酸棗浸膏揮發(fā)性成分分析及在卷煙加香中的應(yīng)用

摘要：為開發(fā)新型天然煙用香料，采用乙醇加熱回流酸棗[Ziziphus jujuba Mill. var. spinosa （Bunge） Hu ex H.F.Chow.]果肉制備浸膏，同時蒸餾萃取法提取浸膏中的揮發(fā)性成分，GC/MS法進(jìn)行分離鑒定，并應(yīng)用于卷煙加香。結(jié)果表明，①乙醇加熱回流制備酸棗浸膏得率為2.80%；②從酸棗浸膏中鑒定出69種揮發(fā)性成分，主要為有機(jī)酸、醇類、醛酮類、酯類等。其中，含量較高的成分主要有糠醛（2.88%）、月桂酸（13.00%）、肉豆蔻酸（6.40%）、十六碳烯醇（11.45%）、棕櫚酸（10.54%）、反式-9-十六烯酸（反油酸）（28.16%）、順-6-十八碳烯酸（2.89%）和亞油酸（1.36%）等；③將該浸膏用于卷煙加香能夠明顯使煙香豐滿，刺激性減小，吸味醇和并能改善余味。

關(guān)鍵詞：酸棗[Ziziphus jujuba Mill. var. spinosa （Bunge） Hu ex H.F.Chow.]浸膏；同時蒸餾萃取；氣相色譜-質(zhì)譜法；卷煙加香

中圖分類號：S665.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）16-4265-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.16.049

酸棗[Ziziphus jujuba Mill. var. spinosa（Bunge） Hu ex H.F.Chow.]為鼠李科棗屬植物，廣泛分布于中國北方山區(qū)，富含糖、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、維生素和多種酚類化合物[1]，具有豐富的營養(yǎng)成分和較高的藥用價值[2]。酸棗具有獨特的酸甜口味和大量的香味成分[3]，是加工保健品和飲料的優(yōu)質(zhì)原料[4]。

目前，隨著卷煙減害降焦措施的推廣，卷煙的香味補(bǔ)償技術(shù)已受到行業(yè)的廣泛重視。天然香料組成復(fù)雜、類型眾多、性質(zhì)各異、香氣豐富、來源廣泛，其提取物已在發(fā)展低害、高香的“中式卷煙”中得以應(yīng)用。紅棗提取物作為煙草料液能夠降低煙氣刺激，增加甜韻，改善卷煙吸味及香氣品質(zhì)[5，6]，已普遍用于卷煙加香中。中國北方酸棗資源十分豐富，但對酸棗的開發(fā)主要集中在酸棗仁的藥用價值上[7-9]，對其皮肉的利用還很有限[10]。苗志偉等[11]用酸棗調(diào)配香精并得到較優(yōu)的食用酸棗香精配方，但以酸棗為原料在“中式卷煙”加香中的應(yīng)用還鮮見報道。為此，本研究將酸棗果肉制成具有明顯酸棗香、略有花香果香氣味的酸棗浸膏，同時蒸餾萃取其中的揮發(fā)性成分，經(jīng)氣質(zhì)聯(lián)用（GC/MS）技術(shù)分離、鑒定并分析其揮發(fā)性成分，并進(jìn)行卷煙加香評吸試驗，旨在為開發(fā)新型天然煙用香料提供思路和參考。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

酸棗（采自河北省贊皇縣）；單料煙絲、葉組煙絲（未加香處理，河北中煙技術(shù)中心）；無水乙醇、乙醚（重蒸）、無水硫酸鈉（AR，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；6890/5975型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Agilent公司）；AB204-S型電子天平（瑞士Mettler Toledo公司）；98-II-B型磁力攪拌電子調(diào)溫電熱套（天津市泰斯特儀器有限公司）；HH數(shù)顯恒溫水浴鍋（江蘇金壇中大儀器廠）；同時蒸餾萃取裝置（江蘇海門三和華祺實驗儀器廠）；RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（上海亞榮生化儀器廠）；GIZEH型卷煙機(jī)（德國Burghart公司）；FD240型烘箱、KBF720型恒溫恒濕箱（德國Binder公司）。

