李文爽,江曉波,王 濤,姜媛媛,張 利,李 梅,魏 曉

(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,四川雅安 625014;2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)院,四川雅安 625014;3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,四川雅安 625014)

山蒼子揮發(fā)油超聲波輔助提取工藝優(yōu)化及其GC-MS分析

李文爽1,江曉波1,王 濤1,姜媛媛1,張 利2,*,李 梅3,魏 曉3

(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,四川雅安 625014;2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 理學(xué)院,四川雅安 625014;3.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,四川雅安 625014)

采用響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波輔助提取山蒼子揮發(fā)油的工藝條件。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,選擇提取時(shí)間、液固比、超聲時(shí)間為影響因素,應(yīng)用Box-Behnken中心組合進(jìn)行3因素3水平的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),以山蒼子揮發(fā)油得率作為響應(yīng)值,進(jìn)行響應(yīng)面分析(RSM)。結(jié)果表明:超聲波法提取山蒼子揮發(fā)油的最佳提取條件為:提取時(shí)間3.4h、液固比18∶1(mL/g)、超聲時(shí)間12min,驗(yàn)證值為5.33%。同時(shí)采用氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)對(duì)揮發(fā)油進(jìn)行成分分析,從揮發(fā)油中共分離出25個(gè)色譜峰,鑒定出21個(gè)化合物,檢出率為98.97%,萜類化合物15個(gè),GC含量為83.50%,其中(Z)-檸檬醛、(E)-檸檬醛、檸檬醛,是山蒼子果實(shí)的特征性香氣成分。

山蒼子揮發(fā)油,超聲波提取,響應(yīng)面法,氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS),香氣成分

山蒼子(Litseacubeba)為樟科(Lauraceae)木姜子屬(Litsea)落葉灌木或小喬木[1]。主要分布于長(zhǎng)江以南等省,迄今仍以野生為主,我國(guó)山蒼子資源豐富,是山蒼子揮發(fā)油生產(chǎn)及出口大國(guó)[2]。山蒼子的葉、花和果實(shí)均含有以檸檬醛為主的揮發(fā)性芳香成分,經(jīng)水蒸汽蒸餾可制取揮發(fā)油[3]。山蒼子揮發(fā)油成分復(fù)雜,主要是萜、烯、醛、酮、醇類,以萜類含量最高[4],廣泛用于食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥、化妝品等行業(yè),是我國(guó)傳統(tǒng)的林產(chǎn)化工產(chǎn)品[5]。鮮果揮發(fā)油是香料工業(yè)中合成紫羅蘭酮等香料的重要原料,也是我國(guó)食品添加劑中的增香劑[6]。

山蒼子果實(shí)揮發(fā)油常見的提取方法,已見文獻(xiàn)報(bào)道的有水蒸氣蒸餾法、有機(jī)溶劑提取法、壓榨法、超臨界二氧化碳萃取法等[7-10]。水蒸氣蒸餾法是傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)方法,但其得率低品質(zhì)差;溶劑提取法易造成殘留多不穩(wěn)定等問題;壓榨法雜質(zhì)多出油率低;超臨界二氧化碳萃取技術(shù)得率高殘留低,但工藝復(fù)雜成本高，使這種方法只能局限于實(shí)驗(yàn)室研究[11-13]。超聲波提取法具有操作簡(jiǎn)便、提取效率高等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛用于植物次生代謝產(chǎn)物的提取[14-18],但關(guān)于山蒼子揮發(fā)油超聲波提取法的研究未見報(bào)道。響應(yīng)面法(RSM)能以最經(jīng)濟(jì)的方式,用相對(duì)較少的時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行全面的研究,廣泛應(yīng)用于優(yōu)化提取工藝等領(lǐng)域,但采用響應(yīng)面法優(yōu)化山蒼子中揮發(fā)油提取條件的研究尚屬空白。因此,本研究采用響應(yīng)面法(RSM)對(duì)超聲波輔助提取山蒼子果實(shí)中揮發(fā)油的工藝進(jìn)行優(yōu)化,并同時(shí)對(duì)其揮發(fā)油進(jìn)行GC-MS測(cè)定,確定山蒼子揮發(fā)油的特征性香氣成分,以期提高山蒼子揮發(fā)油的得率,為其開發(fā)利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

山蒼子鮮果2013年7月采自重慶市萬州山蒼子種植基地,基地位于海拔800米左右的山坡上,經(jīng)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院李梅教授鑒定為樟科木姜子屬植物山蒼子(Litseacubeba),采集后-20℃冷藏備用。

