陳 青,高 健
(貴州大學化學與化工學院,貴州 貴陽 550025)
刺梨(R.roxburghii Tratt)又名送春歸,是薔薇科植物刺梨的果實,主要產(chǎn)于陜西、甘肅、江西、安徽等省,貴州省畢節(jié)、黔西、貴陽等地區(qū)均有野生或栽培[1-2]。刺梨味甘而酸澀,是一種強身健體的藥用型水果,主要具有健胃、消食及滋補強壯的功效[3]。刺梨果實營養(yǎng)豐富,鮮果中富含各種維生素,特別是維生素C的含量居各類水果之冠,每100g果肉中含維生素C 2 054~2 725mg,比柑橘高100倍,比獼猴桃高9倍,被譽為水果中的“維C之王”[4-5]。此外,刺梨鮮果中還含有維生素P、維生素E、維生素B1、維生素B2、胡蘿卜素及煙酰胺。除富含維生素外,刺梨鮮果中還含有十多種微量元素及氨基酸[6-7]。刺梨中超氧化物歧化酶(superoxide dis-mutase,SOD)的含量也比較高,以1 000g刺梨可食部分計算,總酶活力可達185 480U,刺梨中的SOD主要以Fe-SOD、Mn-SOD和CuZn-SOD的形式存在[8]。刺梨也具有較高的藥用價值,經(jīng)現(xiàn)代藥理學研究表明,刺梨具有延緩衰老、解毒、抗腫瘤、抗動脈粥樣硬化和調(diào)節(jié)機體免疫等功能[9-10]。自20世紀80年代以來,以刺梨果實為原料開發(fā)了一系列食品,如刺梨果酒、刺梨飲料等,遐邇聞名。在產(chǎn)生較大經(jīng)濟效應的同時,有大量刺梨渣作為廢棄物丟掉,對環(huán)境造成污染,也對資源造成無形的浪費。因此對刺梨渣中的種子再加工利用,不僅能解決環(huán)境問題,而且是實現(xiàn)刺梨精細加工的有效途徑。關(guān)于刺梨種子脂肪酸成分已有研究[11-12],但種子的揮發(fā)性香氣成分的研究尚未見報道。頂空固相微萃取法(headspace solid phase microextraction,HS-SPME)是通過裝在注射器內(nèi)的石英纖維表面上的特殊固相涂層,對樣品組分進行萃取和富集的新型無溶劑樣品預處理技術(shù),具有效率高、操作簡便、成本低、無溶劑及選擇性強等優(yōu)點[13-14]。采用HS-SPME法提取刺梨種子中的揮發(fā)性成分,然后利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技術(shù)對萃取物進行分析鑒定,可為更全面了解刺梨種子的化學組成,更有效地開發(fā)和利用刺梨資源提供理論依據(jù)。
供試刺梨果實2011年10月采自貴州省貴陽市。
聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS),色譜純C6-C26正構(gòu)烷烴:Alfa Aesar公司。
lent5975C/6890 GC/MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀:美國安捷倫公司;手動固相微萃取裝置:美國Supelco公司,萃取纖維頭為70μm PDMS。
1.3.1 樣品處理方法
將刺梨種子粉碎,取約2.0g,置于15mL固相微萃取儀采樣瓶中,插入裝有70μm PDMS纖維頭的手動進樣器,在50℃左右頂空萃取保持20min取出,快速移出萃取頭并立即插入氣相色譜儀進樣口(溫度250℃)中,熱解析3min進樣。
1.3.2 GC-MS分析條件
色譜柱為Zebron ZB-5MSI彈性石英毛細管柱(30m×0.25mm×0.25μm),柱溫40℃(保留2min),以4℃/min升溫至200℃,氣化室溫度250℃;載氣為高純He(99.999%);柱前壓52.54 kPa,載氣流量1.0mL/min;不分流進樣,延遲時間為1min。
離子源為電子電離(electron ionization,EI)源;離子源溫度230℃;四極桿溫度150℃;電子能量70eV;發(fā)射電流34.6μA;倍增器電壓1 052V;接口溫度280℃;質(zhì)量范圍20~450u。
按上述試驗條件對植物樣品進行GC-MS分析。刺梨種子經(jīng)GC-MS分離分析的總離子流圖見圖1。通過檢索Nist2005和Wiley275標準質(zhì)譜圖,鑒定化學成分結(jié)構(gòu)。通過峰面積歸一化法確定各成分的相對百分含量,結(jié)果見表1。
圖1 刺梨種子揮發(fā)性成分總離子流圖Fig.1 Ion flow chart of volatile components from Rosa roxburghii Tratt seeds
表1 刺梨子種子揮發(fā)性化學成分及含量Table 1 Volatile chemical composition of the Rosa roxburghii Tratt seeds
利用頂空固相微萃取技術(shù)富集,氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對刺梨種子的揮發(fā)性組分進行檢測,共鑒定出8種化合物,其峰面積相對百分含量占總量的90.92%。含量較高的組分分別為苯(33.51%)、亞油酸甲酯(16.91%)、亞麻酸甲酯(14.95%)、棕櫚酸甲酯甲酯(10.42%)、十六烷(4.85%)和十四烷(4.06%)等。刺梨種子的揮發(fā)性成分類型主要為脂肪酸酯類(3種,占總含量的42.28%)、烷烴類(2種,占總含量的8.91%)、芳烴類(2種,占總含量的36.75%)及醛類(1種,占總含量的2.98%)。與文獻對比[11-12],無論采用何種提取方法,刺梨種子脂肪酸成分基本一致,都主要含有亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯及棕櫚酸甲酯。此外,同樣采用HS-SPME萃取方法萃取的刺梨果實和種子揮發(fā)性成分有很大差異[15],種子除含有脂肪酸酯類,還含有較高比例的芳烴類、烷烴類和醛類化合物;果實的揮發(fā)性成分主要為烯烴及其酯類。因此刺梨在加工生產(chǎn)時,可根據(jù)果實及種子的化學成分不同,進行不同的食品品種開發(fā),以產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效應。
應用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用方法對刺梨種子中的揮發(fā)性物質(zhì)進行研究,共鑒定出8種揮發(fā)性化合物,脂肪酸酯類化合物占整個揮發(fā)性化合物的量最大,其次是芳烴類和烷烴類化合物。苯和亞油酸甲酯是刺梨種子中最主要的揮發(fā)性香氣成分。對刺梨種子的揮發(fā)性香氣成分的研究將對更好地開發(fā)和利用刺梨資源提供一定的參考價值。
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