王長文,趙倫旭
(安徽焦甜香生物科技有限公司,安徽 宣城 242099)
黃精是百合科黃精屬多種植物的根莖,《中國藥典》收載了滇黃精(PolygonatumkingianumColl.et Hemsl)、黃精(PolygonatumsibiricumRed)或多花黃精(PolygonatumcyrtonemaHua)的干燥根莖入藥[1]。其性平、味甘,臨床上多作為滋陰補(bǔ)益藥使用[2]。研究表明,黃精所含化學(xué)成分豐富,主要含有糖類、皂苷類、黃酮類、生物堿、醌類、木脂素、氨基酸、微量元素、色素和揮發(fā)性物質(zhì)[3-6]。黃精具有增強(qiáng)免疫功能、降血糖、抗腫瘤、抗氧化等多種作用[7-8],其黃酮類提取物、總酚提取物也具有良好的抑菌抗菌活性[9-10],目前較多應(yīng)用于醫(yī)藥方面。
在香煙中以一定方法添加中藥提取物,中藥中的部分藥用成分混入香煙里,使吸煙者在吸煙過程中能降低吸煙的危害,或者在其它方面有利于身體健康,利用中草藥制備煙用香料,并與煙草技術(shù)相結(jié)合,使藥草香、煙草香和諧融合,對(duì)彰顯“中式卷煙”的特色風(fēng)格具有重要意義[11]。黃精作為一種傳統(tǒng)中藥,在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用研究頗豐富,但將其用于卷煙行業(yè)的研究報(bào)道較少。本實(shí)驗(yàn)以黃精為原料制備的黃精醇提物應(yīng)用到煙草加香中,能有效增加煙氣甜感和潤感,降低煙氣對(duì)喉部刺激性感,提升煙氣諧調(diào)感和細(xì)膩感,提高卷煙的抽吸品質(zhì),以期為其在卷煙中應(yīng)用提供參考。
熟黃精:九蒸九制,產(chǎn)地九華;無水乙醇:分析純,國藥;二氯甲烷:色譜級(jí),天津富宇精細(xì)化工有限公司;無水硫酸鈉:國藥;RO水,自制;實(shí)驗(yàn)用煙由安徽中煙試制。
萬分之一電子天平:梅特勒-托利多儀器有限公司;數(shù)顯恒溫水浴鍋、集熱式磁力攪拌器:常州普天儀器制造有限公司;8890C/5977B氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀:美國Agilent科技有限公司;H-1210B旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:日本東京理化公司;Densito手持式/便攜式密度計(jì):梅特勒-托利多儀器有限公司;玻璃提取、冷凝裝置;微型注射器(最大量程5μL)。
1.2.1 黃精提取物制備工藝
稱取熟黃精 60 g,按料液比 1 g∶10 mL,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)70%的乙醇水溶液,浸泡 30 min,在 75 ℃ 下,回流提取 3.0 h,并等待溫度降至 50 ℃ 以下后過濾;收集過濾后的提取液,共提取2次,合并濾液,50 ℃ 條件下濃縮,至密度(1.200±0.05) g/cm3,即得到黃精提取濃縮物。對(duì)照組為純水作溶劑,提取方法與條件與醇提一致。
1.2.2 黃精提取物萃取
稱取 10 mL 黃精醇提濃縮物,加 40 mL 飽和食鹽水稀釋,用 40 mL二氯甲烷萃取3次,合并3次萃取液;分別加入足量的無水硫酸鈉,常溫下放置過夜,過濾。萃取液 60℃ 濃縮至 2 mL,取樣進(jìn)行GC-MS分析。
1.2.3 色譜-質(zhì)譜條件
色譜柱DB-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm),升溫程序:初始溫度 40 ℃ 保持 3 min,以 3 ℃/min 升溫到 200 ℃ 保持 10 min,以 10 ℃/min 升溫至 280 ℃ 保持 5 min;溶劑延遲 4 min;進(jìn)樣量 1 μL;分流比10∶1;載氣為氦氣,流速 1 mL/min。進(jìn)樣口溫度 250 ℃,EI源電子能量 70 eV,離子源溫度 230 ℃,四級(jí)桿溫度 150 ℃,傳輸線溫度 250 ℃,質(zhì)量掃描范圍30~650;全掃描模式下,采用NIST庫檢索,對(duì)樣品進(jìn)行定性分析確定未知物,采用面積歸一化法計(jì)算化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
