湖南农业科学２０１１，（２１）：７９ ８１ Ｈｕｎａｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ 橘皮香精油不同提取方法的比较 赵仁亮，朱旗，李银花，陈涛林，龙桂友 （湖南农业大学，国家植物功能成分利用工程技术研究中心，湖南长沙４１０１２８） 摘 要：采用压榨法、同时蒸馏萃取法（ＳＤＥ）法、溶剂萃取法分离小样品橘皮中的橘皮香精油，并对这３种香精油提取方法进 行了比较。试验结果表明：压榨法没有获得有效的香精油供Ｇｃ—ＭＳ分析；ＳＤＥ法和溶剂萃取法均能有效地分离小样品柑橘香 精油，虽然所获香精油在组成和含量上稍有差异，但检测结果都能较好地反映柑橘香精油的风味特征；综合３种方法的可行 性、有效性、方便、快速等特点，认为溶剂萃取法较好。 ． 关键词：橘皮；香精油；分离鉴定，方法比较 中图分类号：ＴＳ２５５．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—０６０Ｘ（２０１１）２１—００７９—０３ Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ‘ Ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ Ｏｉｌ ｆｒｏｍ Ｏｒａｎｇｅ Ｐｅｅｌ ＺＨＡＯ Ｒｅｎ－ｌｉａｎｇ，ＺＨＵ Ｑｉ，ＬＩ Ｙｉｎ－ｈｕａ，ＣＨＥＮ Ｔａｏ－ｌｉｎ，ＬＯＮＧ Ｇｕｉ－ｙｏｕ ．Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒ Ｕｔｉｌｉｚａｔｏｎ ｉｆＦｕｎｏｃｔｏｉｎａｌ Ｉｎｇｒｅｄｉｃｎ￣ ｆｒｏｍ Ｂｏｔａｎｉｃａｌｓ，ＨＮＡ Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１０１２８，ＰＲｃＪ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｓｉｎｇ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ，ＳＤＥ ｍｅｔｈｏｄ，ｓｏｌｖｅｎｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｔｏ ｉｓｏｌａｔｅ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌ ｆｒｏｍ ｓａｍｐｌｅ ｏｒａｎｇｅ ｐｅｅｌ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅｍ ｗｅｒｅ ｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｄ ｎｏｔ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｅｓｓｅｎｔｉｌ ｏｉａｌｓ ｆｒｏｍ ｓａｍｐｌｅ ｏｒａｎｇｅ ｐｅｅｌ ｆｏｒ ＧＣ—ＭＳ ａｎａｌｙｓｉｓ；ＳＤＥ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｓｏｌｖｅｎｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｃｏｕｌｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｓｏｌａｔｅ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌｓ ｆｒｏｍ ｓａｍｐｌｅ ｏｒａｎｇｅ ｐｅｅｌ，ａｌｔｈｏｕｇｈ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｓｌｉｇｈｔ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅｓ ｉｎ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌｓ．ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｔｍ Ｃａｌｌ ｒｅｆｌｅｃｔ ｔｈｅ ｆｌａｖｏｒ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｉｔｒｕｓ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌｓ． Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ ｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｆｔｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ，ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ，ｅａｓｙ，ｆａｓｔ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ，ｔｈｅ ｓｏｌｖｅｎｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｉｓｔｈｅ ｂｅｓｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｏｒａｎｇｅ ｐｅｅｌ；ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｏｉｌｓ；ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｍｅｔｈｏｄ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ 湖南是我国柑橘产业发展的优势区域，柑橘已 成为湖南栽培最广泛的果树，其面积、产量分别占 全省果树总面积、总产量的７０％和 ８０％【”。目前已栽 培宽皮柑橘类、甜橙类、柚类、金柑类和杂柑类。近 的品质评价，依然是需要探讨的问题 。试验采用 ＳＤＥ法、压榨法、溶剂萃取法分离小样品橘皮中的 橘皮香精油，并对这３种香精油提取方法进行了比 较，旨在为快速有效地提取、分析橘皮香精油提供 参考。 ‘ 年来，湖南省提出建设一批高标准、高效益、无公害、 规模化的鲜食柑橘和加工柑橘示范基地，并在提高 品质的基础上，加大精深加工力度，提高柑橘产品的 综合利用率翻。橘皮香精油是一种从柑橘果皮中提取 的香料油，具有天然环保、香气宜人等特点，被广泛 １材料与方法 １．１材料 应用于食品、化妆品等行业。虽然，生产上橘皮香精 油的提取分离方法主要有：直接压榨法、石灰浸泡 供试材料为温州蜜柑，２００９年１１月从湖南洪 江采集。 １．２仪器药品 １３本岛津气一质谱联用仪、ＮＩＳＴ０８谱库；改进 ＳＤＥ装置罔；ＣａＣ１２、ＮａＣ１、正己烷、无水乙醚均为国 压榨法和水蒸汽蒸镏法３种嘲。但在实践中，快速有 效地评价橘皮中的香精油，特别是珍稀资源香精油 产药品，分析纯。 收稿日期：２０１１－０５—２４ 基金项目：湖南农业大学国家重点实验室培育基地２００９年科 学基金开放项目 １．３香精油提取 １．３．１ ＳＤＥ法ＳＤＥ法是英文Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｄｉｓｔｉｌ— 作者简介：赵仁亮（１９８３一），男，河南周Ｉ＝Ｉ市人，硕士研究生， 主要从事茶叶加工。 ｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｏｌｖｅｎｔ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ的缩写，即同时蒸馏萃 取法，是Ｌｋｅｎｓ Ｓ Ｔ和Ｎｉｋｅｒｓｏｎ Ｇ Ｂ在１９６２发明 的一种香精油研究装置［９１，有一些改进。将果实洗 通讯作者：朱旗 湖南农业科学 第２ｌ期 净，剥皮，橘皮切碎约２～４ ｏｔｎｉ，准确称取２５．０ ｇ，置 入１ ０００ ｍＬ圆底烧瓶，加入蒸馏水４００ ｍＬ，加入 ＣａＣ１２ １．５ ｇ，加人５０ ｍｇ／Ｌ葵酸乙酯２．０ ｍＬ作内 标，与ＳＤＥ装置连接；用５０ ｍＬ重蒸馏乙醚进行香 气萃取，３０ ｍｉｎ；将萃取乙醚放人低温冰箱（一 ７０℃），２ ｈ后迅速倒出乙醚层，氮吹浓缩至０．