康酿克油中挥发性成分的气相色谱/飞行时间质谱法分析

徐杨斌等

摘 要 采用气相色谱-飞行时间质谱（GC-TOF/MS）联用技术测定白康酿克油和绿康酿克油的挥发性成分，并用峰面积归一化法计算了各成分的相对含量。通过质谱库检索，结合保留指数比对，从白康酿克油和绿康酿克油中分别鉴定出82和61个挥发性成分，分别占总峰面积的98.63%和97.62%。白康酿克油的主要成分为月桂酸乙酯（23.50%）、癸酸乙酯（18.19%）、癸酸（12.35%）、辛酸乙酯（7.38%）、棕榈酸乙酯（7.28%）、肉豆蔻酸乙酯（6.68%）、癸酸异戊酯（6.56%）、辛酸己酯（3.06%）、辛酸异戊酯（2.48%）、苯甲酸（2.04%）、2-酮代棕榈酸甲酯（1.81%）、月桂酸异戊酯（1.02%）等。绿康酿克油的主要成分为月桂酸乙酯（23.99%）、癸酸乙酯（18.28%）、癸酸（12.45%）、辛酸乙酯（7.28%）、癸酸异戊酯（6.36%）、肉豆蔻酸乙酯（5.31%）、棕榈酸乙酯（5.21%）、辛酸异戊酯（2.80%）、辛酸（2.45%）、辛酸己酯（2.06%）、月桂酸异戊酯（1.12%）等。通过保留指数法来鉴别同分异构体及同系物，提高了康酿克油中挥发性成分定性的准确性。该研究为康酿克油制定科学的质量标准以及合理开发利用提供初步实验依据。

关键词 康酿克油；气相色谱；飞行时间质谱；挥发性成分；保留指数

中图分类号 TQ533.6 文献标识码 A

The Analysis of Volatile Components in

Cognac Oil Using GC/TOFMS

XU Yangbin1，2， SU Yong1， ZHE Wei1， ZHU Ruizhi1， MAO Deshou1， WANG Kai1*

1 Research and Development Center， China Tobacco Yunnan Industrial Co.， Ltd， Kunming， Yunnan 650231， China

2 Faculty of Chemical Engineering， Kunming University of Science and Technology， Kunming， Yunnan 650500， China

Abstract The volatile components of white cognac oil and green cognac oil were analyzed by using gas chromatography - time-of-flight mass spectrometry（GC-TOF/MS）， and the peak area normalization method was used to calculate the relative content of each component. With the mass spectrometry library search， 82 and 61 volatile components were identified by using retention index from white cognac oil and green cognac oil， representing 98.63% and 97.62% of the total volatile components. Ethyl dodecanoate（23.50%）， ethyl decanoate（18.19%）， octanoic acid（12.35%）， ethyl octanoate（7.38%）， ethyl palmitate（7.28%）， ethyl myristate（6.68%）， isopentyl decanoate（6.56%）， hexyl octanoate（3.06%）， isoamyl caprylate（2.48%）， benzoic acid（2.04%）， methyl 2-oxohexadecanoate（1.81%）， isoamyl laurate（1.02%）were the main components in white cognac oil. Ethyl dodecanoate（23.99%）， ethyl decanoate （18.28%）， caprynic acid（12.45%）， ethyl octanoate（7.28%）， isopentyl decanoate（6.36%）， ethyl myristate（5.31%）， ethyl palmitate（5.21%）， isoamyl caprylate（2.80%）， octanoic acid（2.45%）， hexyl octanoate（2.06%）， isoamyl laurate（1.12%）were the main components in green cognac oil. The isomers and homologues were confirmed by using retention index， and the accuracy of compound qualitative analysis in cognac oil was improved. The results provided technical support for the development and application of cognac oil.

Key words Cognac oil；Gas chromatography；Time-of-flight mass spectrometry；Volatile components；Retention index

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2015.09.025

康酿克油亦称科涅克油、葡萄渣油，通常为淡黄色或淡绿色透明流动液体，具有水果香、草本香和葡萄酒香，可通过水蒸气蒸馏葡萄酒泥或压榨制备。康酿克油主要用于水果香精、甜酒等产品的配制。

目前，国内外对康酿克油的应用研究主要集中在酒和水果香精的配制[1-2]，而对其香气成分的报道较为少见。同时，对于天然产物的成分分析应用保留指数法进行鉴定的报道也较为少见[3-4]。康酿克油中的天然酯类化合物极其丰富，且色谱分析较为复杂，其中，酮类、酯类、正构烷烃等化合物的定性须经保留指数辅助进行定性。

