劉勁蕓，李超，楊繼，蔣卓芳，吳恒，張虹娟，徐世濤，常健*

（1.云南中煙新材料科技有限公司，云南 昆明 650106；2.云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，云南 昆明 650223）

茉 莉 [Jasminum sambac（L.） Aiton]是 木 犀 科（Oleaceae）素馨屬熱帶花卉。茉莉花香氣清新優(yōu)雅、芬芳飄逸，是重要的觀賞植物。茉莉原產(chǎn)于波斯及印度一帶，分布在熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)[1-2]。我國茉莉花栽培主要集中在廣西、福建、四川及云南等地[3]。主要的茉莉花栽培品種：單瓣茉莉（Jasminum sambac“Unifoliatum”）、雙瓣茉莉（Jasminum sambac“Bifoliatum”）和多瓣茉莉（Jasminum sambac“Trifoliatum”）[4-5]。 雙瓣茉莉因其抗寒耐旱性強(qiáng)，單位面積產(chǎn)量高，是我國大面積栽培的主要品種[6]。云南省中南部晝夜溫差小，氣候炎熱，極適合茉莉花生長，所產(chǎn)茉莉花具有生長快、花蕾大、產(chǎn)量高、花期長、香味濃的優(yōu)點。近年來，云南省大力發(fā)展茉莉花產(chǎn)業(yè)，但關(guān)于云南茉莉花的化學(xué)成分及活性相關(guān)研究鮮見。

茉莉花的花、葉、根均有藥用價值，具有抗氧化、抗抑郁、抗細(xì)菌真菌、抗病毒等活性[7-8]。茉莉花精油被譽(yù)為“精油之王”，氣味高雅，可舒緩情緒，振奮精神、改善肌膚干燥、缺水、出油及敏感的狀況，淡化疤痕與妊娠紋[9]。因此，茉莉花被廣泛應(yīng)用在日化、食品、香料及醫(yī)療等領(lǐng)域。目前，茉莉花常規(guī)的提取方法：吸附法、有機(jī)溶劑浸提法、同時蒸餾萃取（simultaneous distillation extraction，SDE）、超臨界 CO2流體萃取等方法[10-11]。 超臨界流體萃?。╯upercritical fluid extraction，SFE）具有操作溫度低、無溶劑殘留、產(chǎn)品品質(zhì)好等特點，更適合于保留熱敏性揮發(fā)物質(zhì)，香料產(chǎn)品更接近天然香韻，在天然香料工業(yè)中應(yīng)用廣泛[12]。針對茉莉花致香成分的文獻(xiàn)報道較多，研究表明其主要香氣成分為酯、醇、酸、烴、醛、酮類及其他化合物[13]。郭素枝等[14]采用固相微萃取和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法（gas chromatographymass spectrometry，GC-MS） 比較了福建產(chǎn)3個茉莉花品種的香氣成分，發(fā)現(xiàn)單瓣茉莉香氣較高。陳梅春等[3]研究表明，福州雙瓣茉莉品質(zhì)優(yōu)于福州單瓣茉莉和廣西雙瓣茉莉。但關(guān)于不同茉莉花品種抗氧化活性的對比研究鮮見。

本文以超臨界CO2流體萃取云南元江種植的3種茉莉花，通過GC-MS氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對提取的3個品種茉莉花凈油進(jìn)行化學(xué)成分的分析研究，比較了不同種類茉莉花凈油揮發(fā)性化合物及相對含量的差異，并進(jìn)一步采用抗氧化試驗方法評價比較了不同品種的茉莉花的抗氧化特性，旨在為云南產(chǎn)茉莉花的綜合利用、開發(fā)深加工產(chǎn)品，延伸產(chǎn)業(yè)鏈提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茉莉鮮花：云南元江縣。將其自然陰干，備用。

CO2氣體（純度≥99.0%）、He（純度＞99.999%）：廣州市譜源氣體有限公司；無水乙醇（分析純）、石油醚（90℃～120℃、分析純）：西隴科學(xué)股份有限公司；無水硫酸鈉（分析純）：濰坊達(dá)康化工有限公司；抗壞血酸：（上海）阿拉丁試劑（上海）有限公司；2，2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基 （2，2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl，DPPH）、2，2'-聯(lián)氨-雙（3-乙基苯并噻唑-6-磺酸） 二胺鹽[2，2'-amino-di（3-ethyl-benzothiazoline sulphonic acid-6）ammonium salt，ABTS]：美國 Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

