6種食用芳香植物揮發性成分的GC-MS/GC-O分析

郭向陽

6種食用芳香植物揮發性成分的GC-MS/GC-O分析

郭向陽

（安徽農業大學 茶樹生物學與資源利用國家重點實驗室，合肥 230036）

揮發性成分是芳香植物具有多樣風味及香氣性能的物質基礎。為研究常見可食用芳香植物的揮發性成分及其風味特性的異同，構建特色芳香植物風味數據庫，利用氣相色譜-質譜聯用技術分析經頂空法萃取的6種食用芳香植物（薄荷、藿香、羅勒、丁香羅勒、香薷及密花香薷）的揮發性成分，經氣相嗅辨儀對其揮發性成分進行香氣描述分析，對比研究6種芳香植物揮發性成分的異同及香氣性能的差異。結果表明：6種芳香植物香氣主要由萜烯類、醇類、酮類、醛類成分組成，含有少量的酯類、雜環類及芳香族類化合物，多具有辛辣、刺激、樟腦樣香氣及清新的檸檬、柑橘風味。薄荷中以具花香和檸檬樣香氣的香葉醇、香茅醇及檸檬醛、香葉醛含量較多；藿香中以左旋薄荷酮及草蒿腦為主，具木香及大茴香似香氣特征；羅勒中丙烯酸酯和芳樟醇是其主體成分，辛辣味突出，花香顯；而丁香酚成就了丁香羅勒的主體風味，似丁香花香，具辛辣香氣；香薷中以具檸檬樣香氣的D-檸檬烯、檸檬醛、-萜品烯為主，檸檬醛和香葉醛為密花香薷的主體成分，整體偏辛辣，花香透，伴檸檬樣清新香氣。不同的揮發性成分，以一定的比例及含量組成呈現了芳香植物的特征香氣。研究結果可為特色芳香植物的品種選育、香氣品質提升及風味性能的研究提供科學數據參考。

揮發性有機物；風味；萃??；芳香植物；GC-MS；GC-O；頂空萃??；香氣描述

0 引 言

芳香植物是指植株的部分器官或植株全體均能夠散發香味的一類植物的總稱，其形態多樣，包括木本、灌木、藤本以及草本植物等[1]，常見的薄荷、羅勒、藿香等均屬于此類。

芳香植物除具有觀賞，藥用及深加工的價值外，還具有食用性能[2]，多具有芳香、辛味、涼感，以及或甜或刺激的風味，在西餐中使用較多，也多用于中餐涼菜的調制，增加食物的風味及口感，刺激食欲。日常飲食中，常用的芳香植物有薄荷，羅勒，藿香，丁香羅勒，香薷以及密花香薷等，多食用其葉及嫩莖，其特殊的辛辣風味，或如檸檬樣清新氣息，佐以花香或淡果甜香為伴，為菜肴的色、香、味增益不少。

薄荷、藿香、羅勒、丁香羅勒、香薷及密花香薷均可作為調料或芳香蔬菜使用，而且生理活性突出，具有抗炎、抑菌、抗氧化及抗病毒的功效，對相關病癥療效顯著，是一類藥食同源植物。薄荷（Briq.）能夠疏風散熱、發汗解表[3-5]；藿香（(Blanco) Bent.）對便秘、急性胃炎、功能性消化不良及腦卒中后遺癥流涎等具有較好的臨床療效[6]；羅勒（）對頭痛、咳嗽、便秘、腹瀉具有較好的療效，也多用于心血管疾病、腎臟故障等的治療[7-8]；丁香羅勒（L.）能夠調經補血、散瘀止痛、增強人體免疫力[9-10]；香薷（多為石香薷，）具化濕和中，利水消腫的功效，對于暑濕感冒，腹痛，泄瀉，嘔吐和水腫等具有較好療效[11-12]，被稱為“清暑之王”[13]；密花香薷（Benth.）有發散風寒、祛暑化濕的功效，對癱瘓、癆傷吐血、感冒及疫毒等癥具有較好療效[14-16]。

