6種西北地區(qū)植物多糖對卷煙主流煙氣水分含量及pH的影響

謝玉龍，朱先約，翟玉俊，張紅玉，彭 颯，滕慶楓，余 苓

（1.甘肅煙草工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)研發(fā)中心，甘肅蘭州 730050；

2.上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，上海 200082）

6種西北地區(qū)植物多糖對卷煙主流煙氣水分含量及pH的影響

謝玉龍1，朱先約1，翟玉俊1，張紅玉1，彭 颯1，滕慶楓1，余 苓2，*

（1.甘肅煙草工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)研發(fā)中心，甘肅蘭州 730050；

2.上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，上海 200082）

為研究沙棘多糖、蕨麻多糖等6種西北地區(qū)植物多糖對卷煙質(zhì)量的影響，使用氣相色譜、電位滴定儀分別測定了添加6種植物多糖煙支樣品主流煙氣水分含量、pH，并與空白及丙二醇樣品進(jìn)行了比較。結(jié)果顯示：添加植物多糖可顯著提高卷煙主流煙氣氣相、粒相水分含量。其中添加鎖陽多糖煙支樣品主流煙氣中粒相水分分別較丙二醇及空白樣品提高31.3%、44.3%。添加植物多糖可顯著降低卷煙主流煙氣pH，但降低幅度不大。結(jié)果表明，沙棘多糖、蕨麻多糖等西北地區(qū)植物多糖可顯著降低卷煙主流煙氣pH及提高卷煙主流煙氣中氣相、粒相水分含量。

沙棘多糖，蕨麻多糖，主流煙氣，水分，pH

卷煙主流煙氣水分及pH是影響卷煙吸食品質(zhì)的重要因素，國內(nèi)外一些研究人員曾進(jìn)行過相關(guān)研究。徐安傳等[1]考察了低溫處理對卷煙煙氣水分及CO的影響，結(jié)果顯示低溫條件下處理煙絲，有助于提高卷煙煙氣水分含量。李慶華等[2]考察了煙葉原料對卷煙主流煙氣水分的影響，楊凱等[3]研究了卷煙煙氣水分對感官舒適度的影響，通過甘油添加量變化調(diào)節(jié)卷煙煙氣水分，結(jié)合感官評吸及模式識別分析確定了甘油的最佳使用量為0.50%～2.00%，認(rèn)為適宜煙氣水分是3.77%～4.58%，此結(jié)論的通用性尚需進(jìn)一步研究證實。孫雯等[4]研究了煙絲含水率對卷煙燃吸品質(zhì)、煙氣水分及粒相物揮發(fā)性成分的影響，認(rèn)為含水率12%～14%卷煙具有較好的燃吸品質(zhì)，環(huán)境濕度或煙絲含水率是影響卷煙煙氣水分及感官質(zhì)量的重要因素。其余研究方向主要側(cè)重于保潤劑在卷煙中的應(yīng)用、卷煙主流煙氣水分的捕集測定及煙草保潤性能測試方法等，但開展沙棘、蕨麻、枸杞等西北地區(qū)盛產(chǎn)植物提取物對卷煙主流煙氣中水分及pH含量的相關(guān)研究較少。為此，本文研究了沙棘多糖、蕨麻多糖等6種西北地區(qū)植物提取物對卷煙主流煙氣水分及pH含量的影響，旨在為西北源植物提取應(yīng)用及卷煙物理保潤性能評價提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

沙棘多糖、蕨麻多糖、百合多糖、黃芪多糖、枸杞多糖、鎖陽多糖 6種固體植物多糖原料，購自蘭州黃河藥材市場，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院制備；異丙醇分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠；pH=4.003、pH=6.864標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液 天津科密歐化學(xué)試劑有限公司；?44mm、?92mm劍橋濾片 英國沃特曼公司；“蘭州”某規(guī)格卷煙空白煙絲 甘肅煙草工業(yè)有限責(zé)任公司產(chǎn)；卷煙紙、濾棒、接裝紙 各一宗。

SM 450直線型吸煙機(jī) 英國Cerulean公司；T70電位滴定儀、AB204-5分析天平（感量0.0001） 瑞士METTLER-TOLEDO公司；6890氣相色譜儀 美國Agilent公司；PROTOS 1-8卷接機(jī)組 德國HAUNI公司；KBF240恒溫恒濕箱 德國Binder公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品的制備及調(diào)節(jié) 分別稱取8份煙絲（3kg/份），其中1份作為空白樣品，其余7份煙絲分別均勻噴灑煙絲質(zhì)量0.1%的丙二醇及沙棘多糖、蕨麻多糖、百合多糖、黃芪多糖、枸杞多糖、鎖陽多糖6種植物多糖，卷制成煙支（所有樣品的輔材相同），單支重量控制在（0.94±0.06）g后，將煙支放置于GB/T 16447-2004[5]規(guī)定條件下平衡48h，按YC/T 157-2001規(guī)定的方法挑選煙支樣品。

