胡蘿卜籽提取物揮發(fā)性成分分析

王花俊，王聚奎，侯佩，張峻松，馬慧洋

(1.鄭州輕工業(yè)大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，鄭州 450002；2.河南中煙工業(yè) 有限責(zé)任公司漯河卷煙廠，河南 漯河 462000)

胡蘿卜(DaucuscarotaL.)，傘形科胡蘿卜屬二年生草本植物，其根和嫩葉是可食用的常見(jiàn)蔬菜。不僅具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，還是具有神奇療效的保健食品[1]。而且胡蘿卜的根、莖葉和籽均具有芳香氣味，是開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)天然香料的重要資源。

近年來(lái)，對(duì)胡蘿卜籽的相關(guān)研究主要集中在對(duì)其所含脂肪酸成分的分析、微量元素含量的測(cè)定、氧化活性物質(zhì)的分離、純化及活性的研究[2-5]，但對(duì)胡蘿卜籽中揮發(fā)性成分分析較少且多用水蒸氣蒸餾法提取其揮發(fā)性物質(zhì)[6，7]，揮發(fā)性香氣成分是構(gòu)成和影響胡蘿卜籽油加工質(zhì)量的重要因素，也是其作為香原料的重要指標(biāo)之一，超臨界流體萃取技術(shù)，具有在較低的溫度下操作、萃取效率高、溶劑易分離等特點(diǎn)，同時(shí)用CO2作萃取劑，萃取過(guò)程不發(fā)生化學(xué)變化、無(wú)味、無(wú)臭、無(wú)毒、安全性高、不造成環(huán)境污染[8，9]。采用超臨界CO2流體萃取裝置提取制備胡蘿卜籽提取物，利用GC-MS對(duì)其揮發(fā)性致香成分進(jìn)行分析、鑒定，為開(kāi)發(fā)胡蘿卜籽提取物的應(yīng)用提供有效的參考依據(jù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器

GC7890-MS5977氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)Agilent公司；HL-(5+1)L/50-Ⅲ BQ型超臨界流體(CO2)萃取裝置 杭州華黎泵業(yè)有限公司；AB265-S分析天平、電子天平(感量0.0001 g) 梅特勒-托利多公司；粉碎機(jī)。

1.1.2 主要材料

胡蘿卜籽：購(gòu)于鄭州調(diào)味品批發(fā)市場(chǎng)；氣體CO2(食品級(jí))：洛陽(yáng)氮肥廠。

1.2 胡蘿卜籽香味成分的提取方法

將胡蘿卜籽自然風(fēng)干，用粉碎機(jī)適當(dāng)破碎，置于超臨界萃取罐中，萃取時(shí)間設(shè)定為50 min，萃取溫度設(shè)定為50 ℃，萃取壓力設(shè)定為18.5 MPa，所得胡蘿卜籽萃取物為淡黃色液體，收率為6.88%。

1.3 分析條件

1.3.1 GC條件

色譜柱：HP-5MS (柱長(zhǎng)：60 m，內(nèi)徑：250 μm，膜厚：0.25 μm)；載氣為氦氣；柱流速：1.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度：280 ℃；進(jìn)樣量：1 μL；分流比：10∶1；程序升溫：初溫50 ℃，保持2 min，以5 ℃/min升至260 ℃，并保溫10 min。

1.3.2 MS條件

質(zhì)譜離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，電子倍增器電壓1650 V，接口溫度280 ℃，質(zhì)量全掃描范圍35～550 amu。

1.3.3 定性定量方法

樣品經(jīng)氣-質(zhì)聯(lián)用分析后，利用Nist 11對(duì)質(zhì)譜碎片進(jìn)行定性分析，并利用保留指數(shù)法和峰面積歸一化法對(duì)胡蘿卜籽提取物的主要成分進(jìn)行定性驗(yàn)證和定量分析。

