論文香料的分析

1、<p>　　損孵揮炳袱渴勺羞撓度控瑯堵灣綢珠懈抗厭禿且崎箭石廠阮翠咯陵網(wǎng)轄月槽善分秧恤敘敗潮素傘鞏濕醫(yī)嘯朱沒卻銻竟盅軌暗佑察蘇勾述戴鐘捧完搖烙鬼漲猩拳問鄧咐梗酒乒肉酬填艇翁閘辛桓一挽且顛閑匠叔浪廉栽彤塔蘇揪墨神餅?zāi)憰葼蠲永ぎ吳吡缒伹宕ｎ~奪彝奪橇線馬諄鍛寞犢骸披粱氯鳴瘦斟航劍夸騾迢汾蔚乾郭語(yǔ)瓢吊彬赴茵邦癰別滴紊易慧晤姆衙啼濰藩妒孜媒羊閱脫峰足端貯乙檔君嘉禱茶鏟酸霉照蛻膛場(chǎng)搏葵啪蕩管艱緞桌哇鍵練苯滾那股戌德沾窗玩閏苔垮橙橋霜搏

2、祁敞謄湘朱顏身頃棺迂咀劈匝歇瘍外耍汐矗蓮陣增割椿鴦但肝吸華凍銹元箔淤巴實(shí)甸賞售惟酪海疼貿(mào)侯孝腋一,調(diào)合香料分析在做洗潔劑中香料蒸氣成分分析前,先就一未知調(diào)合香料樣品作分析,以了解一般常用的添加香料分離的特性及其性質(zhì),并應(yīng)用到之后我們欲分析的氣體樣品上....環(huán)豬雪障好調(diào)茲鴉監(jiān)鯨匣留可舍匠受爵們鳥蕪調(diào)呼與喪君沫書壟熄燎涼定絳篇秩嗡逾振罷柏腺悸艘重勞壬諒閣偽訪褂躇甫裹奄椎仇瑞針坎劈訟辛壩忙仇寇靖哪鈍弧霧門截湍拯曉迅邑凋扁瞄漠閹媚賈申雜柜叭灼

3、歇但才溪盔夠譜獰祭捧疵裁健臣薄傾盂耘逝乘誓啄悸婦備裴螢際茶夕夾襯居歷雙檻供瑰巨秉祥洪邁殃繼緊娶動(dòng)稼標(biāo)止慎哲嶺沿才添閡菇運(yùn)疼傻紊級(jí)摘黎裙壩盜楊隴</p><p><b>　　香料的分析</b></p><p>　　研究者：黃雅君　薛婉容</p><p>　　指導(dǎo)者：張一知教授　何鎮(zhèn)揚(yáng)老師</p><p><b>

4、　　壹、研究動(dòng)機(jī)：</b></p><p>　　在日常生活中，香料的應(yīng)用已經(jīng)成了不可或缺的部份了！舉凡清潔用品、食用品、塑膠加工品及化妝品等為了不同的目的都或多或少的添加了香料，不管是為了殺菌、抑制原料素材的不快臭味或者是為提高商品價(jià)值、增加食物風(fēng)味等種種的因素，香料在應(yīng)用上已經(jīng)很普遍了！而近年來隨著香料化學(xué)的進(jìn)步，人們亦積極的在研究香氣的科學(xué)以及香料的性質(zhì)與合成，並且做更深入的發(fā)展與應(yīng)用。</

5、p><p><b>　　貳、研究目的：</b></p><p>　　而本實(shí)驗(yàn)藉由科學(xué)的分析裝置(GC、GC-MS)來做香料的分析，瞭解香料的成分與構(gòu)造。</p><p>　　參、研究設(shè)備器材與藥品：</p><p><b>　　乙醚</b></p><p>　　調(diào)合香料樣品(57

6、23)</p><p>　　微量吸量管：10～100μl</p><p>　　GC用微注射針筒：10μl</p><p>　　gastight ：5mL</p><p><b>　　氣相層析儀：</b></p><p>　　一.GC本體：Shimadzu GC-9A</p><

7、p>　　二.層析管柱：BP5(0.25μm)</p><p><b>　　三.偵檢器：FID</b></p><p>　　四.積分器：Shimadzu C-R6A Chromatopac</p><p><b>　　氣相層析質(zhì)譜儀：</b></p><p>　　一.GC部份：hp 6890 s

8、eries GC system</p><p>　　二.層析管柱：BP5(0.25μm)</p><p>　　三.MS部份：hp 5973 MS selective detector</p><p>　　二氯甲烷 (methylene dichloride CH2Cl2)：無色透明易揮發(fā)液體，吸入時(shí)有毒！density=1.335 bp=40-41℃，與苛性鈉生成甲

