羅望子單體香料開發(fā)及在卷煙中的應(yīng)用研究

韋康 劉鴻 白森 黃天輝 廖建萌 白家峰 黃江鋒

摘? ? ? 要：為研究羅望子單體香料成分及其對卷煙吸食品質(zhì)的影響，采用乙醇回流提取法，從羅望子中提取浸膏，并通過比較不同產(chǎn)地的羅望子，選擇云南西雙版納的小粒羅望子作進一步的研究;改進傳統(tǒng)的提取方法，采用乙醇重復(fù)回流提取法提取羅望子浸膏;對羅望子浸膏具有揮發(fā)性的化學(xué)成分進行氣相色譜質(zhì)譜分析，鑒定出38種化合物，主要包括5-羥甲基糠醛、D-松醇、糠醛、棕櫚酸等。羅望子浸膏應(yīng)用于卷煙加香試驗的結(jié)果顯示，當(dāng)加料量為0.2‰時，能增加卷煙香氣量和提升香氣質(zhì)，同時能減少刺激性改善卷煙口感。羅望子浸膏含有多種香味成分，在卷煙加香中具有較好的應(yīng)用價值。

關(guān)? 鍵? 詞：羅望子;提取;GC/MS;卷煙;加香

中圖分類號：O657.63? ? ? ?文獻標識碼： A? ? ? ?文章編號： 1671-0460（2019）09-1941-04

Abstract：? In order to study the components of tamarind monomer flavor and its effect on the quality of cigarette smoking， ethanol reflux extraction method was used to extract tamarind. The tamarinds from the different producing areas were compared， and the small tamarind from Xishuangbanna in Yunnan was selected for further study. Through improving the traditional extraction method， the repeated ethanol reflux extraction process was employed to extract tamarind. The main volatile chemical components of tamarind extract were analyzed by GC/MS and 38 kind of compounds were identified， such as D-pine alcohol， 5-hydroxymethylfural， palmitic acid， furfural and so on. The research results of cigarette flavoring test by tamarind extract showed that when the amount of ingredients was 0.2‰， the tamarind extract could increase the amount of fragrance and enhance the flavor， and at the same time reduce the irritation and improve the taste of cigarettes. The volatile components of tamarind extract contain a variety of aroma components and have preferable application potential in cigarette.

Key words： Tamarind; Extraction; GC/MS; Cigarette; Fragrance

羅望子又稱酸角、九層皮，屬酸豆科[1]。非洲熱帶地區(qū)為羅望子原產(chǎn)地，隨著人類活動范圍的擴大，羅望子被帶到世界各地，現(xiàn)在印尼、泰國，我國的廣西、云南等地均為其主要產(chǎn)區(qū)之一[2]。羅望子生長在亞熱帶地區(qū)，絕大部分處于野生和半野生狀態(tài)，羅望子生長在我國主要分布于華南、西南地區(qū)，主要在低海拔、熱量好的地方，自然生長有版納甜型和普通酸型兩個類型。金沙江河谷是我國羅望子的主要產(chǎn)區(qū)，有年產(chǎn)羅望子量大且品質(zhì)、風(fēng)味俱佳的特點[3]。隨著研究的深入，交通以及經(jīng)濟的發(fā)展，羅望子的價值有望得到進一步的認識和開發(fā)。

羅望子的種子含有豐富的羅望子多糖[4，5]，在食品工業(yè)中果膠是常用的食品增稠劑和穩(wěn)定劑[6]，而羅望子多糖能起到很好的替代作用;同時羅望子果肉是良好的原料，可加工成風(fēng)味飲料和保健食品[7，8];在保健品領(lǐng)域，羅望子可生津去暑、止咳化痰、開胃健脾，對頭發(fā)的保養(yǎng)、潔齒固齒、消除咽喉疼痛很有好處，還能防治腹瀉、氣脹等;也可緩解孕婦妊娠反應(yīng)引起的嘔吐[9]。

