GC/MS法結合保留指數分析杜松籽油中香味成分

李源棟 段焰青 劉秀明 冒德壽 夏建軍 張翼鵬 者 為

(云南中煙工業有限責任公司技術中心，昆明 650202)

GC/MS法結合保留指數分析杜松籽油中香味成分

李源棟 段焰青 劉秀明 冒德壽 夏建軍 張翼鵬 者 為

(云南中煙工業有限責任公司技術中心，昆明 650202)

采用氣質聯用(GC/MS)對杜松籽油中香味成分進行分析，結合質譜庫檢索，保留指數比對，分析并確定了67個化合物，同時利用峰面積歸一化法計算了各成分相對含量，占杜松籽油香味成分86.45%，另外，通過香氣分析，確定了杜松籽油關鍵香氣成分：α-松油醇、芳樟醇、乙酸龍腦酯、α-蒎烯、β-蒎烯、檸檬烯、月桂烯、β-石竹烯、長葉烯、莰烯等，結果表明，利用保留指數來鑒別同系物及同分異構體，提高了對杜松籽油成分定性準確性。

杜松籽油 GC/MS 香味成分 保留指數

杜松，又名崩松、棒兒松、刺柏。灌木或喬木，系園柏亞科檜屬裸子植物，其同屬有10余個種，廣泛分布于我國臺灣, 云南等10多個省、地區，其中云南中部、北部及西北部都有。杜松具有較高醫用價值，在治療麻疹、皮膚疥癬及高燒感冒等疾病效果較顯著。其根、樹干、種子、葉常被用于提取精油，因其具有獨特萜氣香、果香、花香，略帶涼氣，藥草、松針樣氣息，已經被GB 2760—2014食品安全國家標準 食品添加劑使用標準批準為允許使用的食品香精，常被用于化妝品和增強時尚飲料及酒類口感與香味[1-6]。目前鮮見關于杜松籽油香味成分及香氣評價報道，同時，針對天然提取香源料中應用保留指數法對其色譜分析結果進行鑒定報道較少[7]。本文通過質譜庫檢索，結合保留指數輔助定性，對杜松籽油中香味成分進行研究，較好地鑒別了同分異構體或同系物，避免了在定性過程中出現誤判，提高了定性的準確性，另外，對杜松籽油香味成分進行香氣特征評價，確定了其關鍵香氣成分，該法為以后杜松籽油產品開發和質量控制提供了參考。

1 材料及方法

1.1 試驗材料

1.1.1 原料及試劑

正構烷烴C7～C30：Sigma-Aidrich公司。

1.1.2 主要儀器及設備

Agilent 7890A/5975C：美國安捷倫科技有限公司；電子天平：瑞士Mettler Tloede公司；移液器：德國Eppendorf公司。

1.2 儀器工作條件

1.2.1 色譜條件

RXi-5sil MS石英毛細管柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm)，載氣為氦氣(純度為99.999%)，流速：1.0 mL/min。升溫程序：初始溫度60 ℃，保持6 min；以3 ℃/min速率升溫至180 ℃；再以10 ℃/min速率升溫至230 ℃，保持10 min。進樣口溫度：250 ℃，進樣量：1.0 μL，分流比：10∶1，溶劑延遲6 min。

1.2.2 質譜條件

離子源：電轟擊電離(EI)源；離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；電離能量：70 eV；傳輸線溫度：280 ℃；掃描范圍(m/z)：40～450，質譜檢索庫：Nist11譜庫。

1.2.3 定性定量方法

杜松籽油經過GC/MS分析后，通過Nist11質譜庫進行自動檢索，然后利用自主開發的保留指數軟件計算出各成分保留指數，將軟件計算的保留指數與ESO精油數據庫中保留指數進行比對(可接受誤差不超過3%)，對其各成分進行定性，之后采用色譜峰面積歸一化法計算出各成分相對百分含量。

2 結果與討論

2.1 杜松籽油香味成分分析

杜松籽油經GC/MS檢測所得到總離子流色譜圖見圖1，采用Nist11質譜庫進行檢索后與ESO香精保留指數進行對比對其定性，利用面積歸一化計算出杜松籽油各成分相對百分含量，結果見表1所示。

圖1 杜松籽油氣相色譜/質譜總離子流色譜圖

通過質譜庫檢索和人工圖譜解析，結合保留指數比對，分析并確定了67個化合物，占杜松籽油中成分86.451%，其中醇類13個(3.117%)，醛類2個(0.275%)，酮類3個(0.161%)，酯類4個(0.617%)，烷烯烴類37個(81.299%)，其他化合物8個(1.021%)。主要化學成分(百分占比大于0.6%)：α-蒎烯(26.746%)、β-蒎烯(19.728 %)、檸檬烯(18.487%)、月桂烯(3.934%)、β-石竹烯(3.460%)、長葉烯(1.897%)、α-松油醇(1.492%)、莰烯(1.122%)、α-石竹烯(0.860%)、α-杜松烯(0.706%)、萜品油烯(0.693%)。

