香蘭素—a—D—葡糖苷的熱裂解分析及在卷煙中的應(yīng)用

摘要：采用在線熱裂解-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（Py-GC/MS）模擬卷煙燃吸，將香蘭素-α-D-葡糖苷樣品分別在不同溫度（300、600、900 ℃）下熱裂解，將熱解產(chǎn)物直接引入氣相色譜-質(zhì)譜儀分析。結(jié)果表明，裂解溫度對(duì)香蘭素-α-D-葡糖苷產(chǎn)生的裂解產(chǎn)物種類和含量影響較大，300、600、900 ℃下的熱裂解產(chǎn)物中分別鑒定出3、53、68種裂解產(chǎn)物，主要裂解產(chǎn)物為香蘭素，同時(shí)裂解也產(chǎn)生了醛類、酮類、呋喃類、有機(jī)酸和酚類等致香成分，這些產(chǎn)物改善和提高了卷煙品質(zhì)。

關(guān)鍵詞：香蘭素-α-D-葡糖苷；卷煙；熱裂解；Py-GC/MS

中圖分類號(hào)：TS452 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）24-6156-03

糖苷類化合物是植物在生長(zhǎng)過程中形成的次級(jí)代謝產(chǎn)物，煙草中某些揮發(fā)性香味成分就是以糖苷的形式存在于煙葉中[1]。香蘭素-α-D-葡糖苷作為香料前體物質(zhì)分子量較大，沸點(diǎn)較高，香氣較淡，但經(jīng)過高溫加熱或燃燒裂解能釋放出具有甜奶香及烘烤香味道，可以供煙用香精使用[2]。

熱裂解分析技術(shù)始于20世紀(jì)70年代，隨著儀器不斷更新，逐步實(shí)現(xiàn)了熱裂解氣相色譜質(zhì)譜（Py-GC/MS）聯(lián)用技術(shù)，作為一種預(yù)測(cè)燃燒產(chǎn)物技術(shù)，目前已在煙草研究中得到應(yīng)用[3，4]。在卷煙燃吸（抽吸）過程中，卷煙中的添加劑（如香精香料）和煙絲化學(xué)成分會(huì)發(fā)生熱解，產(chǎn)生多種復(fù)雜物質(zhì)。分析卷煙添加劑在煙氣中的裂解行為及裂解產(chǎn)物，可模擬卷煙添加劑在卷煙燃燒過程中的化學(xué)變化，對(duì)卷煙加香及感官評(píng)吸具有指導(dǎo)意義[6-9]。卷煙抽吸品質(zhì)是通過煙支燃燒產(chǎn)生的卷煙煙氣來體現(xiàn)，目前對(duì)于香蘭素-α-D-葡糖苷的熱裂解產(chǎn)物研究較少。本研究采用熱裂解-氣相色譜/質(zhì)譜法分析香蘭素-α-D-葡糖苷在不同溫度下的熱裂解產(chǎn)物，旨在分析卷煙燃燒過程中香蘭素-α-D-葡糖苷對(duì)卷煙抽吸品質(zhì)的影響提供參考，為卷煙加香提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

2 結(jié)果與分析

2.1 香蘭素-α-D-葡糖苷裂解產(chǎn)物成分分析

香蘭素-α-D-葡糖苷在300、600、900 ℃下裂解產(chǎn)物用面積歸一法分析，結(jié)果見表1。由表1可知，香蘭素-α-D-葡糖苷的熱裂解產(chǎn)物主要是醛類、酮類、呋喃類、有機(jī)酸和酚類等。熱裂解溫度對(duì)香蘭素-α-D-葡糖苷產(chǎn)生的裂解產(chǎn)物種類和相對(duì)含量構(gòu)成影響較大，香蘭素-α-D-葡糖苷在300 ℃熱裂解產(chǎn)物只檢測(cè)到3種裂解成分，主要產(chǎn)物為香蘭素。在600 ℃進(jìn)行裂解，香蘭素-α-D-葡糖苷及其熱裂解產(chǎn)物受熱發(fā)生聚合、縮合和裂解等復(fù)雜反應(yīng)，產(chǎn)生了大量的香味成分，產(chǎn)物變得復(fù)雜，共檢測(cè)到53種裂解產(chǎn)物，占總峰面積的96.58%；在900 ℃裂解溫度下，裂解產(chǎn)物的種類進(jìn)一步增加，一些大分子化合物高溫下裂解，同時(shí)，碳?xì)浠衔镄纬闪溯^穩(wěn)定的苯系化合物。共檢測(cè)到68種揮發(fā)性成分，占總峰面積的95.53%。

將不同裂解溫度下香蘭素-α-D-葡糖苷裂解產(chǎn)物分類，結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，在300 ℃裂解產(chǎn)生的酯類物質(zhì)百分含量最高，含量為0.41%，而其他的香味物質(zhì)幾乎沒有；在600 ℃裂解產(chǎn)生的呋喃類物質(zhì)百分含量最高，達(dá)到1.88%；其他裂解化合物均隨裂解溫度升高而提高。

香蘭素-α-D-葡糖苷裂解的主要產(chǎn)物是香蘭素和β-D-阿洛糖，在300℃裂解產(chǎn)生香蘭素的比例為72.83%，β-D-阿洛糖為5.81%，在600 ℃裂解產(chǎn)生香蘭素的比例為69.15%，β-D-阿洛糖為16.16%，在900 ℃裂解產(chǎn)生香蘭素的比例為61.73%，β-D-阿洛糖為11.13%，主要裂解的產(chǎn)物香蘭素和β-D-阿洛糖的裂解比例明顯下降，而其他裂解產(chǎn)物種類和含量都有所增加。

2.2 裂解產(chǎn)生的致香成分分析

香蘭素-α-D-葡糖苷的熱裂解產(chǎn)生了大量香蘭素，具有香莢蘭豆香氣及濃郁的奶香；裂解產(chǎn)生呋喃類化合物，可以提供甜烤香、焦糖香氣，如糠醛具有甜香、烤香、堅(jiān)果、焦糖香氣，5-甲基糠醛具有甜、焦糖香風(fēng)味，5-羥甲基糠醛具有甜、烘烤香風(fēng)味；裂解產(chǎn)生的有機(jī)酸，如糠酸、2，2-二甲基-3-羥基丙酸等能中和煙氣中的堿性物質(zhì)，降低刺激，適口性好；熱裂解產(chǎn)生的多種酮類物質(zhì)，如3-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮具有甜的焦糖香味，甲基環(huán)戊烯醇酮有堅(jiān)果甜香氣；裂解產(chǎn)生的丁香酚具有強(qiáng)烈的丁香香氣和溫和的辛香香氣、愈創(chuàng)木酚有特殊芳香氣味，提高了香蘭素-α-D-葡糖苷裂解產(chǎn)物的香韻豐富性。

3 結(jié)論

采用Py-GC/MS對(duì)香蘭素-α-D-葡糖苷進(jìn)行熱裂解分析，300、600、900 ℃裂解產(chǎn)物分別達(dá)到3、53、68種，其主要產(chǎn)物為香蘭素，同時(shí)也產(chǎn)生了醛類、酮類、呋喃類、有機(jī)酸和酚類等致香成分，這些產(chǎn)物可賦予煙草甜味奶香風(fēng)味，改善和提高卷煙的品質(zhì)。研究結(jié)果可為該化合物在卷煙燃燒過程的轉(zhuǎn)化行為提供例證，為卷煙加香技術(shù)提供參考。

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