近年來，對羅望子的營養(yǎng)成分分析研究時有報道，有報道研究了羅望子的蛋白質(zhì)含量、能量、脂肪和纖維含量等主要營養(yǎng)成分，羅望子果肉富含糖以及多種有機酸等成分，還有維生素C、A、B1、B2和鈣、磷、鐵等微量元素[10-12]。對于羅望子的具有揮發(fā)性有機化合物的研究主要集中在羅望子揮發(fā)油的提取及分析[13，14]，未見羅望子作為香料浸膏在卷煙中的應(yīng)用的報道。

本試驗采用乙醇回流提取法對揮發(fā)性有機化合物進行提取，用氣相色譜質(zhì)譜分析進行檢測，并進行了卷煙加香試驗，為充分利用羅望子的研究開發(fā)提供試驗參考依據(jù)。

1? 實驗部分

1.1? 儀器與試劑

試劑：乙腈：色譜純，德國默克公司;丙酮：色譜純，德國默克公司;無水硫酸鎂：分析純，廣州化學(xué)試劑有限公司;卷煙葉組配方：廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司提供。

儀器：氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：GC-MS 2010 Plus，日本島津公司;漩渦混勻器：VTX3000L，日本EYELA;馬弗爐：Heraeus，美國 Thermo公司;組織勻漿機：HR2860，珠海飛利浦;臺式離心機：TDL-5-A，上海安亭科學(xué)儀器廠;分析天平：LE-500A，佛山廣華天力天平廠;電子分析天平：XS-205，瑞士METTLER-TOLEDO公司;超聲波清洗器：HU3120B，天津恒奧;水蒸氣蒸餾揮發(fā)油裝置;電熱恒溫水浴鍋：HH- 6，常州澳華儀器有限公司;電熱套：KDM，山東鄄城振興儀器廠; 恒溫恒濕箱：BINDER，德國Binder公司;卷煙機：CMB120，德國Burghart公司。

1.2? 儀器條件

色譜條件：進樣口溫度：280 ℃;色譜柱：SH-Rxi-5SilMS毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）;程序升溫：初始柱溫為50 ℃，保持2 min，以5 ℃/min升至180 ℃保持2 min，再以20 ℃/min升至280 ℃保持15 min;載氣：高純氦氣;流速：1 mL/min;進樣量：1 μL;進樣模式：分流進樣，分流比1∶5。

質(zhì)譜條件：色譜-質(zhì)譜接口溫度280 ℃;電離方式EI，電離能量70 eV;溶劑延遲1 min;監(jiān)測方式：全掃描監(jiān)測（ SCAN）;掃描質(zhì)量范圍50～ 500 amu。

1.3? 樣品前處理

準確稱取2 g（精確到0.01 g）樣品，加入2.0 mL超純水，旋渦振蕩1 min，然后加入5 mL乙腈，再旋渦振蕩2.0 min，再進行超聲5 min，再加入1 g氯化鈉、2 g無水硫酸鎂，振蕩，以4 000 r/min離心10 min，取出。上層清液準確取4.0 mL，加入400 mg無水硫酸鎂，漩渦振蕩1～2 min后4 000 r/min離心5 min，上層清液準確取2.0 mL，在室溫下氮吹至近干。用丙酮溶液復(fù)溶解并定容至1 mL，過0.22μm有機濾膜，上機測定。

2? 結(jié)果及討論

2.1? 原料的選擇

選擇產(chǎn)地為印尼、泰國、廣西、云南的羅望子作香料，采用傳統(tǒng)的提取工藝，用50%乙醇提取后，用相同的一種實驗卷煙，添加于卷煙后，進行感官評價，結(jié)果見表1。

從結(jié)果可以看出，產(chǎn)地為泰國的和云南的羅望子，制備的卷煙香料具有較好的效果，考慮到產(chǎn)品成本、供貨能力、原料來源的穩(wěn)定性等因素，確定使用產(chǎn)地為云南西雙版納的小粒羅望子作進一步的研究。

2.2? 提取工藝的評價

不同的提取工藝得到的羅望子浸膏成分不同，將傳統(tǒng)的提取工藝改進后制備羅望子浸膏，評價感官質(zhì)量，選擇合適的提取工藝，本實驗比較了三種不同的提取工藝。

方法一：取絞碎后的羅望子果肉100 g，加入50%乙醇500 mL，加熱到微沸，回流2.5 h，過濾并丟棄殘渣，在75 ℃條件下將濾液濃縮至相對密度為（1.20±0.01）g/cm3的膏狀物。