５ ｍＬ， 进ＧＣ—ＭＳ检测。 １．３．２压榨法与１．３．１同样处理的２５．０ ｇ橘皮中 加人ＣａＣ１：１．５ ｇ，加入５０ ｍｇ／Ｌ葵酸乙酯２．０ ｍＬ作 内标，蒸馏水４０ ｍＬ，碾磨成浆，低温离心８ ０００ ｒ／ｍｉｎ，１５ ｍｉｎ；取油层，进行ＧＣ—ＭＳ检测。 １．３．３溶剂萃取法 与１．３．１同样处理的２５．０ ｇ橘 皮中加人ＣａＣ１２ １．５ ｇ，加入５０ ｍｇ／Ｌ葵酸乙酯２．０ ｍＬ作内标，加入蒸馏水４０ ｍＬ，加入正己烷２０ ｍＬ， 碾磨成浆，低温离心８ ０００ ｒ／ａｒｉｎ，１５ ｍｉｎ；取有机 层，低温（一７０ｃＣ）冷冻２ ｈ，迅速倒出有机层，氮吹浓 缩至０．５ ｍＬ，进ＧＣ—ＭＳ检测。 １．４ ＧＣ条件 岛津ＧＣ一２０１０，色谱柱ＤＢ一５ＭＳ毛细管柱（３０ ｍｘ０．２５ ｍｍｘ０．２５ ｍ），程序升温，初始温度５０℃， 保持２ ｍｉｎ，以１０￣Ｃ／ｍｉｎ升温到２２０￣Ｃ；２０￣Ｃ／ｍｉｎ升 温到２８０￣Ｃ，保持２ ａｒｉｎ。载气高纯氦气，流速５４．０ ｍＬ／ｍｉｎ；进样口温度２５０￣Ｃ，进样量ｌ ，分流比 ５０：ｌ。 １．５ ＭＳ条件 岛津ＧＣＭＳ—ＱＰ ２ＯｌＯ，离子源为ＥＩ，电子能量 ７０ Ｅｖ，离子源温度２３ｏｏｃ，接口温度２８０％。根据 ＮＩＳＴ０８标准谱库检索定性，以香气成分峰面积与 内标峰面积之比值定量。 １．６含水量测定 精确称取５．０００ ０ ｇ切碎橘皮，１０３ｏｃ±２℃６ ｈ 烘干至恒重，计算含水量。 １．７香精油含量计算 香精油含量（％）＝ 饕肆 鐾 ｘｌ００ ２结果与分析 ２．１ 不同提取方法对橘皮香精油的获取量 的影响 柑橘皮中香精油位于外果皮表层的油囊中，油 囊的直径一般可达０．３—０．７ ｍｍ，周围由退化的细胞 堆积包围而成。通过压榨使油囊破裂，香精油与皮 汁一起射出，通过离心分离而得到精油。该方法获 得的香精油接近鲜橘果香，颜色浅黄色，质量较好。 橘皮约占柑橘鲜重的２０％～３０％，一般为３０ ｇ左 右，大约为一个鲜果的橘皮重量，考虑试验在样品 较少的情况下进行香精油的提取分离，即一个鲜果 就能开展香精油的评价，试验只采用了２５．０ ｇ鲜橘 皮。据研究压榨从温州蜜柑鲜皮能得到０．３％左右 的香精油［４１。由于橘皮中香精油的含量较少，试验中 没有获取足够量的香精油供ＧＣ—ＭＳ分析，虽然采 取了液液萃取的方法进行补救，但基于试验的目 的，认为该方法不能满足试验要求。 ＳＤＥ法将水蒸气蒸馏和馏出液的溶剂萃取两 步合二为一，提高了萃取效率，减少了溶剂用量；由 于该方法得到的香精油不需复杂的预处理，可直接 进行ＧＣ—ＭＳ分析，免去了其他操作损失，节省了萃 取时间，能把ｍｕｇ级挥发性有机成分从脂质或水 质介质中浓缩数千倍，在风味化学的研究中应用较 广。试验从２５．０ ｇ鲜橘皮中获得了足量的香精油物 质，其香精油色泽淡黄，具较强的柑橘芳香。 萃取是有机化学实验中用来提纯和纯化化合 物的手段之一，实验中采用了溶剂萃取的方法，参 照现有的研究㈣，选用正己烷为溶剂萃取橘皮中的 香精油，通过碾磨使橘皮与溶剂充分混合和密切接 触，使香气组分通过相际界面进入溶剂中，经过离心 分离形成两层液体，分离有机层，经浓缩后得香精 油。该方法可在常温操作，节省能源，操作方便、快 速。所获香精油呈黄色，香气浓郁，满足试验需求。 ２．２不同提取方法对橘皮香精油组分的影响 ＳＤＥ法和溶剂萃取法都是风味化学研究中香 精油收集应用较广的方法，通过比较分析（见图１、 图２），可以看出：（１）两种方法均能有效地进行柑 橘小样品（２５．０ ｇ鲜橘皮）的香精油分析，结果能较 好的反应橘皮香精油的特征；（２）两种方法所获香 精油ＧＣ—ＭＳ图谱主要成分基本相似，但溶剂萃取 法比ＳＤＥ法所获得香气物质的量稍多，其图谱峰 形特别是高沸点物质的图谱峰形较清晰；３）两种方 法所获香精油的组分和含量上稍有差异，ＳＤＥ法获 得了４５种香气成分，其香气总量（面积比值和）为： ｌ ２４６．３２０ ４，香精油占干物重为：０．８７％。其中前８ 个含量最高的香气化合物及相对百分含量为：Ｄ一 柠檬烯（８１．８６％）、 一萜品烯（６．１１％）、ｐ一月桂烯 （２．３４％）、３一甲氧基一１，２一丙二醇（１．５５％）、芳樟醇 （１．