張博,李書倩,辛廣,李鐵純,吳嬌
(鞍山師范學(xué)院化學(xué)系,遼寧 鞍山 114005)
金枕榴蓮果實各部位揮發(fā)性物質(zhì)成分GC/MS分析
張博,李書倩,辛廣*,李鐵純,吳嬌
(鞍山師范學(xué)院化學(xué)系,遼寧 鞍山 114005)
采用同時蒸餾萃取方法提取,氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC/MS)分析金枕榴蓮果實各部位的揮發(fā)性物質(zhì)成分,經(jīng)峰面積歸一法通過G1701BA化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)得出各部位揮發(fā)性成分的相對百分含量。結(jié)果表明,榴蓮果肉中鑒定出20種的化合物,其含量占總揮發(fā)油含量的78.53%,其中主要為含硫類化合物(50.79%)、酸類(19.20%)、酯類(2.99%)、烴類(4.08%);榴蓮內(nèi)果皮中鑒定出49種化合物,占總揮發(fā)油含量的93.94%,其中主要是酯類(53.73%)、其次酸類(26%)、烴類(6.22%)、酮類(3.87%)、醇類(2.92%);榴蓮?fù)夤ぶ需b定出14種化合物,其含量占總揮發(fā)油含量的97.00%,其中主要是酯類(59.71%)、酸類(26.56%)、醛類(6.42%)、硫醚類(4.31%)。
榴蓮;揮發(fā)性成分;氣相色譜-質(zhì)譜法
榴蓮(Durio zibethinus Murr)又名韶子、麝香貓果,屬木棉科熱帶落葉喬木,原產(chǎn)于東印度和馬來西亞,后傳入菲律賓、斯里蘭卡、泰國、越南和緬甸等國,中國海南也有少量栽種。榴蓮營養(yǎng)豐富[1-2],氣味獨特[3],深受國內(nèi)外消費者的青睞。其獨特的香氣主要由強(qiáng)烈的洋蔥味和淡雅的果味構(gòu)成,是構(gòu)成和影響榴蓮品質(zhì)的主要因素。但采用不同的提取方法及測試方法得到的榴蓮揮發(fā)性成分的種類不盡相同[3-8]。本實驗采用同時蒸餾萃取法提取榴蓮果實各部位揮發(fā)性物質(zhì)成分,并利用氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行檢測,鑒定其成分并對測得的成分進(jìn)行比較分析。為了更全面地了解榴蓮各部位揮發(fā)性成分、綜合利用其果皮、進(jìn)一步開發(fā)榴蓮資源提供參考。
選取大小均一、無病蟲害、無機(jī)械損傷、成熟度一致的“金枕”榴蓮;二氯甲烷、無水硫酸鈉均為分析純。
Hewlett Packard 6890-5973氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC/MS):美國惠普公司;RE-52型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:上海亞榮生化儀器廠;BS124S型電子天平:賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;微量進(jìn)樣器:上海安亭微量進(jìn)樣器廠。
1.3.1 同時蒸餾萃取法(SDE)提取揮發(fā)性成分
在5個“金枕”榴蓮上取外果皮、內(nèi)果皮和果肉各100 g,切成小塊,置于SDE裝置中,并以100 mL二氯甲烷作為萃取劑,連續(xù)蒸餾萃取8 h。將萃取液置于0℃冰箱冷凍24 h,去除冰塊,然后加入無水硫酸鈉,靜置脫水8 h,50℃水浴旋轉(zhuǎn)蒸發(fā),稱量,計算出回收率;所得淡黃色揮發(fā)油置于玻璃毛細(xì)管中-4℃保存,供GC-MS分析鑒定。
1.3.2 GC/MS分析
色譜柱柱型:色譜柱:CP-Sils Low Bleed/MS毛細(xì)柱(60m×0.25mm,0.25μm);升溫程序:40℃保持3 min,以6℃/min升至250℃,保持3 min;載氣壓力:20 kPa;無分流方式。
質(zhì)譜檢測條件:電子轟擊(EI)離子源;電子能量70 eV;GC/MS接口溫度250℃;離子源溫度200℃;燈絲電流1501.tA;掃描速度0.4 s/scan;質(zhì)量掃描范圍29 amu~350 amu。