芳香植物的藥用性能及生理活性是建立在其理化成分的基礎上，尤其是揮發性成分的組成及含量，決定了芳香植物的風味呈現、理化功能的輸出，也是芳香植物具有誘食、刺激食欲功效的物質基礎[17-18]。之前的研究中，多聚集于芳香植物抑菌、抗病毒活性的研究，關于薄荷、羅勒等單個芳香植物的揮發性成分組成及分析多見報道，但對特色食用芳香植物類揮發性成分的綜合分析研究鮮少涉及，也缺乏揮發性成分的比較研究及香氣性能的描述分析。

植物揮發性成分的提取多采用水蒸汽蒸餾法（steam distillation, SD）[16]，固相微萃取法（solid-phase microextraction, SPME）及頂空法（headspace, HS）[19-20]。SD法利用植株與水在共熱條件下蒸餾，以水汽將揮發性物質帶出植物介質后冷凝收集，對體香成分的富集提取效率較高，但蒸餾過程需在高溫下進行，對熱敏性成分有降解作用，并有人工效應物的產生[16]。SPME法依選取的纖維頭種類不同對揮發性組分中的極性、非極性或弱極性組分有不同的萃取效用，對不同成分的選擇性吸附及解吸會導致揮發性成分提取的不完全，影響樣品揮發性成分的真實含量及后續分析研究。HS法對植物中、低沸點的揮發性組分有較好的萃取作用，沒有溶劑的干擾及熱降解作用，能夠真實地反映植物揮發性成分及組成。氣相嗅辨儀（gas chromatography-olfactometry, GC-O）可以將揮發性組分經GC分離后，分路進入檢測器及嗅探口，利用專業審評人員對單個揮發性成分進行嗅聞，并與檢測器鑒定的化學成分一一對應，對揮發性成分進行描述分析[21]。

本文擬采用頂空法（HS）對6種常見的食用芳香植物，薄荷、藿香、羅勒、丁香羅勒、香薷及密花香薷的揮發性組分進行萃取并經GC-MS技術對其香氣組成成分進行分析，同時利用GC-O對其揮發性成分進行描述分析，綜合評價及對比分析6種可食用芳香植物的香氣組成及特性。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與儀器

芳香植物：2015年購于浙江健康農業開發有限公司（浙江金華）自有種植基地，薄荷（唇形科薄荷屬）、藿香（廣藿香，唇形科刺蕊草屬）、羅勒（唇形科羅勒屬）、丁香羅勒（唇形科羅勒屬）、香薷（石香薷，唇形科植物石香薷屬）及密花香薷（唇形科香薷屬）植株的地上部分，2015年10月份收割后經日曬干制完全，具芳香植物自身特征風味，無異味和雜氣，粉碎，過篩（40目），備用。

揮發性物質標準品（己醛，葉醇，苯甲醛，苯乙醛，反，反-2，4-己二烯醛，檸檬烯，苯甲醇，萜品烯，芳樟醇氧化物（Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ），芳樟醇，苯乙醇，-萜品烯，吲哚，/-紫羅蘭酮，法呢烯，薄荷腦），均購自美國Sigma公司。其他試劑為分析純。

ME104E分析天平，瑞士梅特勒儀器有限公司；Sniffer 9000嗅辨儀，瑞士Brechbühler公司；氣相色譜-質譜聯用儀，Agilent 7890A-5975C，Agilent 7697A（頂空進樣器），美國Agilent公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 頂空法（HS）提取芳香植物香氣

準確稱取芳香植物粉末5.0 g置于20 mL頂空進樣瓶中，為了吸附樣品在裝樣或頂空進樣器等待吸附過程中可能會吸潮的水分，保持樣品干燥及樣品間的均一性，加入2.5 g的無水硫酸鈉，混勻，加蓋擰緊密封。將頂空進樣瓶置于頂空進樣器的樣品池中，設置加熱箱溫度120 ℃，定量環溫度140 ℃，傳輸線溫度150 ℃，樣品瓶平衡20 min，進行GC-MS檢測，進樣體積1 mL，進樣持續時間1 min。芳香植物頂空萃取試驗，重復3次[20]。