1.2.2 卷煙主流煙氣中粒相、氣相水分含量的測定

參考李雪梅等[6]研究結(jié)果，對主流煙氣粒相及氣相中水分進(jìn)行捕集，采用YC/T 157-2001[7]規(guī)定的方法分別測定卷煙樣品中主流煙氣粒相及氣相中的水分。

1.2.3 卷煙主流煙氣pH的測定 參考翟玉俊等[8]研究成果，按照GB/T 19609-2004[9]標(biāo)準(zhǔn)捕集主流煙氣中粒相物，將濾片轉(zhuǎn)移至一個干凈的容量為150m L的錐形瓶中，用玻璃棉將捕集器擦2遍，并放入錐形瓶中。用移液管取40m L異丙醇放入三角瓶中，振蕩萃取30m in，再加入40m L煮沸冷卻的超純水，搖勻后過濾，濾液用經(jīng)過pH為4.00和6.86的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校準(zhǔn)后的電極（DG113-SC），測其pH。利用Braumann等[10]建立的總主流煙氣的pH與卷煙煙氣粒相物pH之間的經(jīng)驗關(guān)系式：pH（粒相物）=2.02pH（主流煙氣）－4.2，計算出總主流煙氣的pH。

2 結(jié)果與分析

2.1 提取物對卷煙主流煙氣水分含量的影響

分別測定不同物質(zhì)加入后，卷煙主流煙氣中氣相及粒相水分含量，具體結(jié)果如表1所示。

由表1可以看出，同等量添加下，各植物提取物添加后卷煙主流煙氣氣相、粒相水分均較空白樣品及丙二醇樣品高，空白樣品主流煙氣中氣相、粒相水分含量最低。添加沙棘多糖煙支樣品主流煙氣中氣相水分含量最高，較空白樣品提高14.87%。添加鎖陽多糖煙支樣品主流煙氣中粒相水分含量最高，較空白樣品提高44.26%。各樣品主流煙氣中氣相水分含量均顯著高于粒相，氣相水分測定RSD值大于粒相水分測定RSD，可能是由于環(huán)境對主流煙氣氣相水分影響大于粒相的緣故?？瞻讟悠窔庀?、粒相水分測定結(jié)果RSD值最小，丙二醇樣品次之，多糖樣品RSD值均大于空白樣品及丙二醇樣品，可能是由于樣品均勻性低于丙二醇及空白樣品的緣故，此結(jié)果有待進(jìn)一步研究證實。粒相水分ANOVA分析結(jié)果顯示F值為55.004，p＜0.005。氣相水分?jǐn)?shù)據(jù)ANOVA分析結(jié)果顯示F值為3.515，p＜0.005。結(jié)果表明，部分西北源植物提取物具有良好的保潤效果，可顯著提高卷煙主流煙氣中氣相、粒相水分含量。

2.2 提取物對卷煙主流煙氣pH的影響

分別測定不同物質(zhì)加入后卷煙主流煙氣pH，具體結(jié)果如圖1所示，各柱形圖頂端黑色線條為檢測結(jié)果的RSD值（n=4）。由圖1可以看出，檢測方法重復(fù)性較好（RSD值范圍為0.04%～0.19%），其中丙二醇樣品RSD值最小，為0.04%，其次為空白樣品，多糖樣品RSD值均高于丙二醇樣品，可能是樣品均勻性低于空白及丙二醇樣品的緣故，尚需進(jìn)一步研究證實。由圖1可以看出，多糖樣品主流煙氣pH較丙二醇樣品及空白樣品低，但降低幅度不大，百合多糖煙支樣品主流煙氣pH最低，分別較丙二醇及空白樣品降低1.6%、1.8%。

圖1 主流煙氣pH柱狀圖Fig.1 pH histogram ofmainstream-smoke

為比較各提取物添加后各樣品與丙二醇樣品及空白樣品pH有無顯著性差異，使用SPSS 16.0軟件對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析及SNK分析，具體結(jié)果如表2～表3所示，由表2可以看出，樣品組間有顯著性差異，表明添加植物提取物對卷煙主流煙氣pH有顯著性影響。進(jìn)一步SNK分析結(jié)果如表3所示，樣品7（丙二醇）、8（空白）與添加各提取物分在不同組，與其余樣品差異顯著，結(jié)果表明，添加各植物提取物可顯著降低卷煙主流煙氣pH。可能是由于各提取物燃燒裂解時產(chǎn)生酸類物質(zhì)，從而造成主流煙氣pH降低，此結(jié)果需開展熱裂解分析進(jìn)行驗證。