2.2 杜松籽油香氣評價

杜松籽油具有獨特的萜氣香、果香、花香，略帶涼氣，藥草、松針氣息，常被用于化妝品和增強時尚飲料及酒類口感與香味。因其成分復雜，各種成分對整體香味貢獻值不一樣，因此對杜松籽油香味成分進行香氣特征評價，分析其關鍵致香成分，能夠為其產品質量控制提供科學依據，也為廣大調香工作者提供參考，評價結果見表2、表3。

表1 GC/MS 方法對杜松籽油香味成分的定性結果

表1(續)

注：保留指數(計算值)由自主開發的保留指數軟件計算而得，保留指數(引用值)采用文獻[8]的數據。

表2 香氣評價

表2(續)

表3 致香成分

從香氣評價結果看出：α-松油醇、芳樟醇，使其帶有較濃醇香、甜香、花香；蒎烯、檸檬烯、月桂烯、石竹烯、長葉烯、莰烯，使其具有萜氣香氣、涼氣；乙酸龍腦酯使其具有藥草香、松香、松針氣味。萜氣香、涼氣香、甜香、松針香組合在一起構成了杜松油特征香氣。

2.3 杜松籽油致香成分在食品中的安全性分析

食用香精中成分安全性分析一般以美國和歐盟的禁限用物質名單及FEMA 限量標準為依據，據此規定，能有效指導杜松籽油在食用香精中的使用。杜松籽油所含致香成分限量標準見表4。

根據美國和歐盟的禁限用物質名單及FEMA 限量標準，杜松籽油致香成分油明確限量，考慮到食品安全性，調香工作者在追求產品香韻同時，更應關注其限用量，以便在保證產品安全前提下，產品質量不受影響。

表4 杜松籽油中所含致香成分及其限量標準

2.4 保留指數在定性鑒定中的應用

天然香原料中成分及其復雜，存在大量同分異構體或同系物，僅采用質譜庫檢索定性，往往會出現定性結果不準確[9]。ESO精油數據庫數據收錄了大量香精香料保留指數，本文經質譜庫檢索后，利用ESO精油數據庫進行輔助定性，能夠提高天然化合物定性準確性，減少了誤判和錯判, 表5列舉了保留指數用于杜松籽油香味成分定性鑒定的2個實例。

表5 保留指數在杜松籽油香味成分鑒定中的應用實例

對檢索出的67個化合物進行定性分析時，發現許多同分異構體和同系物若僅用質譜庫檢索定性會難以判定甚至誤判，如表5所示，石竹烯、蒎烯通過質譜檢索，兩者相似度較接近，難以確認其構型，比對保留指數，可確認為β-石竹烯、α-蒎烯。此外，(E)-松香芹醇、α-松油醇、α-咕巴烯等化合物的定性必須經保留指數輔助方可進一步確認化合物結構式。通過保留指數比對，準確性地判定了同系物、同分異構體，為杜松籽油成分剖析及開發應用提供了科學依據。

3 結論

利用GC/MS對杜松籽油香味成分進行了分析，并用峰面積歸一化法計算各成分相對含量，通過質譜庫檢索，保留指數比對，分析并確定了67個化合物，占杜松籽油香味成分86.45%，采用保留指數來鑒別同系物及同分異構體，提高了對杜松籽油中香味成分定性的準確性。通過香氣分析，確定了杜松籽油中關鍵致香成分：α-松油醇、乙酸龍腦酯、α-蒎烯、β-蒎烯、檸檬烯、月桂烯、β-石竹烯、長葉烯、莰烯等。

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Analysis of Aroma Components in Juniperberry Oil by GC/MS Combined with Retention Index

Li Yuandong Duan Yanqing Liu Xiuming Mao Deshou Xia Jianjun Zhang Yipeng Zhe Wei

(Technology Center, China Tobacco Yunnan Industrial Co.,Ltd., Kunming 650202)

The aroma components of Juniperberry oil were analyzed by GC/MS, and the peak area normalization method was used to calculate the relative content of each component. With the mass spectrometry library search, 67 compounds which account for 86.45% in the aroma components of juniperberry oil, were identified by using retention index. By aroma analysis, the key aroma compositions of the juniperberry oil were determined (α-terpineol, linalool, bornyl acetate, α-pinene, β-pinene, limonene, myrcene, β-caryophyllene, longifolene, camphene, et al). The results showed that the cis(trans)-isomers isomers were confirmed by using retention index, and the accuracy of compound qualitative analysis in juniperberry oil was improved, and the results provided the theoretical basis for the development and application of juniperberry oil.

juniperberry oil, GC/MS, aroma components, retention index

TS225.3

A

1003-0174(2016)12-0147-06

云南省科技廳項目(重點新產品開發計劃引導類工業[2014]01號),中國煙草總公司科技項目 (1102014 02040)

2015-04-23

李源棟，男，1985年出生，碩士，香精香料成分檢測

者為，男，1975年出生，高級工程師，天然香原料開發