胡廣源,李維莉
(昆明學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,云南 昆明 650214)
褚橙(Citrussinensis(L.)Osbeck)屬于冰糖橙的一種,其種植于云南省玉溪市新平彝族傣族自治縣的哀牢山.果子顏色橙黃,果實(shí)為圓形或橢圓形,以味甜皮薄著稱,具有適合東方人口味的 1∶24 酸甜比[w(總酸)∶w(總糖)= 1∶24],也就是說,該橙子的滋味為甜中微微泛著酸味.新平哀牢山地處101°26′01″~101°37′01″E,23°46′03″~24°01′14″N,海拔 2 080.0~3 165.9 m,具有得天獨(dú)厚的氣候條件,生態(tài)環(huán)境優(yōu)良,非常適合褚橙的種植,種出來的褚橙富含維生素C,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,且大小均勻,品相較好,受到廣大消費(fèi)者的青睞.為此,本文采用同時(shí)蒸餾萃取法提取褚橙的皮、花和葉的精油成分,并使用GC-MS法測(cè)定其成分,以期為褚橙的開發(fā)和利用提供參考依據(jù).
供試材料來自云南省玉溪市新平縣嘎灑鎮(zhèn)哀牢山褚橙莊園中新采摘的褚橙橙花、橙葉和橙皮.將樣品快速?zèng)_洗后,放在室內(nèi)通風(fēng)處,自然陰干,置于 -20 ℃ 保存.實(shí)驗(yàn)前取出置于室溫下,然后粉碎過40目篩.
DE-2000B型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司);7890A-5975C氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)Agilent公司).
蒸餾水(自制);乙醚(AR,重慶川東化工有限公司);無水硫酸鈉(AR,成都化學(xué)試劑廠).
色譜條件:載氣為氦氣,流速 50 mL/min;HP190915-433石英毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);程序升溫條件為初始溫度 50 ℃,保持 2 min,以 10 ℃/min 升溫速率升至 280 ℃,保持 2 min;柱前壓力 40.1 kPa,分流比30∶1;進(jìn)樣量 0.2 μL,進(jìn)樣口溫度250 ℃.
質(zhì)譜條件:EI電離方式;電子能量 70 eV;質(zhì)量掃描范圍25~550 amu;離子阱溫度 150 ℃;溶劑延滯時(shí)間 3.00 min.
1.4.1 精油成分的提取
采用水蒸氣蒸餾法[1-2],餾液用乙醚萃取,得到褚橙皮、花、葉中的精油成分,加入無水硫酸鈉,置于冰箱中,干燥 24 h,使用孔徑為 0.45 μm 濾膜過濾,然后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器將濾液減壓濃縮至0.3~0.5 mL,得濃縮液,備用.
1.4.2 提取率的主要影響因素
1)提前浸泡對(duì)精油提取率的影響.稱取兩份質(zhì)量為 50 g 的褚橙皮,其中1份直接蒸餾,另1份提前用水浸泡 6 h 再蒸餾.蒸餾時(shí)間均為 1 h,進(jìn)行3組平行實(shí)驗(yàn).
2)浸泡時(shí)間對(duì)精油提取率的影響.稱取5份質(zhì)量為 50 g 的褚橙皮,分別水浸泡4,6,8,10,12 h 后再蒸餾,蒸餾時(shí)間均為 1 h.
3)蒸餾時(shí)間對(duì)精油提取率的影響.稱取5份質(zhì)量為 50 g 的褚橙皮,用水浸泡 8 h 后再蒸餾,蒸餾時(shí)間為60,70,80,90,100 min.
由表1可見,橙皮浸泡后再蒸餾對(duì)提取率有明顯的提升,原因可能是褚橙皮浸泡以后,細(xì)胞吸水導(dǎo)致細(xì)胞膨脹,蒸餾時(shí)更容易破裂,從而揮發(fā)性成分更易提取.
從表2可以看出,隨著浸泡時(shí)間的延長(zhǎng),褚橙皮精油的揮發(fā)性成分提取率也在增加,當(dāng)浸泡時(shí)間達(dá) 8 h 后,出油率逐漸變緩.因此,8 h 浸泡時(shí)間為實(shí)驗(yàn)最優(yōu)浸泡時(shí)間.
