4种新疆单花蜜挥发性成分的SPME-GC-MS分析

粟有志，谢丽琼，王 强，阿不都拉·阿巴斯，李 冠,*

(1.新疆大学生命科学与技术学院，新疆 乌鲁木齐 830046；2.新疆大学理化测试中心，新疆 乌鲁木齐 830046)

4种新疆单花蜜挥发性成分的SPME-GC-MS分析

粟有志1，谢丽琼1，王 强2，阿不都拉·阿巴斯1，李 冠1,*

(1.新疆大学生命科学与技术学院，新疆 乌鲁木齐 830046；2.新疆大学理化测试中心，新疆 乌鲁木齐 830046)

采用固相微萃取(SPME)气质联用(GC-MS)分析新疆地区沙枣蜜、油菜蜜、葵花蜜以及棉花蜂蜜4种单花蜜的挥发性成分。结果表明：39份样品共检测出144种挥发性成分；芳樟醇、2-(1,1-二甲基)-环己醇和联苯为沙枣蜜的特征性挥发组分；雪松醇为油菜蜜的特征性挥发物质；4-萜品醇、9-(3,3-二甲基-环氧乙烷-2-烷基)-2,7-二甲基-九碳-2,6-二烯醇、2-莰烯、1-甲基-4-异丙烯基苯、桃金娘烯醇、α,α,4-三甲基-2,4-环己二烯-1-甲醇、α-萜品醇为葵花蜜的特征性挥发物质，其中4-萜品醇是葵花蜜最显著的特征性挥发物质；3-苯基丙烯醛、3-苯基-2-丙烯醇为棉花蜜的特征性挥发组分。

固相微萃取；单花蜜；挥发性成分；气相色谱-质谱联用

蜂蜜是蜜蜂采集植物的花蜜、分泌物或蜜露，与自身分泌物结合后，经充分酿造而成的天然甜物质[1]，其主要成分为糖类化合物，此外还含有氨基酸、维生素、微量元素和有机酸等。现代医学研究证明，蜂蜜具有消炎、杀菌和润肤等多种医疗保健功能[2-6]。

单花种蜂蜜或单一植物蜂蜜是指蜜蜂主要采集一种蜜源植物的花蜜或分泌物酿造的蜂蜜[1]。国外蜂蜜市场销售的以单花蜜为主，单花蜜已成为消费主流，其售价高于混合蜜。市场上以杂花蜜充当单花蜜，以低价单花蜜冒充高价单花蜜的混乱现象普遍存在，而当前缺乏鉴别单花蜜的统一标准。蜂蜜的挥发性物质主要来自所采蜜源植物，不同单花蜜的挥发性物质具有特殊性，因此可以通过研究蜂蜜的挥发性物质来鉴别蜂蜜的植物来源性即单花来源性。国外对单花蜂蜜挥发性研究较早，已经确定了几十种单花蜂蜜的特征挥发性组分[7-10]，而国内仅见李成斌等[7]对油菜蜜、苜蓿蜜、龙眼蜜等8种蜂蜜挥发性成分进行分析，但该研究并未指出各蜜种区别于其他蜜种的特征性组分。

固相微萃取(SPME)作为一项样品处理新技术，无需溶剂，操作简便，已广泛应用于挥发性、半挥发性物质的分析，国外学者已经运用该技术鉴别单花蜂蜜的挥发性成分[11-15]，但国内未见报道。新疆地域广阔，蜜源植物丰富，其中沙枣、棉花、葵花和油菜是主要的蜜源植物。本研究对新疆沙枣蜜、油菜蜜、葵花蜜和棉花蜜4种单花蜂蜜的挥发性成分进行顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析，以期找出各种单花蜂蜜的特征性挥发组分，为鉴别单花蜂蜜种类提供理论依据、规范蜂蜜产品市场提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

蜂蜜采自新疆伊犁哈萨克自治州、喀什市等地，所有样品都在开花季节直接从蜂农手中获得，样品没有经过任何热处理，置于4℃保存，直至分析。其中沙枣蜜9份(伊犁地区3份、巴州地区3份、喀什地区1份、阿克苏地区2份)，油菜蜜7份(塔城地区2份、阿克苏地区1份、哈密地区4份)、葵花蜜9份(巴州地区2份、喀什地区2份、昌吉地区2、乌鲁木齐地区3份)、棉花14份(巴州地区4份、喀什地区2份、阿克苏地区3份、昌吉地区2份、石河子地区3份)，共计39份样品。

