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常见蜜源植物花卉成分分析

2019-09-24童万民孙晓明袁建锋

安徽农业科学 2019年15期

童万民 孙晓明 袁建锋

摘要[目的]通过对常见蜜源花卉的成分分析,为其高效利用提供依据。[方法]采用水蒸气蒸馏法提取茉莉花中的挥发油,超声波辅助萃取蜜源花粉中的多不饱和脂肪酸,气相色谱-质谱联用(GC-MS)法对茉莉精油及不饱和脂肪酸进行成分分析,索式抽提花卉黄色素,并测定其稳定性。[结果]茉莉精油中苯甲酸-3-己烯酯为主要成分,其次是芳樟醇;蜜源花粉中含有丰富的多不饱和脂肪酸PUFAs,且来源广泛;油菜花黄色素具有较高的稳定性。[结论]蜜源植物花卉(花粉)是一类重要的植物资源,具有开发利用的广阔空间。

关键词 蜜源花卉;水蒸气蒸馏;多不饱和脂肪酸;成分测定

中图分类号 S897+.1文献标识码 A

文章编号 0517-6611(2019)15-0205-03

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.15.056

开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Abstract[Objective]Through the analysis of the composition of common honey flower, it provides a basis for its efficient use.[Method]The volatile oil in jasmine was extracted by steam distillation, the polyunsaturated fatty acids were extracted by ultrasonic wave, and the components of jasmine essential oil and unsaturated fatty acid were analyzed by gas chromatographymass spectrometry (GC-MS).The flower yellow pigment was extracted and the stability was measured.[Result]The main component of jasperic acid in the jasmine essential oil, followed by linalool;honey source pollen was rich in polyunsaturated fatty acid PUFAs, and the source was wide;rape yellow pigment has high stability.[Conclusion]The nectar plant flower (pollen) is an important plant resource with a broad space for development and utilization.

Key words Honey source flower;Steam distillation;Polyunsaturated fatty acid;Composition determination

作者简介 童万民(1968—),男,浙江兰溪人,农艺师,从事农技应用与推广工作。*通信作者,讲师,博士,从事食品生物加工技术研究。

收稿日期 2019-02-24

蜜源植物是指所有能为蜜蜂、蛾类、蝶类、鸟类等采蜜动物提供花蜜、蜜露和花粉的植物,涉及许多科、属、种,是优良的生物资源,具有巨大的潜在利用价值,如观赏价值、食用价值、原料价值、文化价值等[1],同时它对调节生态环境也具有重要作用。

蜜源植物花卉(花粉) 含有挥发性化合物、不饱和脂肪酸、酚酸类、生物碱及色素等主要的化学物质,是蜜蜂在蜜源识别过程中的信号来源[2]。这些物质多数都具有重要的生理功能,如蜜源花卉中的挥发性化合物具有极强的消毒特性和渗透性,可以通过人体皮肤、黏膜等吸收,产生适度的刺激作用,促进免疫功能提高,调节神经平衡,增强人体抵抗力。有研究表明,蜜源花卉挥发性化合物具有杀菌、减压、调节、疗养、治病等多重功效,是極具应用价值的物质[3];生物碱则是一类含氮有机化合物,具有显著的药理活性,如镇痛、止咳、平喘、抗菌、解痉等作用[4];α-亚麻酸、DHA、EFA等多不饱和脂肪酸也具有提高智力、提高免疫力、调节血脂、抗癌、抗氧化等功效[5];色素不仅可以作为饲料、食品、药品及化妆品的添加剂,还具有重要的生理作用。如叶黄素是一种性能优异的抗氧化剂,具有预防人体因器官衰老而引起的系列疾病[6]、预防及治疗视网膜黄斑退化而导致的失明[7]、防治因肌体衰老而引起的心血管硬化和冠心病[8]。

由此可见,蜜源花卉具有重要的应用价值。目前,我国对蜜源花卉的利用途径大多都仅作为观赏性植物,其综合开发利用不高,因此,利用现代先进加工设备与技术,深度开发蜜源花卉及花粉具有巨大的经济价值及重要的意义。笔者以常见蜜源花卉 (花粉) 为原料,水蒸气蒸馏法提取精油,超声波辅助萃取法提取多不饱和脂肪酸及常温乙醇浸提法提取叶黄素,并探讨其主要组成成分和抗氧化性,为蜜源花卉的综合开发利用提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

茉莉花,兰溪市花卉种植基地采集;荷花蕊、金盏菊、油菜花、玉米花粉、荷花花粉、虞美人花粉、油菜花粉、益母草花粉、茶叶花粉等6种花粉,于兰溪黄店周边自行采集。

1.2 仪器与试剂

水蒸气蒸馏仪,安徽科腾试验设备有限公司;旋转蒸发仪RE-5210,上海振捷实验设备有限公司;紫外可见分光光度计T9CS,北京谱析通用仪器有限责任公司;1027HTD型超声波仪,深圳科利尔超声波有限公司;Agilent 7890A-5975C型气相色谱-质谱联用仪,美国Agilent科技有限公司。分析纯试剂无水乙醇、浓硫酸、二氯甲烷、无水硫酸钠、正己烷、甲醇等均购自国药集团化学试剂有限公司。

1.3 精油提取

取60 g剪碎的花瓣,加入500 mL蒸馏水,水蒸气蒸馏提取4 h。0.01 mL茉莉精油置于1 mL二氯甲烷中将其充分溶解,再加入无水硫酸钠于样品中至硫酸钠晶体无结块后用0.22 μm滤膜过滤,进行GC-MS分析[9]。

