姬小明，于建軍，劉國順，李冰潔，趙銘欽，祁令凱

（河南農(nóng)業(yè)大學煙草學院，國家煙草栽培生理生化基地，鄭州 450002）

國家煙草專賣局明確提出了要把開發(fā)運用中草藥優(yōu)勢作為提高中國卷煙競爭力的重要手段和方向[1-4]。目前，國內(nèi)已有多家卷煙企業(yè)采用先進的科學技術(shù)手段，在中草藥的選擇、藥物作用機理、藥理實驗上對添加中草藥成分的卷煙進行了研究，已經(jīng)研制開發(fā)出對人體具有一定療效和緩解作用的中式品牌卷煙，如金圣、江山、五葉神等[2-5]。因此，研制開發(fā)含中草藥的低危害卷煙具有較大的發(fā)展空間[6]。

金蓮花又稱旱金蓮花，為毛茛科植物金蓮花（Trollius chinensis Bunge）的干燥花[7]，作為一種藥用草本植物，主要產(chǎn)于我國的河北、山西、內(nèi)蒙古[8]，其黃色花朵可以入藥。金蓮花富含黃酮、黃色素等，在食品工業(yè)上可作為抗氧化劑、色素[9-10]。目前，對其研究主要集中在提取物的抗菌活性、抗氧化活性和茶飲料方面[11-13]。然而，金蓮花浸膏添加到卷煙中未見文獻報道。熱裂解氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（Py-GC-MS）可以模擬卷煙燃燒的環(huán)境[14-16]，并可對熱裂解產(chǎn)物進行分離和定性、定量鑒定。本研究采用金蓮花為原料，粉碎經(jīng)乙醇提取后，制成浸膏，進行熱裂解和單料煙加香實驗，對其裂解產(chǎn)物進行分析，評價香氣，為金蓮花浸膏在卷煙中的應用提供參考，為開發(fā)中草藥類新型天然煙草香原料作初步探索。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

煙葉樣品為 2009年畢節(jié)、臨滄、許昌生產(chǎn)的C3F初烤煙葉（國家煙草栽培生理生化基地提供）；金蓮花購于藥材市場，產(chǎn)自內(nèi)蒙古且由河南農(nóng)業(yè)大學中藥材系高致明教授鑒定；所有試劑均為分析純。

儀器為Agilent7890A/5975C氣質(zhì)聯(lián)用儀（美國Agilent公司），CDSPyrobe5000熱裂解儀（美國CDS公司）。

1.2 方法

1.2.1 樣品制備 精密稱取 100 g干燥金蓮花粉碎，用1000 mL乙醇回流5 h，減壓蒸除溶劑，得金蓮花浸膏。

1.2.2 Py-GC-MS檢測 （1）稱取0.1 g樣品，放入固體進樣器（Pelletiser），再置于已調(diào)節(jié)好預定溫度的裂解爐中，分別在系列溫度下進行瞬間裂解，裂解產(chǎn)物由載氣直接導入GC-MS中進行分離鑒定。

（2）熱裂解溫度為 300、600、900 ℃。裂解爐壓力1.03×106Pa（高于氣相色譜柱頭壓力）。裂解探頭溫度為50 ℃，以5 ℃/ms 的速度分別升到300、600和900 ℃（每個溫度保持20 s）；接口溫度280 ℃。

（3）采用NIST標準質(zhì)譜庫檢索定性。氣相色譜條件：DB-5 柱（30 m × 250 mm × 0.25 μm）。進樣口溫度260 ℃。載氣He（純度為99.999%），流速為1 mL/min（氣相色譜柱頭壓為5.28 × 104Pa）。升溫程序為 50 ℃保持 2 min，以 5 ℃/min升至260℃，保持10 min。分流比為10∶1。

質(zhì)譜條件 EI離子源，電子能量70 eV；掃描范圍29～550 amu；傳輸線溫度280 ℃；四極桿溫度150 ℃；電子倍增器電壓1388 V；離子源溫度230 ℃；溶劑延遲時間5 min。

1.2.3 單料煙加香 取溫度（22±1）℃和相對濕度（60±2）%環(huán)境中平衡好的單料煙絲10 g若干份，按其質(zhì)量的 0.01%、0.02%、0.04%、0.06%分別稱取香料，95%乙醇適量稀釋后用喉頭噴霧器均勻噴灑在煙絲上，加香煙絲樣品在溫度（22±1）℃和相對濕度（60±2）%的恒溫恒濕箱中平衡48 h，用卷煙器分別將加香的煙絲制成煙支，繼續(xù)平衡48 h。然后由新鄭卷煙廠評吸專家評吸。其他條件相同的情況下以沒有加香料的單料煙做對照，然后進行評吸。

