回瑞華,侯冬巖,李鐵純,刁全平,肖海燕

(鞍山師范學(xué)院 化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,遼寧 鞍山 114007)

我國天然香料資源十分豐富，香料作物廣泛分布于全國各地.目前，世界上香料品種約6 000種，中國的香料品種占世界的六分之一，是世界上最大的香料生產(chǎn)國.相對于豐富的香料資源，我國的天然香料深加工技術(shù)還處于比較落后的狀態(tài).深入研究和探索提取技術(shù)，進一步開發(fā)我國香料資源，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，加強我國天然香料產(chǎn)品的國際競爭力勢在必行[1-3].

以天然香料植物的花、果、葉、枝、皮、根等為原料，通過不同的提取方法：浸提法、回流法、滲漉法、水蒸氣蒸餾法、同時蒸餾-萃取法、超臨界流體萃取法、超聲波提取法和微波輻照誘導(dǎo)萃取法等[4-8]提取揮發(fā)油并制成各種香料產(chǎn)品.在天然香料生產(chǎn)中，水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油是最常用的一種方法，優(yōu)點是設(shè)備簡單、容易操作、成本低、產(chǎn)量大.研究發(fā)現(xiàn)，水蒸氣蒸餾法存在提取時間長、溫度高導(dǎo)致部分組分損失等缺點.對水蒸氣蒸餾法存在的問題，即實驗條件的系統(tǒng)研究少見報道.本文作者圍繞樣品浸泡時間和粉碎粒度對揮發(fā)油提取效果的影響進行了研究[9-10],本文繼續(xù)針對提取時間對提取效果的影響進行研究，為提高揮發(fā)油的提取率提供實驗依據(jù).

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

HP6890/5973氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國惠普公司)；R2-201型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海中科機械研究所)；PL602-S電子精密天平(梅特勒-托利多儀器上海有限公司).

無水硫酸鈉、無水乙醚：均為分析純.

川椒樣品：產(chǎn)自四川成都，粉碎成0.45 mm備用.

1.2 揮發(fā)油的提取

稱取川椒樣品100 g，置于2 000 mL圓底燒瓶中，加入600 mL去離子水分別浸泡12 h，用水蒸氣蒸餾3～7 h，餾出液用無水乙醚萃取3次，合并萃取液并加入無水硫酸鈉干燥，除去乙醚，得到淡黃色透明液體.密封保存，備用.

1.3 實驗步驟

取1.2 提取的揮發(fā)油0.2 μL，用GC-MS聯(lián)用儀進行分析.

1.4 GC-MS分析條件

氣相色譜條件:色譜柱HP-5彈性石英毛細(xì)管(25.00 m×0.2 mm×0.33 μm);載氣He；載氣流量1 mL/min；進樣口溫度240 ℃；色譜柱起始溫度40 ℃保持2 min，再以4 ℃/min 的速度升溫至220 ℃，保持5 min；分流比50∶1.

質(zhì)譜條件：EI離子源；離子源溫度230 ℃；接口溫度230 ℃；四級桿溫度150 ℃；電子能量70 eV;發(fā)射電流34.6 μA；電子倍增器電壓1 988 V；質(zhì)量范圍m/z 20～500.

2 結(jié)果與討論

2.1 不同提取時間川椒樣品中揮發(fā)油的GC-MS總離子流色譜圖

總離子流色譜圖如圖1～圖5.

圖1 提取時間3 h總離子流色譜圖

圖2 提取時間4 h總離子流色譜圖

圖3 提取時間5 h總離子流色譜圖

圖4 提取時間6 h總離子流色譜圖

圖5 提取時間7 h總離子流色譜圖

表1 不同提取時間樣品檢測結(jié)果

2.2 實驗結(jié)果

由圖1～圖5得到不同提取時間樣品的結(jié)果，如表1、圖6和圖7所示.

2.3 討論

從圖6可知水蒸氣蒸餾法提取川椒揮發(fā)油的過程.開始時，隨著提取時間的增加，川椒揮發(fā)油的組分個數(shù)下降，4 h后，隨著提取時間的增加，川椒揮發(fā)油的組分個數(shù)逐漸增高，提取時間超過6 h組分個數(shù)下降.

圖6 組分個數(shù)隨提取時間的變化 圖7 提取率隨提取時間的變化

從圖7可知水蒸氣蒸餾法提取川椒揮發(fā)油提取率的變化過程.開始時，隨著提取時間的增加，川椒揮發(fā)油的提取率逐漸增高，提取時間超過6 h提取率下降.

實驗結(jié)果表明，水蒸氣蒸餾法提取川椒揮發(fā)油開始時隨著提取時間的增加，揮發(fā)油的組分個數(shù)和提取率逐漸增高，6 h后組分個數(shù)和提取率下降.產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要是由于揮發(fā)油是易揮發(fā)的物質(zhì)，提取時間過長會導(dǎo)致?lián)]發(fā)油的損失，從而使揮發(fā)油的提取率降低，還會使揮發(fā)油中的熱敏性物質(zhì)損失.提取時間少于6 h，提取不完全，使提取揮發(fā)油的組分個數(shù)和提取率都較低.因此，選擇6 h為最佳提取時間.