhì)量受產(chǎn)地氣候，土壤等因素影響較大。指紋圖譜技術(shù)多用于鑒定地道藥材[17-18]，因此可采用該技術(shù)建立花椒揮發(fā)油指紋圖譜，作為花椒產(chǎn)地鑒別的依據(jù)之一。朱琳[19]將氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)技術(shù)應(yīng)用于花椒揮發(fā)油成分分析，并建立了花椒揮發(fā)油GC-MS指紋圖譜，發(fā)現(xiàn)青花椒揮發(fā)油指紋圖譜有20個(gè)共有峰，紅花椒揮發(fā)油指紋圖譜有11個(gè)共有峰。張翔[20]以22個(gè)不同產(chǎn)地花椒樣品為原料，建立了花椒揮發(fā)油和脂肪酸的GC指紋圖譜，并結(jié)合聚類分析法，得出花椒樣品之間的相似度和產(chǎn)地分類與其揮發(fā)油含量之間存在一定關(guān)系，即高揮發(fā)油含量產(chǎn)地之間的花椒相似度在0.9以上，非高揮發(fā)油含量的產(chǎn)地花椒之間的相似度在0.9以下的結(jié)論。

四川漢源紅花椒是國(guó)內(nèi)公認(rèn)的優(yōu)質(zhì)花椒之一，市場(chǎng)上多出現(xiàn)假冒漢源紅花椒，提高售價(jià)的情況。因此，本研究擬在建立紅花椒和青花椒指紋圖譜的基礎(chǔ)上，建立漢源紅花椒指紋圖譜，為漢源紅花椒產(chǎn)地鑒別提供依據(jù)。

本研究采用水蒸氣蒸餾的方法提取花椒揮發(fā)油，并建立花椒揮發(fā)油GC-MS指紋圖譜。分析揮發(fā)油化學(xué)成分差異，結(jié)合聚類分析法和主成分分析法對(duì)不同產(chǎn)地的花椒揮發(fā)油化學(xué)成分進(jìn)行差異分析和分類，確定花椒揮發(fā)油成分與產(chǎn)地之間的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上建立漢源紅花椒揮發(fā)油GC-MS指紋圖譜，建立其特征指紋圖譜并確定特征峰，根據(jù)其特有成分作為漢源紅花椒產(chǎn)地鑒別的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)材料為產(chǎn)自我國(guó)西部主要花椒產(chǎn)地的17個(gè)花椒樣品，包含11個(gè)花椒樣品(以下按俗稱紅花椒描述)(ZanthoxylumbungeanumMaxim.)和6個(gè)竹葉花椒樣品(以下按俗稱青花椒描述)(ZanthoxylumarmatumDC.)，以及產(chǎn)自漢源地區(qū)的21個(gè)花椒樣品(簡(jiǎn)稱漢源紅花椒)。樣品具體產(chǎn)地見(jiàn)表1，于2016年8—10月收集。

無(wú)水乙醚、無(wú)水硫酸鈉為分析純：成都市科龍化工試劑廠。

表1 17個(gè)實(shí)驗(yàn)材料名稱及來(lái)源

注：Z1～Z11為紅花椒樣品；Z12～Z17為青花椒樣品；H1～H21為漢源紅花椒樣品。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 7890A-575C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀；FW-100高速萬(wàn)能粉碎；SartoriusCP225D型電子天平；98-1-B型電子調(diào)溫電熱套。

1.3 方法

1.3.1 花椒揮發(fā)油提取

采用水蒸氣蒸餾法提取花椒揮發(fā)油。具體操作如下：花椒樣品粉碎后過(guò)60 目篩。稱取粉末10.000 g于1 L的圓底燒瓶中，加入400 mL蒸餾水，再加入3～4粒玻璃珠，并連接蒸餾裝置。打開(kāi)電熱套開(kāi)關(guān)進(jìn)行加熱，溶液沸騰后，調(diào)節(jié)電熱套功率，控制油滴以較慢的速度從冷凝管滴下，持續(xù)回流4 h。提取完成后，關(guān)閉電熱套電源，待裝置冷卻至室溫時(shí)，讀出揮發(fā)油體積數(shù)(mL)。收集得到的揮發(fā)油用適量無(wú)水乙醚溶解，并加入無(wú)水硫酸鈉于-20 ℃下保存過(guò)夜。進(jìn)樣前用0.22 μm的濾頭過(guò)濾，即得到供試樣品溶液[21]。