方法二：取絞碎后的羅望子果肉100 g，用250 mL超純水分加熱回流提取2 h，重復(fù)提取一次合并提取液，濃縮至約150 mL，往濃縮液中加入無水乙醇350 mL，置于-4 ℃下靜置24 h，在75 ℃條件下將濾液濃縮至相對密度為（1.20±0.01）g/cm3的膏狀物。

方法三：取絞碎后的羅望子果肉100 g，用無水乙醇250 mL加熱回流提取2 h，重復(fù)提取一次，合并濾液，濾液記為A，置于-4 ℃冰柜待用。濾渣用250 mL超純水分加熱回流提取2 h，重復(fù)提取一次合并提取液記為B，殘渣丟棄。合并濾液A、B，置于-4 ℃冰柜24 h，濾出沉淀，在75 ℃條件下將濾液濃縮至相對密度為（1.20±0.01）g/cm3的膏狀物。

用水/丙二醇（1：1）配制成含有0.11%提取的羅望子浸膏的溶液，選擇12元/包試驗參比煙，用試香紙將羅望子浸膏按煙絲質(zhì)量的0.1‰、0.2‰、0.5‰均勻地涂抹在卷煙紙上，評價其感官質(zhì)量，結(jié)果見表2。

從表中結(jié)果可以看出，三種添加比例的感官評價，方法三都比方法一、方法二要顯示出較好的加香效果，較對照樣也有提升效果。一方面體現(xiàn)在香氣方面的影響，可能是改進二經(jīng)過多級溶媒提取，特征化學(xué)香味物質(zhì)含量較單一溶劑提取或是單純的“水提醇沉”要高。另一方面體現(xiàn)在口感方面的影響，方法三經(jīng)過了水提物與醇提物在冷藏條件下互沉，能去除香料中蛋白質(zhì)、果膠和糖分等大分子物質(zhì)和其他雜質(zhì)，改善卷煙感官質(zhì)量。當(dāng)方法三加料量為0.2‰時，能增加香氣量和提升香氣質(zhì)，同時能減少刺激性改善卷煙口感，但加料量為0.5‰時，增加煙氣香氣量的同時協(xié)調(diào)性受影響，同時刺激性不能較好的去除，所以，方法三在卷煙中的建議用量為0.2‰。

2.3? 羅望子揮發(fā)性有機化合物分析

用上述1.3對方法三提取的羅望子浸膏做前處理，按1.2所述儀器條件測定，所得總離子流圖如圖1所示。

通過檢索NIst譜圖庫，列出每個峰的最高相似度，再結(jié)合相關(guān)文獻，采用峰面積歸一化法計算各化合物的相對百分含量，結(jié)果見表3。

共分析出38種化合物，其中相對百分含量最高的是5-羥甲基糠醛（20.66%）。根據(jù)文獻的報道，該化合物是煙草的增香化合物，很多煙用香精中都會存在，是Mailard反應(yīng)的中間產(chǎn)物;棕櫚酸具有油脂香氣略帶微弱的酸香;糠醛具有甜、烤、堅果香及焦糖香香氣，賦予羅望子浸膏淡淡的焦甜香氣。

3? 結(jié) 論

為研究羅望子單體香料成分及其對卷煙吸食品質(zhì)的影響，采用乙醇回流提取法，從羅望子中提取浸膏，比較了不同產(chǎn)地的羅望子，選擇云南西雙版納的小粒羅望子作進一步的研究;改進傳統(tǒng)的提取方法，采用乙醇重復(fù)回流提取法提取羅望子浸膏，進行了卷煙加香試驗;對羅望子浸膏具有揮發(fā)性的化學(xué)成分進行氣相色譜質(zhì)譜分析，鑒定出38種化合物，主要包括5-羥甲基糠醛、D-松醇、糠醛、棕櫚酸等。評吸結(jié)果表明，當(dāng)加料量為0.2‰時，能增加香氣量和提升香氣質(zhì)，同時能減少刺激性改善卷煙口感，羅望子浸膏含有多種香味成分，在卷煙加香中具有一定的應(yīng)用價值。

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