《食品科学》：浙江省林业科学研究院王丽玲副研究员等：提取方法对阔叶箬竹叶挥发性成分的影响

箬竹（

Indocalmus

植物挥发性成分最常用的提取方法包括水蒸气蒸馏（SD）法、压榨法、溶剂萃取法、超临界二氧化碳萃取（SFE）法、亚临界萃取法、同步蒸馏提取（SDE）法、固相微萃取（SPME）法、液液萃取法等，这些方法各有优缺点，所以单一方法提取的植物挥发性成分往往并不能反映植物真实的风味信息。

浙江大学生物系统工程与食品科学学院的王衍彬、吴丹和浙江省林业科学研究院王丽玲*等以阔叶箬竹（

Indocalamus latifolius

1 不同方法获得箬竹叶挥发性成分的分析

通过GC-MS分析（图1），由SD法、SDE法、SFE法、SPME法和DHS法提取的箬竹挥发性成分共鉴定出84 种物质，包括醇类化合物18 种、酚类化合物2 种、酮类化合物8 种、醛类化合物17种、酸类化合物3 种、酯类化合物3 种、烯烃类化合物11 种、烷烃类化合物17 种和其他类化合物5 种，其中共有挥发性成分8 种，分别为1-己醇、3-己烯-1-醇、3,7,11,15-四甲基己烯-1-醇、6,10,14-三甲基-2-十五烷酮、β-紫罗兰酮、肉豆蔻醛、1-二十二烯和角鲨烯。不同方法提取的挥发性成分在种类和相对含量上呈现出较大差异，其中DHS法富集效果最佳，获得的挥发物数量最多，为41 种，其次为SDE法、SD法、SPME法和SFE法，鉴定出的挥发性成分数量分别为38、33、32 种和29 种。张亚兰等采用顶空固相微萃取法对阔叶箬竹叶挥发性成分进行提取并分析，共鉴定出24 种香气成分，显著低于本实验所用方法所获得的香气成分数量，这应该与SPME纤维头的涂层差异有关。

表1结合图2、3分析可知，醇类、醛类、烷类是相对含量和数量较多的3 类挥发性化合物。5 种制备方法原理不同，获得的成分组成也存在较大的差异。SD利用100 ℃的高温对物料细胞进行破坏，使挥发性化合物随水蒸气一起挥发、冷凝、分离获得精油，所以精油中与水互溶性好、沸点较高的成分组成如醇类化合物占比较高，易挥发的烯烃和醛类化合物保留率较低，制备的精油中成分以醇类、酮类、醛类、烯烃和烷烃为主，分别占总成分的23.02%、14.95%、11.63%、17.30%和33.16%，相对含量较高的成分包括植醇、植酮和二十一烷，分别为（17.33±0.90）%、（14.63±0.98）%和（10.29±0.96）%。

SDE法是将样品水浸液和有机溶剂同时加热至沸腾、混合、冷凝、油-水分离获得精油的一种方法，由于水蒸气和有机溶剂蒸气第一时间相互接触冷凝，沸点较低的组分被有机溶剂捕获，不容易损失。由表1可知，SDE法提取的精油组分中，含量最高的是易挥发的醛类化合物，共鉴定出14 种，占挥发性成分总含量的61.23%，其次为烷烃、醇类、酮类、烯烃和酯类化合物，分别占挥发性成分总含量的12.68%、11.06%、8.32%、4.36%和1.55%，相对含量较高的成分为苯乙醛、壬醛和正己醛，分别为（21.28±1.88）%、（13.70±2.26）%和（10.59±1.32）%，高醛类组成的结果与其溶剂-水蒸气共沸的制备方法相关。

SFE法是利用二氧化碳在超临界状态下进行萃取制备的方法，因具有高扩散系数、低温、无残留、高溶解能力等优点，使其在20世纪末就被广泛应用于植物精油提取中。二氧化碳与长链烷烃极性相近，更容易被萃取出来，所以SFE法萃取的箬竹叶精油中，含量最高的组分为烷烃类化合物，占挥发性化合物总含量的56.50%。除烷烃外，萃取物中酮类、醇类、烯烃、酚类、醛类和酯类化合物，分别占挥发性成分总含量的12.78%、11.41%、7.38%、6.44%、2.95%和2.45%，其中相对含量较高的化合物为二十八烷和二十六烷，分别为（17.09±1.46）%和（10.89±2.24）%，这表明SFE法对低极性大分子化合物具有高度选择性。