1.3.2 色譜條件

色譜柱：HP-5MS(30 m×0.25 μm×0.25 μm)彈性石英毛細(xì)管柱；程序升溫：初始柱溫為50 ℃，保持2 min，以3 ℃/min升至100 ℃，保持3 min，最后以3 ℃/min升至230 ℃，保持5 min；載氣為高純He；進(jìn)樣口溫度250 ℃，檢測(cè)器溫度260 ℃，進(jìn)樣量為2 μL，分流比為40∶1，溶劑延遲時(shí)間3 min。

1.3.3 質(zhì)譜條件

EI離子源，離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，掃描范圍m/z40 ～ 550 amu，NIST 11.1標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索。在相同實(shí)驗(yàn)條件下檢測(cè)所有樣品，記錄樣品GC-MS總離子流圖。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

1.4.1 不同產(chǎn)地花椒揮發(fā)油含量差異分析

花椒揮發(fā)油含量(mL/100 g)=揮發(fā)油體積(mL)/花椒粉末的質(zhì)量(g)×100

(1)

根據(jù)式(1)計(jì)算樣品中揮發(fā)油含量，并分別計(jì)算紅花椒和青花椒揮發(fā)油含量平均值。

1.4.2 不同產(chǎn)地花椒揮發(fā)油成分差異分析

在相同條件下依次測(cè)定38個(gè)樣品供試樣液，記錄色圖譜。通過(guò)GC-MS系統(tǒng)自帶的NIST 11.1標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索對(duì)花椒樣品色譜圖進(jìn)行定性分析，鑒定花椒揮發(fā)油的化學(xué)成分。并采用峰面積歸一法確定其相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.4.3 不同產(chǎn)地花椒揮發(fā)油聚類分析

系統(tǒng)聚類分析可根據(jù)樣品之間的親疏遠(yuǎn)近關(guān)系將樣品分類，樣品相似度越大，兩者之間的距離越近。較適合樣品數(shù)量較少時(shí)的聚類分析，最終輸出樹(shù)狀圖的聚類結(jié)果[22]。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)所得花椒揮發(fā)油總離子流圖，經(jīng)過(guò)化學(xué)成分差異分析，分析不同產(chǎn)地紅花椒和青花椒樣品揮發(fā)油的共有峰，并將共有峰峰面積作為花椒揮發(fā)油聚類分析的分析對(duì)象，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS 22.0軟件，采用組間連接法，并用歐氏距離的平方(Squared Euclidean Distance)為測(cè)度對(duì)其進(jìn)行聚類分析。

1.4.4 不同產(chǎn)地花椒揮發(fā)油主成分分析

主成分分析是一種降維的數(shù)據(jù)分析方法，根據(jù)樣品之間的相似度將樣品分成若干組[23]。本實(shí)驗(yàn)將紅花椒和青花椒揮發(fā)油共有峰峰面積導(dǎo)入SPSS 22.0軟件，對(duì)不同產(chǎn)地花椒樣品揮發(fā)油化學(xué)成分進(jìn)行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 方法學(xué)考察

2.1.1 精密度

取同1份供試品溶液，在1.3.2中同一色譜條件下，連續(xù)進(jìn)樣6次，進(jìn)樣量2 μL，記錄色譜圖。以芳樟醇為參照峰(S)，計(jì)算其他峰保留時(shí)間RSD值小于0.93%，峰面積RSD值小于0.83%。

2.1.2 穩(wěn)定性

取同1份供試品溶液，在1.3.2中同一色譜條件下，于放置 0、2、4、8、12、24 h后分別進(jìn)樣，進(jìn)樣量2 μL，記錄色譜圖。以芳樟醇為參照峰(S)，計(jì)算其他峰保留時(shí)間RSD值小于0.98%，峰面積RSD值小于0.90%。

