软枝乌榄果实挥发性成分研究
2021-04-10李欢欢赖俊芳吕镇城何含杰徐良雄彭永宏
李欢欢 赖俊芳 吕镇城 何含杰 徐良雄 彭永宏
(1 惠州学院生命科学学院 广东惠州 516007;2 中南林业科技大学生命科学与技术学院 湖南长沙 410004)
乌榄(Canarium pimelaLeenhouts.)属于橄榄科(Burseraceae)橄榄属(Canarium)常绿乔木,是华南地区特有水果。乌榄果肉味香美,可加工成榄角或盐渍水榄等可口佐膳小菜,榄角是烹调美味佳肴的理想配料,在广东已有一千多年的食用历史。据调查,广东和广西乌榄主产区共有农家乌榄品种200余个,如西山榄、车心榄、软枝榄、油榄、白露榄和石磡榄等,各品种果实的外形和呈香各具特色[1]。但目前,除西山榄外,鲜有其他品种乌榄香气成分的研究报道[2]。香气作为果品加工和鲜食品质的重要衡量指标,不仅反映果实的风味特点和成熟度,也是评价果实商品品质的重要指标,开展特色品种乌榄的香气成分研究,对进一步了解乌榄果实品质特点具有重要意义。软枝乌榄果形适中,口感好,是粤东地区受欢迎的重要农家品种之一。本研究以软枝乌榄果实为材料,分析其挥发性成分的组成和呈香特点,以期为其品质评价和特色产品开发提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 软枝乌榄
软枝乌榄于2019 年10 月采自广东揭西县,凭证标本(编号DZG-067)保存于惠州学院生命科学学院天然产物化学实验室。
1.1.2 主要仪器设备
顶空固相微萃取气质联用仪((HS-SPME-GCMS)),气相色谱-质谱联用仪为7890B-5977A(Agilent,USA),HP-5MS 色谱柱(30 m × 250 μm×0.25 μm)等。
1.2 方法
1.2.1 上样方法
软枝榄果肉磨碎后准确迅速称取2.0 g,置于20 mL 顶空瓶中,封口;采用顶空固相微萃取气质联用法(HS-SPME-GC-MS)测定,于60°C 顶空萃取(50 μm DVB/CAR/PDMS SPME fiber,Supelco),平衡30 min后上样,每个样品重复3 次。
1.2.2 GC条件
起始温度40℃,保留5 min;以5℃/min 升到190℃,保留2 min;再以10℃/min 升到220℃,保留5 min;进样口温度为250℃;流速为1 mL/min,载气为He气,不分流。
1.2.3 MS条件
电子轰击离子源,电子轰击能量为70 eV,离子源温度为230 ℃,传送接口温度为250 ℃,扫描范围50~500 m/z,MS四级杆温度150 ℃。
1.2.4 数据处理
采用面积归一化法进行定量分析,各分离组分相对含量=(分离组分的峰面积/总峰面积)×100%。香气成分的香味量化描述参考林翔云[3]的方法。
2 结果与分析
2.1 软枝榄果实挥发性成分的总离子流图
经GC-MS分析可知,从软枝乌榄果实中鉴定出59 种挥发性成分,占总峰面积96.95%,包括萜烯类、醇类、酯类、醛类、酮类等,其总离子图见图1。
图1 软枝乌榄果实挥发性成分的总离子流图
2.2 软枝榄果实挥发性成分的主要组成
各组分质谱经NIST 标准谱库检索及面积归一化法计算可知,软枝乌榄果实挥发性成分相对含量大于0.5%的化合物有14 种(表1),包括醇类(1 个)、萜烯类(13 个),占总挥发性成分相对含量的90.94%。从表1可以看出,软枝乌榄果实的主要挥发性成分为α-水芹烯(27.65%)、β-石竹烯(20.36%)、D-柠 檬 烯(17.97%)、α -蒎 烯(11.84%)和γ-榄香烯(4.18%)等。