1.4 不饱和脂肪酸PUFAs的提取

称取10 g粉碎后的花粉,加入120 mL无水乙醇,在25 ℃条件下浸泡16 h,超声辅助萃取1 h (40 kHz,30 ℃)。过滤所得清液进行真空浓缩,即得油状粗脂肪。粗脂肪酸0.2 g置于15 mL浓度为1%的硫酸甲醇溶液中并充分振荡,50 ℃水浴1 h,加入15 mL正己烷剧烈振荡1 min,静置15 min后取上层液1 mL用0.22 μm滤膜过滤,进行GC-MS分析[9]。

1.5 黄色素的提取

1 g的荷花蕊、金盏花以及油菜花,剪碎后装入滤纸筒,放入索氏抽提器中,采用溶剂法[10]回流提取3 h,得到黄色素提取液,并进行稳定性测试。

2 结果与分析

2.1 茉莉精油成分分析 试验提取的茉莉精油为蛋黄色半透明油状液体,具有浓郁的芳香,主要为酯类和醇类,通过酶促作用,香型可有清香向浓郁转变[11]。GC-MS分析及测定的主要成分如图1和表1所示。

10C14H12O2苯甲酸苄酯

由图1可知,苯甲酸-3-己烯酯含量最多,是茉莉精油的主要成分,其可用于具有果香的日化品及食用香精配方中。芳樟醇属于链状萜烯醇类,因来源不同具有不同的香气,用于合成香精、香料行业(FEMA 2635),同时也是合成异植物醇、VE、VK的原料。另外,苯甲基乙酸酯、α-金合欢烯、反式-金合欢醇、反式-橙花叔醇、苯甲酸-3-己烯酯、α-毕橙茄醇和苯甲酸苄酯等成分均有报道,而反式-6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯-1-炔鲜见报道,可用于制备食用香精反式-6,10-二甲基-5,9-十一碳双烯-2-酮。因此,茉莉精油不仅具有挥发性香气,可用于物质的增香,同时还能用于制备食用香精。

2.2 蜜源花粉中PUFAs成分分析

蜜源花粉中提取脂肪酸GC-MS分析结果如表2所示。花粉中共检测到8种脂肪酸成分,每种花粉中均含有α-亚麻酸和棕榈酸;其中不饱和脂肪酸亚油酸、亚麻酸对心脑血管疾病、 糖尿病和癌症均具有预防甚至是治疗的作用。因此,从GC-MS分析结果来看,蜜源植物花粉是PUFAs的良好来源,某些种类 (如亚麻酸、亚油酸等) 含量丰富,利用过程中可以减少饱和脂肪酸的摄入。另外,开发利用的原料多属于蜜源花粉,通过蜜蜂的传花授粉,可以增加农产品的产量及改善农产品的品质,值得大力研究开发。

2.3 黄色素提取及稳定性分析

2.3.1 热稳定性分析。

黄色素提取液于不同温度下(55、65、75 ℃) 加热处理60 min,前后对比其在最大吸收波长418 nm下的吸光度,其结果如图2所示。由图2可知,3种黄色素对温度的敏感性不同,金盏菊黄色素随着温度的升高而降低,说明金盏菊提取的黄色素相对热稳定性较差,而荷花蕊及油菜花在65 ℃下相对较稳定,到75 ℃时会被破坏,造成吸光度的下降,因此,对于黄色素的提取及加工利用过程中应考虑合适的温度条件。

2.3.2 氧化剂对色素稳定性的影响。

配制含不同浓度的H2O2色素溶液,在室温条件下,放置0.5、1.0和2.0 h,在418 nm下测定吸光度,结果如表3所示。由表3可知,3种不同花卉黄色素对氧化剂H2O2的抵抗能力有所不同,随着H2O2浓度的增加或者处理时间的增加,金盏菊和荷花蕊的黄色素吸光度均呈下降趋势,而油菜花的黄色素相对较为稳定,吸光度维持在1.000左右。

3 结论与讨论

通过水蒸气蒸馏法、超声辅助萃取法和索氏抽提法分别获取了茉莉精油、蜜源花粉PUFAs及不同花卉黄色素,并对其相关成分分析,考察不同来源的黄色素的热稳定性和氧化剂对稳定性的影响。结果表明,茉莉精油中苯甲酸-3-己烯酯为主要成分,其次是芳樟醇;蜜源花粉中含有丰富的多不饱和脂肪酸PUFAs,且来源广泛;油菜花黄色素具有较高的稳定性。

茉莉精油中的主要成分为苯甲酸-3-己烯酯,可用于果香的日化品及食用香精中,但据文献报道,其含量随花期的变化而变化[11]。

PUFAs具有重要的生理保健作用,其主要来源于深海鱼油和大麦胚芽油,原料在一定程度受限制,而蜜源花粉中含有丰富PUFAs,对于寻找新的PUFAs资源具有重要的意义。

黄色素对于食品工业具有重要意义,如视黄醇,可以有效地预防眼部疾病。该研究对3种不同来源的花卉黄色素进行提取及稳定性研究,结果发现油菜花黄色素对于温度或氧化剂具有较强的稳定性,但缺少对油菜花黄色素成分的分析,无法具体说明是何物质,因此,在后继研究中,需对油菜花黄色素进一步分析,确定其主要成分及结构特征。

47卷15期童万民等 常见蜜源植物花卉成分分析

参考文献

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