DB-5MS 毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）、8860-5977B氣相/質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國Agilent公司；電子分析天平BP210S：德國Sartorius公司；HA121-50-01型超臨界CO2流體萃取裝置：南通市華安超臨界萃取有限公司；R-210型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：德國BUCH公司；UV-2600i紫外分光光度計：日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 超臨界CO2萃取工藝

分別準(zhǔn)確稱取陰干的不同品種茉莉花各200.00 g，裝入萃取釜。根據(jù)前期試驗結(jié)果，設(shè)置超臨界CO2萃取法提取的工藝條件:萃取壓力25 MPa、萃取溫度45℃、CO2流量7 L/h、萃取時間2 h，萃取時固定分離釜I壓力8.0 MPa分離溫度30℃、分離釜II壓力5.0 MPa分離溫度25℃、夾帶劑用量為10%乙醇。當(dāng)壓力分別達(dá)到設(shè)定壓力時，開始循環(huán)萃取。萃取完畢后分別從分離釜I和分離釜II底部收集黃色半透明油狀萃取物。用無水硫酸鈉干燥，4℃冷藏12 h，過濾濃縮，得黃色油狀物，即為茉莉花超臨界凈油，稱量并按公式（1）計算萃取得率。經(jīng)有機(jī)相針式濾頭過濾，進(jìn)行GC-MS分析。

式中：M1為茉莉花凈油的質(zhì)量，g；M2為茉莉花的質(zhì)量，g。

1.3.2 石油醚提取工藝

分別準(zhǔn)確稱取陰干的不同品種茉莉花各100.00 g，置于1 000 mL梨形瓶中，加入500 mL石油醚，進(jìn)行回流提取，溫度60℃，時間120 min，提取3次。然后提取液經(jīng)真空抽濾并減壓濃縮，得棕色膏狀半固體，即為茉莉花石油醚凈油。稱量并按公式（1）計算提取得率。

1.3.3 GC-MS檢測

氣相色譜條件：色譜柱為DB-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度為220℃；載氣為高純氦氣，流速為 1 mL/min；分流比為 20:1，進(jìn)樣量 2 μL；程序升溫：起始柱溫為50℃，保持5 min，以5℃/min的速率升至200℃，保持10 min。

質(zhì)譜條件：電子轟擊離子源；電子能量為70 eV；離子源溫度為220℃；傳輸線溫度為220℃；掃描范圍為 40 amu～400 amu，溶劑延遲 3 min。

1.3.4 定性、半定量分析

通過化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，利用NIST標(biāo)準(zhǔn)譜庫中檢索，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行譜圖解析，進(jìn)行定性分析。采用峰面積歸一化法，通過各致香成分的峰面積占總峰面積之比值計算各致香成分的相對含量。

1.3.5 抗氧化活性測定

1.3.5.1 DPPH自由基清除率的測定

將3種茉莉凈油分別用乙醇稀釋成0.1%、0.2%、0.4%、1.0%、2.0%、5.0%、10.0%樣液，參考文獻(xiàn)[15]，取凈油50 μL和150 μL的0.1 mmol/L DPPH溶液，于96微孔板中混合均勻，于室溫避光反應(yīng)30 min后，于波長517 nm處測定其吸光度A1。同時測定DPPH溶液與無水乙醇混合后的吸光度A0，以10 μg/mL抗壞血酸（vitamin C，VC）為陽性對照，用同樣方法測定抗壞血酸對DPPH自由基的清除率。按公式（2）計算DPPH自由基清除率。

1.3.5.2 ABTS+自由基清除率的測定

ABTS法評價抗氧化能力，是基于ABTS與過硫酸鉀反應(yīng)生成穩(wěn)定的藍(lán)綠色陽離子自由基ABTS＋，向其中加入被測物質(zhì)，如果被測物有抗氧化活性，則發(fā)生反應(yīng)使體系褪色。參考文獻(xiàn)[16]配制ABTS反應(yīng)液。配制7 mmol/L的ABTS溶液和2.6 mmol/L的K2S2O8溶液。混合后在室溫條件下混合避光保存12 h～16 h，使用時將其稀釋至吸光值為0.70±0.02，待用。將3種茉莉凈油分別用乙醇稀釋成0.1%、0.2%、0.4%、1.0%、2.0%、5.0%、10.0%樣液，取凈油50 μL和ABTS反應(yīng)液150 μL混合，反應(yīng)30 min，于波長734 nm處測定其吸光度A1，同時測定取ABTS溶液與無水乙醇混合后的吸光度A0，以50 μg/mL抗壞血酸為陽性對照，用同樣方法測定抗壞血酸對ABTS+自由基的清除率。按照公式（3）計算ABTS+自由基清除率。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同茉莉花凈油得率、外觀和香氣比較