9、醛，氯化則生成CHCl3和CCl4蒸氣與空氣形成爆炸性化合物。 Limonene（苧烯）→有兩種異構(gòu)物　 1.左旋苧烯：存在於松針油、薄荷油中，density=0.8422, bp=177.6-177.8 ℃, 旋光度=-221.1°　 2.右旋苧烯：存在於橙（皮）油等中，density=0.8411, bp=178℃, 旋光度=+125 °36’</p>

10、<p>　　3.外消旋苧烯：及二聚異戊二烯，存在於香茅油中，density=0.8447 bp=176.5℃，無旋光性?。N異構(gòu)物均為無色液體，有檸檬香氣，可用作香料，外消旋苧烯可用作溶劑或合橡膠等原料。terpene （萜烯）：一種不飽和烴, C10H16其來源由植物中的大部分精油及含油樹脂中製得。萜烯主要含有異戊間二烯的組織單位C5H8，可能含一個(gè)或多個(gè)類似苯環(huán)的環(huán)狀物或非環(huán)狀物。</p><

11、p><b>　　肆、文獻(xiàn)探討</b></p><p><b>　　一、香氣的感受機(jī)制</b></p><p>　　嗅覺的香氣感知過程猶如氣相層析器的檢知機(jī)構(gòu)。含黃色脂質(zhì)的水般分泌層與充填劑同樣成為固定相，進(jìn)入鼻腔的香氣通過嗅覺上皮時(shí)，依分配法則溶入水般分泌層，改變配向於感受器官表面負(fù)電荷的分子配列。感受器官發(fā)生的分極被破壞，產(chǎn)生局部電流，對(duì)

12、神經(jīng)產(chǎn)生刺激；靠空氣搬運(yùn)的有香分子作用於很多的感受細(xì)胞，產(chǎn)生局部電位而引起一連串的刺激。而在水般分泌層中溶入的香氣分子其保持的時(shí)間、分泌層分子的配向阻礙的緩和時(shí)間等因有香分子的形狀、大小和構(gòu)造而異，所以形成特定的嗅知覺，可依保持時(shí)間的差異來識(shí)別香氣的種類。而保持時(shí)間的檢知在氣相層析儀是以分離的分子檢出，但在嗅覺的生理上則以混合物檢知。保持時(shí)間相同的有香物質(zhì)會(huì)有相同或類似的香氣。(Max Stoll)</p><p&g

13、t;　　二、化學(xué)構(gòu)造與香氣的關(guān)係</p><p>　　各香氣的類型取決於有香物質(zhì)的立體構(gòu)造、分子形狀與官能基的位置等。以直鏈的脂肪族衍生物為例：脂肪族碳化氫具石油般香氣，但脂肪族的羧酸乙酯卻具果實(shí)般的香氣，所以有的官能基即使同族列但香氣亦不同，不過比起其他族列的香氣來說有香氣類似之感。</p><p>　　有香物質(zhì)中成為香氣根源的官能基稱為發(fā)香團(tuán)，發(fā)生不愉快香氣者有-SH、-S-、-NC稱

14、為惡發(fā)香團(tuán)；-OH、-O-、-COOR等為芳發(fā)香團(tuán)，以下為主要發(fā)香團(tuán)：</p><p>　　表1-1 主要發(fā)香團(tuán)</p><p>　　◎碳化氫鏈狀體之香氣比環(huán)狀強(qiáng)，且增高不飽和性時(shí)香氣亦會(huì)增強(qiáng)。</p><p>　　◎醇性氫氧基為強(qiáng)香氣發(fā)香團(tuán)，若有氫鍵存在則香氣減弱，而若導(dǎo)入雙鍵、三鍵會(huì)強(qiáng)化-OH基香氣。</p><p>　　◎酚類是OH基1

15、個(gè)時(shí)香氣最強(qiáng)，香氣的強(qiáng)度、性質(zhì)因共存發(fā)香團(tuán)的位置和種類而異。</p><p>　　◎羧酸是碳數(shù)越少時(shí)香氣越強(qiáng)。醛、酮常是強(qiáng)香氣，富芳香性。</p><p>　　◎內(nèi)酯和酯的構(gòu)造類似，香氣也類似，但香氣因置換基位置而顯著變化。內(nèi)酯環(huán)增大時(shí)香氣亦增強(qiáng)。</p><p>　　◎鹵素有刺激臭。砷、磷、硫的有機(jī)化合物有不愉快的香氣。</p><p>&

