全二维气相色谱飞行时间质谱分析八角茴香油挥发性成分

全二维气相色谱飞行时间质谱分析八角茴香油挥发性成分

作者：吴晶晶李小兰陈志燕等

来源：《安徽农业科学》2014年第01期

摘要[目的]了解食用的八角茴香油有效成分，并分析其对烟草加香的效果。[方法]采用全二维气相色谱飞行时间质谱联用仪分析广西八角茴香油挥发性成分及它们对其香气的影响。[结果]分析显示，全二维气相色谱飞行时间质谱法共鉴定出匹配度较高的31种香味成分，占挥发油总比例的91.7%；利用二维色谱分离出在GCMS中无法分离的1甲基4（1甲基乙烯基）苯、3，7二甲基1，6辛二烯3醇等组分；在所分离的八角茴香油的主要成分中，对香味贡献较大的有：β蒎烯、a水芹烯、柠檬烯、草蒿脑。[结论] 研究可为深入了解茴香油的组成成分提供依据。

关键词全二维气相色谱；飞行时间质谱；八角茴香油；烟草；香味成分

中图分类号S567.2文献标识码A文章编号0517-6611（2014）01-00216-03

作者简介吴晶晶（1983-），女，安徽阜阳人，工程师，从事食品科学研究，Email：wujingjing3421@。*通讯作者，硕士，从事烟草化学研究，Email：

xiaolandg@。

收稿日期20131129八角茴香油主要是八角茴香的新鲜枝叶或成熟果实经蒸馏提取的挥发油。八角茴香分布在广西、广东、云南等省，是重要的调味香料及中药品种[1]，其干燥成熟果实含有芳香油5%～8%，脂肪油约22%及蛋白质、树脂等，它易溶于乙醇和乙醚，其主要成分是茴香脑，含量达80%～90%，并含有乙醛等物质[2]，主要用于提取茴香脑，配制牙膏香精及药物、饮料、食品增香剂等[1]。医药中用作兴奋、祛风、镇咳剂。从此油中可分离大茴香脑，并用作制备大茴香醛和大茴香醇等香料的原料。有研究报道，茴香精油具有抗氧化和抑菌能力[3]。全二维气相色谱-飞行时间质谱联用快速分析是分析复杂体系的有效方法，对于茴香油这种多组分复杂体系，可采用全二维气相色谱飞行时间质谱联用技术分析其挥发性成分，以期为深入了解茴香油的组成提供依据。

全二维气相色谱利用串联二维色谱的优势，具有比常规一维色谱更高分辨率的优势[4]，再结合飞行时间质谱的扫描速度快、扫描分子量范围宽的优点，实现色谱峰有效分离和高通量检测[5]。对于挥发油这种复杂体系，由于组分重叠严重，使用常规的色谱分析方法，不易得到满意的分析结果[4]。目前全二维气相色谱已应用到植物精油[6] 、食品[7]、石油[8-9]、农药[10]及烟草[11]等领域。笔者利用GC×GC分离分析分辨率高的特点，使样品的组分得到在不同极性的两根柱子实现正交分离，进而了解八角茴香油的成分，可对探寻其香味的贡献提供依据。

1 材料与方法

1.1材料茴香油，广西万山香料有限责任公司。主要试剂：无水乙醇。主要仪器：全二维气相色谱-飞行时间质谱LECO Pegasus 4D，美国力可公司。

1.2方法

1.2.1 样品前处理。将样品用无水乙醇稀释后，直接进样。

1.2.2 GCMS分析条件。

1.2.2.1气相色谱条件。色谱柱系统：HP5ms（30 m×0.25 μm×0.25 μm）；程序升温60 ℃（1 min）2 ℃/min 170 ℃270 ℃（10 min）；载气：氦气；进样量：1 μl；恒流模式：1

ml/min；分流比：20∶1；进样口温度：250 ℃；传输线温度：280 ℃。

1.2.2.2质谱条件。溶剂：二氯甲烷；溶剂不延迟；采集离子范围：30～550 amu；电子能量：-70 V；离子源温度：230 V。

1.2.3 GC× GCTOFMS分析条件。

1.2.3.1气相色谱条件。柱系统：D1为RTX5M（30 m×0.25 μm×0.25 μm）；D2为RTX17（2 m×0.25 μm×0.10 μm）；程序升温：D1为50 ℃（0.5 min）10 ℃/min 270 ℃（3 min），D2为65 ℃（0.5 min）10 ℃/min 285 ℃（3 min）。载气：氦气；进样量：0.2 μl；恒流模式：1 ml/min；分流进样，分流比：100∶1；进样口温度：250 ℃，传输线温度：200 ℃；调制器温度2D+45 ℃；调制周期：4 s；热调制时间：0.8 s；冷调制时间：1.2 s。数据处理：谱库pest，nist，wiley。

