以云煙87為主的煙末乙醇抽提物風(fēng)味成分的氣相色譜-質(zhì)譜法分離鑒定

朱明明，伍錦鳴，趙謀明，卓浩廉，唐 勝，郭 文，趙強(qiáng)忠，*

（1.華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東廣州510640；2.廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廣東廣州510610）

以云煙87為主的煙末乙醇抽提物風(fēng)味成分的氣相色譜-質(zhì)譜法分離鑒定

朱明明1，伍錦鳴2，趙謀明1，卓浩廉2，唐 勝1，郭 文2，趙強(qiáng)忠1，*

（1.華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣東廣州510640；2.廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廣東廣州510610）

利用不同濃度乙醇浸提一種以云煙87為主的煙末，制備出5種煙末抽提物，經(jīng)同時(shí)蒸餾萃取，結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）分析，比較了5種煙末抽提物的風(fēng)味物質(zhì)。結(jié)果表明：對(duì)煙草風(fēng)味有重要貢獻(xiàn)的物質(zhì)（3-甲基丁醛、4-氧化二氫-α-紫羅蘭酮、金合歡醇及棕櫚油酸等）在煙末的乙醇抽提物中均被檢出，而在煙草水提物中未被檢出。說(shuō)明乙醇能促使重要的風(fēng)味物質(zhì)溶出，而60%乙醇浸提煙末，得到的酮類、醛類、酯類和醇類含量豐富，是理想的煙草香料的來(lái)源。

煙末，乙醇，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用，風(fēng)味物質(zhì)

中國(guó)是煙草種植和生產(chǎn)大國(guó)，每年煙葉產(chǎn)量有約200～250萬(wàn)t，有50萬(wàn)t左右的煙葉、煙末等不能用于卷煙生產(chǎn)而作為下腳料被廢棄[1]，然而煙末中含有豐富的風(fēng)味物質(zhì)，具有高值化利用價(jià)值，對(duì)于煙草香料的開(kāi)發(fā)具有重要作用。按致香基團(tuán)的不同，把煙草香氣成分分為酸類、醇類、酮類、醛類、酯類、內(nèi)酯類、酚類、氮雜環(huán)類、呋喃類、酰胺類、醚類及烴類[2-5]。目前，利用乙醇制備煙末抽提物（用以增加煙草風(fēng)味）的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。乙醇具有安全性高、易回收等特點(diǎn)，并且對(duì)極性和非極性成分均有較好的溶解性。一定濃度的乙醇能促使酮類（清甜香和花香，利于香氣質(zhì)和香氣量的提高）、醛類（優(yōu)美的香氣，對(duì)煙草香味有增強(qiáng)作用）、酯類（清甜而成熟的果香，能掩蓋焦苦氣息，改善煙氣吸味，抽吸時(shí)往往有回甜感，產(chǎn)生令人十分愉快的香氣）、醇類（香氣清新怡人、格調(diào)高雅、香氣細(xì)膩、有清甜的花香、果香特征）[6]及其他風(fēng)味物質(zhì)溶出。本文制備了5種煙末乙醇抽提物，并比較了這5種樣品風(fēng)味成分的異同，確定了最佳的用以制備煙草抽提物的乙醇浸提濃度，為煙末制備煙草香料改善煙草的風(fēng)味提供理論和方法指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

以云煙87為主的煙末 由廣東省中煙公司提供，粉碎，過(guò)80目篩；無(wú)水乙醇、二氯甲烷、無(wú)水硫酸鈉等其他試劑 均為分析純。

同時(shí)蒸餾萃取裝置（Simultaneous Distillation-Extraction，簡(jiǎn)稱SDE） 定制；RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠；HHW-21CO-6W型電熱恒溫水浴鍋 上海福瑪實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；GL-21M高速冷凍離心機(jī) 長(zhǎng)沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)Thermo公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理 參考本實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)優(yōu)化成熟的工藝條件。準(zhǔn)確稱取樣品20g，置于250mL錐形瓶中，加入不同（0%、20%、40%、60%、80%）的乙醇溶液200mL回流提取2h，離心，過(guò)濾，收集提取液。分別將各提取液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器濃縮至20mL左右。將濃縮液分別編號(hào)為：1（0乙醇抽提物）、2（20%乙醇抽提物）、3（40%乙醇抽提物）、4（60%乙醇抽提物）、5（80%乙醇抽提物）。

1.2.2 風(fēng)味物質(zhì)的提取 將抽提物置于500mL燒瓶中，加水至200mL，取萃取液二氯甲烷50mL置于100mL燒瓶中，分別連接在SDE裝置上。250mL燒瓶用可調(diào)電爐加熱至沸騰，100mL燒瓶用60℃恒溫水浴加熱，接通循環(huán)冷卻水，同時(shí)蒸餾萃取2.5h。萃取液加無(wú)水硫酸鈉10g干燥，澄清萃取液濃縮到1mL左右，過(guò)0.45μm有機(jī)膜，取樣，GC-MS聯(lián)機(jī)分析檢測(cè)。