1.2.2 氣相嗅辨儀（Gas chromatography-Olfactometry, GC-O）描述分析

GC-O分析依據Lv[22]的方法，挑選4名經過專業聞香訓練及香氣感官培訓的感官評審員進行嗅聞描述。記錄所嗅聞物質的保留時間及香氣特征，每個評審員對每個樣品嗅聞2次，綜合多次的評價結果進行最終的香氣描述分析。進樣方式采用頂空進樣，樣品處理及相關參數同1.2.1。

1.2.3 揮發性香氣成分GC-MS測定條件

進樣方式：頂空進樣，進樣量1 mL。

色譜條件：HP-5 MS毛細管色譜柱（30 m× 250m×0.25m），載氣為氦氣，恒流模式，柱流速為1.0 mL/min；采用程序升溫模式，起始溫度65 ℃，保持1 min，以5 ℃/min升到90 ℃，保持1 min，再以10 ℃/min升到260 ℃，保持1 min。進樣口溫度270 ℃，不分流模式進樣[20]。

質譜條件：采用全掃描模式采集信號，電離源為EI，電離能量70 eV；接口溫度250 ℃，離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，掃描質量范圍30～400 amu。

1.2.4 數據分析

所有試驗均重復了3次，并對每一次重復進行數據分析。使用SPSS statistics 22統計分析軟件進行單因素方差分析（ANOVA analysis）。試驗結果的顯著性基于統計分析中值小于0.05（-value<0.05），極顯著性基于統計分析中值小于0.01（-value<0.01）。

2 結果與分析

2.1 芳香植物揮發性香氣組成成分的GC-MS分析

芳香植物揮發性成分的總離子流圖如圖1，經計算機質譜數據系統檢索，采用NIST 2017數據庫檢索，峰面積歸一法定量，部分化合物依據標準物質及自建數據庫定性[20,23]，并參考有關文獻對檢出成分進行定性分析[16]，同時采用解卷積技術對共流峰進行數據解析，以更準確的匹配揮發性香氣的化學成分。

6種食用芳香植物（薄荷、藿香、羅勒、丁香羅勒、香薷及密花香薷）共檢出揮發性成分166種，鑒定出其中的158種，揮發性物質主要從屬于萜烯類、醇類、酮類、醛類成分，還含有少量的酯類、雜環類及芳香族類化合物，芳香植物揮發性成分分類及組成見圖2。縱觀6種芳香植物揮發性成分組成，醇類、萜烯類、醛類及酮類是芳香植物揮發性成分的主要組成部分，其中薄荷含醇、醛類成分較多，分別占比59.87%和35.84%；藿香的主要成分為酮類及萜烯類化合物，分別有52.23%及42.95%；羅勒揮發性成分主要由酯類、醇類及萜烯類化合物組成，各自占揮發性成分總量的53.39%、20.24%及11.72%；相比之下，丁香羅勒的主要成分較為單一，醇類（73.45%）及萜烯類（22.80%）成分占整個揮發性成分總量的96.25%；香薷主要由烯類（45.27%），醛類（25.06%）及酮、醇類成分組成，后兩者占比分別為12.41%及8.87%；密花香薷的揮發性成分中，醛類化合物的含量最高，超過總量的85%，其次為萜烯類成分，只有8.58%。

圖1 薄荷，藿香，羅勒，丁香羅勒，香薷及密花香薷揮發性香氣成分的總離子流圖

圖2 薄荷、藿香、羅勒、丁香羅勒、香薷及密花香薷揮發性香氣成分類別

6種食用芳香植物的揮發性成分數量不一，丁香羅勒中檢出揮發性成分數量最多，達68種，鑒定出其中的66種，其次為香薷的52種，全部得到鑒定，羅勒、藿香及密花香薷的揮發性成分數量分別為47、38及35種，鑒定出其中的44、37及34種，薄荷中檢出的揮發性成分數量最少，只有28種，全部得到鑒定。