表1 主流煙氣水分測定結(jié)果Table 1 Moisture content ofmainstream-smokemeasured results

表2 主流煙氣pH ANOVA分析結(jié)果Table 2 pH ANOVA results ofmainstream-smoke

表3 主流煙氣pH SNK分析結(jié)果Table 3 pH SNK results ofmainstream-smoke

3 結(jié)論與討論

沙棘多糖、蕨麻多糖等6種西北源植物提取物對卷煙主流煙氣氣相、粒相中水分含量及pH有顯著性影響。

a.同等量添加下，添加沙棘多糖、蕨麻多糖等植物提取物煙支樣品主流煙氣中氣相、粒相水分含量均較添加丙二醇及空白樣品高。添加沙棘多糖煙支樣品主流煙氣中氣相水分含量最高，較空白樣品提高14.87%。添加鎖陽多糖煙支樣品主流煙氣中粒相水分含量最高，較空白樣品提高44.26%。方差分析結(jié)果顯示，植物多糖可顯著提高卷煙主流煙氣粒相及氣相水分。b.同等量添加下，添加植物多糖煙支樣品主流煙氣pH均較添加丙二醇及空白樣品低，空白樣品主流煙氣pH最高，方差分析結(jié)果顯示添加提取物煙支樣品可顯著降低卷煙主流煙氣pH，其中百合多糖煙支樣品主流煙氣pH最低，分別較丙二醇及空白樣品降低1.6%、1.8%，但降低幅度不大。c.空白及丙二醇卷煙樣品主流煙氣水分及pH測定結(jié)果RSD值均低于植物多糖煙支樣品，可能是由于植物多糖煙支樣品均勻性低于空白及丙二醇樣品的緣故，此結(jié)論尚需進(jìn)一步研究證實。

[1]徐安傳，王超，胡巍耀.低溫處理對卷煙煙氣水分和CO的影響[J].煙草科技，2010（7）：26-28.

[2]李慶華，王保興，楊葉坤，等.煙葉原料對卷煙主流煙氣水分的影響[J].煙草科技，2010（5）：24-28.

[3]楊凱，張朝平，余苓，等.卷煙煙氣水分對感官舒適度的影響[J].煙草科技，2009（7）：9-11.

[4]孫雯，李雪梅，曾曉鷹，等.煙絲含水率對卷煙燃吸品質(zhì)、煙氣水分及粒相物揮發(fā)性成分的影響[J].煙草科技，2009（11）：33-39.

[5]GB/T 16447-2004煙草及煙草制品調(diào)節(jié)和測試的大氣環(huán)境[S].

[6]李雪梅，林志鑾，李斌，等.卷煙主流煙氣氣相物水分的捕集及其卡爾·費休法測定[J].煙草科技，2009（2）：38-41.

[7]YC/T 157-2001卷煙總粒相物中水分的測定-氣相色譜法[S].

[8]翟玉俊，謝玉龍，譚濤，等.烤煙水溶液pH的電位滴定儀測定[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2008，24（5）：140-142.

[9]GB/T 19609-2004卷煙用常規(guī)分析用吸煙機(jī)測定總粒相物和焦油[S].

[10]Branmann T，Elmenhorts M.The pH of mainstream smoke [C].TCRC，1989.

Effect of 6 polysaccharides extracted from the northwest region p lants on moisture and pH in cigarette mainstream smoke

XIE Yu-long1，ZHU Xian-yue1，ZHAIYu-jun1，ZHANG Hong-yu1，PENG Sa1，TENG Qing-feng1，YU Ling2，*
（1.Technic R&D Center of Gansu Tobacco Industry Co.，Ltd.，Lanzhou 730050，China；
2.Technology Center of Shanghai Tobacco Corporation Co.，Ltd.，Shanghai200082，China）

In order to investigate the effect of polysaccharides extracted from the northwest region p lants on the quality of cigarettes，the moisture content and pH in cigarette mainstream smoke of p ropylene g lycol，b lank（water）and 6 kinds of p lant polysaccharides were analyzed by GC and potentiometric titrator.The result showed that：add ing p lants could significantly inc rease the moisture content of mainstream smoke.The moisture of cynomorium polysaccharides added cigarettes in particulate matter of mainstream smoke increased by 31.3%，44.3%respectively compared with p ropylene g lycol and b lank samp les.Add ing p lants polysaccharides could significantly reduce pH of cigarettes in mainstream smoke，but decreased slightly.The results showed that northwest p lant polysaccharides such as Hippophaerhamnoides L.polysaccharide；Potentilla anserine polysaccharide，could significantly reduce pH and im p rove moisturecontent in cigarette mainstream smoke.

Hippophaerhamnoides L.polysaccharide；Potentilla anserine polysaccharide；mainstream smoke；moisture；pH

TS41+1

A

1002-0306（2012）22-0189-03

2012－05－16 *通訊聯(lián)系人

謝玉龍（1971-），男，工程師，主要從事卷煙產(chǎn)品設(shè)計與減害降焦技術(shù)的研究。