2.1.3 重現(xiàn)性

取6份同一樣品適量，按照1.3.1中供試品溶液的制備方法制備，在1.3.2中同一色譜條件下，進(jìn)樣量2 μL，記錄色譜圖。以芳樟醇為參照峰(S)，計(jì)算其他峰保留時(shí)間RSD值小于0.94%，峰面積RSD值小于0.89%。

精密度，穩(wěn)定性和重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)中各共有峰保留時(shí)間的RSD值小于0.98%，峰面積的RSD值小于0.90%，均小于3%，符合《中藥注射劑指紋圖譜研究的技術(shù)要求》(暫行)中的規(guī)定[24]。

2.2 不同產(chǎn)地花椒揮發(fā)油含量差異分析

揮發(fā)油是花椒香氣成分的主要成分，花椒揮發(fā)油含量的多少可直接反映花椒的香氣強(qiáng)度[25]。在GB/T 30391—2013中，將花椒揮發(fā)油含量是作為反映花椒香氣的理化指標(biāo)之一[26]。所以，花椒揮發(fā)油含量是反映花椒風(fēng)味物質(zhì)含量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。通過(guò)該指標(biāo)的測(cè)定，結(jié)果顯示：紅花椒揮發(fā)油含量范圍為5.12～8.34 mL/100 g；青花椒揮發(fā)油含量范圍為9.52～11.51 mL/100 g。紅花椒和青花椒揮發(fā)油含量的平均值分別為6.86 mL/100 g和10.57 mL/100 g。青花椒揮發(fā)油平均含量是紅花椒的1.45倍，顯著性分析結(jié)果顯示兩者之間存在極顯著差異(P<0.01)。不同產(chǎn)地花椒揮發(fā)油含量結(jié)果如表2所示。紅花椒中揮發(fā)油含量最多的是越西貢椒，含量最少的是韓城大紅袍。青花椒中揮發(fā)油含量最多的是武都青花椒，含量最少的是金陽(yáng)青花椒。

表2 不同產(chǎn)地花椒揮發(fā)油含量的分析結(jié)果

注：Z1～Z11：我國(guó)西部地區(qū)紅花椒樣品；Z12～Z17：我國(guó)西部地區(qū)青花椒樣品；H1～H21：漢源紅花椒樣品。

2.3 不同產(chǎn)地花椒樣品揮發(fā)油成分差異分析結(jié)果

在相同實(shí)驗(yàn)條件下依次測(cè)定樣品供試液，記錄花椒揮發(fā)油GC-MS總離子流圖，如圖1所示。采用NIST 11.1標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索對(duì)花椒揮發(fā)油色譜圖進(jìn)行定性分析，結(jié)合峰面積歸一法計(jì)算各組分相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，統(tǒng)計(jì)匹配度大于95%且相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.1%的組分。表3～表5分別為紅花椒、青花椒和漢源紅花椒揮發(fā)油中主要化學(xué)成分(平均相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1%)。

