基于非极性溶剂萃取的白兰花7个开花阶段风味物质成分分析

胡荣锁　卢少芳　徐飞　刘红　谷风林

摘要：研究旨在明确非极性溶剂萃取白兰花开花过程7个不同阶段花被片中风味物质，以便为白兰花的工业化利用提供参考。本实验利用正己烷萃取，GC-MS检测其风味组分，并使用保留指数和NIST谱库对化合物进行定性验证。实验结果表明：共检出化合物64种，相同化合物19种，含量最高的为芳樟醇，其含量为15.64%～47.26%。化合物数量最多的为烷类，其次为酯类，含量最多的为醇类，占总含量的40.00%～55.49%。开花过程化合物含量变化与醇类一致。

关键词：白兰花；正己烷；开花阶段；风味物质；成分分析

中图分类号：S38 文献标志码：A 论文编号：cjas15030012

0引言

白兰花（Miehelia alba），又名黄桷兰、白缅桂、白兰、把兰等，为木兰科含笑属植物。白兰的花性温，味苦辛，具止咳，化浊之功。其挥发油成分（叶蒸馏水溶液）对慢性支气管炎有较好的疗效，有效率达81.9%。白兰花也是中国熏制花茶的重要原料，也可用于提取香精。

国内外学者先后对白兰花挥发油成分进行了研究，主要是利用各种溶剂萃取和固相微萃取并GC-MS分析白兰花挥发油，同时研究了白兰花的药理作用。对白兰花开花过程风味分析，郭素枝IlO-n]已进行了初步研究，利用固相微萃取研究其挥发性风味组分。对以前研究内容概括可知，对白兰花风味组分研究并不全面不系统，仅能反应部分特性，特别是对开花过程中风味组分分析。

前期已利用弱极性溶剂二氯甲烷（极性值3.40）对开花过程风味组分进行了分析。本实验拟将利用非极性溶剂正己烷（极性值0.06）对白兰花开花过程风味组分进行分析，并对溶剂差异进行简略分析。系统全面地研究白兰花开花过程风味物质变化，探明白兰花花开各阶段风味化合物构成和含量变化，避免因萃取剂造成的差异，对确定白兰花采摘时期、白兰花中芳樟醇提取和白兰花综合利用具有指导意义。

1材料与方法

1.1材料

白兰花采摘自3年树龄白兰花树，采摘时间为上午8：00，中国热带农业科学院香料饮料研究所基地种植。将白兰花开花过程分为7个不同阶段，分别为：（1）苞片包裹着花被片，苞片和花被片都呈绿色；（2）苞片包裹着花被片，苞片黄色，花被片略带黄白色，靠近花柄处略带绿色；（3）苞片刚脱落，花被片黄白色，尚未开放；（4）花被片略微张开；（5）花被片完全张开；（6）花被片完全张开，花被片柄处略褐变；（7）花被片用手碰即脱落。二氯甲烷、无水硫酸钠等均为AR级，阿拉丁公司。正构烷烃为C7-C30，购自sigma公司。7890AGC-5975CMS气质联用系统，美国Agilent公司；HS-100型自动进样器，瑞士CTC公司。研究试验于2014年在中国热带农业科学院香料饮料研究所进行。

1.2实验方法

1.2.1样品前处理使用正己烷对白兰花开花期7个不同阶段的花被片浸提萃取。用4g花被片加50mL溶剂浸提12h，以保证浸提充分完全，浸提结束后添加无水硫酸钠除去水分。使用旋转蒸发仪在30℃40r/min条件下浓缩白兰花浸提液。收集浓缩液，并使用正己烷冲洗浓缩瓶，定容到5mL。

1.2.2GC/MS检测

（1）GC/MS条件。进样口温度是250℃；柱初始温40℃，保持3min，以3℃/min升温至200℃，然后以4℃/min程序升温到250℃。DB-5MS（30.0m×250.0μm×0.25μm），载气为氦气；流量1.0mL/min不分流进样，进样量为1μL。

（2）质谱条件。离子源为EI源，四级杆温度150℃，离子源温度为230℃，扫描范围：35～350amu。色谱库：NIST08。积分开始时间为5.000min，以避免溶剂峰。