笔者采用气相色谱/飞行时间质谱法，结合保留指数法，对白康酿克油和绿康酿克油的挥发性成分进行分析研究，提高了天然香原料中化合物定性的准确性，同时对2种康酿克油中主要挥发性成分的香气进行了评价。该研究为康酿克油的成分剖析和开发应用提供了依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 样品与试剂 白康酿克油，购自爱普香料集团股份有限公司；绿康酿克油，购自英国丹尼尔香精香料公司；氯仿、甲醇、正己烷均为色谱纯，购自百灵威科技有限公司；正构烷烃C7-C40，购自Sigma-Aidrich公司。

1.1.2 仪器 Selectable Pegasus4D GC-TOF/MS 气相色谱/质谱联用仪，美国LECO公司。

1.2 方法

1.2.1 色谱条件 DB-5MS+DG色谱柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm），载气为氦气，流量：1.0 mL/min。升温程序：初始温度70 ℃，以3 ℃/min的速率升温至220 ℃，保持20 min。进样口温度：250 ℃，进样量：1.0 μL，分流比：10 ∶ 1，溶剂延迟300 s。

1.2.2 质谱条件 电子轰击离子源（EI），电离能量：70 eV；离子源温度：200 ℃；传输线温度：250 ℃；扫描范围（m/z）：40～450，采集速率10 spec/s，质谱检索图库：Wiley 9N谱库、Nist 08谱库。

1.2.3 样品的处理过程 分别称取白康酿克油和绿康酿克油0.20 g，用CH3OH ∶ CHCl3（V ∶ V=1 ∶ 4）混合溶液定容5 mL；正构烷烃C7-C40用正己烷稀释成质量分数为5%的溶液，用于保留指数的测定。进样前所有样品均用0.45 μm有机滤膜过滤，采用溶剂稀释直接进样法，按仪器工作条件进行测定。

1.2.4 定性方法 采用GC/TOFMS法分析康酿克油中的挥发性成分，通过Nist 08和Wiley 9N质谱库检索，并比对ESO精油数据库的保留指数（可接受误差不超过3%）后对其定性，并以面积归一化法计算各组分的相对百分比含量。

2 结果与分析

2.1 康酿克油中挥发性成分的分析

经分析鉴定，白康酿克油和绿康酿克油中的挥发性成分见表1，白康酿克油和绿康酿克油的气相色谱/飞行时间质谱的总离子流色谱图分别见图1。

由表1和图1可知，白康酿克油中共鉴定出82个挥发性化合物，其中，醇类7个，酸类7个，醛类7个，酯类及内酯类52个，酮类4个，烷烯烃类5个；主要成分为月桂酸乙酯（23.50%）、癸酸乙酯（18.19%）、癸酸（12.35%）、辛酸乙酯 （7.38%）、棕榈酸乙酯（7.28%）、肉豆蔻酸乙酯 （6.68%）、癸酸异戊酯（6.56%）、辛酸己酯 （3.06%）、辛酸异戊酯（2.48%）、苯甲酸 （2.04%）、2-酮代棕榈酸甲酯（1.81%）、月桂酸异戊酯（1.02%）等化合物。其中，天然酯类化合物极其丰富，共52个，占白康酿克油挥发性成分的82.72%。绿康酿克油中共鉴定出61个挥发性化合物，其中，醇类4个，酸类3个，醛类5个，酯类及内酯类42个，酮类4个，烷烯烃类3个； 主要成分为月桂酸乙酯（23.99%）、 癸酸乙酯（18.28%）、 癸酸（12.45%）、辛酸乙酯（7.28%）、癸酸异戊酯（6.36%）、肉豆蔻酸乙酯（5.31%）、棕榈酸乙酯（5.21%）、辛酸异戊酯（2.80%）、辛酸（2.45%）、辛酸己酯（2.06%）、月桂酸异戊酯（1.12%）等。其中，天然酯类化合物共42个，占绿康酿克油挥发性成分的81.64%。通过对2种康酿克油中挥发性成分的比较分析可知：白康酿克油比绿康酿克油的挥发性成分多；2种康酿克油中共有成分56个，且主要成分及其含量较为接近。

2.2 康酿克油外观和香味的比较

白康酿克油颜色呈无色或黄色，具有果香、草本香和葡萄酒香。与绿康酿克油相比，其草木香更为轻微，葡萄酒香更浓，香韵品质与绿康酿克油有差异。绿康酿克油颜色呈绿色，其色彩在天然产物中较为独特，主要用于水果香精的调配，如葡萄、树莓、桃、杏、草莓和苹果等。