1.2 方法

1.2.1 酸棗浸膏的制備 酸棗用水沖洗后放入烘箱40 ℃烘干，去除棗核后剪成約0.5 cm×0.5 cm大小果肉顆粒備用。稱取500 g酸棗果肉顆粒，放入 5 000 mL的圓底燒瓶中，加入3 000 mL無水乙醇，水浴加熱回流提取4 h，提取液冷卻后過濾，濾液 55 ℃水浴減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮成流狀膏體，得到酸棗浸膏，浸膏得率為2.80%。

1.2.2 酸棗浸膏揮發(fā)性成分的提取與分析 準(zhǔn)確稱取20 g酸棗浸膏置于1 000 mL圓底燒瓶中， 加入300 mL去離子水搖勻，置于同時蒸餾萃取裝置重相的一端，電熱套加熱。另取50 mL重蒸乙醚置于100 mL圓底燒瓶中，置于同時蒸餾萃取裝置的輕相一端，恒溫水浴加熱，溫度控制在（40±1） ℃。經(jīng)同時蒸餾提取5 h后將乙醚萃取液用適量無水硫酸鈉干燥，過濾后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至2 mL，得到淡黃色具有明顯酸棗粉香氣的濃縮液，經(jīng)0.45 μm有機(jī)相濾膜過濾后待GC/MS分析。

1.2.3 儀器分析條件 GC分析條件：色譜柱，HP-HHAP毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度，250 ℃；載氣，氦氣；進(jìn)樣量，1.0 μL；分流比，5∶1；柱流速，1.0 mL/min；程序升溫，初溫45 ℃，以3 ℃/min升至180 ℃，再以5 ℃/min升至240 ℃，保持25 min；傳輸線溫度，260 ℃。

MS分析條件：EI源，70 eV；離子源溫度，230 ℃；四極桿溫度，150 ℃；溶劑延遲，3 min；掃描范圍，33～400 amu。質(zhì)譜庫，NIST08。

1.2.4 加香試驗 準(zhǔn)確稱取適量酸棗浸膏，加入50 mL 80%乙醇溶解，均勻噴加于煙絲上，卷制成煙支，同時卷制空白對照煙支（加入等量80%乙醇）。放入溫度為（22±1） ℃和相對濕度為（60±2）%的恒溫恒濕箱內(nèi)平衡48 h以上，由10位河北中煙專業(yè)評吸人員依據(jù)GB 5606.4-2005標(biāo)準(zhǔn)對加香效果進(jìn)行評價。

2 結(jié)果與分析

2.1 酸棗浸膏的揮發(fā)性成分

圖1為酸棗浸膏同時蒸餾萃取物的總離子流圖，采用HP-HHAP毛細(xì)管柱共分離出90余種組分，通過NIST08標(biāo)準(zhǔn)譜庫檢索，并與EPA/NIH對照，結(jié)合保留時間對各色譜峰進(jìn)行定性，對匹配度70%～90%的化合物，結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)確定。用面積歸一化法計算各色譜峰的相對含量，結(jié)果（表1）表明，從酸棗浸膏萃取物中共鑒定出69種成分，質(zhì)譜庫匹配度多數(shù)在90%以上。主要包括醇類、酮類、酯類、有機(jī)酸等，其中有機(jī)酸的含量最高，含量較高的成分主要有月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、反式-9-十六烯酸、順-6-十八碳烯酸和亞油酸等。醇類含量次之，其中以十六碳烯醇含量最高；醛酮類化合物含量較少，一般作為酸棗功效物質(zhì)的中間體存在；酯類化合物大部分為高級脂肪酯類；雜環(huán)類化合物主要是呋喃類化合物，以糠醛含量最高。