圖1 不同揮發(fā)油總離子流圖

編號(hào)RTCAS中文名稱分子式相對(duì)含量/%123456789101119.259000555-10-2異松油烯C10H163.7690.9771.0370.3451.4550.1392.5161.0592.6501.9011.330210.008000127-91-3β-蒎烯C10H161.8013.3746.1272.7755.8852.9482.292310.490000099-83-2α-水芹烯C10H161.15411.1280.6370.980411.012029050-33-7長(zhǎng)松針烯C10H163.6012.2042.5522.2611.806511.548005989-27-5右旋檸檬烯C10H1622.52711.97818.44937.15141.93238.04628.06014.49616.96118.09814.866611.637000470-82-6桉葉油醇C10H166.3882.7632.3565.2361.2695.0362.0643.0807.2274.0232.836711.995003779-61-1反式-β-羅勒稀C10H164.2080.8641.2842.4372.6113.4203.0151.1863.3811.1931.069812.428003338-55-4水芹烯C10H161.8140.9751.5812.8623.1701.8701.4251.4731.3101.124912.854000099-85-4萜品烯C10H165.8432.9173.6244.1233.8435.8013.6783.3501014.132000586-62-9萜品油烯C10H161.6161.0691.3720.3680.3490.3821.3981.3621.6391.2961.2261114.806000078-70-6芳樟醇C10H18O6.10822.93624.98624.23122.6018.19915.12827.2515.15322.61121.1211218.896000098-55-5alpha-松油醇C10H18O5.9928.4703.4272.7982.9895.0058.5053.7605.8145.5901321.789000144-39-83,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇丙酸酯C13H22O21.30424.95212.3789.5368.2089.27811.09812.1571.38719.10523.1631426.621000080-26-2乙酸松油酯C12H20O23.2213.1891.8611.4590.7450.9502.1765.5052.4122.5611527.549000141-12-8乙酸橙花酯C12H20O21.3791.7960.6530.4840.6590.7581.5801.3581.1461628.594000105-87-3乙酸香葉酯C12H20O22.2013.1371.2270.9171.0381.2832.6730.8392.2551.8971733.103023986-74-5大根香葉烯C15H240.9140.8810.4862.4491.7383.6040.4890.3671.2550.4610.6241835.089000483-76-1d-茄烯C15H241.3290.7360.5961.1230.6141.5190.4370.49732.0550.4370.707

表4 青花椒揮發(fā)油成分的 GC-MS分析結(jié)果

2.3.1 花椒揮發(fā)油成分共有峰確認(rèn)

GC-MS總離子流圖顯示，紅花椒揮發(fā)油共確定出16～34個(gè)峰，共有峰有8個(gè)，其共有峰面積占總峰面積的62.08%。青花椒揮發(fā)油共確定出22～33個(gè)峰，共有峰為11個(gè)，共有峰面積占總峰面積的84.86%。具體結(jié)果見(jiàn)表6。該結(jié)果表明，不同產(chǎn)地紅花椒揮發(fā)油所含化學(xué)成分的差異性大于青花椒，即產(chǎn)地對(duì)紅花椒揮發(fā)油化學(xué)成分及其含量的影響大于青花椒。對(duì)比兩者共有峰成分可知，紅花椒揮發(fā)油共有峰中特有的化學(xué)成分有：異松油烯，反式-β-羅勒烯，大根香葉烯和d-茄烯；青花椒揮發(fā)油共有峰中特有的化學(xué)成分有：α-左旋-蒎烯、長(zhǎng)松針烯、萜品烯、側(cè)柏酮、4-萜烯醇、1-石竹烯和丁香烯。故紅花椒和青花椒香氣存在一定差異。

2.3.2 花椒揮發(fā)油成分差異分析

由NIST 11.1標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)檢索對(duì)花椒揮發(fā)油色譜圖進(jìn)行定性分析結(jié)果可知，紅花椒揮發(fā)油共確認(rèn)出39種化學(xué)成分。其中，萜烯類有21種，醇類10種，醛類1種，酮類2種，酯類5種。青花椒揮發(fā)油總離子流圖中共確認(rèn)出38種化學(xué)成分。其中，萜烯類22種，醇類7種，醛類2種，酮類1種，酯類6種。紅花椒揮發(fā)油和青花椒揮發(fā)油所含化學(xué)物質(zhì)的共同之處在于萜烯類，醇類和酯類含量較多，紅花椒揮發(fā)油萜烯類峰面積占總峰面積的49.74%，醇類峰面積占總峰面積的30.81%，酯類峰面積占總峰面積的19.40%；青花椒揮發(fā)油中萜烯類峰面積占總峰面積的19.39%，醇類峰面積占總峰面積的78.60%，酯類峰面積占總峰面積的1.51%。對(duì)比該三種物質(zhì)峰面積占總峰面積的百分比可知，紅花椒揮發(fā)油含萜烯類物質(zhì)較多，再次是醇類物質(zhì)，而青花椒揮發(fā)油含醇類物質(zhì)較多，其次是萜烯類物質(zhì)。另外，紅花椒揮發(fā)油酯類峰面積占總峰面積的比例高于青花椒。故紅花椒和青花椒之間的香氣存在的差異部分原因有可能是由于所含的酯類物質(zhì)多少的不同引起的。

