煙草中糖類物質(zhì)分析方法研究進展

岳珩 陳夢瑩 徐德龍 盧俊鵬 孟貝

摘要：本文綜述了煙草中糖類物質(zhì)分析方法研究進展，分析了煙草中糖類物質(zhì)提取技術(shù)及滴定法與比色法、近紅外光譜法、連續(xù)流動法、氣相色譜法、液相色譜法、離子色譜法等各種檢測技術(shù)的優(yōu)缺點，為煙草中糖類物質(zhì)的分析方法研究提供參考，有利于煙草中糖類物質(zhì)的含量測定和質(zhì)量控制研究。

關(guān)鍵詞：煙草;糖類物質(zhì);提取技術(shù);檢測技術(shù)

0 引言

煙草中糖類是一種重要的香味物質(zhì)，在煙支燃燒時能使煙氣的酸堿平衡和諧，使刺激性降低[1]，是決定煙氣醇和度的主要因素[2]。糖類是形成香氣的重要物質(zhì)，當(dāng)燃吸溫度達到300℃以上時，可熱解成多種香氣物質(zhì)[1]。有些糖類成分還有一定的保潤作用[3]。目前，隨著煙葉商品品質(zhì)的提高，其含糖量是增加的[1]。受煙草消費者歡迎的煙制品，往往和煙草中糖分呈比例關(guān)系[4]。因此，煙草中糖類物質(zhì)含量的多少值得關(guān)注。目前，國內(nèi)分析煙草中糖類物質(zhì)的方法主要有滴定法與比色法、連續(xù)流動分析法、近紅外光譜法、氣相色譜法、液相色譜法、離子色譜法等，本文綜述了煙草中糖類物質(zhì)分析方法研究進展，有利于煙草中糖類物質(zhì)的含量測定和質(zhì)量控制研究。

1 提取技術(shù)

糖類屬于強極性親水性物質(zhì)，很多分析方法采用純水提取煙草中的糖類物質(zhì)[5-8]。然而煙草水溶液呈偏酸性，在酸性條件下，葡萄糖和果糖可相互轉(zhuǎn)化，蔗糖也易水解[9]。用水萃取煙草樣品易使樣品中的葡萄糖、果糖和蔗糖含量發(fā)生變化，因此也有一些分析方法采用一定濃度的氫氧化鈉溶液萃取煙草樣品[9-11]。

常用的萃取方法有勻漿法、振蕩法和超聲法;勻漿法效率高，但每次只能處理1個樣品;而振蕩法和超聲法可數(shù)十個樣品同時處理。超聲法的效率明顯高于振蕩法[12]，因此很多分析方法選用超聲萃取[7，8，12，13]。

煙草基質(zhì)較為復(fù)雜，樣品提取過程中易含有蠟質(zhì)、色素、有機酸、脂肪等干擾物質(zhì)，在進樣前要先將這些干擾物質(zhì)凈化，有些分析方法采用固相萃取小柱[5，6，8，13，15]、分散固相萃取劑[14]凈化，有些分析方法稀釋后進樣[7，16]。張濤等使用在線固相萃取柱除去干擾成分，簡化了樣品處理過程中的固相萃取操作[12]。

2 檢測技術(shù)

2.1 滴定法與比色法

滴定法與比色法主要用于煙草中糖總量的檢測，如高錳酸鉀滴定法[17]、苦味酸比色法[17]、新試銅靈法[1]等，然而操作耗時耗力，不適合于大批量煙草樣品的分析工作，且只能用于常量的分析，不能用于測定煙草中各種糖類化合物的含量[18]。由于煙草本身成分復(fù)雜，顏色雜亂不一，色素等有色物質(zhì)會干擾測定結(jié)果[1]。

2.2 近紅外光譜法

近紅外光譜技術(shù)與有機物結(jié)構(gòu)之間存在密切關(guān)系，利用近紅外技術(shù)可以研究檢測煙草的許多內(nèi)在質(zhì)量特征，由于近紅外光譜檢測具有綠色環(huán)保、快速和對樣品無任何損壞等優(yōu)勢 [19]，近期應(yīng)用近紅外法分析煙草中糖類物質(zhì)的研究較多，段凱等建立了貴州復(fù)烤片煙中水溶性糖和煙堿近紅外速測模型[20]，李吉云等利用在線近紅外光譜儀檢測了制絲線摻配加香后混合煙絲的總糖、還原糖[19]。然而近紅外法測定主要依靠模型預(yù)測，其分析結(jié)果容易受到多種因素的影響，檢測結(jié)果存在一定誤差[2，21]。

2.3 連續(xù)流動法

在運用煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 159—2002[22]檢測樣品過程中發(fā)現(xiàn)，隨著樣品量的增加，滲析膜上易產(chǎn)生沉淀，目標(biāo)物的峰高會不斷降低[23]。另外，YC/T 159—2002[22]中的目標(biāo)物是在強堿性環(huán)境、85 ℃條件下測試的，而高溫條件下氫氧化鈉溶液的腐蝕性增強，易使加熱槽的使用壽命縮短，并導(dǎo)致加熱槽出口溶液氣泡不均勻，影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性[23]。何聲寶等將連續(xù)流動分析儀加熱槽上層的紅/紅管路活化水改為0.20 mol/L鹽酸溶液，將綠/綠管路氫氧化鈉溶液濃度改為0.35mol/L，選擇加熱槽溫度為79 ℃[23]。并以此優(yōu)化條件起草了新版標(biāo)準(zhǔn)《YC_T 159-2019煙草及煙草制品 水溶性糖的測定 連續(xù)流動法》[24]。然而，由于煙草本身帶有顏色，經(jīng)過加熱反應(yīng)還會產(chǎn)生新的有色物質(zhì)，因此會導(dǎo)致連續(xù)流動法測定結(jié)果不準(zhǔn)確[18]。

2.4 氣相色譜法

氣相色譜法因分析速度快、分離度好、靈敏度高?在分析中受到普遍應(yīng)用?然而對于不易揮發(fā)的糖類物質(zhì)，必須采用合適的衍生化法將其衍生為揮發(fā)性物質(zhì)?才能達到較好的分析效果[25]，樣品衍生化處理步驟繁瑣[14]，而且如果衍生反應(yīng)不完全或生成多種非目標(biāo)衍生產(chǎn)物，還會影響測定的準(zhǔn)確性[26]，因此應(yīng)用相對較少。

3結(jié)論

本文綜述了煙草中糖類物質(zhì)分析方法研究進展，分析了各種檢測方法的優(yōu)缺點，以期為煙草中糖類物質(zhì)的分析方法研究提供參考。糖類物質(zhì)包含多種單糖、二糖、低聚糖及高聚糖，且不同糖類化合物對煙葉品質(zhì)及香型風(fēng)格的作用方向與力度也存在差異[21]，因此對煙草中單一糖類化合物的含量測定和質(zhì)量控制的研究具有很高的價值[28]，有助于煙草學(xué)者充分利用煙草糖類化學(xué)開展煙草風(fēng)味品質(zhì)的精準(zhǔn)高效調(diào)控[31]。隨著前處理方法的不斷優(yōu)化，多種檢測方法及聯(lián)用技術(shù)的探索，煙草中糖類物質(zhì)分析方法將不斷朝著高靈敏度、高分離度、重復(fù)性好、環(huán)境友好等方向發(fā)展。

參考文獻

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