香柠檬油挥发性成分的GC-TOFMS分析

徐杨斌，王凯，朱瑞芝，冒德寿，李智宇，唐辉（.昆明理工大学化学工程学院，云南昆明650500；.红塔烟草（集团）有限责任公司技术中心，云南玉溪65300）

香柠檬油挥发性成分的GC-TOFMS分析

徐杨斌1，2，王凯2，*，朱瑞芝2，冒德寿2，李智宇2，唐辉1
（1.昆明理工大学化学工程学院，云南昆明650500；2.红塔烟草（集团）有限责任公司技术中心，云南玉溪653100）

摘要：利用气相色谱/飞行时间质谱，对香柠檬油的挥发性成分进行了分析，并用峰面积归一化法计算了各成分的相对含量。通过质谱库检索，保留指数比对，分析并确定出香柠檬油中的53个成分，占香柠檬油挥发性成分的98.24%。香柠檬油的主要成分为β-蒎烯（17.59%）、乙酸芳樟酯（15.25%）、对伞花烃（12.83%）、γ-萜品烯（10.96%）、柠檬烯（6.29%）、萜品油烯（5.10%）、α-蒎烯（4.53%）、芳樟醇（3.80%）、月桂烯（2.98%）、α-萜品醇（2.40%）、乙酸香叶酯（2.26%）、对甲基苯异丙醇（1.76%）、橙花醇乙酸酯（1.67%）、邻伞花烃（1.54%）、醋酸辛酯（1.27%）、α-萜品烯（1.04%）、桉叶油醇（1.04%）、β-石竹烯（1.01%）等。其中，萜类化合物及其衍生物共40个，占香柠檬油挥发性成分的81.97%。对香柠檬油中的主要挥发性成分的香气进行了分析，为产品开发和调香提供了指导。

关键词：香柠檬油；气相色谱；飞行时间质谱；挥发性成分；保留时间指数

香柠檬为芸香科柑桔属，采用冷榨果皮的方法可制得香柠檬油，得油率约0.4%～0.5%。香柠檬油在常温状态下呈黄绿色或草绿色液体，具有清香带甜的果香、药香、膏香，可用于调配柑桔、生梨等果香型食用香精[1]。香柠檬油是香水香精中最常用的天然香原料之一，在调香中应用其优美清新的甜香，即便使用量较大，香气效果也表现良好，同时可增加香精香韵的明亮和清新感。香柠檬油是唯一的一个柑橘类精油中（+）-柠檬烯不占主导成分的精油，主要用于食品、日化等行业[2]。

保留时间指数法是目前使用广泛的分析定性方法，由于香柠檬中的萜类化合物及其衍生物存在一些同分异构体，仅用质谱库检索和匹配度定性会出现多种可能性，使化合物的定性不准确，借助保留指数定性可提高其定性准确性。

目前，国内外对香柠檬油的研究主要集中在精油的提取方法、检测方法、医药功能等方面[3-6]，而对香柠檬油香气成分的报道相对较少[7]。本文采用气相色谱/飞行时间质谱法，结合保留时间指数法，对香柠檬油的挥发性成分进行了分析研究，提高了天然香原料中化合物定性的准确性，对香柠檬油中的主要挥发性成分的香气进行了分析，为产品开发和调香提供了指导。

1　材料与方法

1.1材料、试剂与仪器

香柠檬油：华宝香料集团股份有限公司；氯仿、甲醇、正己烷均为色谱纯：购自百灵威科技有限公司；正构烷烃C7-C30：购自Sigma-Aidrich公司。Selectable Pegasus4DGC-TOF/MS气相色谱/质谱联用仪：美国LECO公司。

