生姜风味物质的提取和成分分析Extraction and analysis of flavor compounds in ginger吴贾锋张诚张晓鸣*许时婴WU Jia-feng ZHANG Cheng ZHANG Xiao-ming*XU Shi-ying(江南大学食品学院,江苏无锡214036)(School of Food Science and Technology,Southern Yangtze University, Wuxi，Jiangsu214036,China)摘要：采用GC-MS方法分析了水蒸气蒸馏法提取的姜精油化学成分，共分析鉴定出49种化学成分；同时用3种不同的有机溶剂(丙酮、100%乙醇、80%乙醇)萃取干姜得到姜油树脂，利用HPLC-MS方法检测了3种姜油树脂的化学成分。
丙酮萃取法姜油树脂得率最高，辛辣呈味成分也最为丰富，而80%乙醇溶剂浸提的产品中，姜油树脂的主要呈味成分[6]-姜醇的相对含量最高。
关键词：姜；姜精油；姜油树脂；GC-MS；HPLC-MSAbstract：The qualitative and quantitative analysis of essential oil in ginger(Zingiber officinale Roscoe)extracted by stream distillation were carried out with GC-MS,49components were detected;ginger oleoresins extracted with three different kinds of solvents(acetone,100%ethanol, 80%ethanol)were analyzed by HPLC-MS.The highest extraction together with plentiful pungent flavor contents was achieved with acetone solvent, whereas the relative concentration of[6]-gingerol,one of the the principle pungents,was highest in80%ethanol extraction. Keywords：Ginger；Essential oil；Oleoresins；GC/MS；HPLC/MS 生姜(Zingiber Officinale Rosc)是亚洲各国广泛种植的一种传统药食两用作物。
有发汗解表、镇痛消炎的作用，因其香辣味独特，深得百姓喜爱。
在我国生姜目前的主要用途还是直接用于烹饪调料，仅少量用于生产姜精油和姜油树脂。
姜精油保持着生姜特有的香味成分和其他化学成分，使用方便，并且能够保存较长时间，是食品、医药、化妆品等行业的重要工业原料。
姜油树脂中含有多种具有营养保健作用的物质，如姜辣素、姜醇、姜烯和姜酚类化合物。
姜辣素不但具有特别芳香的姜辣风味，而且还具有驱风、发汗之功效，在药用上是一种很好的治疗伤风感冒的特效剂[1]。
最近的研究发现姜酚类化合物具有较好的利胆、作者简介：吴贾锋(1979-)，男，江南大学食品学院在读研究生。
E-mail:wu_jiafeng@通讯作者：张晓鸣收稿日期：2006-01-30防止胆结石的功效[2]。
因此，姜精油和姜油树脂在食品、化妆品、保健品、药品等领域具有十分广泛的市场前景。
许多研究资料表明生姜风味物质的组成受到提取工艺、γ-照射、以及生姜的干燥和加工工艺等因素的影响[3～7]。
用GC-MS和HPLC-MS方法对姜精油和用不同有机溶剂提取得到的姜油树脂进行了分析，为生姜深加工产品的研制和开发提供必要的数据和可行的方案。
1实验方法1.1材料和试剂生姜：山东莱芜产，洗去泥沙，经清洗后切成1.0～2.0mm薄片；置于托盘中自然通风干燥；将干姜片置于家用粉碎机中粉碎，用40目筛网筛分姜粉，制得的姜粉置于密封袋中，放入干燥器中备用；丙酮、乙醚、乙醇、甲醇、无水硫酸钠：均为AR级，中国医药(集团)上海化学试剂公司。
1.2仪器GC-MS联用仪：Finnigan TRACE MS。
色谱条件：DB-5，50m×0.32mm×1.0μm弹性石英毛细管柱；进口样温度250℃，柱程升温：初始温度40℃，停留1min，以5℃/min的速率一阶升温至120℃，以8℃/min的速率二阶升温至200℃，再以12℃/min的速率三阶升温至250℃，保持10min；流速为1mL/min；载气为氦气；分流比为1:10，进样量为0.2μL。
质谱条件：电离方式为EI+，离子源温度200℃,发射电流是200μA，电子能量70eV，接口温度250℃，检测电压350V。
HPLC-MS联用仪：WATERS Platform ZMD4000。
色谱条件：分析柱为Lichrospher C-182.1×250mm，检测器为WATERS996，柱温30℃，流速0.3mL，进样量5μL，检测波长UV=280nm。
洗脱液：A水，B乙腈；梯度线性洗脱：0～10min，45%～50%B，10～20min，50%～65%B，20～40min，65%～100%B，40～50min，100%～100%B，50～52min，45%B。