3個品種茉莉花通過超臨界CO2萃取及石油醚提取得到的凈油得率、性狀和香氣的比較見表1。

表1 不同茉莉花凈油的比較Table 1 The comparison of different absolute oils of jasmine

由表1可知，超臨界CO2萃取工藝：雙瓣茉莉花凈油得率最高，為0.89%，為深黃色油狀液體，香氣濃郁；單瓣茉莉花凈油得率次之，為0.73%，呈黃綠色油狀液體，香氣清新、濃烈。多瓣茉莉花得率最低（0.67%），凈油顏色最淺，花香氣較弱。石油醚提取工藝：石油醚提取的凈油都含有大量色素和蠟質(zhì)，香氣帶有溶劑殘留氣息且頭香損失嚴(yán)重。超臨界CO2萃取的茉莉花凈油外觀和香氣品質(zhì)都優(yōu)于石油醚提取的凈油，無溶劑殘留，更接近天然花香味。

2.2 茉莉花凈油致香成分及相對含量比較分析

按照上述GC-MS檢測條件對3個品種茉莉花凈油進(jìn)行化學(xué)成分分析。通過峰面積歸一化法計算出不同茉莉花凈油各成分的相對含量，分析鑒定結(jié)果見表2。

表2 3個品種茉莉花凈油致香成分及相對含量比較Table 2 Comparison of volatile components and relative contents of absolute oils of three varieties of jasmine

續(xù)表2 3個品種茉莉花凈油致香成分及相對含量比較Continue table 2 Comparison of volatile components and relative contents of absolute oils of three varieties of jasmine

從3個品種茉莉花凈油中共鑒定出98種化合物，不同品種茉莉花凈油的致香成分有一定的差異性。其中，從單瓣茉莉花凈油中鑒定出了84種化合物，占化合物檢出總相對含量的86.55%，致香成分主要為乙酸芐酯（12.08%）、（Z）-橙花叔醇（11.71%）、鄰氨基苯甲酸甲酯（9.2%）、順式二氫茉莉酮酸甲酯（8.16%）、芳樟醇（6.37%）、苯甲醇（6.06%）等。從雙瓣茉莉花凈油中鑒定出了56種化合物，占化合物檢出總相對含量的91.47%，含量較高的致香成分為乙酸芐酯（23.2%）、苯甲酸芐酯（19.08%）、植物醇（12.73%）、芳樟醇（8.46%）、茉莉酮（6.22%）、茉莉酸甲酯（5.21%）、丁香酚（4.33%）等。從多瓣茉莉花凈油中鑒定出了82種化合物，占化合物檢出總相對含量的80.49%。主要致香物質(zhì)：乙酸芐酯（18.10%）、芳樟醇（10.77%）、苯甲酸葉醇酯（4.95%）、苯甲酸芐酯（4.72%）、順式二氫茉莉酮酸甲酯（4.37%）、α-法呢烯（3.55%）等。