25mL顶空进样瓶、PTFE/硅胶隔垫、铝盖均 安捷伦公司；手动SPME进样器、2cm 50/30μm DVB/CAR/PDMS萃取头 美国Supelco公司；GCMS-QP2010气相色谱-质谱联用仪 日本岛津公司；85-2A型双向恒温磁力搅拌器。

1.2 方法

1.2.1 样品前处理

称取5g蜂蜜样品，加入2mL 30g/100mL氯化钠溶液，将萃取头在气相色谱进样口老化2h，老化温度为250℃，将老化好的萃取头插入样品瓶顶空部分，推出纤维头，在80℃条件下恒温磁力搅拌吸附60min。然后将萃取头插入GC-MS进样口，于250℃条件下解吸5min后进样分析。

1.2.2 GC-MS 条件

色谱条件：色谱柱为RTX-5MS石英毛细管色谱柱(30m×0.32mm，1.0μm)，柱温60℃(保留5min)，以5℃/min 升温至220℃，保持10min；汽化室温度250℃；载气为高纯He (99.999%)；载气流量1.0mL/min；无分流进样。

质谱条件：电子轰击(EI)离子源；电子能量70eV；传输线温度250℃；离子源温度为200℃；质量扫描范围m/z 30～500。

物质的定性、定量：化合物定性分析是经计算机自动检索Wiley 7、NIST 147谱库确认物质的化学成分，化合物的定量是通过面积归一法确定物质的质量分数。由于顶空固相微萃取法存在给图谱带来硅氧烷类的杂质峰的缺陷，所以在对样品进行质谱检索时扣除这些杂质峰。

2 结果与分析

2.1 4种单花蜜的共有挥发性成分

图1 4种单花蜜的典型性总离子流图Fig.1 Representative total ion current chromatogram of volatile components in 4 kinds of monofloral honey

表1 蜂蜜样品的挥发性成分的SPME-GC-MS结果Table 1 SPME-GC-MS analysis results of volatile compounds in honey samples

续表1

续表1

4种单花蜂蜜的典型性离子图见图1，通过检索Wiley 7谱库和NIST 147谱库，39份样品共鉴定出144种化合物，主要包括醇类、酮类、醛类、酸类、烷烃类、苯和呋喃的衍生物。如表1所示，乙醇、糠醛、安息香醛、苯乙醛、顺式氧化芳香醇、反式氧化芳香醇、苯乙醇、辛酸、乙酸苯乙酯、壬酸、大马酮、癸酸、十五烷、十二酸、十七烷、2,4,4,6-四甲基-2-庚烯、肉豆蔻酸、十八烷、异丙基豆蔻酸酯、邻苯二甲酸二异丁酯、十九烷、棕榈酸、棕榈酸乙酯、二十一烷、二十四烷和苯甲醇在4种单花蜜中都被检测出。

2.2 沙枣蜜的挥发性成分

9份沙枣蜜共检测出69种化合物，辛酸、壬酸、癸酸在所有的沙枣蜜样品都被检测出；糠醛、顺式氧化芳香醇、苯乙醇、2,6,10,14-四甲基十五烷在8份沙枣蜜中被检测出；安息香醛、十五烷、十七烷和邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二乙酯、二十一烷在7份沙枣中被检测出；反式氧化芳香醇在6份沙枣蜜中被检测出；芳樟醇、2-(1,1-二甲基)-环己醇、十六烷、麝香内脂在5份沙枣蜜中被检测出；苯丙醇、联苯、大马酮、十二醇和二十四烷在4份沙枣蜜中被检测出来，以上23种化合物占沙枣蜜总峰面积的63.58%。Alissandrakis等[15]认为当某一化合物在所检测的单花蜜中都存在，而在其他检测的蜂蜜中不存在或存在但含量较少时，此化合物是该单花蜜的特征性挥发物质。由于单花蜜挥发性物质与蜜源植物的种属差异以及生存环境有关，某些挥发性物质可能在同种蜜源植物中存在或不存在。因此当某些挥发性物质虽然在所检测的单花蜜中不完全存在，但其出现次数较高，在其他蜂蜜中不存在或存在时含量较低，也应将它确定为单花蜜的特征挥发性物质。芳樟醇、2-(1,1-二甲基)-环己醇和联苯在9份沙枣蜜中分别出现5次、5次和4次，其中芳樟醇还在油菜蜜中出现一次，但含量较低，2-(1,1-二甲基)-环己醇和联苯在其他蜂蜜中都没有发现，故确定芳樟醇、2-(1,1-二甲基)-环己醇和联苯是沙枣蜜的特征性挥发组分。

