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摘要[目的]研究炮制对姜挥发油中致香成分的影响，为姜及其炮制品在香料行业的开发利用提供参考。[方法]采用水蒸气蒸馏法提取挥发油，以气相色谱-质谱联用技术对干姜挥发油和炮姜挥发油致香成分进行分析。[结果]干姜挥发油中相对含量较高的组分依次是桧烯、莰烯、桉叶油醇、龙脑、α-姜烯、丙酸芳樟醇和α-蒎烯等，而炮姜挥发油中相对含量较高的组分依次是莰烯、桧烯、α-姜黄烯、龙脑、桉叶油醇和α-蒎烯等，新增加了对伞花烃和榄香醇2种成分，同时α-姜黄烯、α-蒎烯、莰烯、α-没药烯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、三环烯、桉叶醇、橙花叔醇和α-倍半水芹烯的相对含量明显升高，而α-姜烯、α-水芹烯、桉葉油醇、（E）-柠檬醛、（Z）-柠檬醛、丙酸芳樟醇、α-松油醇和乙酸香叶酯的相对含量明显降低。[结论] 干姜经加热炮制成炮姜后，其理化性质产生了一定程度的变化，导致其致香成分存在差异。
关键词干姜；炮姜；挥发油；致香成分；气相色谱-质谱联用
中图分类号S632.5文献标识码 A文章编号0517-6611（2016）30-0077-03
姜（Zingiber officinale Rosc.）为姜科姜属多年生草本宿根植物。我国是姜的发源地，距今已有2 000年的栽培历史，也是主要出产国之一，年出口量占世界总出口量的40%[1]。姜作为一种历史悠久的香辛调味料，被广泛用于食品加工和食物烹调以及传统中医药行业中。随着人们对姜研究的进一步深入，其特有的辛香香气已逐步应用于日化和烟草香料领域[2]。
姜中含有少量的挥发性油分、脂肪油、辛辣素、树脂、蛋白质、维生素和淀粉等物质。姜的特征性辛辣风味主要来自于非挥发性油分姜辣素，而姜的香气及部分风味取决于其挥发性成分。研究发现，姜油中含有200多种组分，主要成分为倍半萜烯类碳水化合物、氧化倍半萜烯、单萜烯类碳水化合物和氧化单萜烯类，其中单萜烯组分对姜的香气特征贡献最大[3-5]。
姜晒干品或低温干燥品称为干姜，炮姜则是干姜经砂烫法制得的炮制加工品[6]。干姜和炮姜不仅在主治功效方面存在区别，而且两者的香气风格不同。笔者采用气相色谱-质谱联用（GCMS）技术对干姜和炮姜的致香成分进行分析，考察炮制这一前处理方法对姜挥发油中香气成分的影响，旨在为姜及其炮制品在香精香料领域的应用提供参考。
1材料与方法
1.1材料
干姜，武汉天寿大药房有限公司；炮姜由同一批次干姜按照《中华人民共和国药典（一部）》中的炮制方法，用砂烫至鼓起，表面呈棕褐色[6]；无水硫酸钠，分析纯；二氯甲烷，色谱纯；试验用水为去离子水。DSQ气相色谱-质谱联用仪，美国Thermo公司；水蒸气蒸馏设备；挥发油提取装置。
1.2方法
1.2.1挥发油提取。
取干姜和炮姜各500 g，粉碎处理，过60目筛网后，分别置于5 L圆底烧瓶中加水2.5 L，混匀浸泡3 h，按照《中华人民共和国药典（一部）》中的方法提取挥发油[6]，干姜和炮姜分别提取3批样品，收集挥发油并低温保存备用。
1.2.2GCMS分析条件。
色谱条件：色谱柱HP-5MS（50 m×0.25 mm×0.25 μm）毛细管柱；进样温度250 ℃；不分流进样；载气为He；流速1 mL/min；程序升温为初始温度50 ℃（保持1 min），以5 ℃/min升到250 ℃（保持5 min）。质谱条件：传输线温度250 ℃；离子源为EI源；电子能量70 eV；扫描范围50～650 amu。
用二氯甲烷将萃取液稀释到合适浓度，用气相色谱-质谱-计算机联用仪进行分析鉴定，使用WILEY和MAINLIB谱库检索法定性，峰面积归一化法定量。
2结果与分析
2.1干姜和炮姜挥发油提取率对比
试验数据表明（表1），炮姜挥发油的提取率明显低于干姜，说明在炮制过程中导致了一部分挥发性成分的损失。
2.2干姜和炮姜挥发油的GCMS分析
利用GCMS联用仪分析干姜和炮姜的挥发油样品，通过计算机自动检索数据库与标准谱库进行核对，得到其主要化学成分分子结构，并利用面积归一化法计算各组分的相对百分含量。2种挥发油总离子流见图1、2，化学成分的气相色谱-质谱联用分析结果见表2。
