鹿洪亮
(福建中煙工業(yè)公司,廈門 361022)
銀杏(Ginkgo biloba L.,又名公孫樹,白果)系裸子植物門銀杏科植物,有活化石之稱,是當(dāng)今地球上最古老的樹種之一。我國銀杏資源擁有量占世界總量的75%左右,居世界首位[1]。銀杏葉能夠抗衰老,消除人體自由基,改善血流量,增加腦供血。銀杏葉主要藥用成分為黃酮類化合物[2-6],具有多種生物活性和藥理作用。目前已發(fā)現(xiàn)的黃酮化合物有蘆?。≧utin)、黃芪(Astraglin)、異槲皮素(Isoquercitrin)、山萘酚等。銀杏葉揮發(fā)油的提取及分析比較少[7-9],筆者采用同時(shí)蒸餾萃取法提取其揮發(fā)油,分析其化學(xué)成分及熱裂解產(chǎn)物,并在單料煙中進(jìn)行感官評價(jià),為銀杏葉資源的利用提供一定的參考。
1.1.1 材料與試劑 二氯甲烷(AR,天津市科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心);銀杏葉(河南省醫(yī)藥藥材有限公司);河南 B3F、C3F、X2L(河南三門峽),貴州B2F、C3F、X2F(貴州長順),云南C2F(云南楚雄)。
1.1.2 儀器 安捷倫6890GC/5973MS氣質(zhì)聯(lián)用儀;裂解裝置:CDS Pyroprobe 5200(CDS Analytical,Inc.);同時(shí)蒸餾萃取儀;電熱恒溫水浴鍋;電熱套(江蘇新通儀器廠);BS 200S電子天平;德國KBF240恒溫恒濕箱。
1.2.1 銀杏葉揮發(fā)油的提取 銀杏葉于 40 ℃干燥2 h,粉碎,過40目篩,粉末裝入棕色瓶中備用。用天平稱取35.0 g銀杏葉粉末放入同時(shí)蒸餾萃取裝置一端1000 mL燒瓶中,加入300 mL純水,用電熱套加熱;裝置的另一端為盛有60 mL二氯甲烷的100 mL燒瓶,在60 ℃下進(jìn)行水浴加熱,同時(shí)蒸餾6 h。提取液濃縮至1 mL,用GC/MS分析。
1.2.2 GC/MS條件及熱裂解條件 1)色譜條件色譜柱:HP-INNOW(30 m×0.25 mm×0.25 μm d.f.)毛細(xì)管柱;進(jìn)樣口溫度:260 ℃;檢測器溫度:270 ℃;載氣:N2;進(jìn)樣量:0.2 μL;分流比:10:1;程序升溫:50 ℃(2 min)250 ℃(15 min)。2)質(zhì)譜條件 EI源電子能量:70 eV;電子倍增器電壓:1200 V;質(zhì)量掃描范圍:30~550 amu;離子源溫度:230 ℃;四極桿溫度:130 ℃;利用Nist98譜庫對采集到的質(zhì)譜圖進(jìn)行檢索。
3)熱裂解條件 取適量樣品用二氯甲烷稀釋成10%溶液后,用進(jìn)樣針將5 μL樣品溶液注射在液體樣品裂解專用金屬片上,并將裂解手柄插入熱裂器中進(jìn)行無氧熱解。熱解結(jié)束后,熱解產(chǎn)物隨載氣進(jìn)入GC/MS分析(GC/MS實(shí)驗(yàn)條件同上)。
熱解氣氛:氦氣;熱解溫度,從30 ℃以20 ℃/min的速率升至300、600、900 ℃;持續(xù)時(shí)間10 s。
1.2.3 加香實(shí)驗(yàn) 將銀杏葉揮發(fā)油用乙醇溶液稀釋后,分別按不同的加香量噴加到單料煙絲上。將加香煙絲和未加香的對照煙絲分別用填煙器填成煙支,并在相對濕度為(60±2)%、溫度(22±1)℃的恒溫恒濕箱內(nèi)平衡48 h以上,由福建中煙工業(yè)公司技術(shù)中心感官評吸小組進(jìn)行綜合評價(jià)比較。
用同時(shí)蒸餾萃取法萃取,濃縮得到銀杏葉揮發(fā)油0.259 g,得率為0.73%。通過GC/MS對樣品進(jìn)行定性分析,共分離鑒定出匹配度85%以上的有效成分104種,主要為醇、酮、醛類物質(zhì)。采用色譜峰面積歸一化的方法,計(jì)算各峰面積的百分含量來確定各化學(xué)成分相對含量。醇類占17.31%,酮類占13.46%,醛類占11.54%,單萜、倍半萜類物質(zhì)含量為 4.81%。其中相對含量較高的有:香葉基丙酮(1.00%)、金合歡基丙酮(1.71%)、十二烷酸(2.14%)、鄰苯二甲酸二異丁酯(1.05%)、植醇(3.36%)、十四酸(7.32%)、棕櫚酸(10.79%)、6-十八烯酸(1.77%)、亞油酸(1.39%)。