2.3 油菜蜜的挥发性成分

7份油菜蜜共检测出61种挥发性物质，辛酸、壬酸、雪松醇、异丙基豆蔻酸酯在所有的油菜蜜中都存在；糠醛在6份油菜蜜中被检测出；顺式氧化芳香醇、反式氧化芳香醇、苯乙醇在5份油菜蜜中存在；癸酸、癸醛、大马酮、2,4,4,6-四甲基-2-庚烯、二十一烷和邻苯二甲酸二异丁酯在4份油菜蜜中存在；苯甲醇、十七烷、十九烷在三份油菜蜜中存在，以上17种化合物占油菜蜜总峰面积的47.95%。Radovic等[16]用动态顶空的方法在油菜蜜中也检测出糠醛、反式氧化芳香醇、苯乙醛、苯甲醇、苯乙醇、乙醇。林瑜等[10]通过同时蒸馏萃取方法检测到油菜蜂蜜中存在顺式氧化芳香醇、糠醛、邻苯二甲酸二异丁酯、棕榈酸、苯甲醇和苯乙醛，Kaskoniene等[12]用CAR/PDMS纤维头顶空固相微萃取的方法在油菜蜜中也检测出糠醛、安息香醛、苯甲酸、辛酸，由于这些物质在其他单花蜜中也大量存在，故不能作为油菜蜜的特征性挥发物质。雪松醇在所有的油菜蜜都被检测出，并且在葵花蜜和沙枣蜜中都没有发现，虽然在棉花蜜也有存在，但其含量较低，故雪松醇是油菜蜜的特征性挥发物质。

2.4 葵花蜜的挥发性成分

9份葵花蜜共检测出了69种化合物，异丙基豆蔻酸酯、壬酸和4-萜品醇在9份葵花蜜中都存在；9-(3,3-二甲基-环氧乙烷-2-烷基)-2,7-二甲基-九碳-2,6-二烯醇、2,4,4,6-四甲基-2-庚烯在8份葵花蜜中存在；2-莰烯、二十一烷和二十四烷在7份葵花蜜中存在；1-甲基-4-异丙烯基苯、α-萜品醇、桃金娘烯醇、癸酸、邻苯二甲酸二异丁酯在6份葵花蜜中存在；α,α,4-三甲基-2,4-环己二烯-1-甲醇、辛酸、十七烷、麝香内脂、乙醇、顺式氧化芳香醇、苯乙醇、植烷在5份葵花蜜中存在，上述21种化合物占葵花蜜总峰面积的64.41%。Radovic等[16]采用动态顶空的方法在葵花蜜中也检测出α-蒎烯、糠醛、顺式氧化芳香醇、苯甲醇、苯乙醇、乙醇。4-萜品醇在所有检测的葵花蜜中存在，在其他检测的样品中出现一次但其含量较低；9-(3,3-二甲基-环氧乙烷-2-烷基)-2,7-二甲基-九碳-2,6-二烯醇、2-莰烯、1-甲基-4-异丙烯基苯、桃金娘烯醇、α,α,4-三甲基-2,4-环己二烯-1-甲醇都仅在葵花蜜中存在而且出现次数较高；α-萜品醇在所检测的葵花蜜中出现6次，在其他蜂蜜出现1 次而且含量较低，因此上述7种物质是葵花蜜的特征性挥发性物质。确定的特征性挥发物质含量从高到底依次为4-萜品醇(5.15%)、α-萜品醇(2.33%)、1-甲基-4-异丙烯基苯(1.7%)、α,α,4-三甲基-2,4-环己二烯-1-甲醇(1.52%)、9-(3,3-二甲基-环氧乙烷-2-烷基)-2,7-二甲基-九碳-2,6-二烯醇(1.43%)、桃金娘烯醇(1.13%)、2-莰烯(1.06%)，其中4-萜品醇不仅含量最高，而且在所有检测的葵花蜜中都存在，故4-萜品醇是葵花蜜中最显著的特征性挥发物质。

