源自2種香料植物蜂蜜的理化性質及揮發性成分分析

李雪 楊明華 匡海鷗

摘要：對2種香料植物蜂蜜即香葉天竺葵（Pelargonium graveolens L. Herit）蜂蜜和美國薄荷（Monarda didyma L.）蜂蜜的理化性質進行初步檢測，采用氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）法分析其揮發性成分，并將其理化性質和揮發性成分與常見的苕子（Vicia cracca L.）蜜進行比較分析。結果表明，3種蜂蜜理化指標均符合國家標準，均未檢出麥芽糖、BFF酶、SMR、SMB、BS、SMX及抗生素殘留，苕子蜜的果糖、葡萄糖、還原糖含量高于香葉天竺葵蜂蜜和美國薄荷蜂蜜。通過對其揮發性成分進行分析發現，香葉天竺葵蜂蜜中共有11類37種揮發性成分，其中烷類含量最高，占香葉天竺葵蜂蜜揮發性成分總量的17.470 5%，桉樹腦、丙氧基-8-柏木烷、反式-二甲基-四氫-5，6-2H-吡喃-2-酮、正丙基、草酸、單酰胺、戊酯、2，3-二氫-4-甲基-呋喃、1，6-二甲基-4-（1-甲基乙基）-萘、6-異丙基-1，4-二甲基萘等7種物質為其特有的揮發性成分;美國薄荷蜂蜜共有9類35種揮發性成分，其中酯類含量最高，占美國薄荷蜂蜜揮發性成分總量的0.351 7%，六甲基-環三硅氧烷、順-氯拉倫堿、順式-α-三甲基-2-呋喃甲醇、5-乙烯基四氫呋喃、α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]縮水甘油、反式芳樟醇氧化物、順式-芳樟醇、2，6，6-三甲基-2-環己烯-1，4-二酮、6-乙烯基四氫-2，2，6-三甲基-2H-吡喃-3-醇、三醋酸甘油酯等9種物質為其特有的揮發性成分。

關鍵詞：香葉天竺葵蜂蜜;美國薄荷蜂蜜;苕子蜜;揮發性成分;GC-MS;理化性質

中圖分類號： TS207.3 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）12-0233-05

蜂蜜是由蜜蜂采集植物的花蜜、分泌物或蜜露，經充分釀造而貯藏在巢脾內的天然甜物質[1-2]。蜂蜜的釀造過程和化學成分復雜，主要由蜜源植物所決定[3-4]，糖類是蜂蜜的主要成分[5]，因蜂蜜是由蜜蜂釀造的天然物質，除糖類物質外，還含有蛋白質、氨基酸、有機酸、維生素、礦物質、酶類、色素和芳香物質等多種生物活性物質，它們賦予蜂蜜多種保健功能。然而，市面上的蜂蜜質量參差不齊，有不少不法商販利用了蜂蜜主要成分是糖類這一特點，用糖水、糖漿、香精香料等人工合成物質勾兌蜂蜜，這種蜂蜜起不到任何保健作用;還有一些商販利用價格低廉的雜花蜜冒充價格較高的單花蜜，這些制假的手段讓人無從分辨市面上的蜂蜜品質。蜂蜜的揮發性成分決定了蜂蜜的風味，由于蜜源植物的不同，不同蜂蜜的揮發性物質有所差異，因此，揮發性成分是區分蜂蜜種類和鑒別蜂蜜品質的重要標準之一[6]。

國外對于單花蜂蜜的揮發性成分研究較早，主要研究不同蜜源蜂蜜的特征香氣成分，相對來說，國內對于單花蜂蜜揮發性成分的研究較少，國內外對蜂蜜揮發性成分的研究主要集中在特征成分的確定上[7]。已有至少400種物質從不同蜂蜜的揮發性組分中檢測出來，然而蜂蜜的種類繁多，不斷有新的揮發性成分被發現和報道[8]。有些物質反復在某些特定蜜源中被檢測出來，可作為特征標記物質用于鑒定特定蜜源蜂蜜[9]。蜂蜜的香氣是由蜂蜜中極微量的物質所共同形成的[10]，并不是所有揮發性成分都對蜂蜜香氣有影響，而是由其嗅覺的閾值決定，所以即使某些成分的含量很低，也可能對蜂蜜的香氣影響重大[11]。蜂蜜的致香成分主要來源于植物成分、被蜜蜂轉換的植物成分和蜜蜂直接產生的成分[10]，其中蜜源植物對蜂蜜的香味影響最大[12]。