Agilent 7890A/5975C氣質(zhì)聯(lián)用儀 美國(guó)安捷倫科技公司;KQ-300GDV型恒溫?cái)?shù)控超聲波清洗器 昆山市超聲波儀器廠;BUCHI R-3旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 瑞士Buchi有限公司;SHZ-D(Ⅲ)循環(huán)水式真空泵 河南鞏義英峪儀器廠;DZTW電子調(diào)溫電熱套 北京永光明醫(yī)療儀器有限公司;BT124s電子天平 Sartorius公司;揮發(fā)油提取裝置;玻璃注射器等。無水硫酸鈉,正己烷等均為分析純 成都市科龍化工試劑廠。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 山蒼子揮發(fā)油超聲波輔助提取工藝 準(zhǔn)確稱取10g山蒼子鮮果置于圓底燒瓶中,按照一定液固比加水,振蕩混勻后置于超聲波清洗器中(超聲頻率40kHz、輸出功率600W)進(jìn)行超聲波處理一定的時(shí)間,使植物細(xì)胞壁破碎,然后將圓底燒瓶放入電熱套并連接冷凝管及揮發(fā)油提取器,回流提取。揮發(fā)油經(jīng)無水硫酸鈉干燥后于-4℃保存待用[19-20]。

揮發(fā)油得率(%)=揮發(fā)油質(zhì)量/山蒼子鮮果質(zhì)量×100

1.2.2 單因素實(shí)驗(yàn) 以山蒼子揮發(fā)油得率為指標(biāo),研究提取時(shí)間(1、2、3、4、5h)、液固比(10∶1、15∶1、20∶1、25∶1、30∶1mL/g)、超聲時(shí)間(0、5、10、15、20min)對(duì)得率的影響,篩選影響提取結(jié)果的各因素最佳提取條件。

1.2.3 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化 在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,采用Box-Behnken design(BBD)對(duì)超聲波輔助水蒸氣提取進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化,以提取時(shí)間(A)、液固比(B)、超聲時(shí)間(C)為自變量,以山蒼子揮發(fā)油得率(Y)為響應(yīng)值,設(shè)計(jì)三因素三水平表,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如表1。

表1 響應(yīng)面分析因素及水平表

1.2.4 山蒼子揮發(fā)油香氣成分的GC-MS分析 氣相色譜條件:HP-5 MS 5% Phenyl Methyl Silox(30m×0.25mm,0.25μm)色譜柱,載氣為高純度氦氣(99.999%),分流比為20∶1,分流流量20mL/min,流速1mL/min。升溫程序:進(jìn)樣量1μL,從50℃開始,保持1min,以5℃/min 升至 250℃,保持4min。

質(zhì)譜條件:電子轟擊(electron impact,EI)離子源,離子源溫度230℃,四級(jí)桿溫度150℃,電子能量70eV,溶劑延時(shí)5min,掃描范圍:40～550amu。

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的平均值,應(yīng)用Microsoft Excel 2010、SPSS 20.0、Design Expert 8.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和作圖。供試揮發(fā)油樣香氣成分根據(jù)GC-MS分析得到的各色譜峰,通過計(jì)算機(jī)譜庫檢索(Wiley和NIST庫),結(jié)合相對(duì)保留時(shí)間,查閱相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行定性,鑒定出21種主要的揮發(fā)性成分,最終根據(jù)香氣成分的峰面積值相對(duì)定量。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)

2.1.1 提取時(shí)間對(duì)山蒼子揮發(fā)油得率的影響 由圖1a可見,隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng),揮發(fā)油的得率先增大后減小,3h時(shí)揮發(fā)油的得率為最大值3.89%。這可能是由于隨著時(shí)間的延長(zhǎng),山蒼子果皮細(xì)胞中的揮發(fā)油成分不斷被溶出,使得率上升,但是提取時(shí)間超過3h之后,揮發(fā)油類成分已經(jīng)基本溶出,得率趨于平緩,繼續(xù)延長(zhǎng)時(shí)間得率增加緩慢。所以通過單因素實(shí)驗(yàn)選擇提取時(shí)間為3h左右。

2.1.2 液固比對(duì)山蒼子揮發(fā)油得率的影響 從圖1b可以看出,揮發(fā)油得率隨著液固比的增大而升高,液固比超過20∶1之后,揮發(fā)油得率明顯下降。這可能是物料與溶劑之間擴(kuò)散已經(jīng)達(dá)到平衡,再繼續(xù)增加溶劑量已不能提取出更多的揮發(fā)油。所以通過單因素實(shí)驗(yàn)選擇液固比為20∶1mL/g左右。