1.2.3 色譜-質(zhì)譜條件 色譜條件：色譜柱：Tr-5ms彈性石英毛細(xì)管（30m×0.25mm×0.25μm）；載氣：高純氦氣；載氣流量：1.0mL/min；進(jìn)樣量：2μL；進(jìn)樣口溫度：250℃；分流比：10∶1；程序升溫：起始溫度40℃，保持1min，以4℃/min升至250℃，保持20min。

質(zhì)譜條件：電子轟擊（EI）離子源：電子能量70eV；離子源溫度：250℃；傳輸線溫度：270℃；質(zhì)量范圍：m/z 35～500amu。美國(guó)NIST 05譜庫(kù)。

2 結(jié)果與討論

2.1 GC-MS鑒定結(jié)果

由表1可知，所鑒定樣品的風(fēng)味物質(zhì)的種類分別是36、40、44、50、53種。從所鑒定出的化合物種類可知，酮類化合物最多，醇、酯、醛及雜環(huán)化合物次之；由所鑒定出的化合物相對(duì)含量可知，酮類是不同濃度乙醇浸提中相對(duì)含量最高的化合物種類，而醛類、酯類僅次于酮類。其中新植二烯、糠醛、茄酮、β-大馬烯酮、巨豆三烯酮B、巨豆三烯酮D、苯乙醛、紫蘇葶、糠醇等風(fēng)味物質(zhì)含量較高。

2.2 煙末乙醇抽提物風(fēng)味成分比較

見(jiàn)表1。

2.2.1 乙醇濃度對(duì)酮類物質(zhì)溶出的影響 實(shí)驗(yàn)共檢出15種酮，不同煙末乙醇抽提物分別鑒定出12、12、12、13、15種酮類化合物。此外，2-羥基-5-甲基苯乙酮（煙草重要的風(fēng)味物質(zhì)之一）在4號(hào)樣品首次被檢出，相對(duì)含量高于5號(hào)樣品；4-氧化二氫-α-紫羅蘭酮（有果香和青香，明顯增進(jìn)煙草的香吃味[3]）在5號(hào)樣品被檢出；茄酮、β-大馬烯酮、巨豆三烯酮、香葉基丙酮和法尼基丙酮等化合物是煙草中關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)，對(duì)煙草的香氣值和香氣量有重要作用[7]。茄酮、巨豆三烯酮均是3、4號(hào)樣品含量相對(duì)較高；香葉基丙酮和法尼基丙酮含量4號(hào)樣品最高；茄酮和β-大馬烯酮受乙醇極性影響較大，5號(hào)樣品均降到較低含量。茄酮是西柏二三烯二醇的降解產(chǎn)物，其能除雜增香增勁頭，對(duì)增加煙味的協(xié)調(diào)性有明顯作用；巨豆三烯酮、香葉基丙酮、法尼基丙酮和β-大馬烯酮是葉黃素和胡蘿卜素的降解產(chǎn)物，賦予煙草木香、花香、果香和甜的香味[3，8]。

2.2.2 乙醇濃度對(duì)醛類物質(zhì)溶出的影響 實(shí)驗(yàn)共檢出7種醛，不同煙末乙醇抽提物分別鑒定出5、5、6、7、7種醛類化合物，3-甲基丁醛在4號(hào)樣品首次被檢出，相對(duì)含量高于5號(hào)樣品?？啡┦亲厣a(chǎn)物，苯乙醛、3-甲基丁醛及5-甲基-2-呋喃甲醛是苯丙氨酸和木質(zhì)素的代謝產(chǎn)物[3，8]。這些醛類是煙草很重要的香味物質(zhì)。

2.2.3 乙醇濃度對(duì)酯類物質(zhì)溶出的影響 實(shí)驗(yàn)共檢出10種酯，不同煙末乙醇抽提物分別鑒定出6、8、9、9、10種酯類化合物，乙酸異胡薄荷酯（木香、果醬香氣和薄荷味道）、乙酸香柏酯（類似柏木、香根的香氣）[9]和乙酸香葉基芳樟酯等化合物均在乙醇抽提物中檢出，可能是一些酸類與乙醇反應(yīng)生成的揮發(fā)性酯，酯對(duì)煙草香氣具有明顯的香味[3]。

2.2.4 乙醇濃度對(duì)醇類物質(zhì)溶出的影響 實(shí)驗(yàn)共檢出13種醇，不同煙末乙醇抽提物分別鑒定出8、9、11、13、13種醇類化合物，乙醇濃度提高，醇類化合物的種類逐漸增加，對(duì)羥基芐醇、金合歡醇均在4號(hào)樣品首次被檢出。橙花叔醇是類西柏烷類的降解產(chǎn)物，具有青香、花香及溫和的蘋果味道，是香料煙中重要的香味物質(zhì)；金合歡醇是重要的天然香料成分和藥物活性成分之一，由橙花叔醇異構(gòu)化轉(zhuǎn)化而來(lái)的，有弱的柑橘、白檸檬香氣和味道[3，10]。醇類化合物有許多重要的致香成分，苯甲醇、苯乙醇及芳樟醇為苯丙氨酸的代謝產(chǎn)物，糠醇是糖-氨基酸復(fù)合物通過(guò)美拉德反應(yīng)形成的[11]，苯甲醇2號(hào)樣含量最高，而苯乙醇、芳樟醇分別在2、3號(hào)樣品含量最高。

