不同种类柑橘精油香气成分分析

钟炼军，钱 敏，任文彬 ，任玉婷，白卫东

（1. 广州百花香精香料公司，广东广州 510370；2. 仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东省岭南特色食品工程技术研究中心，广东广州 510225）

柑橘精油是天然香料精油中的一大类，无色透明，具有诱人的橘香味，还具有祛痰、止咳、平喘、促进胃肠蠕动、促进消化液分泌、镇痛、溶解胆结石、抗菌消炎和去除自由基等作用[1-2]，在食品和化妆品行业具有广泛的应用价值[3-5]。

黄远征等人[6]研究出不同品种的柑橘果皮精油主要化学成分都是柠檬烯，但品种不同含量有所差异。除了柠檬烯以外，不同植物精油中还含有不同的特征成分。例如，甜橙油中的δ-3-蒈烯和甜橙醛、酸橙油中乙酸芳樟醋、柚子油中的圆柚酮、柠檬油中的柠檬醛（橙花醛和香叶醛之和）、宽皮柑橘油中的百里香酚等。这些特征成分含量虽少，但对精油的质量有较大的影响，同时还对精油掺假的检出和植物种的鉴定有重要作用。

我国是仅次于美国和巴西的第三大柑橘生产国，生产柑橘油的原料充足，但在品种和质量上与外国先进水平尚有较大差距。研究用GC-MS（Gas Chromatography-Mass Spectrometer） 法分析不同柑橘类精油香气成分，并对试验条件进行优化。以期通过研究国外生产的不同品种的柑橘精油的香气成分，为我国柑橘精油的进步提供参考。

1 材料与方法

柠檬精油：A公司阿根廷柠檬油、A公司意大利柠檬油、A公司加州柠檬油、E公司Lemon Italian、E公司Lemon Californian、E公司Lemon Arg；橙油：E 公司 Orange Valencia Type、E公司 Orange 5 Fold Brazil；青柠精油：E公司Lime Distilled Single Mexic Standard、E公司Lime Expressed Mexican；其他柑橘类精油：A公司墨西哥白柠檬油、E公司Grapefruit White Florida。

以上精油均为广东省岭南特色食品工程技术研究中心香精香料实验室提供。

6890-5973型气相色谱质谱联用仪，美国安捷伦科技有限公司产品；CAR/PDMS SPME SAAB-57318型萃取头，美国Supelco公司产品。

1.3.1 柑橘精油样品预处理

用1 000 μL的移液枪吸取1 mL的精油样品于15 mL透明顶空瓶中，再加入9 mL的超纯水，将放入转子，备用。

1.3.2 精油挥发性成分的萃取

恒温磁力搅拌器设定40 ℃并预热，再将预处理好的样品放在恒温磁力搅拌器上10 min左右预热，最后插入气相进样针萃取15 min。

1.3.3 GC-MS分析条件

（1） 气相色谱条件。色谱柱为HP-5（30 m×0.32 mm，0.5 μm），载气为高纯度氦气，流速1.8 mL/min，色谱柱起始柱温为45 ℃，以10 ℃/min升到100 ℃，保持1 min，然后以 2 ℃/min升到150 ℃，保持1 min，再以10 ℃/min升到250 ℃。进样口温度250 ℃，无分流进样，检测器温度为230 ℃。

（2） 质谱条件。电离方式为EV，电子能量70 eV，灯丝发射电流为0.25 mA，离子源温度为230 ℃，接口温度为280 ℃，扫描质量范围为50～550 m/z。

（3） 挥发性化合物的定性。将样品挥发性化合物的气相色谱（GC） 谱图中洗脱峰的质谱与NIST（National Institute of Standards and Technology）Library数据库中已知化合物的质谱数据进行比较和匹配，选取化合物的鉴定原则为匹配度高于80（最大值为100）。