香葉天竺葵（Pelargonium graveolens L. Herit）屬牻牛兒苗科天竺葵屬[13-14]，植株基部木質化，密被光澤的柔毛，有香味，莖葉可以提取精油[15-16]。香葉天竺葵為一種重要的香料植物[17-18]，關于香葉天竺葵的產品報道多集中在香料和精油方面[18-19]。美國薄荷（Monarda didyma L.）別稱馬薄荷，屬多年生草本植物，原產美洲，我國各地園圃有栽培[20]，可用于泡茶、煎煮、燒烤、生食、腌漬、醬料，也可用于殺菌、沐浴、薰香[21]，制成藥膏治療皮膚疹，吸入蒸氣可緩解感冒癥狀，常被添加于護發用品中。迄今為止，以香葉天竺葵和美國薄荷為蜜源植物生產蜂蜜的報道僅見于筆者所在實驗室[22]，但關于香葉天竺葵蜂蜜和美國薄荷蜂蜜理化性質及揮發性成分的研究尚未見報道，本研究對其作檢測分析并與常見的苕子蜜進行比較，以期能找到香葉天竺葵蜂蜜、美國薄荷蜂蜜特有的揮發性成分，為后續這2種蜂蜜的開發和利用奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和儀器

香葉天竺葵蜂蜜、美國薄荷蜂蜜取自云南省石林印象煙莊，苕子蜜和野壩子（Elsholtzia rugulosa Hems L.）蜜分別取自云南省尋甸回族彝族自治縣和云南省祥云縣。

香葉天竺葵蜂蜜、美國薄荷蜂蜜的理化性質和揮發性成分于2017年5—8月分別在浙江杭州、云南昆明進行分析。

氣相色譜-質譜聯用儀（HP7890A/5975C），購自美國Agilent公司;磁力加熱攪拌器（Corning PC-420D），購自美國康寧公司;分析天平（AB-204），購自Mettler Toledo公司;固相微萃取頭（75 μm Carboxen-PDMS，黑色），購自美國Supelco公司。

1.2 氣相色譜-質譜聯用條件

毛細管柱：DB-5MS（30.00 m×0.25 mm×0.25 μm）;進樣口溫度：280 ℃;載氣：He;流速：1.0 mL/min;分流比為 10 ∶ 1;氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）接口溫度：280 ℃;升溫梯度：初始溫度50 ℃，保持 2 min，以10 ℃/min升溫至 140 ℃，保存1 min，再以10 ℃/min升溫至280 ℃，保存 1 min;離子源：電子轟擊電離（EI）源;電子能量：70 eV;離子源溫度：230 ℃;掃描范圍：29～350 amu;標準圖譜庫：NIST05a、Wiley275標準譜庫。

1.3 試驗方法

稱取樣品1.0 g于20 mL頂空瓶中，加入0.1 g NaCl，再加入1 mL去離子水。將頂空瓶放置于60 ℃水浴鍋中，將固相微萃取頭置于頂空瓶中進行萃取，萃取時間為30 min。之后將固相微萃取頭插入氣相色譜進樣口進樣，時間為2 min，經氣相色譜分離后用質譜鑒定，并經NIST05a、Wiley275標準譜庫進行檢索，揮發性物質的含量為峰面積歸一化百分含量，若不特別說明，匹配度均大于60。

2 結果與分析

2.1 理化性質

如表1所示，香葉天竺葵蜂蜜、美國薄荷蜂蜜和苕子蜜中均未檢出麥芽糖、呋喃果糖酶檢測（BFF）酶、大米糖漿標志物（SMR）、甜菜糖漿標志物（SMB）、甜菜糖漿（BS）、糖漿標志物檢測（SMX）、四環素族、大環內酯類、雙氫鏈霉素。美國薄荷蜂蜜淀粉酶值明顯高于香葉天竺葵蜂蜜及苕子蜜。苕子蜜的果糖、葡萄糖、還原糖含量均高于香葉天竺葵蜂蜜和美國薄荷蜂蜜。

香葉天竺葵蜂蜜果糖、葡萄糖含量分別為31.91%、27.31%，口感香甜，磺胺類、硝基咪唑類、四環素族、氯霉素、鏈霉素、雙氫鏈霉素和氟喹諾酮類物質均未檢出，美國薄荷蜂蜜果糖、葡萄糖含量分別為34.42%、30.30%，口感香甜，硝基咪唑類、四環素族、鏈霉素、雙氫鏈霉素和氟喹諾酮類物質均未檢出。苕子蜜果糖、葡萄糖含量分別為39.60%、35.42%，口感香甜，雙氫鏈霉素、磺胺類、四環素族物質未檢出。