2.1.3 超聲時(shí)間對(duì)山蒼子揮發(fā)油得率的影響 由圖1c可見,超聲波處理時(shí)間延長(zhǎng),揮發(fā)油得率增加,當(dāng)時(shí)間延長(zhǎng)至10min后,揮發(fā)油得率隨著時(shí)間延長(zhǎng)有所降低,這可能是由于超聲波在10min內(nèi)對(duì)細(xì)胞膜的破壞作用較大,溶出物多,得率高,但超聲波作用時(shí)間太長(zhǎng)可能會(huì)使提取物中部分精油結(jié)構(gòu)受到破壞。因此,為了保證有效成分結(jié)構(gòu)完好且提取完全,所以選擇提取時(shí)間為10min左右。

圖1 提取時(shí)間、液固比及超聲時(shí)間對(duì)山蒼子揮發(fā)油得率的影響Fig.1 Effects of extracting time,ratio of liquid to solid and ultrasound time on extraction yield of volatile oil from Litsea Cubeba

2.2 響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波輔助提取山蒼子揮發(fā)油工藝

2.2.1 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果 根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果見表2。

采用design expert 8.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合,得模型表達(dá)式如下:

Y=5.63+0.51A-0.12B+0.20C+9.750×10-3-0.03AB-0.17AC-0.043BC-1.18A-0.31B-0.37C

對(duì)該模型采用方差分析(analysis of variance,ANOVA),分析結(jié)果見表3。由表3可知,整體模型達(dá)極顯著水平(p<0.01),表明該二次方程模型高度顯著。模型的失擬項(xiàng)(p>0.05)不顯著,方程的相關(guān)系數(shù)R2= 0.9743,說明該方程對(duì)實(shí)驗(yàn)擬合較好[21-22],可用于山蒼子揮發(fā)油提取工藝實(shí)驗(yàn)的預(yù)測(cè)。另外,該模型的變異系數(shù)CV=1.9%,在可接受范圍內(nèi)[23-24]。A、B、C、A2、B2、C2影響極顯著,AC極顯著。同時(shí)說明各實(shí)驗(yàn)因素對(duì)揮發(fā)油得率的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系,簡(jiǎn)單的分析方法難以解析,響應(yīng)面法能夠較好的描述它們之間的關(guān)系,并能較好的優(yōu)化揮發(fā)油的提取工藝。

表2 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

2.2.2 響應(yīng)面分析 根據(jù)回歸方程,做出響應(yīng)面和等高線的分析圖,分析各因素對(duì)響應(yīng)值的影響及各因素之間的交互作用,如圖2所示。等高線的形狀可以反映出交互作用的強(qiáng)弱,橢圓形表明交互作用顯著,而圓形則與之相反,有閉合的橢圓或圓形則表明有極大值[25]。圖2a顯示了液固比為20∶1mL/g,超聲時(shí)間和提取時(shí)間之間的交互作用對(duì)揮發(fā)油得率的影響;兩者的3D圖曲線最陡,等高線橢圓弧度最大,說明了提取時(shí)間與超聲時(shí)間的交互效應(yīng)最為顯著。圖2b顯示了超聲時(shí)間為10min,液固比與提取時(shí)間之間的交互作用對(duì)揮發(fā)油得率的影響;其3D圖曲線較為平滑,等高線偏圓形,說明了液固比與提取時(shí)間的交互效應(yīng)不顯著。圖2c顯示了提取時(shí)間3h,超聲時(shí)間和液固比之間的交互作用對(duì)揮發(fā)油得率的影響;兩者的3D圖最為平滑,等高線幾乎為圓形,說明了超聲時(shí)間和液固比的交互效應(yīng)不顯著。在本實(shí)驗(yàn)中,提取時(shí)間是影響揮發(fā)油得率的最重要因素,次之是超聲時(shí)間,料液比影響最小。

表3 回歸方程模型顯著性分析表

圖2 Y=f(A,C)(a)、Y=f(A,B)(b)及Y=f(B,C)(c)的響應(yīng)面圖和等高線圖Fig. 2 Responsive surfaces and contour plots of Y=f(A,C)(a),Y=f(A,B)(b)andY=f(B,C)(c)

