不同地域生姜挥发油的化学成分比较

摘 要：采用水蒸气蒸馏法提取生姜挥发油，利用气相色谱-质谱法分离测定来自山东、云南、安徽3个不同区域种植产出的生姜中挥发油化学成分并进行比较。结果表示，不同产地生姜挥发油的化学成分和含量有一定的差异，其中山东生姜挥发油中萜烯类物质含量较高，云南生姜挥发油中α-姜烯含量少，安徽生姜挥发油中醛类含量较高。

关键词：生姜；挥发油；气相色谱-质谱法；化学成分

Comparison of Chemical Constituents of Volatile Oil of Ginger from Different Regions

YANG Shimin， HE Linyu

（Guangdong Fountainhead Biological Co.， Ltd.， Shantou 515000， China）

Abstract： The volatile oil of ginger was extracted using steam distillation method， and the chemical components of the volatile oil in ginger grown from three different regions of Shandong， Yunnan， and Anhui were separated and determined using gas chromatography-mass spectrometry and compared. The results indicate that there are certain differences in the chemical composition and content of ginger volatile oil from different regions. Among them， Shandong ginger volatile oil has a higher content of terpenes， Yunnan ginger volatile oil has a lower content of α-zingiberene， and Anhui ginger volatile oil has a higher content of aldehydes.

Keywords： ginger; volatile oil; gas chromatography-mass spectrometry; chemical composition

生姜是姜科姜属多年生草本植物的根茎，作为一种传统农作物在我国广泛种植，在我国中部、南部各省区广为栽培[1]。生姜性味温，具有解毒、解表散寒、化痰止咳等多种功效，可用于治疗肠炎、痢疾等，喝生姜红糖水可治疗感冒，生姜还有“呕家圣药”之称[2]。生姜在食品工业中被作为辛香料广泛使用，同时具有重要的药用价值[3-4]。为了解不同地域生姜挥发油是否有差异，本文利用气相色谱-质谱法（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）分离测定来自山东、云南、安徽3个不同区域种植产出的生姜中挥发油化学成分，并进行比较，为生姜挥发油质量控制和加工利用提供一定的参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

采购挑选完整、无虫病害的安徽生姜、山东生姜、云南生姜。无水乙醇（色谱纯）；超纯水；无水硫酸钠。

气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）8860-5977B，安捷伦有限公司；水蒸气蒸馏装置；运邦YB-2500A型高速多功能粉碎机，永康速锋工贸有限公司。

1.2 样品处理

将处理干净的生姜切片，用多功能粉碎机粉碎，用挥发油提取装置蒸馏提取生姜挥发油，物料比为1∶10，蒸馏2 h，挥发油经无水硫酸钠干燥。取得到的挥发油0.1 mL，加入色谱纯无水乙醇稀释溶解至100倍，混匀，吸取1.0 mL至进样瓶中，待GC-MS测试。

1.3 仪器条件

1.3.1 色谱条件

色谱柱为HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；载气为高纯氦气（99.999%），恒定流速1 mL·min-1；进样口温度为250 ℃；进样方式是分流模式，分流比为40∶1；进样量为1 μL；柱温为二阶程序升温：初始温度为50 ℃，保持1 min，以2 ℃·min-1的升温速率升至160 ℃，保持5 min，以10 ℃·min-1的升温速率升至250 ℃，保持20 min。

1.3.2 质谱条件

色谱/质谱接口温度（MSD传输线温度）为300 ℃；四极杆温度为150 ℃；离子源温度为230 ℃；电离方式是EI电离，电子能量70 eV；数据采集扫描类型是全扫描（SCAN），扫描范围为33～550 m/z。

2 结果与分析

按1.3气相色谱-质谱仪的分析条件，对已稀释好的姜油待测溶液由气相色谱仪的自动进样器进样，质谱端分析响应，得到生姜精油的总离子流图，总离子流图中各个色谱峰经过质谱扫描后得到化学成分的色谱图，由数据分析化学工作站结合标准谱库图数据库进行检索，并对质谱图进行综合分析，山东、云南、安徽3个产地的生姜挥发油鉴定出的化学成分及含量见表1。

由表1可见，山东、云南、安徽3个不同产地的生姜挥发油分别鉴定出42、44、43种成分，组分相对含量分别为81.88%、81.68%、79.51%，三者共有的主成分基本相同，但含量具有差异。山东生姜挥发油相对含量较高的组分（含量大于5%）有α-姜烯（26.06%）、α-姜黄烯（10.45%）、β-倍半水芹烯（9.87%）、β-红没药烯（7.78%）、β-水芹烯（7.61%）、莰烯（5.10%）；云南生姜挥发油相对含量较高的组分（含量大于5%）为α-姜烯（25.34%）、α-姜黄烯（9.55%）、β-倍半水芹烯（9.14%）、β-红没药烯（6.50%）、β-水芹烯（8.20%）、莰烯（6.42%）；安徽生姜挥发油相对含量较高的组分（含量大于5%）是α-姜烯（27.55%）、α-姜黄烯（8.24%）、β-倍半水芹烯（8.75%）、β-红没药烯（6.72%）、β-水芹烯（6.33%）、莰烯（5.50%）。

3种生姜挥发油中都以α-姜烯含量最高，分别达到26.06%、25.34%、27.55%，安徽生姜挥发油中的α-姜烯含量最高，云南生姜挥发油中姜烯含量少。生姜挥发油的主要成分是姜烯、桧烯、水芹烯、莰烯等萜烯类化合物，该类化合物挥发性强，具有强烈的辛辣味[5]。由表1可知，山东生姜精油中萜烯类化合物有19种，占挥发油总量的63.05%，醛类化合物有5种，占挥发油总量的2.48%，醇类化合物有11种，占挥发油总量的4.21%；云南生姜精油中萜烯类化合物有19种，占挥发油总量的62.97%，醛类化合物有5种，占挥发油总量的2.47%，醇类化合物有11种，占挥发油总量的4.91%；安徽生姜精油中萜烯类化合物有19种，占挥发油总量的62.01%，醛类化合物有5种，占挥发油总量的2.53%，醇类化合物有11种，占挥发油总量的5.01%。不同区域产出的生姜提取出的挥发油化学成分及含量都有差异。

3 结论

通过对山东、云南、安徽3个不同产地的生姜挥发油提取物的化学成分比较，发现它们共有的主成分基本相同，但化学成分和含量有一定的差异，山东生姜挥发油中萜类物质含量较高，云南生姜挥发油中α-姜烯含量相对较少，安徽生姜挥发油中醛类和醇类含量较高，表明产地对生姜挥发油成分有一定的影响。

参考文献

[1]李录久，刘荣乐，陈防，等.生姜的功效及利用研究进展[J].安徽农业科学，2009，37（30）：14656-14657.

[2]司建玲.生姜的特征特性及高产栽培技术[J].现代农业科技，2022（3）：77-79.

[3]崔庆新，董岩.生姜挥发油化学成分的GC-MS分析研究[J].聊城大学学报，19（2）：43-45.

[4]胡炜彦，张荣平，唐丽萍，等.生姜化学和药理研究进展[J].中国民族民间医药，2008（9）：10-14.

[5]张宏，阎吉昌.生姜挥发油的提取及其化学成分的气相色谱-质谱分析[J].分析化学，1996，24（3）：348-352.