2.2 揮發性成分

蜂蜜揮發性成分種類和含量是衡量蜂蜜品質的重要指標之一[6]，本研究通過氣相色譜-質譜聯用法對香葉天竺葵蜂蜜、美國薄荷蜂蜜和苕子蜜揮發性成分進行分析。由圖1、圖2、圖3及表2、表3可知，香葉天竺葵蜂蜜揮發性成分共有11類37種，包含醇類6種、醛類6種、烷類5種、酯類4種、苯類3種、苯酚類3種、烯類3種、萘類2種、酸類2種、酮類1種及其他類別2種，其中含量最高的是烷類，占香葉天竺葵蜂蜜揮發成分總含量的17.470 5%。美國薄荷蜂蜜揮發性成分共有9類35種，包括醇類8種、醛類5種、烷類6種、酯類6種、苯酚類1種、酸類2種、呋喃類1種、酮類2種及其他類別4種，其中含量最高的是酯類，占美國薄荷蜂蜜揮發性成分總含量的0351 7%。苕子蜜揮發性成分共有10類35種，包含烷類7種，醛類5種、酯類6種、醇類4種、酮類4種、苯酚類2種、烯類2種、酸類2種、苯類1種和其他類別2種，其中含量最高的是烷類，占苕子蜜揮發性成分總含量的 0.404 5%（3種蜂蜜每類成分具體含量見表3）。香葉天竺葵蜂蜜、美國薄荷蜂蜜和苕子蜜揮發性成分種類差別較大，其中3種蜂蜜共同含有的物質是乙醇、二氯甲烷、己烷等。

3 討論

香葉天竺葵蜂蜜、美國薄荷蜂蜜和苕子蜜中均未檢出麥芽糖、BFF酶、SMR、SMB、BS、SMX、四環素族、大環內酯類、雙氫鏈霉素以及其他致癌物質。美國薄荷蜂蜜淀粉酶值明顯高于香葉天竺葵蜂蜜及苕子蜜。苕子蜜的果糖、葡萄糖、還原糖含量均高于香葉天竺葵蜂蜜和美國薄荷蜂蜜。香葉天竺葵蜂蜜、美國薄荷蜂蜜和苕子蜜中均含有豐富的果糖和葡萄糖，口感香甜。

從試驗結果可知，香葉天竺葵蜂蜜物質種類較美國薄荷蜂蜜和苕子蜜更為豐富，同一保留時間下，美國薄荷蜂蜜相對于香葉天竺葵蜂蜜和苕子蜜出峰更少。香葉天竺葵蜂蜜中含有37種11類揮發性成分，其中烷類含量最高，占總量的 17.470 5%，醇類次之，占總量的11.207 0%。美國薄荷蜂蜜中含35種9類揮發性成分，其中酯類含量最高，占總量的0351 7%，醇類次之，占總量的0.342 3%。苕子蜜中有35種10類揮發性成分，烷類和醇類是含量較高的2種物質，分別占總量的 0.404 5% 和0.376 2%，相比香葉天竺葵蜂蜜，美國薄荷蜂蜜和苕子蜜整體揮發性成分種類較少。

Alissandarkis等認為，當某種物質僅在一種單花蜜中出現或在其他單花蜜中含量較少時，可以認為該化合物是這種蜂蜜的獨有揮發性物質[23]。香葉天竺葵蜂蜜、美國薄荷蜂蜜分別與苕子蜜、野壩子蜜（數據未列出）揮發性成分比較，同時分別與油菜（Brassica napus L.）蜜、洋槐（Robinia pseudoacacia L.）蜜、椴樹（Tilia tuan Szyszyl.）蜜[7]、沙棗（Elaeagnus angustifolia L.）蜜、葵花（Helianthus annuus L.）蜜、棉花（Gossypium spp.）蜜[24]、野桂花（Osmanthus yunnanensis P. S. Green）蜜[25]、雪脂蓮[Vicia tetrasperma （L.） Schreber]蜜、檸檬（Citrus limon L.）蜜、菊花（Dendranthema morifolium Ramat.）蜜、枇杷（Eriobotrya japonica Lindl.）蜜、益母草（Leonurus japonicas Houtt）蜜[26]、桉樹（Eucalyptus robusta Smith）蜜和荔枝（Litchi chinensis Sonn.）蜜[27]進行比較，發現桉樹腦、丙氧基-8-柏木烷、反式-二甲基-四氫-5，6-2H-吡喃-2-酮、正丙基、草酸、單酰胺、戊酯、2，3-二氫-4-甲基-呋喃、1，6-二甲基-4-（1-甲基乙基）-萘、6-異丙基-1，4-二甲基萘為香葉天竺葵蜂蜜特有的揮發性成分;六甲基-環三硅氧烷、順式-α-三甲基-2-呋喃甲醇、5-乙烯基四氫呋喃、α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]縮水甘油、反式芳樟醇氧化物、順式-芳樟醇、2，6，6-三甲 基-2-環己烯-1，4-二酮、6-乙烯基四氫-2，2，6-三甲基-2H-吡喃-3-醇、三醋酸甘油酯為美國薄荷蜂蜜特有的揮發性成分。通過對比發現，野壩子蜜、油菜蜜、洋槐蜜、椴樹蜜、檸檬蜜、荔枝蜜、沙棗蜜、葵花蜜、棉花蜜等常見蜂蜜含有的共同揮發性成分為乙醇、苯甲醇、辛酸、壬醛、苯乙醛，其中乙醇和苯乙醛為香葉天竺葵蜂蜜、美國薄荷蜂蜜、野壩子蜜、油菜蜜、洋槐蜜、椴樹蜜、檸檬蜜、荔枝蜜、沙棗蜜、葵花蜜、棉花蜜共有的揮發性成分。香葉天竺葵蜂蜜有較好的口感和特有的區別于苕子蜜、油菜蜜、洋槐蜜、椴樹蜜、沙棗蜜、葵花蜜、棉花蜜、雪脂蓮蜜、檸檬蜜、菊花蜜、枇杷蜜、益母草蜜、桉樹蜜、荔枝蜜和野桂花蜜的揮發性成分7種;美國薄荷蜂蜜有區別于苕子蜜、油菜蜜、洋槐蜜、椴樹蜜、沙棗蜜、葵花蜜、棉花蜜、雪脂蓮蜜、檸檬蜜、菊花蜜、枇杷蜜、益母草蜜、桉樹蜜、荔枝蜜、野壩子蜜和野桂花蜜的揮發性成分9種。