定性分析:取脂肪酸成分,用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行分析鑒定。通過G1701BA化學(xué)站檢索NIST98譜圖庫,再結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行人工譜圖解析,確認(rèn)其化學(xué)成分。
定量分析:通過G1701BA化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),按峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析,分別求得各化學(xué)成分在金枕榴蓮?fù)夤?、?nèi)果皮和果肉中揮發(fā)性成分的相對百分含量。
按上述實驗步驟進(jìn)行實驗,金枕榴蓮果肉、內(nèi)果皮和外果皮揮發(fā)油產(chǎn)率分別為0.17%、0.43%和0.18%。由化學(xué)工作站給出金枕榴蓮果肉、內(nèi)果皮和外果皮中揮發(fā)性成分的總離子流圖,分別如圖1、圖2和圖3所示,將揮發(fā)性成分中的化學(xué)組成及其相對百分含量列入表1。
由表1可見金枕榴蓮?fù)夤?,?nèi)果皮和果肉中揮發(fā)性成分和相對含量。榴蓮果肉中鑒定出20種化合物,其含量占揮發(fā)油總含量的78.53%。其主要成分及相對含量分別為二烯丙基三硫醚(26.83%)、棕櫚酸(15.24%)、二烯丙基二硫(10.8%)、二烯丙基四硫醚(5.48%)、S-三聚硫代甲(5.24%)、3-順-甲氧基-5-順-甲基-1R-環(huán)己烷(1.83%)、十八碳-9-烯酸(1.67%)、硬脂酸(1.62%)、4,5-二氫-3-硫-1,2,4-三唑(1.59%)、正二十三烷(1.19%)、油酸乙酯(1.08%)和1-十九烯(1.06%)。以含硫化合物和酸類化合物為主,分別占揮發(fā)油總含量的50.79%和19.2%。
榴蓮內(nèi)果皮中鑒定出49種主要的化合物,占總揮發(fā)油含量的93.94%,其主要成分及相對含量分別為13-十八烯酸甲酯(18.64%)、棕櫚酸(16.96%)、棕櫚酸甲酯(10.41%)、鄰苯二甲酸二(2-甲基)丙酯(6.77%)、亞油酸甲酯(5.51%)、鄰苯二甲酸二丁酯(5.33%)、3-羥基-2-丁酮(3.81%)、2-甲基丁酸(3.74%)、Z-11-十六烯酸(2.51%)、十五烷酸(1.99%)、五甲基呋喃溴酸酯(1.76%)、油酸乙酯(1.1%)、正丁醇(1.07%)、2-甲基-1-丁醇(1.07%)、(Z)-1-(1-乙氧基乙氧基)-3-己烯(1.03%)、硬脂酸甲酯(1.01%)和鄰苯二甲酸丁酯(1.01%)。以酯類化合物和酸類化合物為主,分別占揮發(fā)油總含量的53.73%和26%。
榴蓮?fù)夤ぶ需b定出14種主要的化合物,其含量占總揮發(fā)油含量的97%,其主要成分及相對含量分別為2-甲基丁酸乙酯(17.21%)、十八碳烯酸(16.77%)、棕櫚酸乙酯(14.91%)、油酸乙酯(12.52%)、棕櫚酸(9.79%)、二乙基二硫醚(4.31%)、棕櫚醛(4.2%)、13-十八烯酸甲酯(4.16%)、丁酸異丁酯(3.29%)、2-羥-3-甲基丁酸乙酯(2.79%)、苯乙醛(2.22%)、月桂酸乙酯(1.92%)、亞油酸乙酯(1.8%)和棕櫚酸甲酯(1.11%)。以酯類化合物和酸類化合物為主,分別占揮發(fā)油總含量的59.71%和26.56%。
表 1 金枕榴蓮果實各部位揮發(fā)性成分Table 1 Volatile composition in different part of golden pillow
續(xù)表 1 金枕榴蓮果實各部位揮發(fā)性成分Continue table 1 Volatile composition in different part of golden pillow
榴蓮內(nèi)、外果皮及果肉揮發(fā)性成分存在較大差異。其中,果肉揮發(fā)性成分以含硫化合物為主,主要為二烯丙基三硫醚(26.83%),二烯丙基二硫醚(10.8%)和二烯丙基四硫醚(5.48%)等。這些含硫類化合物具有特殊臭味,所以榴蓮的果肉難聞的氣味比較大,可導(dǎo)致部分食用者產(chǎn)生“惡臭”感。