2.2 芳香植物揮發性成分的GC-O描述分析

利用GC-O技術對薄荷、藿香、羅勒、丁香羅勒、香薷及密花香薷的揮發性成分進行描述分析，6種芳香植物的主要揮發性成分組成、含量及香氣描述，如表1所示。

2.2.1 薄荷

醇類、醛類是薄荷揮發性成分的主體，占比總和超過總量的95%，其中香葉醇、香茅醇是含量最高的兩個揮發性成分，兩者多具有花香或具玫瑰的自然香氣，在天然具香植物中普遍存在，并對植物花香的呈現有重要貢獻[24]。檸檬醛、橙花醛及香茅醛均具有檸檬樣香氣，后兩者另伴有花香、甜香，對植物自然芬芳及清新刺激香氣的呈現有益，是檸檬、橙花香氣的主要成分，香茅醛的含量相對較少，只有4.05%，但對薄荷刺激、清香或棕檬樣自然香氣的呈現不可或缺。反式玫瑰氧化物，甲酸香葉酯及-紫羅蘭酮的檢出，在一定程度上襯托了薄荷的花香及清香[25]。

2.2.2 藿香

藿香的主體成分由酮和萜烯類成分組成。左旋薄荷酮的含量最高，占總量的40.39%，具薄荷香氣，伴有木香韻，其次為草蒿腦，具有大茴香樣香氣，含量達到33.28%。藿香的天然植株呈現刺激、清香并伴有柑橘樣香氣，附帶有木香及土香，左旋薄荷腦及草蒿腦很可能是藿香的致香成分，同時具柑橘香氣的D-檸檬烯的檢出，對藿香風味的完整呈現有益。有少量的（0.03%）馬鞭草烯醇及D-香芹酮（0.16%）檢出，增加藿香整體香氣中淡雅的花香及香芹樣風味。反式-異丁香酚及甲基丁香酚占比較少，只有0.36%和0.09%，具似丁香的特征香氣，后者弱而持久[26-27]。

表1 薄荷、藿香、羅勒、丁香羅勒、香薷及密花香薷的揮發性成分及香氣描述

續表

注：NI, 未鑒定出成分；“—”，未嗅聞到香氣，"*", 利用標準物質鑒定，“#”,特異揮發性成分。

Note: NI, not identified; “—”, not descripted，the compounds indicated with ‘*’ were identified using authentic standard compounds，the compounds indicated with ‘#’ were specially identified in fragrant plants.

2.2.3 羅 勒

羅勒的香氣組成顯著區別于其他五種食用芳香植物，酯類成分是所有芳香植物中最高的，占有53.39%，其中甲基-反-3-苯基-丙烯酸酯占總量的52.99%，是羅勒香氣中含量最高的揮發性成分。除此之外，芳樟醇、大牛兒烯、欖香烯及草蒿腦也是羅勒香氣的重要組成部分。芳樟醇具有花香或具玫瑰樣香氣，是天然植物中普遍存在的醇系揮發性成分，也是玫瑰、蘭花、香檸檬和茶葉香氣的主要成分[24]，-欖香烯具大茴香樣香氣及辛辣風味，或是羅勒具刺激或辛辣風味的物質基礎[8]。具淡雅花香及土味的芳樟醇氧化物Ⅰ和Ⅱ只在羅勒中檢出，同時具松木香及樟腦風味的龍腦的鑒定，及少量-欖香烯、愈創木烯、香橙烯、-橄欖烯的檢出，一定程度上增加了羅勒香氣的層次感[10]。

2.2.4 丁香羅勒

丁子香酚是丁香羅勒香氣的絕對主體成分，含量占到總量的69.08%，具丁香的特征香氣及大茴香樣香氣，對丁香羅勒頭香中具丁香特異性花香、粉香的呈現有益，也是羅勒具鎮痛作用的關鍵活性成分[9]。反式--羅勒烯具花香、柑橘樣香氣，并伴有草香，附帶具辛辣、木香、柑橘樣香氣的石竹烯的鑒定，貢獻丁香羅勒整體的辛辣、柑橘樣風味，同時，石竹烯具丁香的特征香氣，可能是丁香羅勒中具丁香韻并區別于羅勒風味的部分原因?？砂拖┰趽]發性成分的中間段檢出，含量相對較低，具有松木樣香氣和韻味，可能對整體風味的諧和呈現有幫助。酚類化合物及部分萜烯類化合物檢出較多，但含量較少，如香檜烯、依蘭油烯、杜松烯、瑟琳烯及瓦倫烯等。