1）試驗從酸棗浸膏中分離出33種酸類化合物，占總揮發(fā)成分相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)的69.07%，含量較高的有月桂酸（13.00%）、十四酸（6.40%）、棕櫚酸（10.54%）、反式-9-十六烯酸（28.16%）、順-6-十八碳烯酸（2.89%）、油酸（0.49%）和亞油酸（1.36%）等。月桂酸具有明顯的月桂油香氣，可用于煙用香精中[12，13]；肉豆蔻酸有微弱的蠟香和奶香味；棕櫚酸則具有微弱的酸香和油脂香氣；正癸酸稀釋后有奶香味；庚酸、壬酸具有一定的蠟香、奶香和果香；辛酸經(jīng)稀釋具有酸干酪香氣等。C20以下的酸大多具有酸香，尤其是C14以下的酸，構(gòu)成了酸棗粉的主體香氣。酸棗浸膏中還含有豐富的高級不飽和脂肪酸，如反式-9-十六烯酸、順-6-十八碳烯酸、油酸、亞油酸等。長鏈脂肪酸雖對煙香沒有直接作用，但可調(diào)節(jié)煙氣的酸堿度，使吸味醇和，煙氣豐滿，間接影響煙氣香味，起著平衡煙氣的重要作用。

2）其次是醇類，共鑒定出9種醇類化合物，相對含量為15.42%，雖然數(shù)量較少，但含量較高，其中十六碳烯醇相對含量為11.45%，占醇類總量的75%左右，其次為2-己醇，其他幾種醇含量相對更少。醇類化合物多數(shù)具有令人愉快的香氣，能增加煙草的青香和花香，提高煙氣辛香韻味，協(xié)調(diào)煙香，柔和吸味。

3）醛類化合物的閾值一般較低，可賦予酸棗浸膏一定的青香和果香。酸棗浸膏中相對含量較高的是糠醛，占總分離組分的2.88%，約占雜環(huán)化合物總量的63%，其具有甜香、烤香、堅果香及焦糖香香氣，賦予酸棗浸膏淡淡的焦甜香氣；其次，相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的還有5-甲基呋喃醛和苯乙醛，5-甲基糠醛有焦糖、谷類和調(diào)味品的香氣，苯乙醛具有類似風(fēng)信子的香氣，稀釋后具有水果甜香香氣。另外，雜環(huán)化合物2-乙?；秽考s占0.27%，具有焦糖、堅果、烤香和牛奶香氣，與5-甲基糠醛配合對酸棗粉的焦甜香氣起到了一定作用。

4）酯類化合物12種，含量較高的有9-十六碳烯酸乙酯（0.36%）、醋酸-9-十四烯酯（0.28%）、十四酸乙酯（0.09%）、棕櫚酸甲酯（0.13%）、棕櫚酸乙酯（0.06%），其次還有一定量的2-羥基乙酸乙酯、富馬酸二乙酯、月桂酸甲酯及鄰苯酯類。羧酸酯是一類重要的香味物質(zhì)，一般具有令人愉悅的青香、果香和花香香氣。一些高級脂肪酸的甲酯和乙酯可使煙葉的香味變得醇和[14]，如棕櫚酸乙酯能使煙氣柔和細(xì)膩，增加煙氣的甜香并使煙氣醇和。

5）酮類化合物相對含量為0.56%，其中含量較高的有3-羥基-2-丁酮、5-甲基-2（3H）-呋喃酮、2-環(huán)戊烯-1，4-二酮和大馬士酮。3-羥基-2-丁酮具有奶油香，可用于配制奶香型香精；呋喃酮的焦甜香、丁酮的奶香與煙草香味協(xié)調(diào)，能增強(qiáng)卷煙的自然風(fēng)味[14]。大馬士酮具有強(qiáng)烈的類似玫瑰的芳香，是玫瑰精油重要的香味成分之一，用于高級玫瑰系列化妝品香精中。