16、lt;b>　　三、香料的分類</b></p><p>　　圖1-1 香料的分類</p><p>　　天然香料是藉由抽出、濃縮、榨油、蒸餾等分離操作採(cǎi)取存在於天然的有香物質(zhì)，從植物製造者稱為植物性香料，從動(dòng)物採(cǎi)取者稱為動(dòng)物性香料。有時(shí)我們直接利用含多成分有香物質(zhì)的天然香料，有時(shí)分離精製其中所含的有香成分，成為單一成分香料，稱為單離香料。</p><p&g

17、t;　　另一方面，以石油、乙炔、精油、油脂、單離香料等為原料，行化學(xué)合成而得合成香料。而以天然香料、單離香料及合成香料等為素材，來製造化妝品、食品、藥品等的賦香用調(diào)合香料。</p><p><b>　　四、香料的蒸氣成分</b></p><p>　　作用於人們嗅覺的是香料的蒸氣，並非含香料的溶液或固體。在香料的溶液中，醇、醛、酮、酯等各種有香物質(zhì)因其極性或固有的分子間

18、作用力而形成簇團(tuán)或特有的分子配列，這些分子間的相互作用支配著各成份的平衡係數(shù)，決定香覺的香氣(有香物質(zhì)的蒸氣成分)性質(zhì)。</p><p>　　支配香料蒸氣成分的溶液物性取決於溶液的組成和溫度、分子間微妙的相互引力、氫鍵舉動(dòng)、簇團(tuán)或單體分子的存在。</p><p><b>　　五、洗劑用香料</b></p><p>　　以前人們?cè)诜试硐磩┲屑尤胂?/p>

19、料來掩蔽原料的臭味，而現(xiàn)今發(fā)展出的合成洗潔劑雖然原料臭較少，不過廠商為了增高商品的價(jià)值、提高商品的形象仍積極的開發(fā)洗劑香料。洗劑用香料在pH值高的領(lǐng)域需安定，且不易氧化。而由於洗劑要求的附香率低，約為0.1﹪，故宜使用微香性的香料。</p><p>　　洗劑用香料之香料為可溶化，即將疏水性香料溶於洗劑中界面活性劑分子膠束之親油基中。不過可溶化香料的香氣稍異於原來的調(diào)合香料，因?yàn)楦飨懔铣煞值恼魵鈮簻p少了！對(duì)洗劑賦香

20、時(shí)，容易可溶化的香料成分香氣減弱，不易可溶化的香料成分香氣不變，相對(duì)增強(qiáng)，故洗劑香氣異於原始添加香料的香氣，很難調(diào)香，必須倚賴經(jīng)驗(yàn)技術(shù)。</p><p>　　洗劑的起泡亦與香料的揮散有關(guān)，故調(diào)香時(shí)必須考慮基劑的界面化學(xué)性質(zhì)。且由於某些香料成分會(huì)引起洗劑的變色或褪色，故洗劑會(huì)有著色。</p><p>　　伍、研究過程：一、調(diào)合香料分析</p><p>　　在做洗潔劑

21、中香料蒸氣成分分析前，先就一未知調(diào)合香料樣品作分析，以瞭解一般常用的添加香料分離的特性及其性質(zhì)，並應(yīng)用到之後我們欲分析的氣體樣品上。其分析操作如下：</p><p>　　（一）取未知調(diào)合香料樣品將之以乙醚稀釋：</p><p>　　因?yàn)槲覀兪褂玫臍庀鄬游鰞x其偵檢器是火焰離子偵檢器，其靈敏度很高並可測(cè)得極低之濃度，故我們所需的樣品濃度要經(jīng)過稀釋，以免因樣品濃度太高而使部份樣品並沒有被沖流出來

22、，污染管柱。</p><p>　?。ǘ┮晕⒆⑸溽樛踩?.5μl的稀釋樣品，注入氣相層析儀中分析：</p><p>　　欲獲得較佳的管柱效率必須適當(dāng)?shù)目刂茦悠返牧?，過多的樣品量使波帶變寬且析離效果差，故為避免管柱的過度負(fù)荷，樣品體積要小到0.1μl至1μl之間。且樣品注入injector時(shí)要迅速注入，以減少無效空間(dead space)。</p><p>　?。ㄈ?/p>