2结果与分析

2.1化合物鉴别分析

对化合物鉴别采用NIST08质谱库对照和结合保留指数数据库，同时参考国内外白兰花研究成果，对化合物进行定性验证分析。使用峰面积归一化法确定白兰花化合物的含量，白兰花7个不同开花阶段化合物组成和含量见表1。

课题组还进行了白兰花相同条件下二氯甲烷萃取实验，该研究结果与本此实验结果有较大差异。正己烷萃取检测出化合物64种，而二氯甲烷萃取检出化合物54种；含量最高化合物均为芳樟醇，除芳樟醇外，其他化合物含量相差不大，芳樟醇正己烷萃取占总含量的15.64%～47.26%，而二氯甲烷萃取占总含量的61.82%～82.09%，由此可知芳樟醇二氯甲烷萃取效果显著高于正己烷萃取效果。

在前期实验中，酊剂乙酸乙酯提取和白兰花超临界提取，芳樟醇含量分别达到了67.51%和70.42%，而阴干和冷冻干燥含量分别为7.50%和17.61%，可见在长时间阴干过程中芳樟醇散失较为严重，而冷冻干燥芳樟醇含量较低，其散失机理尚不明确。

7个不同开花阶段峰面积分布见图1。化合物在花绽放前（第一阶段一第二阶段）处于积累和转化阶段，在花被片绽放前后（第三阶段一第四阶段）含量最高，绽放后（第五阶段一第七阶段）随着时间延长，化合物含量逐渐减少。

2.2化合物组分分析

利用正己烷共检出化合物64种，其中最多的为烷烃25种（占化合物总量的39.1%），其次为酯类12种（占18.8%），醇类7种（占10.1%），未知物6种为（占9.4%），其他8类10种（占15.6%）。化合物种类和数量在7个不同开花阶段呈现动态变化见表2和图2，种类变化最显著的为烷类和酯类，其他10类化合物变化较小；相同化合物数量为19种，化合物数量最多在第三阶段为53种，第四阶段虽化合物总含量与第三阶段相近，但由于花被片绽放，风味散失，化合物种类减少。

2.3化合物含量变化趋势分析

正己烷萃取的12类化合物和对比图变化趋势见图3，由图可知含量最高化合物为醇类，其含量与其他化合物之和类似，变化趋势与总含量变化一致。在第一至第二阶段除烷烃外含量变化均为降低趋势，烷烃化合物含量增加可能是由于其化合物数量由8种增加至15种。

3讨论与结论

3.1溶剂极性与化合物种类和含量的关系

二氯甲烷为弱极性溶剂（极性值3.40），正己烷为非极性溶剂（极性值0.06），根据相似相容原理，极性相近的溶解性强。在同样原料、同样实验处理，二氯甲烷萃取化合物54种，正己烷萃取化合物64种，相同化合物23种，由此可知若使用极性溶剂（甲醇，极性值6.60）和强极性溶剂（水，极性值10.2）萃取白兰花肯定还会有新的化合物出现，因此白兰花化合物种类至少在95种以上。

相同化合物在不同极性溶剂萃取条件下，其含量也不同，由此可知差异化合物在白兰花中含量最大值，该系列研究避免了溶剂极性的单一性，如芳樟醇，在利用二氯甲烷萃取含量远大于正己烷萃取含量。下一步将利用甲醇和水对白兰花中风味物质进行提取，系统的分析白兰花中化合物构成和最大含量。

3.2化合物含量及组成与开花过程的关系

正己烷萃取化合物种类最多为烷类和酯类，酯类在开花过程中变化与一般开花规律类似，而烷类在前三阶段化合物种类迅速增加，由8种增加至22种，而第四阶段花被片开放以后化合物种类将为10种，可知在花开过程中烷类化合物散失较为严重，可知烷类化合物也是白兰花特征香气重要的组成部分。

芳樟醇为白兰花特征香气的主要成分，在花被片绽放期（第三阶段）占总含量的82.09%（二氯甲烷提取），它使白兰花有浓甜的木质气息，似玫瑰木，既有紫丁香与玫瑰的花香，又有木香和果香，是重要的香精香料原料，同时具有医疗保健、抗病毒、抗菌以及镇静的作用，经济利用价值极高。据李吉来等研究表明，在白兰叶中也同样有芳樟醇的存在，占总含量的69.65%，因此白兰叶也可以作为芳樟醇提取的重要资源。