不同地域生姜挥发油的化学成分比较

2023-07-09杨诗敏何林煜

食品安全导刊 2023年16期

杨诗敏，何林煜

（广东源泉生物有限公司，广东汕头 515000）

生姜是姜科姜属多年生草本植物的根茎，作为一种传统农作物在我国广泛种植，在我国中部、南部各省区广为栽培[1]。生姜性味温，具有解毒、解表散寒、化痰止咳等多种功效，可用于治疗肠炎、痢疾等，喝生姜红糖水可治疗感冒，生姜还有“呕家圣药”之称[2]。生姜在食品工业中被作为辛香料广泛使用，同时具有重要的药用价值[3-4]。为了解不同地域生姜挥发油是否有差异，本文利用气相色谱-质谱法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）分离测定来自山东、云南、安徽3 个不同区域种植产出的生姜中挥发油化学成分，并进行比较，为生姜挥发油质量控制和加工利用提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

采购挑选完整、无虫病害的安徽生姜、山东生姜、云南生姜。无水乙醇（色谱纯）；超纯水；无水硫酸钠。

气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）8860-5977B，安捷伦有限公司；水蒸气蒸馏装置；运邦YB-2500A 型高速多功能粉碎机，永康速锋工贸有限公司。

1.2 样品处理

将处理干净的生姜切片，用多功能粉碎机粉碎，用挥发油提取装置蒸馏提取生姜挥发油，物料比为1 ∶10，蒸馏2 h，挥发油经无水硫酸钠干燥。取得到的挥发油0.1 mL，加入色谱纯无水乙醇稀释溶解至100 倍，混匀，吸取1.0 mL 至进样瓶中，待GC-MS 测试。

1.3 仪器条件

1.3.1 色谱条件

色谱柱为HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；载气为高纯氦气（99.999%），恒定流速1 mL·min-1；进样口温度为250 ℃；进样方式是分流模式，分流比为40 ∶1；进样量为1 μL；柱温为二阶程序升温：初始温度为50 ℃，保持1 min，以2 ℃·min-1的升温速率升至160 ℃，保持5 min，以10 ℃·min-1的升温速率升至250 ℃，保持20 min。

1.3.2 质谱条件

色谱/ 质谱接口温度（MSD 传输线温度）为300 ℃；四极杆温度为150 ℃；离子源温度为230 ℃；电离方式是EI 电离，电子能量70 eV；数据采集扫描类型是全扫描（SCAN），扫描范围为33 ～550m/z。

2 结果与分析

按1.3 气相色谱-质谱仪的分析条件，对已稀释好的姜油待测溶液由气相色谱仪的自动进样器进样，质谱端分析响应，得到生姜精油的总离子流图，总离子流图中各个色谱峰经过质谱扫描后得到化学成分的色谱图，由数据分析化学工作站结合标准谱库图数据库进行检索，并对质谱图进行综合分析，山东、云南、安徽3 个产地的生姜挥发油鉴定出的化学成分及含量见表1。

表1 不同地区生姜挥发油化学成分及含量

由表1 可见，山东、云南、安徽3 个不同产地的生姜挥发油分别鉴定出42、44、43 种成分，组分相对含量分别为81.88%、81.68%、79.51%，三者共有的主成分基本相同，但含量具有差异。山东生姜挥发油相对含量较高的组分（含量大于5%）有α-姜烯（26.06%）、α-姜黄烯（10.45%）、β-倍半水芹烯（9.87%）、β-红没药烯（7.78%）、β-水芹烯（7.61%）、莰烯（5.10%）；云南生姜挥发油相对含量较高的组分（含量大于5%）为α-姜烯（25.34%）、α-姜黄烯（9.55%）、β-倍半水芹烯（9.14%）、β-红没药烯（6.50%）、β-水芹烯（8.20%）、莰烯（6.42%）；安徽生姜挥发油相对含量较高的组分（含量大于5%）是α-姜烯（27.55%）、α-姜黄烯（8.24%）、β-倍半水芹烯（8.75%）、β-红没药烯（6.72%）、β-水芹烯（6.33%）、莰烯（5.50%）。

3 种生姜挥发油中都以α-姜烯含量最高，分别达到26.06%、25.34%、27.55%，安徽生姜挥发油中的α-姜烯含量最高，云南生姜挥发油中姜烯含量少。生姜挥发油的主要成分是姜烯、桧烯、水芹烯、莰烯等萜烯类化合物，该类化合物挥发性强，具有强烈的辛辣味[5]。由表1 可知，山东生姜精油中萜烯类化合物有19 种，占挥发油总量的63.05%，醛类化合物有5 种，占挥发油总量的2.48%，醇类化合物有11 种，占挥发油总量的4.21%；云南生姜精油中萜烯类化合物有19 种，占挥发油总量的62.97%，醛类化合物有5 种，占挥发油总量的2.47%，醇类化合物有11 种，占挥发油总量的4.91%；安徽生姜精油中萜烯类化合物有19 种，占挥发油总量的62.01%，醛类化合物有5 种，占挥发油总量的2.53%，醇类化合物有11 种，占挥发油总量的5.01%。不同区域产出的生姜提取出的挥发油化学成分及含量都有差异。