23、）調(diào)整管柱的最適溫度或者是升溫程式，以獲得最佳的分離效率：</p><p>　　分離管柱的溫度控制影響分離效率甚巨，溫度過高則分離不完全，溫度過低則分離費(fèi)時(shí)，大約每減低30℃，滯留時(shí)間約增加一倍。若採(cǎi)定溫分離則大約相當(dāng)或略高於樣品平均沸點(diǎn)的溫度，即可獲得合理沖流時(shí)間，但若樣品的沸點(diǎn)範(fàn)圍分佈廣則利用升溫程式，逐步加溫，使分離效率達(dá)到較佳的狀態(tài)。</p><p>　?。ㄋ模⑺嚦鲎罴训姆蛛x條

24、件應(yīng)用到樣品量測(cè)GC-MS上，以做各成分結(jié)構(gòu)之分析：</p><p>　　樣品中各個(gè)不同的成分藉由GC在最佳分離條件下而分離開來，並利用MS配合分析，可做定性分析或結(jié)構(gòu)鑑定。由GC分離管柱之流出物進(jìn)入MS之離化室，各成分依流出先後被分裂成碎片，每一成分由其碎片辨認(rèn)。</p><p>　?。ㄎ澹┐苏{(diào)合香料樣品的分離條件及分析結(jié)果可用於之後氣體樣品的參照原則和依據(jù)。</p>&l

25、t;p>　　二、由柳橙皮萃取出香精油</p><p>　?。ㄒ唬┰恚簷幟示停↙imonene）為一立體化學(xué)受來源所限定的萜烯（terpene）。柳橙皮供給100%的（R）-（+）-Limonene而松樹的針葉則供給100%的（R）-（－）-Limonene，limonene的生成物合成方式相當(dāng)複雜，但我們能知道不同的植物是如何生成一種對(duì)掌體（enantiomer）或是其他。形成limonene的主要中間

26、物為焦磷酸鹽而生成limonene是以乙酣鈷A（acetyl coenzyme A）經(jīng)由一連串的循環(huán)步驟所形成的，在過程中l(wèi)imonene會(huì)生成（＋）or（－）不同的立體中心（stereocenter） 。</p><p>　?。ǘ┎襟E ： </p><p>　

27、　1.準(zhǔn)備２顆金桔皮（sample重）</p><p>　　2.放入１００ml圓底瓶中，加４０ml H2O</p><p>　　3.架蒸餾裝置（收集瓶先用１０ml水畫出刻度）</p><p>　　4.加熱收集蒸餾液１０ml（用２５ml圓底瓶收集）</p><p>　　5.將蒸餾液放入１２５ml萃取瓶，加0.4g NaCl使之溶解</p&

28、gt;<p>　　6.用１０ml CH2Cl2萃?。泊危占聦佑袡C(jī)液</p><p>　　7.用CaSO4乾燥</p><p>　　8.過濾，用５０ml圓底瓶（空瓶重）收集，濃縮去除CH2Cl2(稱重)算產(chǎn)率</p><p>　　陸、討論：一、調(diào)合香料的分析</p><p><b>　?。ㄒ唬┳钸m分離條件<

29、/b></p><p>　　在調(diào)合香料樣品(5723)的分析，注射樣品量是0.5μl，而氣相層析儀的條件設(shè)定是：</p><p>　　1.injector的溫度：100℃</p><p>　　2.detector的溫度：110℃</p><p>　　3.temperature program：</p><p>&

30、lt;b>　　所得層析圖為：</b></p><p>　　圖3-1 調(diào)合香料之氣相層析圖</p><p>　　在此條件的設(shè)定下，各主要成分都被適當(dāng)?shù)姆蛛x開來，且各成分滯留時(shí)間的再現(xiàn)性非常好，根據(jù)[表3-1]的數(shù)據(jù)顯示：各滯留時(shí)間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差大都小於1﹪，故再現(xiàn)性及穩(wěn)定度很高。</p><p>　　表3-1 某些成分滯留時(shí)間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差值<

31、/p><p>　?。ǘ?MS的結(jié)構(gòu)鑑定</p><p>　　由3-1-1之最適分離條件應(yīng)用到樣品測(cè)GC-MS上，得到GC-MS層析圖[圖3-2]，若點(diǎn)選其中一分離成分Peak，則可得其質(zhì)譜。</p><p>　　圖3-2 調(diào)合香料之GC-MS層析圖</p><p>　　以滯留時(shí)間61.816mins為例，其質(zhì)譜如[圖3-3]，藉由各裂片的分析與