注:表中**為極顯著(p<0.01),*為顯著(p<0.05)。

2.2.3 回歸模型的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn) 通過得出的模型,確定超聲波輔助提取山蒼子揮發(fā)油的最佳條件為提取時(shí)間3.44h、液固比17.96∶1mL/g、超聲時(shí)間12.34min,在此條件下,預(yù)測(cè)山蒼子揮發(fā)油得率達(dá)5.72045%?？紤]到實(shí)驗(yàn)操作的可行性,將最佳工藝條件修改為提取時(shí)間3.4h、液固比18∶1mL/g、超聲時(shí)間12min。為了檢驗(yàn)?zāi)Ｐ皖A(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,按上述最佳條件進(jìn)行提取,實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次進(jìn)行。平均得率為5.33%,與預(yù)測(cè)值基本一致;說明該方程與實(shí)際情況擬合很好,充分驗(yàn)證了所建模型的正確性。本實(shí)驗(yàn)采用的方法優(yōu)化了提取的工藝條件,并提高了揮發(fā)油的得率達(dá)5.33%,優(yōu)于傳統(tǒng)提取方法[26-28]。

2.3 重慶萬州產(chǎn)山蒼子揮發(fā)油的GC-MS分析

采用GC-MS聯(lián)用技術(shù),對(duì)最優(yōu)條件下超聲波輔助水蒸氣蒸餾法提取的山蒼子揮發(fā)油進(jìn)行分離,得到揮發(fā)油的總離子流圖,如圖3所示。

圖3 山蒼子揮發(fā)油總離子流程圖Fig.3 Total ions chromatogram(TIC) of volatile oil from Litsea Cubeba

經(jīng)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和NIST-08質(zhì)譜圖庫檢索,并按峰面積歸一化法計(jì)算各組分的GC含量,結(jié)果見表4,從山蒼子揮發(fā)油中共檢測(cè)出25個(gè)色譜峰,初步鑒定了21個(gè)化合物,鑒出率為98.97%。

萜類是植物界中廣泛存在的一類次生代謝產(chǎn)物,其中單萜和倍半萜主要是以揮發(fā)性物質(zhì)存在于植物體的腺細(xì)胞和表皮當(dāng)中,具有濃郁的木香、花香和甜香[29]。在已鑒定成分中萜類物質(zhì)有15個(gè),GC含量為83.50%,是揮發(fā)油的主要成分;其中單萜成分及其衍生物為12個(gè),GC含量為80.11%;倍半萜及其衍生物3個(gè),GC含量為3.39%。在萜類物質(zhì)中無環(huán)單萜含氧衍生物(Z)-檸檬醛、(E)-檸檬醛、檸檬醛GC含量最高,達(dá)到68.53%,所以根據(jù)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果,(Z)-檸檬醛、(E)-檸檬醛、檸檬醛為重慶萬州山蒼子的特征性香氣成分,這個(gè)結(jié)果與已有相關(guān)文獻(xiàn)中各地不同品種山蒼子的特征性香氣成分相一致[30-32]。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,將響應(yīng)面法應(yīng)用于優(yōu)化山蒼子精油的超聲波輔助提取條件,依據(jù)回歸分析和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,此方法合理可行。得到山蒼子揮發(fā)油超聲波輔助提取的最佳提取工藝為:提取時(shí)間3.4h、液固比18∶1(mL/g)、超聲時(shí)間12min,在此條件下,實(shí)際得率5.33%,與模型理論預(yù)測(cè)值5.72%相比相對(duì)誤差僅為0.39%。因此采用響應(yīng)面法的揮發(fā)油超聲波提取工藝優(yōu)化條件,對(duì)改進(jìn)現(xiàn)有山蒼子揮發(fā)油的提取工藝、提高揮發(fā)油生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益具有一定的理論指導(dǎo)意義。

采用超聲波輔助提取的山蒼子揮發(fā)油,經(jīng)GC-MS分離和鑒定共檢測(cè)出25個(gè)色譜峰,初步鑒定了21個(gè)化合物,鑒出率為98.97%。在檢出成分中,其中(Z)-檸檬醛、(E)-檸檬醛、檸檬醛含量最高,達(dá)68.53%,因此鑒定(Z)-檸檬醛、(E)-檸檬醛、檸檬醛為重慶萬州山蒼子的特征性香氣成分,為山蒼子揮發(fā)油的深加工產(chǎn)業(yè)提供理論依據(jù)。

[1]陳學(xué)恒. 我國(guó)山蒼子油產(chǎn)業(yè)化技術(shù)淺評(píng)和利用對(duì)策[J]. 香料香精化妝品,2002,4(3):1-37.