2 结果与分析

以E公司Orange 5 Fold Brazil为优化对象，优化试验方法的变量为样品萃取温度，萃取温度分别选取30，40， 50 ℃。

萃取温度30 ℃时总离子流图见图1，萃取温度40 ℃时总离子流图见图2，萃取温度50 ℃时总离子流图见图3，3个萃取温度峰个数对比见图4。

图1 萃取温度30 ℃时总离子流图

图2 萃取温度40 ℃时总离子流图

图3 萃取温度50 ℃时总离子流图

图4 3个萃取温度峰个数对比

由以上3个萃取温度下GC-MS图对比可知，30 ℃时GC-MS图的出峰很少，50 ℃时GC-MS图12 min以后的出峰减弱。故选择40 ℃为样品萃取温度。

以E公司Orange 5 Fold Brazil为优化对象，优化试验方法的变量为样品萃取头，萃取头分别选取65， 75， 100 μm。

萃取头65 μm时总离子流图见图5，萃取头75 μm时总离子流图见图6，萃取头100 μm时总离子流图见图7，3个萃取头峰个数对比见图8。

图5 萃取头65 μm时总离子流图

图6 萃取头75 μm时总离子流图

图7 萃取头100 μm时总离子流图

图8 3个萃取头峰个数对比

由以上3个型号的萃取头所得的GC-MS图对比可知，萃取头为65 μm与100 μm时的GC-MS图的出峰不如萃取头75 μm时丰满，故使用75 μm的萃取头。

采用GC-MS法分析检测12种柑橘精油中香气成分，经计算机质谱数据库检索与标准谱图解析并对照参考文献。

12种柑橘精油香气成分种类及含量比较见表1。

表1 12种柑橘精油香气成分种类及含量比较

（续表1）

从12种中分别鉴定出化合物102种挥发性成分，其中萜烯类43种、酯类11 种、醛类13 种、酮类12种、醇类23 种，化合物总体数目上差异不大，但不同品种精油中化合物具体含量差异较大。阿根廷柠檬简称阿根廷、意大利柠檬简称意大利、墨西哥白柠檬简称墨西哥、加州柠檬简称加州、Lemon Italian简称LI、Lemon Californian简称LC、Lemon Arg简称LARG、Lime Distilled Single Mexic Standard简称LDSMS、Lime Expressed Mexican简称LEM、Grapefruit White Florida简称 GWF、Orange Valencia Type简称OVT、恩格乐Orange 5 Fold Brazil简称O5FB。

12种精油中挥发性含量差异最大的为萜烯类，分别为75.02%，77.26%，79.44%，66.10%，76.99%，59.78%，43.24%，62.98%，58.10%，76.82%，66.66%，79.00%。萜烯类物质对精油的香气具有重要贡献。柠檬、橘子品种中化合物种类最多，含量也最高。对个体香气成分而言，相对含量较高的化合物有蒎烯、右旋萜二烯、双戊烯、蒈烯、萜品烯、没药烯。一些化合物在12个品种中含量差异甚大，有的甚至未检出，如香橙烯在Lime Expressed Mexican品种中含量为0.03%，而在其他11个品种中未检出，这些萜烯类化合物主要表现为柑橘精油的萜气。

酯类是12种精油中挥发性含量差异也较大，醇类是具有芳香的化合物，主要体现出香气如酒香、木香、清香等香气。加州柠檬中酯类含量最高，为2.11%，Orange Valencia Type中酯类含量最低（0.02%）。

醇类化合物是具有甘甜与助香剂的主要来源物质，醇类带来的芳香气味会使整个感官更加丰满，醇类化合物也是酯类化合物的前驱物质。醇类化合物的含量差别也较大，墨西哥白柠檬含量达9.59%，Lemon Arg含量最少为0.42%。

3 结论

采用固相微萃取、GC-MS联用法分析不同柑橘类精油香气成分，对样品处理方法进行了摸索，得出萃取温度40 ℃，萃取头为75 μm时萃取香气成分较好。采用上述方法，对12种柑橘精油中香气成分进行分析，共得出102种挥发性成分，其中萜烯类43种、酯类11 种、醛类13 种、酮类12种、醇类23 种，化合物总体数目上差异不大，但不同品种精油中化合物具体含量差异较大，12种精油中挥发性含量差异最大的为萜烯类，说明萜烯类物质对精油的香气具有重要贡献。柠檬、橘子品种中化合物种类最多，含量也最高。对个体香气成分而言，相对含量较高的化合物有蒎烯、右旋萜二烯、双戊烯、蒈烯、萜品烯、没药烯。一些化合物在12个品种中含量差异甚大，有的甚至未检出，如香橙烯在Lime Expressed Mexican品种中含量为0.03%，而在其他11个品种中未检出，这些萜烯类化合物主要表现为柑橘精油的萜气。醇类是具有芳香的化合物，主要体现出如酒香、木香、清香等香气。加州柠檬中酯类含量最高，为2.11%，Orange Valencia Type中酯类含量最低（0.02%）。