3個品種茉莉花凈油共有香氣成分為乙酸芐酯、芳樟醇、橙花叔醇、苯甲酸芐酯、二氫茉莉酮酸甲酯、α-法呢烯、苯甲醇、苯乙醇、茉莉酮、吲哚等49種，這

些致香物質(zhì)組成了茉莉花凈油的主要香氣，與相關(guān)文獻(xiàn)報道相符[3，7，14]。3個品種的茉莉花凈油中含量最高的成分均為乙酸芐酯，分別為12.08%（單瓣）、23.22%（雙瓣）和18.10%（多瓣），具有茉莉花型的特殊芳香，可廣泛應(yīng)用于配制茉莉、依蘭、橙花、晚香玉等花香香精。此外，芳樟醇對茉莉花凈油香氣也有很大貢獻(xiàn)。天然芳樟醇?xì)馕都冋?、透發(fā)、甜潤、幽雅，具有類似鈴蘭、百合花樣的香氣，存在于橙花油、芫荽籽油、芳樟葉油、茉莉油中，芳樟醇應(yīng)用極廣，在花香型、果香型、木香型香精中均可使用[17]。橙花叔醇在單瓣茉莉花凈油中含量較高，它有柔和的花香香氣，還有青香、玫瑰、百合的香韻，在橙花、茉莉、水仙、百合花、紫羅蘭等香精中起定香劑作用，也可用于蘋果、柑橘等食用香精中[18]。苯甲酸芐酯具有清淡的類似杏仁的香氣，主要用于花香型香精的定香劑及依蘭等香精的調(diào)合香料。二氫茉莉酮酸甲酯也是茉莉花香氣的重要組成部分，順式體的茉莉的特征香氣更為明顯。它有濃郁的茉莉香氣和新鮮柔和的檸檬樣果香韻，常用于調(diào)制茉莉、鈴蘭等香精配方中，能產(chǎn)生幽雅、逼真的天然花香感。這些關(guān)鍵致香物質(zhì)是構(gòu)成茉莉花香味的重要成分，它們在不同品種茉莉花凈油中的相對含量差異明顯，這也導(dǎo)致3個品種茉莉花香氣各不相同。以上茉莉花凈油致香成分及相對含量分析結(jié)果表明，茉莉花品種的不同會導(dǎo)致其致香物質(zhì)和相對含量發(fā)生變化。

2.3 茉莉花凈油中致香物質(zhì)種類和相對含量的分析

不同品種茉莉花凈油中的致香物質(zhì)共有9類，不同種類致香物質(zhì)的數(shù)量統(tǒng)計如圖1所示，各類化合物在3種茉莉花凈油中的相對含量占比如圖2所示。

圖1 不同茉莉花凈油中不同種類致香物質(zhì)數(shù)目統(tǒng)計Fig.1 Statistics on the number of different kinds of aromatic substances in jasmine absolute oil

圖2 不同茉莉花凈油中不同種類致香物質(zhì)相對含量統(tǒng)計Fig.2 Relative content statistics of different kinds of aromatic substances in jasmine absolute oil

3種茉莉花凈油中的化合物在種類上差異較小但數(shù)量上差異明顯。不同種類致香物質(zhì)的相對含量存在較大差異。茉莉花凈油中酯類化合物數(shù)量和相對含量最多，其次是醇類和萜烯類，并含有少量的醛類、酮類、含N化合物類、氧化物類、酚類和羧酸類。單瓣茉莉花凈油含33種酯類化合物，占鑒定出的化合物總相對含量的46.07%；雙瓣茉莉花凈油含21種酯類，占總相對含量的55.83%；多瓣茉莉凈油含31種，占總相對含量的54.31%。其中，雙瓣茉莉花凈油雖然所含酯類種類最少，但是相對含量占比卻最多，這與其含有大量的乙酸芐酯、苯甲酸芐酯有關(guān)，也使雙瓣茉莉花的特征香氣更加醇厚、濃郁、持久。3個品種的茉莉花凈油中較多的乙酸芐酯、苯甲酸芐酯、茉莉酸甲酯、二氫茉莉酮酸甲酯、鄰氨基苯甲酸甲酯、苯甲酸葉醇酯等酯類物質(zhì)，賦予茉莉花幽雅、清新、持久、濃郁的香氣。醇類化合物在單瓣茉莉花凈油中數(shù)量（26種）和相對含量（42.11%）都較高，例如橙花叔醇、芳樟醇、苯甲醇、苯乙醇、香葉基芳樟醇等醇類物質(zhì)，為單瓣茉莉帶來清雅、甜美、透發(fā)的幽香。雖然醛類、酮類、含N化合物類等化合物在茉莉花凈油中含量較低，但茉莉酮、吲哚、3-甲基吲哚、丁香酚等物質(zhì)對茉莉花香味也起到關(guān)鍵作用。由此可知，茉莉花香味品質(zhì)與不同種類致香成分?jǐn)?shù)量和相對含量的差異具有相關(guān)性。

