煙草莖桿提取物化學(xué)成分研究及在卷煙中應(yīng)用

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1、煙草莖桿提取物化學(xué)成分研究及在卷煙中應(yīng)用摘要:為尋找一種新的煙草莖桿利用和煙草浸膏制備途徑,采用同時(shí)蒸餾萃取和GC/MS法分析了煙草莖桿韌皮浸膏的揮發(fā)性成分,并進(jìn)行了卷煙加香試驗(yàn)。結(jié)果表明:(1)煙草莖桿韌皮浸膏中共鑒定出28種成分,主要為煙堿、有機(jī)酸類(lèi)、醛酮類(lèi)、萜烯類(lèi)、酯醇類(lèi)等重要的煙草香味物質(zhì);(2)煙草莖桿韌皮浸膏具有豐富煙香,提高卷煙煙氣甜潤(rùn)度,增加回甜生津感,柔和煙氣和改善余味的作用。煙草莖桿韌皮浸膏可作為一種天然香料用于卷煙加香。關(guān)鍵詞:煙草莖桿提取物GC/MS同時(shí)蒸餾萃取卷煙加香7煙草莖桿又稱煙桿或煙稈,是煙草農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的副產(chǎn)物。我國(guó)是一個(gè)煙草生產(chǎn)大國(guó),煙草農(nóng)業(yè)生

2、產(chǎn)中每年都有大量的煙草莖桿被廢棄,這些廢棄物被農(nóng)民堆放在田間地頭,降解緩慢,不僅造成田間交通、澆灌堵塞、滋生傳播病蟲(chóng)害,且其浸出液會(huì)污染土壤,被曬干焚燒又會(huì)造成大氣污染。因此,如何變廢為寶,使其轉(zhuǎn)化為可利用資源一直是人們關(guān)注的問(wèn)題。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)煙草莖桿利用的研究主要集中在煙草莖桿中炭和纖維素的再利用方面[1-8],也曾有報(bào)道研究了從煙草莖桿中提取工業(yè)煙堿和果膠[9-11],但將煙草莖桿利用于卷煙方面的研究鮮有報(bào)道。煙草莖桿主要有韌皮部、木質(zhì)部和芯部組成,韌皮部含有大量的煙草同源香味物質(zhì)[12],可直接提取后施加到煙草制品中,因此本文利用煙草莖桿韌皮提取浸膏,對(duì)浸膏的揮發(fā)性成

3、分進(jìn)行分析,并研究其在卷煙中的應(yīng)用效果,旨在尋找一種新的煙草莖桿利用和煙草浸膏制備途徑。1、材料與方法1.1材料與儀器1.1.1試驗(yàn)材料河南洛陽(yáng)產(chǎn)區(qū)頂葉成熟采收后的整株新鮮煙棵莖桿數(shù)株,自然條件下干燥后剝?nèi)№g皮,將韌皮粉碎為60目備用。1.1.2試驗(yàn)儀器二氯甲烷(AR,汕頭西隴化工廠);無(wú)水硫酸鈉(AR,上?；瘜W(xué)試劑有限公司);Agilent6890-5975氣質(zhì)聯(lián)用儀(美國(guó)安捷倫公司);同時(shí)蒸餾萃取裝置;恒溫水?。ń饓泻阖S儀器廠）;BUCHI旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮儀(瑞士BUCHI公司);電子天平(精度0.01g,瑞士PrecisaGravimetricsAG)等。1.2試驗(yàn)方法1

4、.2.1煙草莖桿韌皮浸膏的提取浸膏的提取采用傳統(tǒng)的煙草浸膏提取工藝,用體積分?jǐn)?shù)95％乙醇作萃取劑,進(jìn)行二次蒸餾后獲得浸膏。1.2.27煙草莖桿韌皮浸膏化學(xué)成分的分析取過(guò)濾后的1ml濾液進(jìn)行GC/MS分析。分析條件為:GC條件:色譜柱:DP-5(50m×0.32mm×0.25μm)毛細(xì)管柱;進(jìn)樣口溫度:320℃;載氣:氦氣,流量1ml/min（恒流模式）;進(jìn)樣量:1μl,程序升溫:50℃(1min)4℃/min160℃(5min)4℃/min260℃(10min);分流比20:1。溶劑延遲5min;接口溫度:280℃;電離方式:EI;電離能量:70eV;離子源溫度:230℃;四

5、極桿溫度:150℃;質(zhì)量掃描范圍:35～350amu。1.2.3煙草莖桿韌皮浸膏卷煙加香試驗(yàn)將質(zhì)量比0%、0.02%、0.05%的浸膏用無(wú)水乙醇稀釋到0.4%,用微量噴霧器均勻地噴加在黃金葉品牌無(wú)加香成品煙絲中,將加香煙絲卷制成煙支,在溫度(20±1)℃、相對(duì)濕度(60±2)%的恒溫恒濕箱內(nèi)平衡水分48h,進(jìn)行評(píng)吸。2、結(jié)果與分析2.1煙草莖桿韌皮浸膏的揮發(fā)性成分將煙草莖桿韌皮浸膏進(jìn)行GC/MS分析,分離的各個(gè)組份用NIST98質(zhì)譜庫(kù)檢索并與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖相比較鑒定,用峰面積歸一法計(jì)算各成分的相對(duì)含量。7由煙草莖桿韌皮浸膏中共鑒定出28種成分(表1),主要為煙堿、有機(jī)酸類(lèi)、醛酮類(lèi)

6、、萜烯類(lèi)、酯醇類(lèi)。煙堿是煙草中特有的成分,它是提供卷煙抽吸強(qiáng)度和滿足感的重要組成[13];有機(jī)酸則能夠柔和煙氣,減少刺激,增加卷煙的口腔舒適度;醛酮類(lèi)是卷煙重要的香氣物質(zhì),糠醛能夠增加煙氣的焦甜香、杏香及烘焙香[14],巨豆三烯酮能增加卷煙的甜香、類(lèi)花香和木香,并能醇和吃味[15];萜烯類(lèi)也是卷煙香味物質(zhì)的重要成分,β-水芹烯能柔和煙氣,使煙氣飄逸。2.2卷煙中的加香效果評(píng)吸結(jié)果(表2)表明,煙草莖桿韌皮浸膏能明顯提高卷煙香氣質(zhì),增加煙氣濃度,豐富煙香,減少木質(zhì)雜氣,使煙氣回甜生津,使余味得到改善。3、小結(jié)與討論傳統(tǒng)的煙草浸膏是利用煙葉、煙葉碎沫而制得的一種煙草制品添加劑,能

7、增進(jìn)煙草的特征香氣,使煙氣飽滿,同時(shí)還可改善煙香透發(fā)性,減少刺激,去除雜氣,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于卷煙加香之中[14]。煙草浸膏原料同時(shí)也是造紙法薄片急需的原料,隨著卷煙降焦減害技術(shù)的發(fā)展,造紙法薄片在卷煙中的應(yīng)用量大增,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的煙葉碎沫量已經(jīng)不能滿足卷煙工業(yè)生產(chǎn)需要,因此,含有煙草同源香味物質(zhì)的煙草莖桿可以成為煙草浸膏原料有益的補(bǔ)充。7煙草莖桿主要有韌皮部、木質(zhì)部和芯部組成,其煙草類(lèi)香味物質(zhì)主要存在于韌皮部,新鮮韌皮部葉綠素含量較高,而葉綠素是對(duì)煙草香味不利的因素[16],自然干燥后的韌皮部葉綠素得