不是所有的揮發性成分都是致香成分，通過比較指紋圖譜數據庫中已收錄GC-MS譜圖的香原料數據后發現，在香葉天竺葵37種揮發性成分中屬于致香物質的為癸醛、糠醛、壬醛;在美國薄荷蜂蜜35種揮發性成分中屬于致香物質的為反式芳樟醇氧化物、順式-芳樟醇、糠醛。

通過對比香葉天竺葵精油揮發性成分[28]與香葉天竺葵蜂蜜中揮發性成分發現，檸檬烯在精油中含量為0.44%，在蜂蜜中含量為0.001 75%，為香葉天竺葵精油與香葉天竺葵蜂蜜共有揮發性成分。通過對比美國薄荷精油揮發性成分[29]與美國薄荷蜂蜜中揮發性成分發現，順式-芳樟醇在精油中含量為 0.54%，在蜂蜜中含量為0.003 8%，為美國薄荷精油與美國薄荷蜂蜜共有揮發性成分，同時也為致香成分。

4 結論

通過測定香葉天竺葵蜂蜜、美國薄荷蜂蜜的理化性質發現，2種蜂蜜均未檢出麥芽糖、BFF酶、SMR、SMB、BS、SMX、四環素族、大環內酯類、雙氫鏈霉素。利用氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）法測定香葉天竺葵蜂蜜、美國薄荷蜂蜜的揮發性成分，并與苕子蜜、野壩子蜜及其他已有報道測定揮發性成分的常見蜂蜜進行對比，發現桉樹腦、丙氧基-8-柏木烷、反式-二甲基-四氫-5，6-2H-吡喃-2-酮、正丙基、草酸、單酰胺、戊酯、2，3-二氫-4-甲基-呋喃、1，6-二甲基-4-（1- 甲基乙基）-萘、6-異丙基-1，4-二甲基萘為香葉天竺葵蜂蜜37種揮發性成分中特有的揮發性成分;六甲基-環三硅氧烷、順式-α-三甲基-2-呋喃甲醇、5-乙烯基四氫呋喃、α-甲基-α-[4-甲基-3-戊烯基]縮水甘油、反式芳樟醇氧化物、順式-芳樟醇、2，6，6-三甲基-2-環己烯-1，4-二酮、6-乙烯基四氫-2，2，6-三甲基-2H-吡喃-3-醇、三醋酸甘油酯為美國薄荷蜂蜜35種揮發性成分中特有的揮發性成分。癸醛、糠醛、壬醛為香葉天竺葵蜂蜜揮發性成分中的致香成分;反式芳樟醇氧化物、順式-芳樟醇、糠醛為美國薄荷蜂蜜揮發性成分中的致香成分。

綜合前人已有研究，香葉天竺葵為廣泛使用的香料植物[18-19]，美國薄荷在前人已有報道中也多為香料植物[21]，筆者所在實驗室之前的研究表明，香葉天竺葵也可作為蜜源植物[23]，香葉天竺葵和美國薄荷在開發利用及產品加工上仍有很大空間。

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