2.4 不同品種茉莉花凈油抗氧化活性測定結(jié)果

2.4.1 DPPH自由基清除能力結(jié)果

不同品種茉莉花凈油對DPPH自由基的清除能力，結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，單瓣茉莉花和多瓣茉莉花凈油的DPPH自由基清除能力均隨著凈油濃度的增加而逐漸增強(qiáng)。其中，單瓣茉莉凈油濃度從0.1%遞增到0.4%時，DPPH自由基清除能力從72.36%緩慢上升至78.30%，濃度為2%時自由基清除率達(dá)到95.04%。多瓣茉莉花精DPPH自由基的清除能力相對較弱，當(dāng)凈油濃度為5%時自由基清除率達(dá)到約95%。而雙瓣茉莉凈油具有較強(qiáng)抗氧化能力，當(dāng)濃度為0.1%時，清除DPPH自由基率已達(dá)到96.56%，隨著濃度增加，自由基清除率均維持在較高水平。由此可以看出，3種茉莉花凈油都具有較好的DPPH自由基清除活性，不同品種茉莉花凈油DPPH自由基清除能力有一定差異。

圖3 不同茉莉花凈油對DPPH自由基的清除能力Fig.3 DPPH radical scavenging ability of different jasmine absolute oils

2.4.2 ABTS+自由基清除能力結(jié)果

采用總抗氧化能力ABTS法測定不同品種茉莉花凈油對自由基的清除能力，結(jié)果如圖4所示。

圖4 不同茉莉花凈油對ABTS+自由基的清除能力Fig.4 ABTS+radical scavenging ability of different jasmine absolute oils

由圖4可知，在測定范圍內(nèi)，3種茉莉凈油對自由基都有不同程度的清除作用，高濃度的凈油自由基的清除能力高于低濃度，且變化規(guī)律與DPPH自由基清除能力結(jié)果相似。ABTS+自由基清除率達(dá)到約95%時的凈油濃度分別為0.4%（單瓣茉莉）、0.1%（雙瓣茉莉）、1.0%（多瓣茉莉）。當(dāng)濃度在0.4%～10.0%時，相同濃度的凈油對ABTS+自由基的清除能力依次為雙瓣茉莉＞單瓣茉莉＞多瓣茉莉?？梢婋p瓣茉莉凈油的抗氧化能力明顯高于其他兩個品種，并高于相關(guān)文獻(xiàn)報道[19-20]。雙瓣茉莉凈油中含有的植物醇（12.73%）、茉莉酸甲酯（5.21%）和丁香酚（4.33%）已被研究證明具有一定的抗氧化活性[21-23]?？赡苁请p瓣茉莉凈油發(fā)揮抗氧化作用的主要物質(zhì)，后續(xù)還有待進(jìn)一步研究驗證。

3 結(jié)論

本研究探討云南元江的單瓣茉莉、雙瓣茉莉和多瓣茉莉在化學(xué)成分和抗氧化活性方面的差異。采用超臨界流體萃取法對3個不同品種的茉莉花進(jìn)行萃取，并通過GC-MS氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對不同凈油進(jìn)行定性、半定量分析，比較了3個品種茉莉花凈油揮發(fā)性成分和相對含量的差異。并采用DPPH自由基清除法和ABTS法，以（VC）為陽性對照，評價了不同品種的茉莉花凈油的抗氧化活性。研究結(jié)果表明：3個品種茉莉花凈油萃取得率、外觀和香氣均有一定差異，且超臨界CO2流萃取的茉莉花凈油優(yōu)于石油醚提取。從3個品種茉莉花凈油中共鑒定出98種化合物，其中單瓣茉莉花凈油所占最多鑒定出了84種化合物，多瓣茉莉花凈油鑒定出82種，雙瓣茉莉花凈油鑒定了56種。3個品種茉莉花凈油中含49種共有致香成分，含量最高的成分均為乙酸芐酯。茉莉花凈油中酯類化合物數(shù)量和相對含量最多，其次是醇類和萜烯類，及少量的醛、酮、含N化合物、氧化物、酚和羧酸類物質(zhì)。3種茉莉花凈油中主要的賦香成分以及相對含量差異明顯，這導(dǎo)致了不同品種茉莉花香味和品質(zhì)存在差異。3種茉莉花凈油抗氧化活性有一定差異，其中，雙瓣茉莉凈油抗氧化能力明顯高于其他兩個品種，并高于其他相關(guān)文獻(xiàn)報道中茉莉花提取物的抗氧化能力。當(dāng)濃度為0.1%時，清除DPPH和ABTS+自由基率均已達(dá)到約95%。本研究可為云南產(chǎn)茉莉花凈油作為一種天然香料和天然抗氧化劑的應(yīng)用提供一定理論基礎(chǔ)和試驗依據(jù)，推動云南茉莉花在食品、藥品、保健品、護(hù)膚品等方面的綜合開發(fā)利用。