百香果果皮精油提取及香气成分分析

李程勋 李爱萍 徐晓俞 郑开斌

摘 要：【目的】提取百香果果皮精油，检测鉴定其香气成分，探讨百香果果皮精油的开发应用前景。【方法】通过水蒸气蒸馏法对百香果果皮精油成分进行提取，利用固相微萃取技术对样品进行采集，气相色谱-质谱（GC-MS）法和计算机谱库对样品成分进行分离分析，结合人工谱图解析对百香果果皮精油成分进行鉴定。【结果】共检测出263种化学成分，通过面积归一化法确定了各化学成分的百分比含量，进一步归类得出：烃类相对含量为31.05%，酯类30.46%，酸类20.88%，醇类7.46%，醛类3.76%，酮类1.54%。百香果果皮精油中含有大量香气成分物质，包括己酸己酯、己酸叶醇酯、丁酸辛酯、丁酸叶醇酯、月桂酸乙酯、香茅醇、薄荷醇等。【结论】对精油成分进行分析，得出了百香果果皮精油香气成分丰富，不仅具有苹果、梨、橙子、甜瓜、柠檬、桃子、樱桃、柑橘、椰子等多种水果的香气成分，还具有多种草香、花香、坚果香、酒香和药香等香气成分，可以将百香果果皮精油制成香料，应用于食品、保健食品、化妆品中。

关键词：百香果果皮;精油成分;GC-MS分析;香气成分

中图分类号：TS 255文献标识码：A文章编号：1008-0384（2019）04-495-07

Abstract： 【Objective】Essential oil was extracted from peels of passion fruits， and its aromatic compounds determined for potential applications. 【Method】The essential oil was obtained using a steam extraction， and the volatiles collected by the solid phase micro extraction and analyzed by GC-MS with the aid of NIST/WILEY followed by verification with reference database. 【Result】A total of 263 chemicals were detected that consisted of alkanes （31.05%）， esters （30.46%）， acids （20.88%）， alcohols （7.46%）， aldehydes （3.76%）， and ketones （1.54%）. The aromatics were hexyl caproate， hexanol hexanoate， octyl butyrate， geranyl butyrate， dodecanoic acid-ethyl ester， citronellol， menthol， etc. 【Conclusion】In addition to the aromas of apple， pear， orange， melon， lemon， peach， cherry， citrus， and coconut， a variety of flavoring elements in grass， flower， nut， wine， and medicine were also existed in the essential oil. It appeared that the passion fruit peels could be utilized as raw material for making spices， food ingredients， health food， and/or cosmetics.

Key words：passion fruit peel; volatile compounds; GC-MS; aromatics

0 引言

【研究意義】百香果又名西番莲，是西番莲科西番莲属藤本植物[1]。百香果具有很高的营养价值和药用价值[2-4]，目前百香果主要用于鲜食和果汁制作[5]，由于其独特的风味[6]，市场需求量逐年上升，具有极大的市场潜力[7]，近年来在福建等地区大规模推广种植百香果[8]。百香果果皮与果实质量占比约50%～55%，市场中的百香果果皮一般作为废物处理，造成了极大的浪费，本研究通过提取百香果果皮精油，检测其香气成分，探讨百香果果皮精油的开发利用价值，为百香果果皮的应用提供参考依据。【前人研究进展】关于百香果自然香气成分的研究报道已有很多，主要采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法和气相色谱-质谱法测定百香果果实[9]、果肉[10]、果汁[11]、果粉[12]等香气成分，以及果汁香精油[13]、果籽油[14-15]挥发性成分。【本研究切入点】前人对于百香果精油的研究主要集中在百香果全果、果汁和果籽自然香气上，未见百香果果皮精油提取及香气成分分析方面的研究。【拟解决的关键问题】以百香果果皮为研究对象，提取百香果果皮精油，对百香果果皮香气成分进行分析，分析香气成分的差异，并进一步与已经作为香料开发的其他水果果皮香气成分做比较，分析百香果果皮的开发利用价值。