SPME可以无损、快速地对目标挥发性成分进行富集，近年来在挥发物分析领域得到了广泛的应用。SPME法所富集的阔叶箬竹叶挥发性化合物中，含量最高的是醛类化合物，占挥发性成分总含量的42.82%，其次为醇类、酮类、烯烃、其他类和烷烃类化合物，分别占挥发性成分总含量的29.25%、9.59%、8.94%、3.03%和2.43%，其中相对含量较高的化合物为叶醇和苯甲醛，分别为（26.84±1.77）%和（18.05±1.39）%。

DHS法利用高纯氮气对样品进行吹扫，然后利用吸附剂进行捕集浓缩，与静态顶空方法相比，其灵敏度得到极大提高。在DHS法富集的阔叶箬竹叶挥发性成分中，共鉴定出41 种化合物，其中醛类成分含量最高，占挥发性成分总含量的64.17%，其次为醇类、酮类、烯烃、酸类、其他、烷烃和酯类成分，分别占挥发性成分总含量的26.40%、3.99%、1.55%、1.30%、1.04%、0.93%和0.59%，其中相对含量较高的化合物是2-己烯醛、叶醇和正己醛，分别为（48.82±2.56）%、（16.07±1.12）%和（10.31±0.87）%。

在挥发性成分研究中，提取方法对结果影响较大，不同制备方法获得的挥发性成分与活性均存在巨大的差异。由图3可知，DHS、SPME、SDE法对醛类成分提取富集效果最好，SFE和SD法对大分子化合物和低极性的烷烃提取效果最好。

2 萜类化合物的提取效率差异

绿叶类植物的挥发性组分中，除C6的醛、醇及两者合成的酯外，萜类化合物是一类重要挥发性次生代谢产物，研究表明，天然萜类化合物具有抗癌、抗氧化、抗菌、神经保护等多种功能，是赋予植物精油功能和风味的重要组成部分，其制品也广泛应用于食品、药品、化妆品等领域。通过5 种不同提取方法从阔叶箬竹叶中共获得了16 种萜类化合物，包括芳樟醇、植醇、法尼醇、异植醇、α-香树酯醇、γ-谷甾醇、豆甾醇、菜油甾醇、羽扇豆醇、植酮、胡薄荷酮、β-紫罗兰酮、β-香树酯酮、角鲨烯、α-毕澄茄油烯和新植二烯，其总相对含量排序为SFE法（20.97%）＞SD法（19.14%）＞SDE法（16.89%）＞SPME法（10.73%）＞DHS法（4.71%）。SFE法对三萜（如γ-谷甾醇）和二萜（如新植二烯）的富集效率显著高于其他4 种方法（P＜0.05），可能与超临界状态CO2的非极性溶剂特性及其高渗透能力有关。

3 5 种提取方法的特异性

5 种处理方法获得的数据降维后进行PCA，共获得4 个PC，可以解释97.89%的差异，其中PC1和PC2方差贡献率分别为32.16%和26.03%，累计方差贡献率为58.19%，这说明PC1及PC2可以较好地反映大部分样品信息，且组内重复性良好，说明不同提取方法获得的箬竹挥发性成分存在较大区别。由图4可知，5 种不同提取方法差异较大，SFE组、DHS组和SD组分别处于第1、2、4象限，三者存在明显区别。SPME组和SDE组共同处于第3象限，但距离较远，说明两组样品间有一定的区别。结合图5可以看出，PC1的正向载荷为烷烃和萜类，负向载荷为醛类，将SFE组和DHS组显著区分；PC2主要与酮类和醇类相关联，这也解释了SPME组、SDE组与DHS组的差异，烯烃和醇类化合物对SD组的贡献最大，醛类和酮类化合物对SPME组和SDE组的贡献最大，烯烃、醇类、酮类和醛类化合物对DHS组的贡献最大，烷烃和甾醇等大分子三萜化合物对SFE组的贡献最大，这与2.1节中成分组成的数据结果相印证。