2.2.5 香薷

香薷中萜烯類成分較多，占有45.27%，其次醛類、酮類、醇類及酯類成分均有一定數量的占比。D-檸檬烯含量最多，達20.13%，檸檬醛及-松油烯位列其次，各自占比均超過11%，此三類化合物均具有檸檬樣香氣，或具柑橘風味，或對整體香氣中清新、刺激及果甜香香氣的呈現有貢獻[24]。3-辛酮、橙花醛的含量也相對較多，前者具有果香，后者具檸檬樣香氣，并伴有甜香。除此之外，其他揮發性成分的含量相對較少，均不超過總量的5%，其中1-辛烯-3-醇具有蘑菇樣香氣、薰衣草風味，或具玫瑰樣香氣，伴有干草香；同樣具有蘑菇樣香氣的3-辛醇也在香薷香氣成分中得到鑒定，特殊的奶酪、藥草香對香薷的特征風味呈現有益；丁酸橙花酯只在香薷中有檢出，具有玫瑰樣香氣及果甜香，或許對香薷整體香氣中花香及清新香氣的烘托有幫助。具樟腦樣香氣的莰烯、黑胡椒樣香氣的-水芹烯、具強烈松木樣香氣的3-蒈烯、具清涼松木香氣并伴有樟腦氣的乙酸龍腦酯、具辛香、藥香的百里香酚、具花香，青香及香脂氣息的反式--金合歡烯均在香薷中單獨存在，同時香薷中檢出較多的酯類成分，如乙酸龍腦酯、香葉酸甲酯、丁酸橙花酯及乙酸香葉酯。

2.2.6 密花香薷

相較于香薷而言，密花香薷中檸檬醛及橙花醛的含量最高，含量占比超過了總量的80%，兩者都具有檸檬樣風味，后者還伴有甜香，或許是密花香薷的致香組分。-石竹烯及-石竹烯均在密花香薷中得到鑒定，并是其含量第三和第四多的揮發性成分，兩者均具有辛辣風味，木香韻[28]，柑橘香及丁香樣香氣，是密花香薷能夠呈現辛辣風味必不可少的組分。除了常見的揮發性成分的組成類別，揮發性成分中鑒定出了香葉酸，含量微少（0.19%），常見于烤煙煙葉及香料煙煙葉中，也是首次在密花香薷中檢出。

2.3 6種芳香植物揮發性成分的比較分析

芳香植物的生理活性及功效突出，多源于其含量豐富且多樣的揮發性成分。不同揮發性成分，以一定的組成和比例存在，在相應的條件下激發和釋放，呈現出各自獨特的生理功效及風味[2]。薄荷、藿香、羅勒、丁香羅勒、香薷及密花香薷均具有辛辣、刺激的風味，也具有特定的或清香，或花香，或果甜香，或樟腦樣的特性香氣，與芳香植物中揮發性成分的組成及含量有關。

6種芳香植物中共性揮發性成分只有三種，芳樟醇、-萜品烯及-石竹烯，并在芳香植物香氣中的含量不同，除了芳樟醇在羅勒揮發性成分中占比較大以外，其余成分在不同芳香植物中的含量均較少，一般小于0.5%。芳樟醇多具有紫丁香、鈴蘭香或玫瑰樣香氣，兼以濃青帶甜的木香氣息，伴有淡淡的果甜香，是薰衣草、蘭花、茉莉花香氣的主要揮發性成分，也是綠茶香氣的主要成分[24]。-萜品烯也具有部分的紫丁香花香，同時具有松木香，或桂葉的辛辣、刺激的甜香，伴有檸檬的清新柑橘風味及果香，辛辣味較突出，樟腦味較顯[29]。-石竹烯的風味多樣，層次復雜，具辛香、木香、柑橘香、樟腦香，同時伴有溫和的丁香香氣，是丁香油、檸檬、園柚、肉豆蔻的主要風味成分，在胡椒、覆盆子香氣中的含量也較高[30]。6種芳香植物中共性成分的組成及含量，如圖3所示。