质谱条件：离子方式EIS-和EIS+，毛细管电压3.88～3.87kV，锥孔电压30V，24V，离子源温度120℃，脱溶剂气温度300℃，质量范围50～500m/z，光电倍增器电压650V。
1.3姜精油的制备准确称取自制的干姜粉末20g，装入索式抽提敞口容器中；在自制的水蒸气发生器中，按固液比1:20装入400mL去离子水。
将水蒸气发生装置、抽提装置和收集装置连接好。
用电炉加热，至水沸腾产生蒸汽。
继续蒸馏2h，直至水蒸气发生装置中的水基本蒸完；取收集液，用乙醚溶液按体积比1:2萃取收集液，在萃取液中加入适量无水硫酸钠吸水干燥。
将过滤后的萃取液在常压下40℃水浴回收乙醚[8]。
1.4姜油树脂的制备准确称取3份自制的干姜粉末各5.00g，分别置于3个250mL 三角锥瓶中；在三角锥瓶中分别加入100mL 丙酮溶液、80%乙醇、100%乙醇溶液，充分混合，置于50℃恒温震荡水浴锅中保温3h，得到提取液；将提取液过滤后移入150mL 平底烧瓶中，利用旋转蒸发仪回收有机溶剂，得到姜油树脂。
2结果和讨论2.1姜精油成分分析按照上述GC-MS 条件对生姜精油的化学成分进行GC-MS 分析，总离子流图见图1。
对总离子流图中的各峰经质谱扫描后得到质谱图，经过质谱计算机数据系统检索、人工谱图解析，分别对各色谱峰加以确认，综合各项分析鉴定，从该干姜粉末中提取的挥发油中共鉴定了49种化学成分，其中以15.66%姜烯、15.17%β-倍半水芹烯、8.84%β-红没药烯、8.55%α-法呢烯、8.13%芳香-姜黄烯、4.27%柠檬醛和1.90%龙脑为主。
采用气相色谱数据处理系统，用面积归一化法测得生姜净油各组分相对含量，具体结果见表1。
R e l a t i v e A b u n d a n c e图1生姜精油总离子流图横、纵坐标单位?中文名称？表1生姜精油中的化学物质序号保留时间/min 化学名称分子式相对含量/%118.18莰烯C 10H 160.20218.696-甲基-5-烯-2庚酮C 8H 14O 0.36319.30辛醛C 8H 16O 0.08420.40柠檬精油C 10H 160.08520.55α-水芹烯C 10H 160.42620.62桉树脑C 10H 18O 0.72722.08芳樟醇C 10H 18O 0.19822.39香茅醛C 10H 18O 0.11923.42香茅醛C 10H 18O 0.091023.861,6二甲基十氢萘C 12H 220.101124.081,2-二甲基-3-甲基、乙烯基-环戊醇C 10H 18O 0.101224.19莰烯醇C 10H 16O 0.131324.40龙脑C 10H 18O 1.901424.612-癸烯-1-醇C 10H 20O 0.141524.72l-α-松油醇C 10H 18O 0.791624.812-蒎烯-10-醇C 10H 16O 0.111724.99癸醛C 10H 20O 0.341825.42Z-柠檬醛C 10H 16O 2.041925.52香叶醇C 10H 18O 1.042025.72苯并噻唑C 7H 5NS 0.342125.96柠檬醛C 10H 16O 2.232226.322-十一酮C 11H 22O 0.282326.53醋酸冰片酯C 12H 20O 20.182427.19香叶酸C 10H 16O 20.202527.27香茅醋酸酯C 12H 22O 20.152627.33n-癸酸C 10H 20O 20.152727.77香叶醋酸酯C 12H 20O 2 1.002828.35可巴烯C 15H 240.472928.44环己烷C 15H 240.693028.523-羟基-4-甲氧基杏仁酸C 9H 10O 50.113128.92环己烷C 15H 240.103229.08法呢醇C 15H 26O 0.783329.31倍半水芹烯C 15H 240.353429.74芳香-姜黄烯C 15H 228.133529.86α-法呢烯C 15H 248.553629.94姜烯C 15H 2415.663730.13β-红没药烯C 15H 248.843930.26杜松烯C 15H 26O 0.454030.43β-倍半水芹C 15H 2415.174130.55异喇叭烯C 15H 240.814230.76l-橙花叔醇C 15H 26O 1.484330.86γ-杜松烯C 15H 26O 0.534431.47法呢醇C 15H 26O 1.304531.63雪松烯C 15H 24O 0.204631.83顺-法呢醇C 15H 26O 2.074732.10库贝醇C 15H 26O 1.054833.03法呢醇C 15H 26O 3.294933.30trans-LongipinocarveolC 15H 24O1.20据文献报道，干姜挥发精油中莰烯是主要成分[9]，所占的相对百分含量较大，但实验提取的精油GC-MS 图谱中看到的莰烯的含量却不大，这可能与本实验中所采用的鲜姜干制方式有关，通风干燥可能导致莰烯类物质的大量损失。
另外与其他文献中采用鲜姜水蒸气蒸馏得到的精油相比较，缺少一些保留时间比较短的样品，主要是一些小分子量的萜烯类化合物[5，10]，这也是由于干制造成的。