桂花精油的提取及芳香物质分析

     桂花(Osmanthus fragrants Lour)别称木樨、丹桂、岩桂，属木樨科常绿灌木或乔木，在我国南方广西、贵州、福建、湖南、浙江、江苏等各省(自治区)均有栽培。桂花品种繁多，具有代表性的有金桂、银桂、丹桂、月桂等 4 种。桂花不仅具有较高的观赏价值，而且具有极高的食用、药用价值，我国自古就有食用桂花糕、酿制桂花酒的习俗;以桂花为原料制作的桂花茶对于舒缓喉咙痛、改善多痰与咳嗽症状、开胃醒神、健脾补虚、防治十二指肠溃疡具有很好的保健功能。桂花因香气清新、高雅而深受大众喜爱，是一种高档的天然香料，被广泛应用于化工、制药、食品等行业。

      桂花精油是天然金桂的提取物，是目前一种不能人工合成的高档花香香料，也是我国的特有产品。桂花精油的香味成分主要包括紫罗兰酮类、醇类、氧化芳樟醇类、六羟基紫杉烯等芳香物质。从桂花中提取、浓缩精油不仅很好地解决了桂花难以贮藏的问题，而且便于运输、加工。目前，桂花精油的提取方法很多，主要有水蒸气蒸馏法、压榨法(挤压法)、脂吸法(脂肪冷吸法)、浸泡法(溶剂温浸法)、浸提法(索氏抽提法)、超声波萃取法等 。不同提取方法各有优、缺点，以有机溶剂法操作最为简单易行，且生产成本低。本研究借助超声波萃取技术 ，使用乙醇、石油醚、二氯甲烷、正己烷 4 种不同溶剂对桂花进行浸提，以精油提取率和主要芳香物质相对含量为标准，寻找提取溶剂，以期为桂花精油的综合开发利用提供一定的理论依据。

1 、材料与方法

1、 1 材料与试剂

         鲜桂花，采自江苏农牧科技职业学院;乙醇(95%)、石油醚(沸程 60 ～90 ℃)、二氯甲烷、正己烷、无水硫酸钠，均为分析纯;试验所用水均为蒸馏水。

1、 2 试验方法

1、2、 1 原料前处理 

         敲落新鲜桂花，清除杂物，整理干净，放置于室内阴干后备用 。

1、2、 2 不同溶剂提取桂花精油的比较 

         用电子天平称取含水量一致的 50 g 干桂花于 500 mL 烧杯中，按 1 g ∶ 9 mL 的料液比，分别以乙醇、石油醚、二氯甲烷、正己烷为溶剂，用超声波辅助法提取桂花精油。超声频率选择 45 kHz，超声功率为100 W，超声时间为45 min，超声温度为60 ℃。收集桂花精油的乙醇萃取液，用无水硫酸钠干燥，密封保存于 － 18 ℃ 冰箱中，用旋转蒸发仪(将转速调至100 r/min，温度设为 50 ℃，待温度稳定后再调至 60 ℃)小心浓缩除去全部乙醇，称量后置于冰箱中冻藏，待用于气相色谱 － 质谱(GC － MS)分析。提取试验每组做 3 个平行，取平均值。

1、3．、3 桂花精油提取率的计算 

         对浓缩干燥后的精油称质量，并按下式计算精油提取率:精油提取率 = (精油质量/干桂花质量) ×100%。

1、 3、 4 桂花精油的感官评定 

         按照 GB 1886． 24—2015《食品安全国家标准 食品添加剂 桂花浸膏》分别对提取精油的颜色、状态、气味进行感官评定。

1、3、 5 桂花精油的定性和定量分析 

         桂花精油的 GC － MS测定 条 件。HP － 5Ms 毛 细 管 色 谱 柱 (30 m × 25 mm ×0． 25 μm):载气为高纯氮气(纯度为 99． 999%)，进样口温度为 250 ℃，进样量为 1 μL，分流比为 50 ∶ 1。程序升温:初始柱温为 50 ℃，按 5 ℃ /min 升至 200 ℃，再按 10 ℃ /min 升至280 ℃。电离方式:电子电离(EI)，电子能量为70 eV，离子源