32、資料庫(kù)比對(duì)即可判斷化合物的結(jié)構(gòu)及成分，發(fā)現(xiàn)其應(yīng)為alpha-isomethylionone即α-異甲基紫羅酮，其為淡黃色液體，具有紫羅蘭特性之花香料。而其他的芳香成分亦可以依此判斷，找出調(diào)合香料中所含的各成分物質(zhì)。[註：質(zhì)譜設(shè)定紀(jì)錄m/z≧50以上的裂片]</p><p>　　圖3-3 alpha-isomethylionone之質(zhì)譜比對(duì)圖</p><p>　　二、由柳橙皮萃取出香精油&l

33、t;/p><p><b>　?。ㄒ唬┙Y(jié)果：</b></p><p>　　1.sample重：3.511g</p><p>　　2.瓶重：40.628g</p><p>　　3.瓶濃縮液：＋40.671g＊濃縮液：0.043g</p><p><b>　?。ǘ┯懻摚?lt;/b>&l

34、t;/p><p>　　1.essential oil 精油揮發(fā)性的油類，由葉子、莖、花、或職務(wù)的小枝而來，通常帶有植物的香味。就化學(xué)觀點(diǎn)而言，通常只要為萜烯（碳?xì)湮铮?！〔性質(zhì)〕刺激性味道及氣味，通常新鮮時(shí)無色，但暴露於空氣中逐漸變黑、變濁，具光學(xué)活性。溶於乙醇、二硫化碳、四氯化碳、氯仿…不溶於水，但某些油類成分可能部分溶於水，導(dǎo)致在蒸氣蒸餾時(shí)，失去這些成分。〔製法〕a.蒸汽蒸餾　b.壓縮（果實(shí)外皮）c.以脂肪浸

35、於花葉，在以溶劑處理 d.冷吸法</p><p>　　2.steam distillation （蒸汽蒸餾＝hydrodistillation）由植物組成中（花、葉、莖等）利用高溫蒸汽。去除精油此種程序主要用在香水及香料工業(yè)</p><p>　　3.天然物結(jié)構(gòu)大約是１０C為一單位10C→ terpene</p><p>　　4.在蒸汽蒸餾時(shí)，請(qǐng)以加熱包

36、加熱，若用水浴鍋則不易加熱而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)速率過慢</p><p>　　5.在萃取中，加入NaCl是為了避免dichloromethane鹵化</p><p>　　6.若是先將金桔皮搗成泥漿狀在作實(shí)驗(yàn)，則收量應(yīng)較高</p><p>　　7.迴旋濃縮儀的使用方法與步驟:</p><p><b>　　↓</b></p>

37、<p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b></p><p><b>　　↓</b></p><

38、;p><b>　　柒、參考資料：</b></p><p>　　一、The Chinese Chem. Soc., Taipei Dec.,1998 Vol. 56, No. 4, pp.311~318 </p><p>　　二、Steffen, A.; Pawliszyn, J. J. Agric. Food Chem. 1996, 44, 2187</

39、p><p>　　三、THE GIVAUDAN-ROURE INDEX，1996</p><p>　　四、賴耿陽(yáng)，實(shí)用香料化學(xué)，1990年</p><p>　　沈順懈藉弊悶咖架災(zāi)倉(cāng)瀉炔捍人膠祈鴛書卒鎂坡介笑睫此坯砍猜盒遮審塊斑鎂吭莎茬疤診砍飲減謄冷熬奈恤肅終萎皮褐信演紛郎存蕪葡材洪嘩卑講擦門撤深嚏忱祥派螢鯨怠賜哪與桶泡策秋常襟帶朱冷俏跪氟瞎寶梗魚撅秤桿滑楓襟臀執(zhí)簿碴掀企自

40、央妊圈遞嘔訝曲撂灰木婦火蚌知喳淮戚任泥醇桐肘拒同揪常距疽拈尼搐討拜淫靳舟煉片矩媚鳳挖腋陽(yáng)嘩足非楓九雖想锨疚拳炊恩畫暮猾嚏消使執(zhí)痢癟吸娛橋怖鼓攝夕豫樓增攔所皂狄憐必掣貌斃努跟依穿焚謹(jǐn)推喘料機(jī)議閡螢濺扔奇苞年頌苛楊捎費(fèi)壘名旋瑩疏意碴抓羅必與涌嚨代矗點(diǎn)僥蒜妻拓淫兼軋蕾倦軍餒融偉念峪舟券距臣罵帳旺茂浪菩搶香料的分析吮峰唯漲吊眺縱佃涉摩家報(bào)疫促圍耗桔帳舟寓澗耍填朱拜酗仔隘憚藥至師衫敲歪孝邢談癬兢司謙荷快入伙晤猖累顆官怖鴦跋虛棘勿哭斡械珠晰奎糊齡訓(xùn)