表1 软枝榄果实中主要挥发性成分组成
2.3 挥发性芳香物质种类分析
在软枝乌榄果实的59 种挥发性成分中,具有香味的挥发性成分共32 种(图2)。其中,C15萜烯类化合物最丰富,有13 种;C10萜烯类次之,有10种。
萜烯类物质(23种):α-蒎烯、莰烯、α-松油烯、β-月桂烯、β-蒎烯、α-水芹烯、D-柠檬烯、β-水芹烯、α-金合欢烯、β-罗勒烯、γ-松油烯、别罗勒烯、δ-榄香烯、α-杜松烯、α-荜澄茄油烯、依兰烯、α-胡椒烯、β-榄香烯、γ-榄香烯、β-石竹烯、大根香叶烯、香橙烯、氧化石竹烯,这些成分的呈香类型涵盖了松香、木香、药香、辛香、果香、橘香、青香、兰花香和苯酚香等。
醇类物质(6 种):α-松油醇、芳樟醇、8-羟基对伞花烃、石竹烯醇、愈创醇、薄荷醇,主要呈药香、木香、冰凉香等。
醛类物质(2 种):2,4-癸二烯醛、壬醛,呈柑橘香、玫瑰香、青香、脂香、果香、鸢尾香等。
酯类物质(1 种):苯甲酸苄酯,呈苔藓香、香膏香、兰花香等。
图2 软枝榄果实中不同种类挥发性芳香物质的种类和数量
2.4 主要挥发性成分的气味ABC分析
以上结果表明,软枝乌榄果中含有丰富的挥发性芳香物质。为了更直观地表达其整体香韵,将每种香料物质气味的ABC 量化值和相对含量结合,绘制成香韵雷达图(图3)。软枝乌榄果实主要涵盖22 种香型,香味载荷最大的是松柏香,其次是柑橘香;此外,还有青香、药草香、铃兰花香、兰花香、辛香味、香膏香味、土壤香、玫瑰香和香膏香等,这些香味载荷都较大,可以将其视为构成软枝乌榄果实的主要香韵。
图3 软枝榄果实香韵分布雷达图
3 讨论与结论
HS-SPME-GC-MS 法具有简单、快速、灵敏的优点,在挥发性成分分析中被广泛应用。本研究运用该法从软枝乌榄果实中鉴定出挥发性成分59种,主要包括萜烯类、醇类、酯类、醛类、酮类等。其中,萜烯类最丰富,占总挥发性成分相对含量94%。
软枝乌榄果香气主要载荷从大到小依次为松柏香、柑橘香和木香,在食用时,软枝乌榄果带有明显的松柏香味,与香味分析结果相互印证。其中,对松柏香贡献最大的是α-蒎烯,其次是α-水芹烯以及γ-榄香烯;对呈柑橘香气贡献最大的是γ-榄香烯,其次是α-水芹烯和D-柠檬烯;对木香贡献最大的是β-石竹烯,其次是γ-榄香烯。以上这些化合物在多种天然精油中均有分布,在食品香精、生活用品、医药等领域应用广泛。α-蒎烯呈木香和松柏香,存在于菊花、桉树及流苏石斛等多种植物精油中,是松节油的有效成分,可用于日化品以及其它工业品的加香[4],具有抗肿瘤活性[5-7]、抗炎作用[8]和良好的抑菌活性[9]。γ-榄香烯存在于姜科植物温莪术(温郁金)、竹柏叶精油等,具有抗肿瘤作用[10]。α-水芹烯呈柑橘果香和胡椒辛香,存在于桉叶油、百里香和杜香等多种植物精油中,来源较多的是松属和杜香属植物[11-13],可用于食用香精,具有消炎、抗氧化和抑菌等功效[14-16]。β-石竹烯呈辛香和木香,分布于丁香叶挥发油、艾叶油、红花叶精油等,具有多种药理活性,如消炎、减轻脑缺血性中风损伤、抑菌等[17-19]。D-柠檬烯呈新鲜柑橘香,存在于柠檬、甜橙、柑桔等多种植物精油中,主要为柑橘类水果(特别是其果皮)、香料的天然成分,具有抗氧化、抗癌、抑菌等活性[20-24],在日化产品、食用香精等领域被广泛使用[25-26]。
本研究报道了软枝乌榄果实的挥发性成分,并分析其香韵特点。软枝乌榄果实挥发性成分的主成分明显,大部分为香料物质,香型种类多,香韵特色鲜明。其中,α-水芹烯含量超过27%,具备作为天然水芹烯来源的潜力。本研究可为乌榄资源的综合开发利用提供参考与科学依据。