[2]Fang X J,Function and application ofLitseacubebaextraction oil[J]. Hunan Forestry Science & Technol,2007,34(3):82-84.

[3]陳海燕,潘波,鐘昌勇. 山蒼子核仁油的提取及其應(yīng)用[J].廣西林業(yè)科學(xué),2010,39(3):152-153.

[4]涂宗財(cái),張露,王輝,等. 超聲波輔助提取藜蒿多酚工藝優(yōu)化及抗氧化活性研究[J]. 食品工業(yè)科技,2012,33(5):239-242.

[5]潘曉杰,陳衛(wèi)軍,侯紅波. 山蒼子資源利用加工現(xiàn)狀及開發(fā)前景的研究[J]. 經(jīng)濟(jì)林研究,2003,21(1):79-801.

[6]王之燦,陳紹瑗,傅承新. 浙產(chǎn)山雞椒揮發(fā)油成分的GC-MS分析[J]. 分析實(shí)驗(yàn)室,2003(z1):86.

[7]周玉慧,甘仙女,陳尚钘,等. 山蒼子油及檸檬醛提取分離與生物活性研究進(jìn)展[J]. 生物災(zāi)害科學(xué),2013,36(2):148-153.

[8]彭彪,王文奇,劉慧君,等. 提取山蒼子油及檸檬醛的工藝研究[J]. 應(yīng)用化工,2013,42(10):1786-1788.

[9]Chio E M,Hwang J K. Effects of methanolic extract and fractions fromLitseacubebabark on the production ofinflammatory mediators in RAW264.7 cells[J]. Fitoterapia,2004,75(2):141-148.

[10]Ouariachi E,Mokhtar E,Tomi P,et al. Chemical composition and antioxidant activity of essential oils and solvent extracts of Ptychotis verticillata from Morocco[J]. Food and Chemical Toxicology,2011,49(2):533-536.

[11]趙婷,陳國(guó)華,張鼎華. 我國(guó)山蒼子的研究現(xiàn)狀[J]. 福建林業(yè)科技,2010,37(2):158-162.

[12]Lovato L,Pelegrini B L,Rodrigues J,et al. Seed oil ofSapindussaponariaL.(Sapindaceae)as potential C16 to C22 fatty acids resource[J]. Biomass and Bioenergy,2014(60):247-251.

[13]Jiao J,Li Z G,Gai Q Y,et al. Microwave-assisted aqueous enzymatic extraction of oil from pumpkin seeds and evaluation of its physicochemical properties,fatty acid compositions and antioxidant activities[J]. Food Chemistry,2014(147):17-24.

[14]李敏杰,陸兆新,趙海珍. 超聲波輔助-鹽析-水蒸氣蒸餾法提取葛縷子精油的研究[J]. 食品工業(yè)科技,2013,34(11):99-103.

[15]李偉進(jìn),丁霄霖. 超聲波提取金絲小棗多糖的工藝研究[J]. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2006,26(6):73-76.

[16]盧時(shí)勇,錢俊青,鄒小明. 響應(yīng)面法優(yōu)化超聲波提取白術(shù)有效成分的研究[J]. 中國(guó)中藥雜志,2006,31(7):549-552.

[17]Vagi M C,Petsas A S,Kostopoulou M N,et al. Determination of organochlorine pesticides in marine sediments samples using ultrasonic solvent extraction followed by GC/ECD[J]. Desalination,2007,210(1):146-156.

[18]劉清,姚惠源,楊赟,等. 大麥多酚類活性物質(zhì)超聲提取的研究[J]. 食品科學(xué),2006,27(5):172-176.

[19]涂宗財(cái),張露,王輝,等. 超聲波輔助提取藜蒿多酚工藝優(yōu)化及抗氧化活性研究[J]. 食品工業(yè)科技,2012,33(5):239-242.

[20]李富華,夏春燕,劉燕妮,等. 響應(yīng)面法優(yōu)化蜂膠黃酮提取工藝及其抗氧化活性研究[J]. 食品工業(yè)科技,2012,33(20):226-230.

[21]Zhang G W,Hu M M,He L,et al. Optimization of microwave-assisted enzymatic extraction of polyphenols from waste peanut shells and evaluation of its antioxidant and antibacterial activitiesinvitro[J]. Food and Bioproducts Processing,2013,91(2):158-168.