圖3 薄荷、藿香、羅勒、丁香羅勒、香薷及密花香薷揮發性成分的共性成分

6種芳香植物的揮發性成分中，共有113種（鑒定出其中的107種）揮發性成分是獨立存在于每種芳香植物本身，除了香茅醇（薄荷），左旋薄荷酮（藿香），5-甲基-2-（1-甲基亞乙基）環己酮（藿香）及甲基-反-3-苯基-丙烯酸酯（羅勒）三種豐量化合物外，其余特異化合物均含量甚微，但對芳香植物特征香氣的呈現不可或缺。

6種芳香植物的豐量化合物組成及含量差異很大。薄荷中以香葉醇、香茅醇，及三種醛類（檸檬醛、橙花醛及香茅醛）為主，藿香的主要成分為左旋薄荷酮及草篙腦，羅勒的主要成為為甲基-反-3-苯基-丙烯酸酯和芳樟醇，而丁香羅勒的主要成分為丁香油酚，占據了整個揮發性成分的近七成。香薷的揮發性成分分布較為擴散，烯、醛、酮及醇類成分均有較大占比，多為柑橘香、檸檬樣香氣成分，如D-檸檬烯，檸檬醛及-萜品烯，密花香薷雖與香薷同科同屬類植物，但其揮發性成分組成及含量與后者有顯著差異，豐量化合物類別也有顯著不同，含量最高的化合物為檸檬醛，其次為橙花醛。不同芳香植物中豐量化合物的存在，有極大可能性推測是各自芳香植物的致香成分。6種芳香植物發性成分組成、含量及香氣描述，如表1所示。

除了共性成分外，豐量化合物的存在及各自植物中檢出和鑒定的特異揮發性成分，是芳香植物呈現特異香氣及特征風味的物質基礎。

3 討 論

薄荷、藿香、羅勒、丁香羅勒、香薷及密花香薷是具有重要生理功效的芳香植物，其味辛辣，刺激，具辛香，柑橘風味，或具清香，或涼感，具有較佳的食用性能，加上其具有潛在的舒緩安神，調節情緒，除雜異氣，改善環境的作用，能夠應用于香精香料，化妝品，日化品、功能食品、藥物及食品添加劑中，天然健康的自然屬性也使其越來越受到消費者青睞[33]。

不同的揮發性成分，以一定組成和比例呈現了芳香植物的香氣特性及風味特征。芳香植物揮發性成分的分析及比較研究，相較于單一植物的揮發性成分的數據分析，更加全面的解析芳香植物具生理活性及香氣特性的物質基礎，對6種常見的芳香植物的風味特性進行了有效解構，為芳香植物的選擇性育種、栽培及田間管理提供理論基礎，對于特色食用芳香植物的優良品質及風味特性的形成提供數據的借鑒和參考，同時為芳香植物類精油的提取、制備，相關香精的生產、調配以及芳香植物中天然活性成分的萃取、制備及應用提供數據支撐。

4 結 論

本文對6種常見并廣泛種植的可食用芳香植物的揮發性成分進行了GC-MS組成成分分析，同時利用GC-O技術對其香氣性能進行描述研究，得到如下結論：

1）6種芳香植物共檢出揮發性成分166種，鑒定出其中的158種。丁香羅勒中檢出揮發性成分數量最多，達68種，鑒定66種，主要為醇、醛類成分；香薷中檢出52種揮發性成分，并全部得到鑒定，烯、醛類物質是其主要組成部分；羅勒、藿香及密花香薷中檢出的揮發性成分數量分別為47、38及35種，鑒定出其中的44、37及34種，羅勒中酯類、醇類及萜烯類成分較多，藿香的主要成分為酮類及萜烯類化合物，而醛類成分是密花香薷的主體；薄荷中檢出的揮發性成分數量最少，只有28種，全部得到鑒定，主要為醇、醛類揮發性成分。