1.2.3.2质谱条件。溶剂延迟：6 min；检测器电压：1 400 V；采集离子范围：35～550 amu；采集速度：100副/s；离子源温度：200 ℃；电子能量：-70 V；扫描方式：全扫描。

1.2.3.3数据处理条件。平滑点数： 20； 1D峰宽：10.0；2D峰宽：0.1；信噪比：200；合峰匹配度：600；检索谱库：mainlib，replib。

2结果与分析

2.1茴香油二维化学成分定性结果及其香味特征通过GC× GC/TOFMS谱图所计算得到的结果对茴香油进行定性分析，得到它的二维轮廓图及三维立体图见图1、图2。通过对其化学成分分析，结合总离子流图、相似度数据，共鉴定出匹配度较高（相似度≥800）以及对香味成分贡献较高的31种香味成分（表1），约占挥发油总比例的91.7%，其中包括13种烯烃、5种醇、2种芳香烃、3种酯、3种醛/酮、4种酚类、1种单萜类。

3 结论与讨论

试验共鉴定出匹配度较高的31种香味成分，约占挥发油总比例的91.7%，其中包括13种烯烃、5种醇、2种芳香烃、3种酯、3种醛/酮、4种酚类、1种单萜类。

利用二维色谱可以将在一维色谱无法实现分离的色谱峰1甲基4（1甲基乙烯基）苯、3，7二甲基1，6辛二烯3醇、苯甲酸甲酯，1甲氧基4（1丙烯基）苯和大茴香醛，草蒿脑与1甲氧基4（1丙烯基）苯分离开，反式a香柠檬烯与丁香烯也可实现分离。

茴香油中，β蒎烯、a水芹烯、柠檬烯、草蒿脑是主要的香味成分，占总成分的78.57%，它们赋予茴香油辛香和果香的香味特征。另外，石竹烯、乙酸肉桂酯、橙花叔醇等低含量成分赋予茴香油花香的香味，β蒎烯、莰烯赋予松脂香、具有樟脑的气味。综合这些香味成分，混合成它的香味特征。

异丁香酚、芳樟醇赋予烟气辛香韵味，与烟草谐调，可修饰和矫正自然风味，吸味柔和。5甲基糠醛、乙酸肉桂酯、橙花叔醇、茴香脑可增加甜、烘烤香、花香。柠檬烯、芳樟醇增加特殊清香，使烟气细腻柔和，增加甜润感，这几种香味对于烟气具有增加卷烟甜香的作用。

参考文献

[1] 王琴，蒋林，温其标.八角茴香研究进展[J].粮食和油脂，2005（5）：42-44.

[2] 蒙萍.热点品种追踪——八角茴香[J].全国药材信息，2011（9）：7-8.

[3] 敬思群，艾合买提江·艾海提.茴香精油提取工艺优化及成分分析[J].中国粮油学报，2013，28（3）：53-58.

[4] PHILIP MARRIOTT，ROBERT SHELLIE.Principles and applications of comprehensive twodimensional gas chromatography[J].TrAC Trends in Analytical Chemistry，2002，21（9）：573-583.

[5] SANDRA CASTILLO，ISMO MATTILA，JARKKO MIETTINEN.Data analysis tool for comprehensive twodimensional gas chromatography/timeofflight mass spectrometry[J].Anal Chem，2011，83（8）：3058-3067.

[6] SONJA STADLER，PIERREHUGUES STEFANUTO.Analysis of synthetic canine training aids by comprehensive twodimensional gas chromatographytime of flight mass

spectrometry[J].Journal of Chromatography A，2012，1255：202-206.