表1 浸泡對(duì)提取率的影響
表2 浸泡時(shí)間對(duì)出油率的影響
由表3可知,隨著蒸餾時(shí)間的延長(zhǎng),褚橙皮精油的出油率不斷增加,當(dāng)蒸餾時(shí)間達(dá) 90 min 后,出油率逐漸變緩.因此,蒸餾 90 min 為實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)蒸餾時(shí)間.
表3 蒸餾時(shí)間對(duì)出油率的影響
綜上,最優(yōu)的褚橙皮精油水蒸氣蒸餾提取條件為:蒸餾前對(duì)原料浸泡 8 h,蒸餾時(shí)間 90 min.
為了比較褚橙皮、花、葉精油中成分之間的異同,本試驗(yàn)采用上述水蒸氣蒸餾最優(yōu)實(shí)驗(yàn)條件對(duì)褚橙3個(gè)部位的精油進(jìn)行提取.其中:褚橙皮精油的提取率為0.47%;褚橙花精油的提取率為0.26%;褚橙葉精油的提取率為0.38%.
褚橙皮、花、葉精油的總離子流圖如圖1、圖2和圖3所示,啟動(dòng)HP7890MS化學(xué)工作站,利用標(biāo)準(zhǔn)圖譜數(shù)據(jù)庫(kù)(NIST98)對(duì)各色譜峰進(jìn)行檢索,依據(jù)質(zhì)譜數(shù)據(jù)、相對(duì)保留時(shí)間和文獻(xiàn)[3-4]對(duì)色譜峰進(jìn)行定性分析.并根據(jù)各組分色譜峰面積與內(nèi)標(biāo)峰面積之比,采用歸一化法進(jìn)行定量分析,得到各峰的相對(duì)含量,鑒定的3種精油揮發(fā)性化學(xué)成分見表4.
褚橙皮精油經(jīng)過GC-MS分析,總共鑒定出32個(gè)化合物,占總峰面積的99.62%.其主要成分為D-檸檬烯(84.62%)、β-月桂烯(5.19%)、α-蒎烯(1.82%)、3,7,7-三甲基-雙環(huán)[4.1.0]庚-3-烯(1.31%)和4-亞甲基-1-異丙基雙環(huán)[3.1.0]己烷(1.23%).
圖1 褚橙皮精油的GC-MS總離子流圖 圖2 褚橙花精油的GC-MS總離子流圖
圖3 褚橙葉精油的GC-MS總離子流圖
表4 橙皮、橙花和橙葉精油成分測(cè)定結(jié)果
續(xù)表4
續(xù)表4
褚橙花精油經(jīng)過GC-MS分析,總共鑒定出46個(gè)化合物,占總峰面積的97.61%.其主要成分為芳樟醇(30.09%)、β-蒎烯(16.69%)、D-檸檬烯(12.26%)、1,3,3-三甲基三環(huán)[2.2.1.0(2,6)]庚烷(9.36%)、3,7,11-三甲基-1,6,10-十二烷三烯-3-醇(6.82%)、香葉醇(5.39%)、3,7,11-三甲基-2,6,10-十二碳三烯醇(4.76%)、α,α-4-三甲基-3-環(huán)己烯-1-甲醇(4.76%)、β-月桂烯(1.37%)和2-氨基苯甲酸甲酯(1.25%).
褚橙葉精油經(jīng)過GC-MS分析,總共鑒定出15個(gè)化合物,占總峰面積的90.09%.其主要成分為香葉醇(42.75%)、芳樟醇(35.02%)、D-檸檬烯(5.18%)、β-蒎烯(4.13%)和β-月桂烯(0.93%).
本研究采用水蒸氣蒸餾法提取褚橙的橙皮、橙花和橙葉精油,并使用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)3種精油成分進(jìn)行分析,結(jié)果顯示,從橙皮、橙花和橙葉精油中分別鑒定出32種、46種和15種化合物.在鑒定的所有成分中,橙皮和橙花精油共有成分有14種,橙花和橙葉精油共有成分有8種,橙皮和橙葉精油共有成分有4種,橙皮、橙花和橙葉3種精油共有成分有3種.