经GCMS分析，干姜挥发油共鉴定出39种成分；炮姜挥发油共鉴定出31种成分。在已被检测到的化合物中，多数为萜类化合物，主要为单萜类。干姜挥发油中相对含量较高的组分依次是桧烯、莰烯、桉叶油醇、龙脑、α-姜烯、丙酸芳樟醇和α-蒎烯等；而炮姜挥发油中相对含量较高的组分依次是莰烯、桧烯、α-姜黄烯、龙脑、桉叶油醇、α-蒎烯等[7-8]。
干姜经加热炮制成炮姜后，其致香成分在数量和质量方面均有不同程度的变化。干姜和炮姜的挥发性成分相比，其中有29个成分相同，主要为姜中的单萜类成分和倍半萜类成分。干姜通过炮制成炮姜后，新增加了对伞花烃（0.55%）和榄香醇（0.68%）2种成分，同时α-姜黄烯、α-蒎烯、莰烯、α-没药烯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、三环烯、桉叶醇、橙花叔醇和α-倍半水芹烯的相对含量明显升高，而α-姜烯、α-水芹烯、桉叶油醇、（E）-柠檬醛、（Z）-柠檬醛、丙酸芳樟醇、α-松油醇和乙酸香叶酯的相对含量明显降低，干姜挥发油中的部分组分如2-庚烯、松油烯、萜品烯、异松油烯、氧化芳樟醇、庚-2-醇、乙酸龙脑酯、丁香酚、异丁香酚和紫罗兰醇，在炮姜挥发油中没有检测出来。可能是由于干姜在炮制过程中，砂炒受热后，挥发油中萜类成分受热分解或挥发，并且生成了一些其他香味成分。
3结论与讨论
将干姜炮制成炮姜后，其理化性质产生了一定程度的变化，部分成分的浸出量有所增减，有些物质则被分解或转化成新的成分，导致其致香成分存在差异。该试验结果表明，干姜挥发油中相对含量较高的组分依次是桧烯、莰烯、桉叶油醇、龙脑、α-姜烯、丙酸芳樟醇和α-蒎烯等，炮姜挥发油中相对含量较高的组分依次是莰烯、桧烯、α-姜黄烯、龙脑、桉叶油醇和α-蒎烯等，新增加了对伞花烃和榄香醇2种成分。
这些变化不仅可以导致干姜和炮姜在临床医药功效上存在差别，还可以赋予干姜和炮姜不同的香气特征，为姜及其炮制品在香料行业的开发利用提供一定参考。
关于炮制导致干姜单体化学成分发生改变的作用机制，有待研究。
参考文献
[1]
孙江伟，王军.生姜挥发油研究进展[J].中医研究，2016，29（2）：75-77.
[2] 吕玮，蒋伶活.高良姜的化学成分及药理作用[J].中国药业，2006，15（3）：19-21.
[3] 熊华.不同提取方法生姜提取物中成分的比较研究[D].成都：西华大学，2006.
[4] 翟红莉，王辉，曾艳波，等.两种不同产地高良姜挥发油成分的GCMS分析[J].热带作物学报，2013，34（12）：2475-2478.
[5] 罗静，吴迪，钟永科.固相微萃取-气质联用分析贵州沙姜挥发性成分[J].现代食品科技，2014，30（12）：271-276.
[6] 国家药典委员会.中华人民共和国药典：一部[M].北京：化学工业出版社，2010.
[7] 陈福北，陈少东，刘红星，等.索氏法和水蒸气蒸馏法提取沙姜（鲜品）挥发油化学成分的比较研究[J].中国调味品，2009，34（11）：105-107.
[8] 周漩，宋粉云，钟兆健.不同产地沙姜挥发油化学成分的比较[J].现代食品与药品杂志，2006，16（2）：2-4.
关键词干姜；炮姜；挥发油；致香成分；气相色谱-质谱联用
中图分类号S632.5文献标识码 A文章编号0517-6611（2016）30-0077-03
姜（Zingiber officinale Rosc.）为姜科姜属多年生草本宿根植物。我国是姜的发源地，距今已有2 000年的栽培历史，也是主要出产国之一，年出口量占世界总出口量的40%[1]。姜作为一种历史悠久的香辛调味料，被广泛用于食品加工和食物烹调以及传统中医药行业中。随着人们对姜研究的进一步深入，其特有的辛香香气已逐步应用于日化和烟草香料领域[2]。
姜中含有少量的挥发性油分、脂肪油、辛辣素、树脂、蛋白质、维生素和淀粉等物质。姜的特征性辛辣风味主要来自于非挥发性油分姜辣素，而姜的香气及部分风味取决于其挥发性成分。研究发现，姜油中含有200多种组分，主要成分为倍半萜烯类碳水化合物、氧化倍半萜烯、单萜烯类碳水化合物和氧化单萜烯类，其中单萜烯组分对姜的香气特征贡献最大[3-5]。
姜晒干品或低温干燥品称为干姜，炮姜则是干姜经砂烫法制得的炮制加工品[6]。干姜和炮姜不仅在主治功效方面存在区别，而且两者的香气风格不同。笔者采用气相色谱-质谱联用（GCMS）技术对干姜和炮姜的致香成分进行分析，考察炮制这一前处理方法对姜挥发油中香气成分的影响，旨在为姜及其炮制品在香精香料领域的应用提供参考。