榴蓮內(nèi)外果皮中揮發(fā)性成分均以酯類化合物為主,其含量超過半數(shù)。如2-甲基丁酸乙酯,具有蘋果香氣特征,其在外果皮中的相對含量高達(dá)17.2%。另外,13-十八烯酸甲酯、棕櫚酸乙酯、油酸乙酯等均具有天然水果的香氣特征,多種酯類構(gòu)成榴蓮的果香香氣特征。在內(nèi)果皮中檢測到的3-羥基-2-丁酮(3.4%)是一種令人愉快的氣味化合物,與劉倩等[5]采用溶液萃取法在榴蓮中的研究結(jié)果一致。同時,內(nèi)果皮中只檢測到幾種且含量較少的烷烴,如二十烷(0.15%)、二十四烷(0.19%)、正二十三烷(0.29%)、正二十六烷(0.69%)和正二十九烷(0.84%)等,這些成分對榴蓮的果香氣味也起到一定的作用。
榴蓮果實各個部位均被檢測到的成分有棕櫚酸、棕櫚酸甲酯、油酸乙酯等有機(jī)化合物。還有部分烯、炔、醇、醛、酸及酸酐類化合物。這些揮發(fā)性化學(xué)成分一起構(gòu)成榴蓮果實完熟時獨特的香氣,既有是濃烈的果味,又有強(qiáng)烈的洋蔥味。
本實驗中雖然檢測到了含硫類化合物,但與熱吸附-氣相色譜/質(zhì)譜法[4]和吹捕法[5]所檢測到的含硫化合物種類不完全一致;本實驗在榴蓮果實各個部位均檢測到較高含量的有機(jī)酸類物質(zhì),而在其他研究中未見報道;本實驗在外果皮中未檢測到烷烴化合物,與張繼[3]等采用毛細(xì)管氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法在榴蓮果皮揮發(fā)性成分中檢測到大量的烷烴化合物的研究結(jié)果不盡相同。以上這些差異是否與所取材料的成熟度、產(chǎn)地、品種及提取方法不同有關(guān),有待于進(jìn)一步研究。
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Analysis of Volatile Component in Different Part of Durian Fruit by GC/MS
ZHANG Bo,LI Shu-qian,XIN Guang*,LI Tie-chun,WU Jiao
(Department of Chemistry,Anshan Normal University,Anshan 114005,Liaoning,China)
The volatile components of different parts in Durian Fruit were extracted by simultaneous distillation,separated and identified by gas chromatography -mass spectrometry (GC -MS).The results indicated:20 compounds in Durian pulp were identified and accounted for 78.53%of volatile oil content.The relative percent content among the sulfur compounds,acids,esters,hydrocarbons was 50.79%,19.2%,2.99%and 4.08%,respectively.In Durian peel,the 49 kinds of compounds were identified and accounted for 78.53%of total volatile oil,in which was mainly esters(53.73%),acids(26%),hydrocarbons(6.22%),ketones(3.87%)and alcohols(2.92%).14 compounds in Durian epicarp were identified and accounted for 97.00%of volatile oil content.The relative percent content of esters acids,aldehydes and sulfides present 59.71%,26.56%,6.42%and 4.31%,respectively.
Durian;volatile;gas chromatography-mass spectrometry(GC/MS)
鞍山師范學(xué)院青年拔尖人才基金項目(2010)
張博(1979—),男(漢),講師,碩士,主要從事食品生物技術(shù)研究。
*通信作者:辛廣(1966—),男,教授,博士,主要從事食品生物技術(shù)研究。
2011-07-28