高級(jí)脂肪酸可以調(diào)節(jié)煙草的酸堿度，使煙氣吸味平和，在增加煙氣濃度和影響煙氣香氣方面起平衡作用[12]，實(shí)驗(yàn)共檢出1種酸，首次在4號(hào)樣品中檢出，棕櫚油酸有溫和的脂肪香氣和味道，乙醇處理后被檢出的吡咯等是雜環(huán)化合物中煙草重要的香氣成分，具有溫和的動(dòng)物香氣，低濃度時(shí)有茉莉花香的味道[9]。

不同乙醇濃度浸提后，新植二烯含量都是較高的，它是煙草中含量最高的成分，也是煙草中重要的香味成分，是葉綠素的降解產(chǎn)物；有研究結(jié)果表明，新植二烯總量較高有利于清香與焦香協(xié)調(diào)[13]。

酮類、醛類、酯類和醇類對(duì)煙草的香味起主導(dǎo)作用，隨著乙醇濃度的增加，四類物質(zhì)含量逐漸增加（乙醇濃度60%達(dá)到最大值為71.11%），而后開(kāi)始下降，60%乙醇抽提物中鑒定出50種風(fēng)味物質(zhì)，其中茄酮、巨豆三烯酮、香葉基丙酮和法尼基丙酮等關(guān)鍵酮類含量較高，此外，2-羥基-5-甲基苯乙酮、3-甲基丁醛、金合歡醇等重要風(fēng)味物質(zhì)被檢出，煙草中少見(jiàn)的重要風(fēng)味物質(zhì)棕櫚油酸被檢出，綜合考慮，用60%的乙醇制備的煙末抽提物風(fēng)味最佳。

3 結(jié)論

利用不同濃度乙醇浸提煙末，制備了5種煙末抽提物，經(jīng)同時(shí)蒸餾萃取，結(jié)合GC-MS分析，檢測(cè)這5種煙末抽提物的風(fēng)味物質(zhì)種類及含量變化規(guī)律：

3.1 所鑒定5種煙末抽提物的風(fēng)味物質(zhì)的種類分別是36、40、44、50、53種，其中酮類化合物種類最多，醇、酯、醛及雜環(huán)化合物次之；酮類是不同濃度乙醇浸提中相對(duì)含量最高的化合物種類，而醛類、酯類僅次于酮類。

3.2 酮類、醛類、酯類和醇類對(duì)煙草的香味起主導(dǎo)作用，乙醇濃度為60%時(shí)，四類物質(zhì)含量達(dá)到最大值為71.11%。60%乙醇抽提物中鑒定出50種風(fēng)味物質(zhì)，其中茄酮、巨豆三烯酮、香葉基丙酮和法尼基丙酮等關(guān)鍵酮類含量較高，此外，2-羥基-5-甲基苯乙酮、3-甲基丁醛、金合歡醇等重要風(fēng)味物質(zhì)被檢出，煙草中少見(jiàn)的重要風(fēng)味物質(zhì)棕櫚油酸被檢出。

綜上所述，60%乙醇浸提煙末，得到的煙草抽提物中酮類、醛類、酯類和醇類含量豐富，是理想的煙草香料的來(lái)源。

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Identification of flavor components from ethanol extracts of tobacco powder rich in Yun Yan 87 by GC-MS

ZHU Ming-ming1，WU Jin-ming2，ZHAO Mou-ming1，ZHUO Hao-lian2，TANG Sheng1，GUO Wen2，ZHAO Qiang-zhong1，*
（1.College of Light Industry and Food，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China；2.China Tobacco Guangdong Industrial Co.，Ltd.，Guangzhou 510610，China）

Using different concentration ethanol to extract tobacco powder which was mainly of Yun Yan 87. Flavour compounds were extracted from 5 kinds of different extraction in simultaneous distillation-extraction and analyzed by using gas chromatography-mass spectrometry.The results showed that：substances（3-A butyraldehyde，4-dihydro-α-oxidation of ionone，farnesol and palm oil acid）which played an important role in tobacco flavor were detected in ethanol extraction，but not in tobacco water extraction.Ethanol promoted the dissolution of important flavor compounds.In 60%ethanol extraction，the content of ketones，aldehydes，esters and alcohols were abundant，which was the ideal source of tobacco flavor.

tobacco powder；ethanol；GC-MS；flavor components

TS49

A

1002-0306（2012）05-0314-04

2011－04－11 *通訊聯(lián)系人

朱明明（1987-），女，碩士研究生，研究方向：食品生物技術(shù)。

廣東中煙工業(yè)公司科技項(xiàng)目（05XM-QK[2010]013）。