1 材料与方法

1.1 仪器和材料

1.1.1 试验仪器

气相色谱质谱联用仪（GCMS-TQ8040，日本岛津公司）;手动SPME迸样器、固相微萃取头（50/30 μm DVB/CAR/PDMS，美国Supelco公司）;顶空萃取瓶（20 mL，美国Agilent公司）;挥发油提取器（100 L，福州法莫优科机械科技有限公司）。

1.1.2 试验材料

成熟的百香果果皮（紫香1号，2018年10月10日取自福建龙岩）。

1.2 试验方法

1.2.1 百香果果皮精油提取

取新鲜的百香果，清洗干净，对半切开，将果囊掏挖干净，将剩余的百香果果皮置于挥发油提取罐中，通入水蒸气蒸馏2 h，静置一段时间待油水分离器中油和水分离完全后，将百香果果皮精油分离出来。

1.2.2 SPME萃取和GC-MS分析方法

（1）将固相萃取头置于丙酮中浸泡 30 min;

（2）将固相萃取头接在气相色谱进样口老化30 min（老化温度250℃）;

（3）移取5 mL百香果果皮挥发油置于20 mL顶空萃取瓶中，插入老化好的固相萃取头吸附30 min（吸附温度60℃）;

（4）将吸附完成后的固相萃取头插入气相色谱-质谱联用仪进样口中解吸附3 min（250℃），并进行数据采集。GC条件：Rxi-5Sil MS色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）;程序升温：柱温50℃维持2 min后，以5℃·min-1升温至180℃，再以20℃·min-1升温至280℃，维持2 min;载气为纯氦气，流量1 mL·min-1，分流比10∶1;进样量1 μL。质谱条件：EI源（70 eV），接口温度280℃，离子源温度200℃，质谱扫描范围35～550 aum。

1.3 数据处理和分析

挥发油各成分经过气相色谱-质谱分离，通过计算机谱库（NIST/WILEY）检索和分析，结合相关文献资料进行人工谱图分析，最终确定挥发油各个化学成分，采用峰面积归一化法得到各成分的相对含量。

2 结果与分析

通过GC-MS法得到的百香果果皮精油总离子流图见图1;经过计算机谱库及人工分析共检测出的百香果果皮精油化学成分263种，对其成分进行分类，见图2;进一步对其含量进行排序，列举出含量高于0.1%的化学成分，见表1。

由图2可以看出，百香果果皮精油的成分主要由烃、酯、酸、醇、醛、酮等多种化学物质组成，其中烃类相对含量为31.05%，酯类30.46%，酸类20.88%，醇类7.46%，醛类3.76%，酮类1.54%。表1中酯类的种类最多，有40种;烃类次之，有25种，其中烯烃类物质有17种;醇类14种;醛类9种;酸类6种;酮类5种。从表1还可以看出，百香果果皮精油成分中棕榈酸和正五十四烷含量很大，这可能与百香果的果酸及百香果果皮的蜡质层有关，百香果果皮精油还含有己酸己酯、己酸叶醇酯、丁酸辛酯、丁酸叶醇酯、月桂酸乙酯、香茅醇、薄荷醇等大量香气成分物质。