通過對銀杏葉揮發(fā)油的熱裂解產(chǎn)物進(jìn)行分析,能夠模擬卷煙燃燒錐不同位置的溫度差異,從化學(xué)的角度較客觀地對它在卷煙加香中的應(yīng)用效果進(jìn)行評價(jià)[10],因此分析了銀杏葉揮發(fā)油在300、600、900 ℃時(shí)的熱裂解產(chǎn)物。揮發(fā)油的熱裂解成分分析表明(表1),在300 ℃熱裂解共檢出化合物41種,600 ℃熱裂解共檢出化合物 46種,900 ℃熱裂解共檢出化合物84種。
揮發(fā)油熱裂解成分與揮發(fā)油成分相比較,β-紫羅蘭酮、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、羅漢柏烯、芍藥酮、香葉基丙酮、雪松醇、5,6,7,7a-四氫化-4,4,7a-三甲基-2-苯并呋喃等9種化合物同時(shí)存在于揮發(fā)油成分以及300 ℃、600 ℃和900 ℃熱裂解產(chǎn)物中,α-萜品醇等65種化合物只存在于揮發(fā)油成分中;α-紫羅蘭酮、月桂酸、橙花叔醇、γ-壬內(nèi)酯、2-蒈烯等10種成分只存在于300、600、900 ℃熱裂解成分中;只有γ-芹子烯1種成分存在于300 ℃熱裂解成分中;α-萜品烯、2,3-二氫-苯并呋喃、石竹烯氧化物等6種成分只存在于600 ℃熱裂解成分中;側(cè)柏酮、芳樟醇及芳樟醇氧化物等 21種成分只存在于900 ℃熱裂解成分中。由此可見,實(shí)驗(yàn)條件不同,定性結(jié)果差別很大,主要是與熱裂解條件有關(guān),導(dǎo)致了進(jìn)入質(zhì)譜分析的化學(xué)成分不同。
銀杏葉揮發(fā)油中很多功能性成分(如金合歡醇、石竹烯、糠醛等)在卷煙中得到應(yīng)用。揮發(fā)油及其裂解主要成分具有甜香香氣、水果香氣、煙草香氣等香味特征,這些有效成分能與煙香諧調(diào),減少刺激性,吸味柔和津潤,掩蓋雜氣,賦予卷煙獨(dú)特的香味,具有增香效果。
表1 銀杏葉揮發(fā)油成分熱裂解產(chǎn)物分析結(jié)果Table1 The essential oil of Ginkgo biloba L.analyzed by Py-GC/MS
續(xù)表1
選擇了3個(gè)不同香型(河南:濃香型;貴州:中間香型;云南:清香型)不同部位單料煙進(jìn)行加香評吸(表2)。結(jié)果表明,1)河南C3F、貴州C3F添加1‰~3‰的銀杏葉揮發(fā)油后,能與煙香諧調(diào),提高香氣質(zhì),增大香氣量,增加煙氣濃度,不增加刺激性和干燥感,余味有所改善;但添加劑用量達(dá)到5‰時(shí),與煙香稍微不諧調(diào),輕微掩蓋煙草本香,香氣量稍減小,同時(shí)增加刺激性和辣味感;2)云南C2F在增大香氣量和煙氣濃度的同時(shí),刺激性和辣味感也增加,添加劑不能與煙香諧調(diào),掩蓋煙草本身香氣;3)對河南和貴州的上部和下部煙評吸結(jié)果表明,在增加香氣量和香氣質(zhì)的同時(shí),刺激性和辣味感也增加,而貴州的香氣質(zhì)、香氣量都有所改善,同時(shí)增加煙氣的成團(tuán)性及細(xì)膩程度,刺激性減輕。
表2 銀杏葉揮發(fā)油的卷煙加香評吸結(jié)果Table2 Smoking evaluation result of cigarettes added essential oil
1)通過GC×GC/TOFMS從銀杏葉揮發(fā)油中共分離鑒定出104種化學(xué)成分,主要為醇、酮、醛類物質(zhì),醇類占 17.31%,酮類占 13.46%,醛類占11.54%,單萜、倍半萜類物質(zhì)含量為4.81%。
2)銀杏葉揮發(fā)油在300℃熱裂解產(chǎn)物共鑒定出41種化合物,600℃共鑒定出46種化合物,900℃共鑒定出84種。
3)添加 1‰~3‰的銀杏葉揮發(fā)油后,能與煙香諧調(diào),提高香氣質(zhì),增大香氣量,增加煙氣濃度,余味有所改善。
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