1材料与方法
1.1材料
干姜，武汉天寿大药房有限公司；炮姜由同一批次干姜按照《中华人民共和国药典（一部）》中的炮制方法，用砂烫至鼓起，表面呈棕褐色[6]；无水硫酸钠，分析纯；二氯甲烷，色谱纯；试验用水为去离子水。DSQ气相色谱-质谱联用仪，美国Thermo公司；水蒸气蒸馏设备；挥发油提取装置。
1.2方法
1.2.1挥发油提取。
取干姜和炮姜各500 g，粉碎处理，过60目筛网后，分别置于5 L圆底烧瓶中加水2.5 L，混匀浸泡3 h，按照《中华人民共和国药典（一部）》中的方法提取挥发油[6]，干姜和炮姜分别提取3批样品，收集挥发油并低温保存备用。
1.2.2GCMS分析条件。
色谱条件：色谱柱HP-5MS（50 m×0.25 mm×0.25 μm）毛细管柱；进样温度250 ℃；不分流进样；载气为He；流速1 mL/min；程序升温为初始温度50 ℃（保持1 min），以5 ℃/min升到250 ℃（保持5 min）。质谱条件：传输线温度250 ℃；离子源为EI源；电子能量70 eV；扫描范围50～650 amu。
用二氯甲烷将萃取液稀释到合适浓度，用气相色谱-质谱-计算机联用仪进行分析鉴定，使用WILEY和MAINLIB谱库检索法定性，峰面积归一化法定量。
2结果与分析
2.1干姜和炮姜挥发油提取率对比
试验数据表明（表1），炮姜挥发油的提取率明显低于干姜，说明在炮制过程中导致了一部分挥发性成分的损失。
2.2干姜和炮姜挥发油的GCMS分析
利用GCMS联用仪分析干姜和炮姜的挥发油样品，通过计算机自动检索数据库与标准谱库进行核对，得到其主要化学成分分子结构，并利用面积归一化法计算各组分的相对百分含量。2种挥发油总离子流见图1、2，化学成分的气相色谱-质谱联用分析结果见表2。
经GCMS分析，干姜挥发油共鉴定出39种成分；炮姜挥发油共鉴定出31种成分。在已被检测到的化合物中，多数为萜类化合物，主要为单萜类。干姜挥发油中相对含量较高的组分依次是桧烯、莰烯、桉叶油醇、龙脑、α-姜烯、丙酸芳樟醇和α-蒎烯等；而炮姜挥发油中相对含量较高的组分依次是莰烯、桧烯、α-姜黄烯、龙脑、桉叶油醇、α-蒎烯等[7-8]。
干姜经加热炮制成炮姜后，其致香成分在数量和质量方面均有不同程度的变化。干姜和炮姜的挥发性成分相比，其中有29个成分相同，主要为姜中的单萜类成分和倍半萜类成分。干姜通过炮制成炮姜后，新增加了对伞花烃（0.55%）和榄香醇（0.68%）2种成分，同时α-姜黄烯、α-蒎烯、莰烯、α-没药烯、6-甲基-5-庚烯-2-酮、三环烯、桉叶醇、橙花叔醇和α-倍半水芹烯的相对含量明显升高，而α-姜烯、α-水芹烯、桉叶油醇、（E）-柠檬醛、（Z）-柠檬醛、丙酸芳樟醇、α-松油醇和乙酸香叶酯的相对含量明显降低，干姜挥发油中的部分组分如2-庚烯、松油烯、萜品烯、异松油烯、氧化芳樟醇、庚-2-醇、乙酸龙脑酯、丁香酚、异丁香酚和紫罗兰醇，在炮姜挥发油中没有检测出来。可能是由于干姜在炮制过程中，砂炒受热后，挥发油中萜类成分受热分解或挥发，并且生成了一些其他香味成分。
3结论与讨论
将干姜炮制成炮姜后，其理化性质产生了一定程度的变化，部分成分的浸出量有所增减，有些物质则被分解或转化成新的成分，导致其致香成分存在差异。该试验结果表明，干姜挥发油中相对含量较高的组分依次是桧烯、莰烯、桉叶油醇、龙脑、α-姜烯、丙酸芳樟醇和α-蒎烯等，炮姜挥发油中相对含量较高的组分依次是莰烯、桧烯、α-姜黄烯、龙脑、桉叶油醇和α-蒎烯等，新增加了对伞花烃和榄香醇2种成分。
这些变化不仅可以导致干姜和炮姜在临床医药功效上存在差别，还可以赋予干姜和炮姜不同的香气特征，为姜及其炮制品在香料行业的开发利用提供一定参考。
关于炮制导致干姜单体化学成分发生改变的作用机制，有待研究。
参考文献
[1]
孙江伟，王军.生姜挥发油研究进展[J].中医研究，2016，29（2）：75-77.
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[7] 陈福北，陈少东，刘红星，等.索氏法和水蒸气蒸馏法提取沙姜（鲜品）挥发油化学成分的比较研究[J].中国调味品，2009，34（11）：105-107.
[8] 周漩，宋粉云，钟兆健.不同产地沙姜挥发油化学成分的比较[J].现代食品与药品杂志，2006，16（2）：2-4.