1.2方法

1.2.1香柠檬油的GC/TOFMS分析

香柠檬油用CH3OH：CHCl3（1∶4）混合溶液稀释成质量分数为5%的溶液，进样前所有样品均用0.45μm有机相滤膜过滤，直接进样进行GC/TOFMS分析。色谱条件：DB-5MS+DG色谱柱（60m×0.25mm×0.25μm），载气为氦气，流量：1.0mL/min。升温程序：初始温度60℃，以1.75℃/min的速率升温至180℃，保持2min，再以4℃/min的速度升温至220℃，保持15min。进样口温度：250℃，进样量：1.0μL，分流比：10：1，溶剂延迟300 s。质谱条件：电子轰击离子源（EI），电离能量：70 eV；离子源温度：200℃；传输线温度：250℃；扫描范围（m/z）：40～450，采集速率10 spec/s，质谱检索图库：Wiley9N谱库、Nist08谱库。

1.2.2保留指数测定

正构烷烃C7-C30用正己烷稀释成质量分数为5%的溶液，用0.45μm有机相滤膜过滤，按1.2.1节条件进行色谱分析，利用Pegasus4D工作站将自动计算出保留指数。

1.2.3定性方法

采用GC/TOFMS法分析香柠檬油中的挥发性成分，通过Nist08和Wiley9N质谱库自动检索，扣除柱流失和溶剂残留后，比对ESO精油数据库的保留指数（可接受误差不超过3%）后对其定性，并以面积归一化法确定了各组分的相对百分比含量。

2　结果与分析

2.1香柠檬油的挥发性成分

经分析鉴定，香柠檬油中的挥发性成分见表1，香柠檬油的气相色谱/飞行时间质谱的总离子流色谱图见图1。

表1　GC/TOFMS法对香柠檬油挥发性成分的定性结果Table1　GC/TOFMSmethod for qualitative resultsofvolatile com ponentsin bergamotoil

续表1 GC/TOFMS法对香柠檬油挥发性成分的定性结果Continue table 1　GC/TOFMSmethod for qualitative resu ltsof volatile com ponents in bergamotoil

从表1和图1可知，香柠檬油中共鉴定出53个挥发性化合物，占香柠檬油挥发性成分的98.24%。其中，醇类14个，酸类1个，杂环类1个，醛类4个，酯类及内酯类8个，酮类4个，烷烯烃类22个，其它类化合物1个；主要成分为β-蒎烯、乙酸芳樟酯、对伞花烃、γ-萜品烯、柠檬烯、萜品油烯、α-蒎烯、芳樟醇、月桂烯、α-萜品醇、乙酸香叶酯、对甲基苯异丙醇、橙花醇乙酸酯、邻伞花烃、醋酸辛酯、α-萜品烯、桉叶油醇、β-石竹烯等化合物。萜类化合物及其衍生物共40个，占香柠檬油挥发性成分的81.88%。β-蒎烯、乙酸芳樟酯、对伞花烃、γ-萜品烯、柠檬烯等也是构成天然香料的重要香气成分，是香料工业中重要的萜类物质。

2.2主要成分的香气评价

香柠檬油具有清香带甜的果香、药香、膏香，用于调配柑桔、生梨等果香型的食用香精和烟用香精。现代调香行业内，香柠檬油与大多数天然精油或合成香料均有极佳的谐调性，主要用于食品、烟草、化妆品等行业。

β-蒎烯具有干木香，树脂香、松香、似松脂的味道。乙酸芳樟酯具有花香、甜香、柑桔香和梨香的香气特征。对伞花烃具有强烈的萜烯样的特征气息和氧化柠檬油的香韵。γ-萜品烯具有使人清新的柑桔香和药草香。柠檬烯具有烷烃气息、柑橘香和松香。萜品油烯具有甜香、松香、微有茴香、有悦人的气息。α-蒎烯具有干木香、树脂香、松香、似松脂的味道。芳樟醇具有花香、木香、微弱的柑橘香、花甜香味。月桂烯具有树脂香、萜烯香、膏香味、药草味和柑桔味。α-萜品醇具有甜香、铃兰花香、白柠檬香，稀释后的甜味很强。乙酸香叶酯具有果香、花甜香、玫瑰香，稀释后似苹果香。橙花醇乙酸酯具有强烈的果甜香味和花香味。醋酸辛酯有较浓的类似橙花和茉莉花香气。醋酸辛酯主要用作溶剂，是GB 2760-2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》中规定允许使用的食用香料，主要用以配制桃子、草莓、树莓、樱桃、苹果、柠檬和柑橘类香精。α-萜品烯具有令人提升的柠檬香和柑桔香，具有萜烯香。桉叶油醇有樟脑气息和清凉的草药味道，是薰衣草油和穗薰衣草油的固有成分之一，也是配制这类精油必用的香料。适量用于药草型如薰衣草、新刈草和香薇型香精中，有增加成鲜的效果。用于药皂、喷雾剂或化妆品香精和其他卫生用品，如牙膏等，有杀菌作用。工业制品中可用作不良气息的掩盖剂，也用于食用香精。β-石竹烯具有干木香、辛香、弱的木香味、略有苦味。