2.4 聚類分析結(jié)果

圖2 GC-MS指紋圖譜聚類分析結(jié)果

系統(tǒng)聚類分析結(jié)果如圖2所示。結(jié)果表明我國(guó)西部17個(gè)產(chǎn)地的花椒分成兩大組，其中紅花椒和青花椒分別為一組，說(shuō)明紅花椒揮發(fā)油和青花椒揮發(fā)油之間存在著較顯著的差異。Z12 ～ Z17樣品為青花椒，被分為一組(組Ⅰ)，且樣品之間的距離較近，表明不同產(chǎn)地青花椒揮發(fā)油化學(xué)成分相似性較大。我國(guó)西部紅花椒樣品被分為一組，其中根據(jù)樣品之間的距離又可以將其分為兩組(組Ⅱ和組Ⅲ)。組 II包含5個(gè)樣品，即Z2、Z3、Z8、Z10和Z11。其中Z8和10都是來(lái)自甘肅武都的紅花椒，兩者產(chǎn)地一樣，被聚類為同一組。組Ⅲ包含6個(gè)樣品，即Z1、Z4、Z5、Z6、Z7、Z9。其中Z4產(chǎn)地為四川涼山越西，Z5和Z6的產(chǎn)地為四川漢源，但在地理位置越西與漢源為臨近區(qū)縣，Z5和Z6兩個(gè)樣品在聚類譜系樹(shù)狀圖中的距離也最接近。表明其揮發(fā)油化學(xué)成分相似性較大，故紅花椒揮發(fā)油成分受產(chǎn)地的影響較大。

2.5 主成分分析結(jié)果

將花椒揮發(fā)油共有峰峰面積導(dǎo)入SPSS 22.0 軟件，取特征值在1.0以上的主成分進(jìn)行分析。結(jié)果表明，特征值在1.0以上的主成分共有3個(gè)(PC1、PC2和PC3)。主成分PC1、PC2和PC3在分析模型中的貢獻(xiàn)率分別為66.30%、12.97%和8.40%。故

表5 漢源紅花椒揮發(fā)油成分的 GC-MS分析結(jié)果

表5續(xù)

可根據(jù)這三個(gè)主成分即可概括分析不同產(chǎn)地花椒揮發(fā)油之間的相似性。根據(jù)主成分PC1，PC2和PC3得分繪制三維散點(diǎn)圖，如圖3所示。17個(gè)花椒樣品被分為4組，其中組Ⅰ包含Z2、Z7、Z8、Z10和Z11。這五個(gè)樣品在PC1、PC2和PC3的得分都是負(fù)值。與聚類分析結(jié)果相似，Z8和Z10也被分到同一組。組Ⅱ包含Z1、Z3和Z9，這三個(gè)樣品在PC1和PC2的得分都是負(fù)值，在PC3的得分為正值。與聚類分析結(jié)果一致，組Ⅲ包含Z4、Z5和Z6，這三個(gè)樣品在PC1得分為負(fù)值，PC2得分為正值，PC3得分在0附近。組Ⅳ包含所有的青花椒樣品，在PC1和PC2得分都是正值，在PC3上得分在0附近。所檢測(cè)的青花椒被分為同一組，分布較為集中，說(shuō)明青花椒揮發(fā)油之間的差異受產(chǎn)地的影響較小，紅花椒揮發(fā)油之間的差異受產(chǎn)地的影響較大，該結(jié)論與本研究聚類分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致。

圖3 GC-MS指紋圖譜主成分分析結(jié)果

2.6 GC-MS指紋圖譜技術(shù)在漢源花椒產(chǎn)地鑒定中的應(yīng)用

2.6.1 漢源紅花椒揮發(fā)油含量分析

由表2可知，漢源花椒揮發(fā)油含量在4.56～9.57 mL/100 g之間，平均含量為7.34 mL/100 g，高于我國(guó)西部地區(qū)各產(chǎn)地紅花椒揮發(fā)油含量的平均值(6.86 mL/100 g)。漢源花椒揮發(fā)油含量在4.46～6.86 mL/100 g之間的樣品有8個(gè)，其余13個(gè)樣品(61.90%)揮發(fā)油含量均高于6.86 mL/100 g，即超過(guò)一半的漢源花椒樣品揮發(fā)油含量高于我國(guó)西部地區(qū)各產(chǎn)地紅花椒揮發(fā)油含量的平均值。表明漢源紅花椒揮發(fā)油整體含量較高。