2 結(jié) 果

2.1 金蓮花浸膏熱裂解產(chǎn)物

在相同的色譜條件下，對金蓮花浸膏300、600、900 ℃熱裂解產(chǎn)物進行定性分析，用NIST標準質(zhì)譜庫進行匹配，并對其相對含量進行面積歸一化分析。結(jié)果顯示（表1），①300、600、900 ℃條件下裂解成分中，依次鑒定出28、29和31種成分，分別占總組分的86.19%、81.60%和82.29%。②浸膏在裂解過程中可以釋放出多種酸類、酯類、醇類、酚類、醛類和酮類等對煙草香味有利的香味物質(zhì)。300 ℃熱解產(chǎn)物中，酸類23.69%，酯類25.64%，醇、酚類 4.48%，醛、酮類 13.27%。其中對羥基-肉桂酸、棕櫚酸、丁酸茴香酯等16種成分只存在于300℃熱裂解成分中，說明這16種成分600 ℃被完全熱解。600 ℃熱解產(chǎn)物中，酯類 3.52%，醇、酚類12.01%，醛、酮類7.03%。金合歡醇等6種成分只存在于600 ℃熱裂解成分中，說明這6種成分是600℃熱裂解過程中新生成的，900 ℃又被完全熱解。900 ℃熱解產(chǎn)物中，酸類3.76%，酯類8.08%，醇、酚類11.65%，醛、酮類13.20%。異戊酸苯乙酯、二氫獼猴桃內(nèi)酯等11種成分只存在于900 ℃熱裂解成分中，說明這些成分是900 ℃熱解過程中新生成的。

2.2 單料煙加香

鑒于卷煙燃燒的復雜性，因此對單料煙絲中添加金蓮花浸膏的煙支進行感官評吸（表 2），將更有助于評價金蓮花浸膏對單料煙抽吸品質(zhì)的實際影響。

評吸結(jié)果表明，①畢節(jié)、臨滄 C3F煙葉添加0.01%～0.02%的金蓮花浸膏后，能與煙香諧調(diào)，提高香氣質(zhì)，增大香氣量，不增加刺激性，余味較純凈；但添加用量達到0.04%時，開始與煙香稍微不諧調(diào)，輕微掩蓋煙香，同時增加刺激性和辛辣感。用量達到0.06%時，進一步增加了刺激性和辛辣感，香氣過于顯露導致口感變差。

表1 金蓮花浸膏在各個溫度下的熱裂解產(chǎn)物Table1 The pyrolysis products of the extract from Trollius Chinensis Bunge at different temperatures

表2 金蓮花浸膏的單料煙加香結(jié)果Table2 The unblended cigarette flavoring results of extract from Trollius chinensis Bunge

②許昌C3F煙葉添加0.01%～0.04%的金蓮花浸膏后，能與煙香諧調(diào)，提香增質(zhì)，添加量達到0.06%時開始與煙香不諧調(diào)，稍有外加香。

3 討 論

從各溫度的熱解成分來看，很多成分如十二酸、2,4,6-三甲基吡啶、金合歡醇、二氫獼猴桃內(nèi)酯、香茅醛，苯甲醛等都是重要的煙草香味成分。其中，十二酸能夠促進煙葉香吃味醇和；2,4,6-三甲基吡啶能夠增加煙氣豐滿度[17]；金合歡醇具有特有的青香韻的鈴蘭花香氣，并有青香和木香香韻；香茅醛有檸檬、百合、玫瑰香氣[18]；二氫獼猴桃內(nèi)酯具有輕涼爽的香氣，能增加卷煙香氣中的豐滿度，有效地改善卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量[17]，苯甲醛具有類似苦杏仁的芳香氣味，可以增強煙草的自然風味[19]。此外，葉醇具有強烈的新鮮草葉的青香，新茶葉和蘋果青香；δ-壬內(nèi)酯具有甜的、堅果的香氣，具有奶油的味道[18]；δ-癸內(nèi)酯具有桃子的香氣，能夠提高和改進煙草的香味[19]。因此，金蓮花浸膏主要熱解成分具有青香、花香香氣等香味特征，這些成分應具有諧調(diào)和增加卷煙煙香，緩和刺激性，掩蓋雜氣，提調(diào)煙香風味的作用。溫度對裂解產(chǎn)物有很大的影響，隨著裂解溫度的升高，裂解程度越來越激烈。到600 ℃時，除了酮類、醛類、醇類等有益的揮發(fā)性組分外，開始出現(xiàn)了微量的取代萘等對人體肝、腎有害的稠環(huán)芳香烴，因此，金蓮花浸膏應用到卷煙生產(chǎn)中尚需進行卷煙煙氣和毒理學指標測定等煙草香原料相關(guān)的安全性評價實驗。

加入適量的金蓮花浸膏可以提高單料煙的香氣質(zhì)和香氣量，諧調(diào)煙香，使煙氣柔和細膩，減少雜氣，降低刺激性，改善余味。但添加量過大，則會對單料煙煙氣產(chǎn)生不利的影響。

4 結(jié) 論

金蓮花浸膏在300、600、900 ℃條件下裂解，隨著裂解溫度升高，裂解產(chǎn)物增加，300 ℃時裂解產(chǎn)物為28種；600 ℃時裂解產(chǎn)物為29種；900 ℃時裂解產(chǎn)物為31種。

金蓮花浸膏在不同溫度下熱解過程中產(chǎn)生大量的新成分，其中有一部分是重要的致香成分，對單料煙煙氣香味有一定的貢獻。

金蓮花浸膏具有改善和修飾單料煙吸味、豐滿煙氣、減輕刺激性的作用。因此，金蓮花浸膏可用于卷煙加香。

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