图1　香柠檬油的气相色谱/飞行时间质谱的总离子流色谱图Fig.1　Total ion currentchromatogram ofGC/TOFMSof bergamotoil

3　结论

建立了香柠檬油的气相色谱/飞行时间质谱指纹图谱，利用质谱比对法和保留指数法共定性了53个化合物，主要物质是β-蒎烯、乙酸芳樟酯、对伞花烃、γ-萜品烯、柠檬烯、萜品油烯、α-蒎烯、芳樟醇、月桂烯、α-萜品醇、乙酸香叶酯、对甲基苯异丙醇、橙花醇乙酸酯、邻伞花烃、醋酸辛酯、α-萜品烯、桉叶油醇、β-石竹烯等。对香柠檬油中的主要挥发性成分的香气进行了分析，本研究为香柠檬油的成分剖析及开发应用提供了数据参考。

参考文献：

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[2]林翔云.调香术[M].第2版.北京:化学工业出版社,2008:24-58

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[6]Sanguinetti M,Posteraro B.In vitro activity of Citrus bergamia (bergamot)oil against clinical isolates of dermatophytes[J].Journal of AntimicrobialChemotherapy,2007(2):305-308

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[10]Leffingwell&Associates.Flavor-base 2010-Tabacco Edition[DB/ CD]

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.22.034

收稿日期：2014-02-28

基金项目：云南中烟工业有限责任公司资助项目（2013FL10）

作者简介：徐杨斌（1989—），男（汉），硕士，主要从事香精香料分析研究。

*通信作者：王凯（1977—），男（汉），博士，主要从事烟用香精香料研究。

Analysis of Volatile Componentsof Bergamot Oil by GC/TOFMS

XUYang-bin1，2，WANGKai2，*，ZHURui-zhi2，MAODe-shou2，LIZhi-yu2，TANGHui1
（1.FacultyofChemical Engineering，KunmingUniversityof Scienceand Technology，Kunming650500，Yunnan，China；2.Research and DevelopmentCenter，Hongta Tobacco（Group）Co.，Ltd，Yuxi653100，Yunnan，China）

Abstract：The volatile components of bergamotoilwere analyzed by using of gas chromatography/time-offlightmass spectrometry，and the peak area normalizationmethod wasused to calculate the relative content of each component.With themass spectrometry library search，53 compoundswhich account for 98.24%in the volatile components of bergamot oil，were identified by using reference literature and retention index.Beta-Pinene（17.59%），linalyl acetate（15.25%），para-cymene（12.83%），gamma-terpinene（10.96%），limonene（6.29%），terpinolene（5.10%），alpha-pinene（4.53%），linalool（3.80%），myrcene（2.98%），alpha-terpineol（2.40%），geranyl acetate（2.26%），p-cymenol（1.76%），nerylacetate（1.67%），orthocymene（1.54%），octyl acetate（1.27%），alpha-terpinene（1.04%），1，8-cineole（1.04%），betacaryophyllene（1.01%）were themain components.Among them，40 componentswere terpenoidsand their derivatives，which account for 81.97%in the volatile components of bergamotoil.The aroma ofmain volatile componentsofbergamotoilwasanalyzed，and itprovided guidance for productdevelopmentand flavouring.

Key words：bergamot oil；gas chromatography；time-of-flightmass spectrometry；volatile components；retention index