2.6.2 漢源紅花椒樣品揮發(fā)油成分特征性分析

漢源紅花椒揮發(fā)油總離子流圖共確定出16 ～ 35個(gè)峰，共有峰有11個(gè)，共有峰面積占總峰面積的78.69%。漢源紅花椒共有峰和我國(guó)西部地區(qū)紅花椒相比，共有峰個(gè)數(shù)多出2個(gè)，共有峰面積占總峰面積比例高出16.61%，即漢源紅花椒揮發(fā)油化學(xué)成分較一致。其揮發(fā)油共確認(rèn)出39種化學(xué)成分，萜烯類20種，其峰面積占總峰面積的62.64%；醇類11種，其峰面積占總峰面積的23.28%；酯類6種，其峰面積占總峰面積的13.49%。酮類1種，其峰面積占總峰面積的0.24%；酸類1種，其峰面積占總峰面積的0.19%。漢源紅花椒共有峰特征物質(zhì)與我國(guó)西部地區(qū)紅花椒共有峰特征物質(zhì)之間對(duì)比情況如表6所示。由表6結(jié)果可知，漢源紅花椒共有峰中特有的化學(xué)成分有5種，即崖柏烯、乙酸松油酯、乙酸橙花酯、乙酸香葉酯和1-石竹烯，故該5種成分可作為漢源紅花椒揮發(fā)油的特征成分，作為漢源紅花椒產(chǎn)地鑒定的依據(jù)之一。

表6 我國(guó)西部地區(qū)紅花椒、青花椒和漢源紅花椒共有峰特征物質(zhì)之間的對(duì)比結(jié)果

3 討論

揮發(fā)油是花椒風(fēng)味物質(zhì)的主要成分之一，是生產(chǎn)花椒精油時(shí)首要檢測(cè)的重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)采用GC-MS技術(shù)，測(cè)定花椒揮發(fā)油總離子流圖，建立紅花椒和青花椒揮發(fā)油GC-MS指紋圖譜，并對(duì)其進(jìn)行差異分析。結(jié)果表明青花椒揮發(fā)油含量與紅花椒揮發(fā)油含量之間存在極顯著差異，該結(jié)論與朱琳研究結(jié)果一致[19]。

兩種花椒揮發(fā)油鑒定出的化學(xué)成分種類基本一致，通過(guò)對(duì)紅花椒和青花椒揮發(fā)油指紋圖譜差異分析，發(fā)現(xiàn)青花椒揮發(fā)油共有峰數(shù)多于紅花椒，且青花椒共有峰面積占總峰面積的84.86%高于紅花椒(62.08%)。結(jié)果表明，不同產(chǎn)地青花椒揮發(fā)油化學(xué)成分較一致，不同產(chǎn)地紅花椒揮發(fā)油成分差異較大，該結(jié)論與羅凱等[27]采用同時(shí)蒸餾萃取法提取不同地紅花椒和青花椒揮發(fā)油，采用氣質(zhì)聯(lián)用的方法測(cè)定揮發(fā)油成分，得出青花椒揮發(fā)油成分共有成分占總峰面積百分比大于紅花椒的結(jié)論一致。根據(jù)兩種花椒揮發(fā)油成分對(duì)比結(jié)果可知，青花椒和紅花椒揮發(fā)油主要成分都為萜烯類、醇類。該結(jié)論與楊靜等[28]的研究結(jié)果一致。但紅花椒揮發(fā)油中含萜烯類物質(zhì)較多，青花椒揮發(fā)油含醇類物質(zhì)較多。對(duì)比具體化學(xué)成分可知，紅花椒揮發(fā)油所含檸檬烯較多，占總峰面積的23.87%，是青花椒揮發(fā)油(13.22%)的1.8倍。青花椒揮發(fā)油含芳樟醇較多，占總峰面積的64.77%，是紅花椒揮發(fā)油的(19.12%)3.39倍。該結(jié)論與石雪萍等[29]采用水蒸氣蒸餾法提取紅花椒和青花椒揮發(fā)油并測(cè)定其主要成分，得出青花椒和紅花椒主要成分為醇類物質(zhì)和烯類物質(zhì)，且青花椒芳樟醇含量是紅花椒的3倍的結(jié)論一致。檸檬烯和芳樟醇是花椒揮發(fā)油主要化學(xué)成分，其含量多少會(huì)影響花椒風(fēng)味[30]，所以，青花椒和紅花椒之間的香氣差異可能是由于檸檬烯和芳樟醇含量的不同引起的。