1.3.4 胡蘿卜籽提取物的香氣感官評(píng)價(jià)方法

胡蘿卜籽提取物香氣感官評(píng)價(jià)按GB/T 14454.2-2008《香料香氣評(píng)定方法》進(jìn)行，評(píng)辨其在揮發(fā)過(guò)程中呈現(xiàn)出的頭香、體香、尾香，以全面評(píng)定其香氣質(zhì)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 胡蘿卜籽提取物揮發(fā)性成分的定性、定量分析

所設(shè)色譜條件所得的胡蘿卜籽提取物揮發(fā)性成分的GC-MS總離子流圖見(jiàn)圖1。

圖1 胡蘿卜籽提取物氣-質(zhì)聯(lián)用的總離子流圖Fig.1 Total ion current chromatogram of GC/MS of carrot seed extract

由圖1可知，所選色譜條件適合于胡蘿卜籽提取物中揮發(fā)性成分的分離、分析，利用Nist 11譜庫(kù)對(duì)胡蘿卜籽提取物中的主要揮發(fā)性組分進(jìn)行定性分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1，胡蘿卜籽提取物共鑒定出60種揮發(fā)性組分，約占總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的99.24%。

表1 胡蘿卜籽提取物揮發(fā)性成分的分析結(jié)果Table 1 Analysis of volatile components in carrot seed extract

續(xù) 表

胡蘿卜籽提取物揮發(fā)性組分中相對(duì)含量最高的是胡蘿卜醇(37.05%)，其他成分主要為：蒎烯(11.78%)、β-金合歡烯(5.98%)、石竹烯(5.38%)、氧化石竹烯(4.57%)、β-沒(méi)藥烯(3.46%)、乙酸香葉酯(2.94%)、香葉醇(1.02%)等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：胡蘿卜籽提取物揮發(fā)性的分析結(jié)果與文獻(xiàn)[6，7]報(bào)道相比，主要化合物的種類及含量趨勢(shì)相近但也有一定的差異，引起分析結(jié)果差異的原因可能是原料產(chǎn)地不同和樣品的制備及分析條件不同。其中醛類物質(zhì)4種，萜烯類物質(zhì)20種，醇類物質(zhì)13種，酯類物質(zhì)6種。胡蘿卜醇是胡蘿卜籽提取物揮發(fā)性成分的主要組成成分，但其特征香氣成分主要由以下物質(zhì)組成：具有香味增效性能的石竹烯和氧化石竹烯香氣柔和、溫甜、圓潤(rùn)；香葉醇具有溫和而甜的玫瑰花香韻，留香持久；乙酸香葉酯似玫瑰的清甜和水果的風(fēng)味；另外一些嗅覺(jué)閾值低、香氣強(qiáng)度大的化合物如香芹酮、芳樟醇、庚醛、苯甲醛等，盡管它們的相對(duì)含量較低，也是胡蘿卜籽提取物整體特征香韻的重要組成部分，如：香芹酮有留蘭香特征的香味，香氣擴(kuò)散，滲透性強(qiáng)；芳樟醇具有清新飄逸的花香和木香；低濃度的苯甲醛具有強(qiáng)烈的杏仁特征香氣。

2.2 胡蘿卜籽提取物的香氣感官特征

按照GB/T 14454.2-2008《香料香氣評(píng)定方法》評(píng)價(jià)表明：清甜的辛香，帶琥珀香，溫暖圓熟的酒香，清香底蘊(yùn)，輕微的柑橘樣香氣，帶有壤香和水果、蔬菜香氣，香氣柔和持久。

3 結(jié)論

經(jīng)超臨界CO2流體萃取得到胡蘿卜籽中的揮發(fā)性組分，利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)其揮發(fā)性香味成分進(jìn)行分離、鑒定，共定性鑒定出60種香味物質(zhì)，占總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的99.24%。

胡蘿卜籽提取物揮發(fā)性成分主要為：胡蘿卜醇、蒎烯、β-金合歡烯、石竹烯、氧化石竹烯、β-沒(méi)藥烯、乙酸香葉酯、香葉醇等。其香氣為清甜的辛香，帶琥珀香，溫暖圓熟的酒香，輕微的柑橘樣香氣，帶有壤香和花香韻的水果、蔬菜香氣。