醛、酮類化合物雖然含量較小，但能柔和酸棗浸膏的整體酸香，在卷煙中能起到平衡協(xié)調(diào)煙氣濃度、修飾豐富卷煙香氣和改善余味的作用[15]。另外，酸棗浸膏萃取物中還鑒定出一定量的烷烴、烯烴和呋喃等雜環(huán)化合物。

2.2 加香效果評價

卷煙加香評吸結(jié)果（表2）表明，酸棗浸膏作為料液加入煙絲，能提高卷煙的香氣質(zhì)和香氣量，使煙氣柔和、細(xì)膩并減小雜氣和刺激性，改善余味，促進(jìn)煙香協(xié)調(diào)，提升卷煙的抽吸品質(zhì)；但添加量不宜過大，否則會掩蓋煙香，試驗結(jié)果表明，當(dāng)添加量為0.10%左右時效果最佳。

3 結(jié)論

經(jīng)GC/MS分析，酸棗棗肉浸膏中共鑒定出69種成分，含量較高的成分主要有2-己醇、糠醛、十二酸、十四酸、十六碳烯醇、棕櫚酸、反式-9-十六烯酸、順-6-十八碳烯酸和亞油酸等，這些成分整體配合形成了酸棗浸膏的特征香味。酸棗浸膏含有醇、醛、酮及酸等多種與煙草協(xié)調(diào)的致香成分，在配方煙絲中加入適量的酸棗浸膏可明顯改善和修飾配方，提高煙絲的香氣質(zhì)和香氣量，使煙香豐富飽滿，清香突出，煙氣細(xì)膩柔和，刺激性減小，余味得到改善。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王向紅，崔 同，劉孟軍.不同品種棗的營養(yǎng)成分分析[J].營養(yǎng)學(xué)報，2002（5）：24-26.

[2] 吳樹勛，李蘭芳.酸棗的營養(yǎng)成分與營養(yǎng)實驗研究[J].河北醫(yī)藥，1990（1）：3-4.

[3] 苗志偉，劉玉平，李建華，等.酸棗粉中揮發(fā)性香氣成分的提取與分析[J].精細(xì)化工，2010，27（11）：1086-1093.

[4] 陳 泣，龔千峰，周道根.藥食兩用話酸棗[J].食品與藥品，2007（9）：74-76.

[5] 張峻松，賈春曉，戴 勇，等.天然棗香料香味成分的分析及在卷煙中的應(yīng)用[J].煙草科技，2003（3）：28-31.

[6] 黃 龍，朱 巍，程志昆，等.紅棗提取物的Maillard反應(yīng)制備煙用香料的研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，50（8）：1673-1676.

[7] 劍 峰，孫守景.酸棗仁及其不同炮制品中總黃酮的含量比較[J].時珍國醫(yī)國藥，2004，15（6）：331-332.

[8] 王旭峰，何計國，陳 陽，等.酸棗仁皂苷的提取及改善睡眠功效的研究[J].食品科學(xué)，2006，27（4）：226-229.

[9] 白鶴龍.酸棗仁化學(xué)成分的分離提取及抗氧化活性評價研究[D].長春：長春師范學(xué)院，2010.

[10] 趙揚帆.鄭寶東.植物多酚類物質(zhì)及其功能學(xué)研究進(jìn)展[J].福建輕紡，2006（11）：107-110.

[11] 苗志偉，劉玉平，陳海濤，等.食用酸棗香精的調(diào)配[J].中國食品添加劑，2011（5）：168-171.

[12] 張悠金，金聞博.煙用香精香料[M].合肥：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1996.

[13] 史宏志，劉國順.煙草香味學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1998.

[14] 趙銘欽.卷煙調(diào)香學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2008.

[15] 謝劍平.煙草香原料[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.