4 基于ROAV的阔叶箬竹叶关键风味化合物得选

GC-MS技术是研究食品风味物质最常用也是最有效的分析工具，可以精确获得挥发性半挥发性风味成分的组成与相对含量，但对物质风味影响的因素不仅是化合物的含量，还有化合物的风味阈值，阈值越低，其对物质香势的影响越大。ROAV能够反映化合物对整体风味贡献度，根据ROAV将风味化合物进行分类，表2仅列出重要风味化合物（0.1≤ROAV＜1.0）和关键风味化合物（ROAV≥1.0）。SD、SDE、SFE、SPME和DHS 5 种方法获得的阔叶箬竹叶ROAV＞0.1挥发性化合物分别有3、8、4、6、8 种，其中共有关键风味化合物仅有1 种，为β-紫罗兰酮。β-紫罗兰酮天然存在于紫罗兰、桂花、鸢尾花、云木等植物原料中，具有独特的花香、酱果香、木香和蜂蜡香，已被国家食品和药品监督管理局、美国食品药品管理局批准应用于食品和化妆品香料，其在癌症预防和化疗中具有重要的潜力。β-紫罗兰酮在5 种方法提取的阔叶箬竹叶挥发性物质中占比均不高，相对含量最高的是SDE组，为7.20%，相对含量最低的是SFE法，为0.09%，但由于它的风味阈值较低，其在5 种方法获得产物中的风味贡献均最大，主导了箬竹叶的整体风味。SD组的箬竹叶挥发性化合物中，除β-紫罗兰酮外，关键风味成分还包括植醇，其ROAV为57.44，重要风味成分为叶醇，其ROAV为0.11。叶醇是一种植物中常见的C6烯醇，具有明显的嫩叶清香。SDE组的箬竹叶挥发性化合物中，除β-紫罗兰酮外，关键风味成分还包括β-环柠檬醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、壬醛、植醇和法尼醇，重要风味成分为正己醛和苯乙醛，这些成分具有明显的醛香、叶香、青草香和果香。SFE组的箬竹叶挥发性化合物中，除β-紫罗兰酮外，关键风味成分为植醇和环辛烷，重要风味成分为桃醛，植醇和环辛烷的风味并不明显，桃醛具有桃香和杏仁香，所以SFE提取产物的风味较平淡。SPME组的箬竹叶挥发性化合物中，除β-紫罗兰酮外，关键风味成分为β-环柠檬醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、壬醛，重要风味成分为苯乙醛和植醇，与SDE法提取的关键风味成分和重要风味成分类似。DHS组的箬竹叶挥发性化合物中，除β-紫罗兰酮外，关键风味成分还包括β-环柠檬醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、1-辛烯-3-醇，重要风味成分包括1-戊烯-3-醇、2-戊烯-1-醇、正己醛和2-己烯醛，这些成分具有明显的醛香、青草香、干草香和果香。上述结果表明，DHS法和SPME法因可以高效保留醛类等具有清新风味物质的特点，可作为天然食品包材应用于食品工业中的香气定向强化手段，SFE法对萜类活性成分的高效富集，可以应用于医药领域。

结 论

由于制备原理的差异，提取方法对原料挥发性成分的分析结果具有至关重要的影响。本研究系统对比了SD、SDE、SFE、SPME及DHS 5 种提取方法对阔叶箬竹挥发性成分的影响。结果表明，不同提取方法所得挥发性成分在组成和风味特征上存在差异。其中，DHS法与SPME法对醛类、酮类等热敏性风味物质具有最佳富集效果，适用于食品香料的定向提取；SFE法因非极性溶剂的特征及强渗透能力，对烷烃和萜类成分的选择性最强，展现出在功能性精油类产品开发中的巨大潜力；而SD法与SDE法则分别适用于高沸点醇类和醛酮混合物的制备。此外，通过ROAV分析得选出β-紫罗兰酮为共有的关键风味化合物，其低风味阈值和高风味贡献使其成为阔叶箬竹叶特征风味的核心标识物质。结合1-辛烯-3-醇、β-环柠檬醛等关键风味物质，共同赋予了阔叶箬竹叶蘑菇香、干草香、草本香、果香等多种丰富的香气，构建其多层次的风味体系。在此基础上，未来还可以通过多种提取方法的联合应用，实现“一叶多萃”，协同提升箬竹叶资源的综合利用价值，推动其在功能食品、植物源药物及环保材料领域中的创新开发与应用。

引文格式：

王衍彬, 吴丹, 贺亮, 等. 提取方法对阔叶箬竹叶挥发性成分的影响[J]. 食品科学, 2025, 46(18): 200-206. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250303-019.

WANG Yanbin, WU Dan, HE Liang, et al. Effects of extraction methods on volatile components of

Indocalamus latifolia

实习编辑：申婧婧；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网