温度为 230 ℃，四级杆温度为 150 ℃，扫描质量范围为 30 ～550 amu。

         桂花精 油 的 GC － MS 分 析: 取 试 验 所 得 桂 花 精 油0． 1 mL，用正己烷稀释并定容至 10 mL。取一定量的稀释液，利用气相色谱 － 质谱联用仪进行分析，根据总离子流图，用峰面积归一法计算各组分的相对百分含量 。用 Wiley275． L、NIST98． L 2 个谱库对采集到的质谱图中的香气成分进行串联检索，以确定桂花精油的香气成分。

2、 结果与分析

2、 1 用不同溶剂提取桂花精油的提取率比较

         取含水量一致的干桂花，在相同的提取条件下，分别用乙醇、石油醚、二氯甲烷和正己烷作为溶剂，经超声波提取，测定其精油提取率。由图 1 可以看出，用乙醇、石油醚、二氯甲烷、正己烷 4 种溶剂提取桂花精油的提取率分别为(2． 73 ±0． 11)%、(3． 80 ± 0． 16)%、(3． 12 ± 0． 12)%、(2． 46 ±0． 08)%，其中以石油醚为溶剂时所得桂花精油的提取率高。

2、 2 用不同溶剂提取桂花精油的 GC － MS 分析结果

2、 2、 1 用乙醇提取桂花精油的 GC － MS 分析结果 

         将以乙醇为提取液、经超声波提取得到的桂花精油按照“1. 3. 5”节的操作进行各组分的定性和定量分析 。由表 1 可知:以乙醇为溶剂所提取的桂花精油中酮类物质主要包括四氢化紫罗兰酮、紫罗兰酮和 α － 紫罗兰酮，总含量为(2． 373 5 ±0． 015 6)%;酯类物质主要包括二丙烯酸二甲酯、氰基乙酸 －2 － 乙基己酯和氯乙酸四硝基苯酯，相对含量为(8． 449 4 ±0． 053 6)%，酯类相对含量远高于紫罗兰酮;此外，还含有少量的四乙基苯甲酸环乙烷［(0． 231 8 ±0． 002 4)%］和叶绿醇乙酸盐［(0． 335 2 ±0． 007 2)%］。

2、 2、 2 用石油醚提取桂花精油的 GC － MS 分析结果 

         以石油醚为提 取液，将 经超声波提取得到 的 桂 花 精 油 按 照

“1. 3. 5”节的操作进行各组分的定性、定量分析。由表 2 可以看出:与以乙醇为提取溶剂相比，以石油醚为溶剂所提取的桂花精油化学组分种类多、构成复杂，主要包括醇类(芳樟醇、甲基 －5，11，14，17 － 二十烷脂鲤烯醇)、紫罗兰酮、棕榈

酸、亚麻酸酯和烯类(六羟基紫杉烯、反式十九烯)等。其中，紫罗兰酮的相对含量为(40． 349 8 ±1． 402 7)%，芳樟醇含量为(25． 461 0 ±1． 289 9)%，甲基 －5，11，14，17 － 二十烷脂鲤烯醇含量为 (10． 563 7 ± 0． 556 6)%，亚麻酸酯含量 为(2． 287 2 ± 0． 086 5 )%，棕 榈 酸 含 量 为 ( 4． 186 6 ±0． 165 5)%，六羟基紫杉烯含量为(5． 278 3 ± 0． 076 3)%，反式十九烯含量为(1． 454 0 ±0． 033 2)%。

2． 2． 3 用二氯甲烷提取桂花精油的 GC － MS 分析结果 

         以二氯甲烷为提取液，经超声波提取得到的桂花精油按照“1. 3. 5”节的操作进行各组分定性和定量分析。由表 3 可知:以二氯甲烷为溶剂所提取的桂花精油中含有较多的酸类物质，主要包括肉豆蔻酸、棕榈酸、十八碳二烯酸、亚油酸，相对含量为(6． 924 9 ± 0． 294 0)%;芳樟醇含量为(4． 969 9 ±0． 147 9)%;紫罗兰酮的相对含量较低，仅为(0． 687 0 ±0． 035 6)%;酯类包括棕榈酸乙酯、亚麻油乙酯，总含量为(5． 432 0 ±0． 221 2)%;此外，还含有少量的烯类物质［茨烯，含量为(0． 272 4 ±0． 008 8)%］。