2）芳樟醇、-萜品烯及-石竹烯為6種芳香植物的共性揮發性成分，除此之外，有113種特異揮發性成分獨立存在于各個芳香植物中。

3）薄荷中醇、醛類成分較多，與胡椒薄荷或日本薄荷精油不同[31]，香葉醇及香茅醇是其揮發性成分的主體部分；藿香中以左旋薄荷酮及草蒿腦為主；羅勒中丙烯酸酯和芳樟醇是其主體成分，而丁香油酚成就了丁香羅勒的主體風味, 可能是品種及萃取方法的不同，在致香成分的判定上不盡相同[32]；香薷中主體化合物較多，以具檸檬樣香氣的烯、醛類為主，密花香薷中則完全以占比較高的檸檬醛和香葉醛為其主體成分。

4）6種食用芳香植物具有類似的香氣屬性，具辛辣味，柑橘風味，樟腦氣息，清香及果甜香，但其揮發性成分組成及含量迥異，又使其呈現出不同的風味特征。

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Analysis of volatile compositions in six edible fragrant plants by GC-MS/GC-O technology

Guo Xiangyang

(,,230036,)

Volatile constituents are the material basis of fragrant plants with diverse flavors and aroma properties, can present different flavor or aroma characteristics, and also shows outstanding physiological activity and health efficacy on reducing risk of certain chronic disorders, antioxidant effects and antimicrobial activity. In order to study on the differences and similarities of volatile compounds and aroma properties, and also to establish the database of common edible aromatic plants, the volatile compositions from six edible fragrant plants (Peppermint, Ageratum, Basil,, Chineseherb,Benth.) were investigated by using Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) technology coupled with headspace extraction (HS) for their aroma components, at the same time, their aroma properties were analyzed and descripted by way of gas chromatography-olfactometry (GC-O) technology. The results showed that terpenes, alcohols, ketones and aldehydes compounds were the mail volatiles of six edible fragrant plants, and there were also a small amount of esters, heterocyclic and aromatic compounds which were important for its flavor presentation. In summary, these fragrant plants were of spicy, pungent, camphor-like odors, fresh lemon and citrus flavors. The contents of geraniol, citronellol, citral and neral with floral or lemon-like odors were higher in peppermint; l-menthol and estragole which was of woody and anise-like flavor were the main aroma compounds in ageratum; acrylic ester and linalool were the main volatiles in basil, which had a prominent pungency and floral fragrance; the eugenol with clove-like flavor and spicy odor was the abundant volatile in. D-limonene, citral and-terpene with lemon-like odor were the main aroma compounds of Chineseherb, citral and geranial were the main volatiles inBenth.which was of spicy, floral and fresh lemon-like flavor. Characteristic volatile components were of contribution for its special flavor. The volatile compounds in a certain composition and proportion constitute a complete aroma of fragrant plants. The results can provide scientific data for the breeding of characteristic aromatic plants, the improvement of aroma quality and the research of flavor properties.

volatile organic compounds; flavors; extraction; fragrant plants; gas chromatography-mass spectrometer (GC-MS); gas chromatography- olfactometry (GC-O); headspace extraction (HS); aroma description

郭向陽. 6種食用芳香植物揮發性成分的GC-MS/GC-O分析[J]. 農業工程學報，2019，35(18)：299－307.doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.18.036 http://www.tcsae.org

Guo Xiangyang. Analysis of volatile compositions in six edible fragrant plants by GC-MS/GC-O technology[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2019, 35(18): 299－307. (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2019.18.036 http://www.tcsae.org

2019-04-16

2019-08-26

現代農業產業技術體系建設專項資金項目(CARS-19)

郭向陽，博士，研究方向：風味化學、分子感官科學，天然產物提取及活性研究。Email：xiangyang.guo@ahau.edu.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2019.18.036

S681

A

1002-6819(2019)-18-0299-12