2.3 香气成分的分析

对康酿克油中主要挥发性成分的香气进行了评价：月桂酸乙酯具有油脂气息、花香和果香味；癸酸乙酯具有甜香、坚果香、葡萄酒和康酿克酒香，脂肪气息；癸酸具有脂腊气息，奶酪和牛奶香味；辛酸乙酯具有果甜香、酒香、康酿克味和杏子味；棕榈酸乙酯具有脂蜡香、甜香，有奶油味的口感；肉豆蔻酸乙酯具有微弱的脂肪气味。癸酸异戊酯具有油香、葡萄酒香和水果基香；辛酸己酯具有新鲜的水果香、脂肪香、药草香、青香味和水果味；辛酸异戊酯具有油香、水果香、酒香和脂蜡香；苯甲酸具有十分微弱的膏香和焦香味；月桂酸异戊酯具有油脂香、酒香、奶油味、脂肪味和发酵味；辛酸异戊酯具有油香、水果香、酒香和脂蜡香；辛酸具有脂肪香和酸败气息，稀释后具有奶酪味[7]。通过对2种康酿克油的挥发性成分和香气成分相似，然而绿康酿克油的价格高于白康酿克油。因此，选择白康酿克油更有利于节约成本。

2.4 保留指数在定性鉴定中的应用

通过质谱库检索，结合ESO精油数据库辅助定性，提高了天然化合物定性的准确率，减少了误判和错判。对检索出的87个化合物进行定性分析时，发现许多酮类、酯类、正构烷烃等化合物，若仅用质谱库检索定性会难以判定甚至误判，尤其是同系物和同分异构体的确定。

如表2所示，需确认化合物为2-十一酮，按匹配度高低排序排为2-十一酮（935）、2-十二酮（911）和2-十三酮（898），经比对保留指数库可知，上述3种酮的保留指数分别为1 297、1 395、1 487，故根据实测保留指数（1 496），可判断化合物应为2-十三酮。棕榈酸乙酯按匹配度高低排序是棕榈酸乙酯（900）和十五酸乙酯（887），经比对保留指数库，可知棕榈酸乙酯和十五酸乙酯的文献值分别为1 944和1 880，与实测保留指数（1 891）相较，应判定该化合物为十五酸乙酯。此外，月桂酸乙酯、（E，E）-金合欢醇乙酸酯、十九酸乙酯、月桂酸丁酯、癸酸异丁酯、十五醛、2-十五酮、十三醛、（E）-橙花叔醇、肉豆蔻醇乙酸酯、棕榈酸甲酯、丙位癸内酯、棕榈醛、十五酸乙酯、月桂酸异戊酯、乙酸月桂酯、2-十一醇、月桂酸异丁酯、硬脂酸、戊酸乙酯、肉豆蔻醛、2-十七烷酮、十一醛、己酸异戊酯、庚酸、辛酸异丁酯、丁酸-2-甲基丁酯等化合物的定性同样须经保留指数辅助方可确认。通过质谱库检索结合保留指数法，可准确判定康酿克油挥发性成分。

3 结论

保留指数表示物质在固定液上的保留值行为，具有重现性好、标准统一及温度系数小等优点，是国际上对天然产物常用的定性方法。由于天然香原料中的化合物普遍存在一些同分异构体或同系物，仅用质谱库检索和匹配度定性会出现多种可能性，使化合物的定性极为困难，甚至导致误判。在分析结果中，化合物保留指数相同且质谱图相同的概率极低。因此，保留指数法是复杂体系特别是中草药[8]、香精香料[3-4]、食品[9]等学科分析工作中十分重要的定性依据。

利用气相色谱/飞行时间质谱，建立了康酿克油的指纹图谱，通过质谱库检索及保留指数验证，从白康酿克油和绿康酿克油中分别鉴定出82和61个挥发性成分，分别占总峰面积的98.63%和97.62%。白康酿克油的主要成分为月桂酸乙酯、癸酸乙酯、癸酸、辛酸乙酯、棕榈酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、癸酸异戊酯、辛酸己酯、辛酸异戊酯、苯甲酸、2-酮代棕榈酸甲酯、月桂酸异戊酯等。绿康酿克油的主要成分为月桂酸乙酯、癸酸乙酯、癸酸、辛酸乙酯、癸酸异戊酯、肉豆蔻酸乙酯、棕榈酸乙酯、辛酸异戊酯、辛酸、辛酸己酯、月桂酸异戊酯等。在定性过程中，使用了保留指数进行定性，提高了化合物定性的准确性。本研究结果为康酿克油的成分剖析及开发应用提供了数据依据。

参考文献

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