2．2．4 用正己烷提取桂花精油的 GC －MS 分析结果 

         以正己烷为提取液，经超声波提取得到的桂花精油按照“1. 3. 5”节的操作进行各组分定性和定量分析。由表 4 可知:以正己烷为溶剂提取的桂花精油中紫罗兰酮包括 3 － 氧 － α － 紫罗兰酮、3 － 氧 － β － 紫罗兰酮、3 － 氧 －7，8 － 二氢 － α － 紫罗兰酮，总含量为(0． 930 0 ± 0． 024 7)%;芳樟醇含量为(1．473 1 ±0. 077 3)%;羟基对二苯代乙烯含量为(2．317 0 ±0．063 3)%;十八醛含量为(2． 656 0 ±0． 084 7)%;硬脂酸含量为(1． 044 4 ±0. 027 8)%;3 － 乙基 － 3 － 甲基庚烷含量为(0． 411 6 ±0． 084 2)%。可以看出，紫罗兰酮和芳樟醇含量均不高。

2、 3 用不同溶剂提取桂花精油的感官评价及组分分析

         对不同溶剂提取的桂花精油进行感官分析和组分比较。

         由表 5 可以看出:用乙醇、石油醚、二氯甲烷、正己烷 4 种不同溶剂提取桂花精油，主要香味成分紫罗兰酮相对含量排序为石油醚 ＞ 乙醇 ＞ 正己烷 ＞ 二氯甲烷，石油醚与其他 3 种溶剂之间存在极显著差异(P ＜ 0． 01)，正己烷和二氯甲烷之间差异较小;石油醚、二氯甲烷、正己烷 3 种溶剂提取桂花精油中醇类物质相对含量排序为石油醚 ＞ 二氯甲烷 ＞ 正己烷，3 种溶剂之间存在极显著差异;乙醇、石油醚、二氯甲烷 3 种溶剂提取桂花精油中酯类物质相对含量排序为乙醇 ＞ 二氯甲烷 ＞石油醚，3 种溶剂之间存在极显著差异;4 种不同溶剂提取桂花精油中其他芳香物质相对含量排序为石油醚 ＞ 二氯甲烷 ＞正己烷 ＞ 乙醇，溶剂之间同样存在极显著差异。以乙醇为溶剂，桂 花 精 油 中 含 有 少 量 紫 罗 兰 酮 类 ［( 2． 373 5 ±0． 015 6)%］，酯 类 的 相 对 含 量 较 高 ［( 8． 450 4 ±0． 053 6)%］;以石油醚作为溶剂，桂花精油中紫罗兰酮相对含量 为 (40． 349 8 ± 1． 402 7)%，醇 类 的 相 对 含 量 为(36． 024 7 ± 1． 846 5)%，其 中 芳 樟醇 含量 为 (25． 461 ±1． 289 9)%，甲基 － 5，11，14，17 － 二十烷脂鲤烯醇含量为(10． 563 7 ± 0． 556 6)%，远远高于其他 3 种溶剂所得提取物，此外还含有少量亚麻酸酯、棕榈酸、六羟基紫杉烯、反式十九烯等香味物质。以二氯甲烷和正己烷为溶剂，紫罗兰酮和醇类物质相对含量远不及以石油醚作溶剂所提取桂花精油中的相对含量。同时采用乙醇、石油醚、二氯甲烷和正己烷 4 种不同的溶剂提取桂花精油，在状态、气味和颜色上有所区别，以石油醚作为溶剂提取的精油，呈橙黄色浸膏状，具有浓郁的桂花香味，品质好。

3 、结论

         本研究采用超声波辅助法从桂花中提取精油，考察乙醇、石油醚、二氯甲烷、正己烷 4 种不同溶剂所得精油的提取率。结果表明，4 种不同溶剂桂花精油的提取率分别为(2． 73 ± 0． 11)% 、(3． 80 ± 0． 16)% 、(3． 12 ± 0． 12)% 、(2. 46 ±0． 08)% ，其中以石油醚为溶剂所得桂花精油的提取率高。GC － MS 分析表明，桂花精油的主要香气成分为紫罗兰酮、芳樟醇、酯类等物质，相对含量较高的为紫罗兰酮和醇类。以石油醚作为溶剂，所得精油中有较高含量的紫罗兰酮［(40． 349 8 ± 1． 402 7)% ］、醇类［(36． 024 7 ±1． 846 5)%］等芳香物质，且感官品质较好。因此可以看出，将石油醚用于桂花精油的提取有利于提高精油的得率和质量。

文章原作：江苏农牧科技职业学院

                   郑 义，贾纪萍，邵凤玲，张焕新

文章摘自：桂花精油的提取及芳香物质分析