3 讨论与结论

3.1 百香果果皮精油的香气成分分析

本研究提取的百香果果皮精油共检测鉴定出263种化学成分，主要含有己酸己酯、丁酸辛酯、叶醇酯、苯甲醛、十六酸、糠醛等香气成分，与前人研究中不同提取方法提取不同品种的百香果主要香气成分一致。韩素芳等[9]通过固相微萃取-气相色谱-质谱联用仪对百香果香气成分进行分析，共检出63种化合物，鉴定出39种类，主要的香气成分有丁酸乙酯、己酸己酯、己酸乙酯、丁酸己酯、丁酸辛酯等;孔永强等[10]采用热脱附-气相色谱/质谱联用技术对云南产紫果百香果香气进行测定，得出百香果果肉中的丁酸酯和己酸酯可能是百香果果实的主要特征挥发物类型;陈玲等[16]通过CH2Cl2浸提，取浓缩液进行GC-MS测定，得出了海南百香果的香气成分，并对百香果果皮及果肉的香气成分进行了对比，结果表明，百香果果肉主要致香成分为己酸己酯、丁酸乙酯、叶醇酯、己酸乙酯、乙酸乙酯等果香、清香、焦甜香化合物，百香果果皮主要致香成分为苯甲醛、叶醇、己醇、十六酸等青滋、清甜香化合物;王文新等[17]采用水蒸气蒸馏法结合CH2Cl2浸提对西双版纳紫果百香果的主要致香成分进行研究，结果表明紫果果肉主要致香成分为苯甲醇、苯甲醛、十六酸、松油醇等，果皮主要致香成分为苯甲醇、苯甲醛、十六酸、角鲨烯等。韩素芳等[9]和孔永强等[10]主要测定分析百香果的自然香气，并未提取分离出百香果的香气成分;陈玲等[16]和王文新等[17]通过有机溶剂萃取得到百香果挥发性成分，本研究通过水蒸气蒸馏法直接提取得到百香果果皮精油，得到的挥发性成分更为绿色安全无毒，且与前人的试验结果相比，本研究提取得到的百香果果皮精油香气成分更为丰富。

3.2 百香果果皮精油的开发利用价值

在百香果果皮挥发油成分中，己酸己酯具有水果香气和嫩荚青刀豆样香气[18];己酸叶醇酯具有苹果-梨样香气[19];丁酸辛酯具有类橙子气味、欧芹和甜瓜样香气;丁酸叶醇酯有水果-玫瑰香味;水杨酸己酯有青草香味，是配制康乃馨、馥奇、素心兰等花香型香精的修饰剂，常用作化妆品香料的定香剂;苯甲酸苄酯具有清淡的类似杏仁的香气;月桂酸乙酯具有花果香气;癸酸乙酯有果香和酒香香气，有梨和白兰地似的香韵;双戊烯有柠檬香味;苯甲醛具有苦杏仁、樱桃及坚果香[20];十四醛三聚物具有鸢尾似桃子香气;2-十一烯醛具有蜡香、柑橘香、青香;2-十三烷酮呈蜡香、壤香、乳品和椰子香气，带坚果和药草气味;香茅醇具有甜玫瑰香[21];橙花叔醇具有甜清柔美的橙花香气[22]，可用于配制玫瑰型、紫丁香型等香精，持久性好，有一定的协调性能和定香作用;薄荷醇具有薄荷香气。因此可以看出，百香果果皮不仅具有苹果、梨、橙子、甜瓜、柠檬、桃子、樱桃、柑橘、椰子等多种水果的香气，还具有多种草香、花香、坚果香、酒香和药香等香气成分。

百香果果皮精油的香气成分丰富，目前以果皮为原料开发出香料的水果主要有柑橘类、苹果、葡萄、椰子、芒果等[23]，这些已开发的香料特征香气成分较为单一，百香果果皮精油的特征香气成分较为多元。可见百香果果皮精油在香料开发上具有极大的发展空间。

以百香果果皮为原料，利用水蒸氣蒸馏法提取百香果精油，精油较为完整地保留了百香果的“百”种香味。百香果果皮精油香气成分丰富，可以将百香果精油作为一种调香剂，可以单独使用也可以和各种精油复配调出多种类型的香气。可以将百香果果皮精油加入饮品、食品中，制作成饮料、糖果、糕点等，也可以将百香果果皮精油加入保健食品、化妆品中，制作成水果类型保健食品、水果类型化妆品，比如现在很流行的水果面膜中就可以加入百香果果皮精油，使其香味更加吸引顾客。

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（责任编辑：黄爱萍）