1.2.4 加香卷煙實(shí)驗(yàn)
經(jīng)前期實(shí)驗(yàn)及感官評(píng)吸得出結(jié)論是添加量在0.06%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))效果較優(yōu)。實(shí)驗(yàn)組為黃精提取濃縮物 1 mL,75%酒精稀釋定容至 10 mL,采用微型注射器進(jìn)行注射,每支煙注射 4 μL,折算加香量為0.06%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))左右;對(duì)照組為水提物、空白組為75%酒精,注射量一致。將加香后的卷煙樣品置于溫度(22±1)℃,相對(duì)濕度60%±3%的環(huán)境下平衡 48 h 后進(jìn)行評(píng)吸。
黃精提取濃縮物萃取后揮發(fā)性成分經(jīng)GC-MS檢測所得生物總離子流圖見圖1。
圖1 黃精醇提濃縮物揮發(fā)性成分GC-MS總離子流圖
由計(jì)算機(jī)程序?qū)γ總€(gè)色譜峰的質(zhì)譜圖的對(duì)應(yīng)圖庫檢索,分析確認(rèn)的黃精提取濃縮物揮發(fā)性成分及其相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),見表1。
表1 黃精醇提濃縮物揮發(fā)性化學(xué)成分分析結(jié)果
通過二氯甲烷萃取與氣質(zhì)聯(lián)用,以及對(duì)NIST普庫的檢索,共檢出68個(gè)揮發(fā)性成分,包含有醇、酮、烯、酯、醛、酸等化合物類型,其相對(duì)含量較高的有:3,5-二羥基-2-甲基-4H-吡喃-4-酮(0.19%)、5-羥甲基糠醛(11.39%)、1-(2-呋喃基)-2-羥基乙酮(0.69%)、肉豆蔻酸(0.11%)、棕櫚酸(16.98%)、亞油酸(2.55%)、亞油酸乙酯(0.45%)等。其中,含有一些重要的香味成分物質(zhì),如糠醛(0.09%)有焦糖香、果香、烘烤香和特殊的,可增加卷煙的花香、果香和甜香;5-甲基糠醛(0.02%)具有辛香、甜香、暖香和焦糖香氣,增加煙草體香;甲基環(huán)戊烯醇酮(0.05%)具有楓槭糖漿味、焦甜、烘烤栗子氣味;麥芽酚(0.05%)具有極濃的焦糖香味;丁香醛(0.04%)具有強(qiáng)烈的花-青香、甜香香氣;部分醇類(如二十醇)、酸類(如肉豆蔻酸、肉桂酸、棕櫚酸、亞油酸)、酯類(棕櫚酸乙酯、亞油酸乙酯)普遍存在于烤煙煙葉、煙氣中,增加煙氣的果香。
黃精提取濃縮物卷煙加香試驗(yàn)評(píng)吸結(jié)果見表2。結(jié)果表明,黃精醇提濃縮物添加到煙絲中能增加香氣質(zhì)感,甜潤感,能更好的與卷煙煙香相協(xié)調(diào),增加更多的甜香香韻,提高煙氣細(xì)膩感和柔和度,能顯著提高卷煙抽吸品質(zhì)。與對(duì)照組的黃精水提物相比,整體煙氣質(zhì)感提升效果顯著。
表2 黃精提取濃縮物卷煙加香試驗(yàn)評(píng)吸結(jié)果
黃精作為一種傳統(tǒng)中藥,大部分學(xué)者對(duì)其藥用價(jià)值的研究頗多,主要是對(duì)黃精多糖等有效成分的探究,進(jìn)展較深入。但是以黃精為一種香精香料產(chǎn)品應(yīng)用于卷煙上卻鮮有報(bào)道。本研究以九蒸九制熟黃精為原料,進(jìn)行提取濃縮后的產(chǎn)物采用GC-MS分析其揮發(fā)性成分,檢測出多種香味成分,如醛類、酯類、酸類等普遍存在于烤煙煙葉、煙氣中,增加煙氣的果香;試驗(yàn)還將黃精提取物作為一種香精香料添加到卷煙中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)黃精醇提濃縮物添加到煙絲中能顯著增加煙氣的香氣質(zhì)感,增加回甜感和甜香香韻,降低煙氣對(duì)喉部刺激性感,提升煙氣諧調(diào)感和細(xì)膩感,提高卷煙的抽吸品質(zhì)。這對(duì)于開發(fā)特色煙用香精香料具有一定的研究意義。