2.5 棉花蜜的挥发性成分

14份棉花蜜共检测出88种化合物，苯乙醇、苯丙醇、3-苯基丙烯醛、3-苯基-2-丙烯醇在所有检测的棉花蜜中都存在；壬酸在12份棉花蜜中存在，安息香醛、癸酸在11份棉花蜜中存在；顺式氧化芳香醇、二十四烷、大马酮在10份棉花蜜中存在；反式氧化芳香醇、苯甲醇、壬醛、辛酸、异丙基豆蔻酸酯在9份棉花蜜中存在；二十一烷在8份棉花蜜中存在；壬醇、乙酸苯乙酯、十二酸、肉豆蔻酸、棕榈酸在7份棉花蜜中存在，上述21个物质占棉花总峰面积的73.51%。新疆是棉花种植大省，全疆各地都有棉花的种植，由于蜜蜂是流动采集蜂蜜，很可能收集的其他单花蜜中含有部分棉花蜜。3-苯基丙烯醛仅在所检测的棉花蜜中存在，3-苯基-2-丙烯醇在所检测的棉花蜜中都存在，在其他单花蜜中出现过2次但含量较低，因此3-苯基丙烯醛、3-苯基-2-丙烯醇是棉花蜜的特征性挥发组分。

3 结 论

对沙枣蜜、油菜蜜、葵花蜜、棉花蜜39种蜂蜜样品的SPME-GC-MS分析，一共检测出144种挥发性物质，其中沙枣蜜中检测出69种，油菜蜜中检测出61种，葵花蜜中检测出69种，棉花蜜中检测出88种。确定了芳樟醇、2-(1,1-二甲基)-环己醇和联苯为沙枣蜜的特征性挥发物质；雪松醇为油菜蜜的特征性挥发物质；4-萜品醇、9-(3,3-二甲基-环氧乙烷-2-烷基)-2,7-二甲基-九碳-2,6-二烯醇、2-莰烯、1-甲基-4-异丙烯基苯、桃金娘烯醇、α,α,4-三甲基-2,4-环己二烯-1-甲醇、α-萜品醇为葵花蜜的特征性挥发物质，其中4-萜品醇是最显著的特征性挥发物质；3-苯基丙烯醛、3-苯基-2-丙烯醇为棉花蜜的特征性挥发组分。

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SPME-GC-MS Analysis of Volatile Compounds from Four XinJiang Monofloral Honey

SU You-zhi1，XIE Li-qiong1，WANG Qiang2，ABDULLA，LI Guan1,*
(1. College of Life Science and Technology, Xinjiang University,.. 830046, China；2. Physico-chemical Measurment Center, Xinjiang University,830046, China)

Volatile components in 4 kinds of monofloral hoeny from oleaster, sunflower, rape and cotton were analyzed by solid phase microextraction (SPME) followed by gas chromatography and mass spetrometry (GC-MS). A total of 144 volatile compounds were identified in 39 kinds of honey. Linalool, 2-(1,1-dimethylethyl)-cyclohexanol and diphene were the characteristic compounds in oleaster honey; cedrol was the characteristic compound in rape honey; 4-terpineol, 9-(3,3-dimethylepoxyethyl-2-alkyl)-2,7-dimethyl-nona-2,6-enol, 2-camphene, 1-methyl-4-isopropenyl benzene, myrtenol, α,α,4-trimethyl-2,4-cyclohexadiene-1-methanol and α-terpineol were the characteristic compounds in sunflower honey; 3-phenyl acrolein and 3-phenyl-2-allyl alcohol were the characteristic compounds in cotton honey.

solid-phase microextraction (SPME)；monofloral honey；volatile compounds；gas chromatography and mass spetrometry (GC-MS)

TS207.3

A

1002-6630(2010)24-0293-07

2010-02-23

新疆维吾尔自治区自然科学基金项目(200821102)

粟有志(1984—)，男，硕士研究生，研究方向为植物生物技术。E-mail：suyouzhi1110@163.com

李冠(1949—)，男，教授，硕士，研究方向为植物生理生化。E-mail：guanli@xju.edu.cn