３４％）、４一三甲基一３一环己烷一１一甲醇（０．８６％）、仅一 蒎烯（０．６６％）、０【一法呢烯（０．６１％）；而溶剂萃取法获 得了５１种香气成分，其香气总量（面积比值和）为： １ ２９９．０８６ ０，香精油占干物重为：０．９１％，其中８个 第２１期 赵仁亮等：橘皮香精油不同提取方法的比较 ８ ７ ６ ５ ４ ３ ２ １ 卅 ８ ７ ６ ５ ４ ３ ２ １ 件 含量最高的香气化合物及相对百分含量为：Ｄ一柠 檬烯（８Ｏ．８３％）、 一萜品烯（６．１３％）、Ｂ一月桂烯 （２．３５％）、芳樟醇（１．８６％）、仅一法呢烯（１．０３％）、４一三 甲基一３一环己烷一１一甲醇（０．９６％）、仅一蒎烯（０．７５％）、 ｌ一乙烯基一１一甲基一２，４一双（１一甲乙烯基）环己胺 （０．５７％）；两种方法中含量较高的８种香气化合物 有６种相同；ＳＤＥ法中７种化合物含量微量或没有 被检查到，溶剂萃取法中３种化合物没有被检查出 来，其中１号化合物３一甲氧基一１，２一丙二醇含量较 高；（４）两种方法都能有效地检测出柑橘香精油的 特征性产物，如Ｄ一柠檬烯。 ４ ６ ８ ｌ０ １２ １４ １６ １８ ２Ｏ ２２ 时间（ｍｉｎ） 图１ ＳＤＥ法温州蜜柑香精油总离子流色谱图 、 （１：３一甲氧基一１，２－丙二醇；６：ｄ一蒎烯；９：８一月桂烯；１５：Ｄ一柠檬烯； １７： 一萜品烯；２０：芳樟醇；２６：４一三甲基一３一环己烯一１一甲醇； ４８：ｄ一法呢烯） ４ ６ ８ １Ｏ １２ １４ １６ １８ ２Ｏ ２２ ２３ ２４ 时间（ｍｉｎ） 图２溶剂萃取法温州蜜柑香精油总离子流色谱图 （４２：１一乙烯基一１一甲基－２，４一双（１一甲乙稀基）环乙胺； 其他成分同图１） ２．３ 不同提取方法对橘皮香精油香气类型的 影响 将所分离鉴定的香气组分根据其性质归类，可 以看出（表１ ｏ ＳＤＥ法和溶剂萃取法香精油的组分 中主要是烃类物质，其次是醇类、醛类、酯类和杂环 类物质，并且含量和相对百分数比较接近。如：ＳＤＥ 法烃类、醇类、醛类、酯类和杂环类所占百分比分别 为：９４．２５％、４．５７％、０．５２％、０．２８％和０．３９％；溶剂萃 取法分别为：９４．１８％、４．１１％、０．６６％、０．４９％和 ０．５７％。表明两种方法在橘皮香精油分离鉴定上差 异不大。但两种方法中没有检测到酮类和酸类香气 物质，这些成分在已有研究中虽然含量较低，但尚 有检出【 “１。 表１ 不同分析方法对香气类型的影响 （％） ３结论与讨论 采用小样品和快速检测鉴定橘皮中香精油，３ 种方法中，除压榨法因样品（２５．０ ｇ鲜样）较少没有 获得足量的橘皮香精油供检测分析用，其余两种方 法均能获得足量香精油供检测分析；两种方法在香 精油组成、总量和类型上稍有差异，但都能有效地 反映橘皮香精油的主要组成和风味特征；此次检测 中，两种方法都没有检测出蜜柑中的酮类和酸类香 气物质；综合各方法的特点，考虑操作方便、快速、 有效、可行等因素，认为溶剂萃取法完全能达到试 验的目的。 参考文献： 【１】廖振坤，张秋明，丁伟平，等．湖南省柑橘品质鉴定及区划研究 ［Ｊ１＿福建果树，２００６，（４）：９－１２． ［２２］ 李继承，李先信．湖南省柑橘区域布局研究叨．湖南农业科学， ２００７。（４）：８－１０． 【３］方修贵黄振东．宽皮柑橘皮精油提取现状及工艺改良叨．浙江 柑橘，２００８，２５（２）：２７—２９． ［４］陈志慧．从柑桔皮中提取香精油实验的改进ｍ．韶关学院学报 （自然科学版），２００４。２５（９）：２７—５９． ［５ 汪焕林，曹长年，冯丽红．超临界ＣＯ 流体萃取柑橘皮精油工 ５】艺的研究啪．安徽农业科学，２００９，３７（１９）：９１３２－９１３４． 【６】赵文红，蔡培钿，白卫东，等．冷磨法提取柑橘精油工艺研究【Ｊ］． 广东农业科学，２０１０，３７（８）：１４９—１５２，１５８． ［７】段书德，于宏伟，姚清国，等．柑橘油的提取及应用研究【Ｊ】．安 徽农业科学。２０１１，３９（４）：２０９８—２０９９． 【８８朱］旗，施兆，任春梅．香气提取方法对绿茶主要生化成分的 影响叨．湖南农业大学学报（自然科学版），２００１，２７（４）：２９２— ２９４． 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