[22]Zhong K,Wang Q. Optimization of ultrasonic extraction of polysaccharides from dried longan pulp using response surface methodology[J]. Carbohydrate Polymers,2010,80(1):19-25.

[23]Prakash M J,Mekala V,Manikandan S. Modeling and optimization of ultrasound-assisted extraction of polysaccharide fromCucurbitamoschata[J]. Carbohydrate Polymers,2013,92(2):2018-2026.

[24]Shen S A,Chen D J,Li X,et al. Optimization of extraction process and antioxidant activity of polysaccharides from leaves ofParispolyphylla[J]. Carbohydrate Polymers,2014(104):80-86.

[25]普義鑫,周文化,蔣愛民,等. 響應(yīng)面法優(yōu)化檳榔中多酚提取工藝條件的研究[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2012,26(12):334-338.

[26]韓艷利,曠春桃,李湘洲,等. 用不同方法提取山蒼子油的比較研究[J]. 中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),2013,33(11):175-178.

[27]于長(zhǎng)江,宋小平,婁陳林,等. 海南山蒼子核仁油 GC-MS 分析[J]. 廣州化工,2013,41(13):139-141.

[28]何金明,肖艷輝,楊麗緞. 韶關(guān)山蒼子果實(shí)揮發(fā)油含量與組分分析[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,38(22):114-116.

[29]劉志彬,楊超. 榆莢仁提取物中揮發(fā)油的提取及其化學(xué)成分的GC-MS分析[J]. 食品工業(yè)科技,2013,34(2):277-278.

[30]黃光文,盧向陽. 我國(guó)山蒼子油研究概況[J]. 湖南科技學(xué)院學(xué)報(bào),2005,26(11):97-102.

[31]何金明,肖艷輝,潘春香,等. 韶關(guān)山蒼子資源果實(shí)與揮發(fā)油性狀分析[J]. 內(nèi)蒙古大學(xué)學(xué)報(bào),2012,33(3):30-35.

[32]楊帆,王羽梅. 山雞椒(山蒼子)精油研究現(xiàn)狀[J]. 韶關(guān)學(xué)院學(xué)報(bào),2009,30(6):80-84.

Optimization of the ultrasound assisted extraction of volatile oil fromLitseaCubebaand analysis by GC-MS

LI Wen-shuang1,JIANG Xiao-bo1,WANG Tao1,JIANG Yuan-yuan1,ZHANG Li2,*,LI Mei3,WEI Xiao3

(1.College of Life Science,Sichuan Agricultural University,Ya’an 625014,China;2.College of Science,Sichuan Agricultural University,Ya’an 625014,China;3.College of Forestry,Sichuan Agricultural University,Ya’an 625014,China)

Response surface analysis methodology(RSM)was used for optimizing ultrasound-assisted extraction of volatile oil fromLitseaCubeba. Based on single-factor experiments,three independent variables including extracting time,solvent-solidratio and ultrasound time,were selected as affecting factors during extraction. The experiments were arranged according to Box-Behnken central composite experiment design. Response surface analysis method was applied to determine the effect of central composite experiment design. The results showed that the optimum ultrasound extraction conditions for volatile oil fromLitseaCubebawere as follow:extraction time 3.4h,ratio of liquid to solid 18∶1(mL/g)and ultrasound time 12min. While the actual extraction yield was 5.33%. The volatile oil was analyzed by GC-MS,25 peaks were separated and 21 compounds which accounted for 98.97% of GC were identified. The result showed,that among 21 compounds,15 compounds are terpines. Among all of the chemical constituents of volatile oil fromLitseaCubeba,three isomers of Citral(z)-3,7-Dimethylocta-2,6-octadiena,(E)-3,7-Dimethyl-2,6-octadienal and 3,7-Dimethyl-2,6-octadiena were the characteristic aroma constituent for fruits ofLitseaCubeba.

volatile oil fromLitseaCubeba;ultrasonic extraction;response surface analysis methodology;gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS);aroma components

2014-06-13

李文爽(1988-)，女，碩士研究生，研究方向:植物化學(xué)成分分析。

*通訊作者:張利(1969-)，女，博士，教授，研究方向:植物化學(xué)與成分分析。

四川省科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金項(xiàng)目(13CX02806098);國(guó)家科技部農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化基金項(xiàng)目(2012GB2F000385);國(guó)家科技部科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金項(xiàng)目(12C26215105863);成都市科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基 金項(xiàng)目(11CXYB958JH-003)。

TS207.3

A

1002-0306(2015)07-0308-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.07.056