紅花椒揮發(fā)油非共有峰占總峰面積的37.92%，所占比例較高，所以紅花椒揮發(fā)油非共有物質(zhì)可作為產(chǎn)地鑒定的依據(jù)。根據(jù)聚類分析和主成分分析結(jié)果可知，不同產(chǎn)地青花椒樣品被分為一組，樣品之間的相似性較大。而紅花椒被分為2～3組，所以紅花椒揮發(fā)油所含化學(xué)成分受產(chǎn)地的影響較大。該結(jié)論與陳光靜等[21]采用GC-MS技術(shù)分析不同產(chǎn)地紅花椒揮發(fā)油成分差異，得出樣品間香氣的品質(zhì)的差異受揮發(fā)油含量和組分差異有關(guān)，并可將該兩種指標(biāo)作為紅花椒產(chǎn)地鑒別的依據(jù)之一的結(jié)論一致。因此可以根據(jù)紅花椒揮發(fā)油中某種特有成分作為該產(chǎn)地紅花椒鑒別的依據(jù)。由表6可得知，漢源紅花椒揮發(fā)油特有成分有5種，該5種物質(zhì)可以作為漢源花椒產(chǎn)地鑒定的指標(biāo)之一。且漢源花椒含有獨(dú)特的乙酸松油酯，乙酸橙花酯和乙酸香葉酯，這三種物質(zhì)在揮發(fā)油中的含量雖然不是最多的，但是對(duì)漢源紅花椒優(yōu)質(zhì)的香氣具有一定的貢獻(xiàn)作用。即本實(shí)驗(yàn)探索出了漢源紅花椒揮發(fā)油中的特有物質(zhì)，可作為其產(chǎn)地鑒定時(shí)的依據(jù)之一。由于本實(shí)驗(yàn)只以當(dāng)季花椒為實(shí)驗(yàn)材料，測(cè)定其揮發(fā)油成分，未涉及非當(dāng)季花椒，所以本實(shí)驗(yàn)結(jié)果只適用于當(dāng)季花椒的鑒定。非當(dāng)季花椒揮發(fā)油成分與產(chǎn)地之間的差異尚待研究。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用水蒸氣蒸餾的方法提取花椒揮發(fā)油，發(fā)現(xiàn)青花椒揮發(fā)油含量是紅花椒揮發(fā)油的1.45倍，兩者之間存在極顯著差異。采用GC-MS技術(shù)，建立我國(guó)西部地區(qū)紅花椒和青花椒揮發(fā)油指紋圖譜。根據(jù)化學(xué)成分差異分析結(jié)果結(jié)合聚類分析法和主成分分析法結(jié)果，表明不同產(chǎn)地青花椒揮發(fā)油之間相似性較大，不同產(chǎn)地紅花椒揮發(fā)油化學(xué)成分差異較大，可以將紅花椒揮發(fā)油非共有組分作為花椒產(chǎn)地鑒別的依據(jù)。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的方法建立漢源紅花椒揮發(fā)油指紋圖譜。經(jīng)分析，崖柏烯、乙酸松油酯、乙酸橙花酯、乙酸香葉酯和1-石竹烯5種物質(zhì)可作為漢源紅花椒產(chǎn)地鑒定的依據(jù)。