李 鋒 樸永革 李寶志 付 祺 史中華 李河霖
( 吉林煙草工業(yè)有限責(zé)任公司,吉林 長春 130031 )
潛香類香味物質(zhì)[1]是香味成分的一種,是在煙草生長發(fā)育過程中形成的,本身不具有香氣特征或香氣很微弱,在自然條件下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,揮發(fā)性不強(qiáng),但是在調(diào)制、醇化、燃燒過程中卻會發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng),形成作用明顯的香味物質(zhì),從而對卷煙的香氣風(fēng)格特征起到重要的作用。糖苷[2]是一類重要的潛香類物質(zhì)。由于糖苷類香味物質(zhì)不具備揮發(fā)性或很微弱,在煙葉儲存和加工過程中損失很少,但在燃吸等劇烈條件下苷鍵斷裂釋放出小分子香味物質(zhì),從而對提高煙草香味質(zhì)量具有重要的意義。煙葉中糖苷類香味成分的深入研究,對于揭示煙葉品質(zhì)的變化原因,提高煙葉種植水平及煙葉品質(zhì),具有重要的意義。
敦化試驗煙葉TS1C3F、TS2C3F、TS3C3F;龍井試驗煙葉TS1C3F、TS2C3F、TS3C3F;汪清試驗煙葉TS1C3F、TS2C3F、TS3C3F; 龍 試 驗 煙 葉 TS1C3F、TS2C3F、TS3C3F。
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(RE-5299)、同時蒸餾萃取儀、快速烘箱(BINDER-FD40)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(Agilent 6890/5973)、電子天平(AB204-E)。
1.3.1 煙葉樣品處理
煙葉樣品放置于烘箱中,35℃恒溫條件下烘干6h,粉碎研磨,過40目篩,密閉保存。
1.3.2 糖苷水溶液的制備
準(zhǔn)確稱取煙樣10g,加入100mL甲醇常溫振蕩過夜,取上部澄清液體過濾,殘渣再用100mL甲醇回旋震蕩6h,合并2次甲醇溶液,減壓蒸發(fā)掉甲醇溶劑。加入100mL蒸餾水溶解干物質(zhì)形成糖苷水溶液,然后勻速通過AB-8樹脂層析柱。用350mL蒸餾水洗去干擾成分,然后用400mL的甲醇將糖苷成分從樹脂層析柱洗脫。將甲醇溶劑減壓蒸干,加100mL水溶解,然后用40mL乙醚-正己烷(50%、50%)溶液萃取6次,除去游離態(tài)香味物質(zhì)和其它干擾成分,獲得煙葉樣品的糖苷水溶液。
1.3.3 色譜待測樣品制備
利用同時蒸餾萃取裝置,水相端加入處理后的糖苷水溶液,250mL磷酸緩沖溶液,調(diào)整pH值至1.3,油相端加入60mL二氯甲烷,水浴鍋加熱溫度60℃,蒸餾萃取時間3.5h,試驗結(jié)束后準(zhǔn)確稱取100μL的C17內(nèi)標(biāo)加入到二氯甲烷溶液中,利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至0.5mL,加入二氯甲烷潤洗蒸發(fā)瓶內(nèi)壁至1mL,利用氣相色譜專用瓶密閉冷凍保存[3]。
1.3.4 色譜分析條件
通過氣質(zhì)聯(lián)用進(jìn)行定性分析,有標(biāo)樣的香味物質(zhì)通過添加標(biāo)樣,根據(jù)峰面積增量定性,沒有標(biāo)樣的香味物質(zhì)通過WILEY及NIST庫進(jìn)行定性。
氣相色譜條件如下:
色譜柱:HP-5MS(50m×0.25mm id×0.25μm df)
進(jìn)樣口溫度:280℃
進(jìn)樣量:1μL
分流比:5:1
氫氣:40 mL/min
空氣:450 mL/min
載氣:氦氣
尾吹:24 mL/min
氣相色譜-質(zhì)譜條件(氣相條件同上):
質(zhì)譜條件如下:
傳輸線溫度:260℃;
EI源電子能量:70 eV;
質(zhì)量掃描范圍:33~550 amu;
離子源溫度:230 ℃。
2.1.1 糖苷類物質(zhì)的提取方法選擇
由于糖苷類物質(zhì)溶于水、甲醇,不溶于烷烴和醚。參考國內(nèi)外結(jié)合態(tài)香味成分提取分離的文獻(xiàn)[4],確定采用甲醇為提取劑,在溫度為30℃、轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/min的振蕩箱中萃取。
2.1.2 糖苷的分離方法選擇
在柱層析的過程中,糖苷提取液中所含的有機(jī)酸、氨基酸、色素及一些游離態(tài)的香味成分也被吸附在樹脂上,對糖苷類香味成分有相當(dāng)大的干擾。選擇用蒸餾水沖洗樹脂,可以除去有機(jī)酸、氨基酸、糖類等一些可溶性成份,以消除這些因素對分析結(jié)果的干擾。
2.1.3 洗脫溶劑的選擇
用AB-8樹脂柱對糖苷類芳香組分吸附,溶劑洗脫是一個關(guān)鍵問題,通過文獻(xiàn)分析,甲醇洗脫糖苷的得率遠(yuǎn)大于其它溶劑的萃取,選擇甲醇作為洗脫溶劑。
2.1.4 游離態(tài)香味成分凈化方法選擇
對于游離態(tài)香味成分的去除方法,選擇液液萃取方法,溶劑選擇為正己烷-乙醚(1:1)直接萃取。
2.2.1 TS1-C3F品種煙葉糖苷類香味成分分析結(jié)果
圖1 不同基地TS1-C3F等級煙葉不同種類化合物對比分析
通過對4個產(chǎn)區(qū)TS1-C3F等級煙葉對比分析表明,糖苷類香味成分總量大小依次為汪清>龍井>敦化>和龍;其中醛類物質(zhì)總量依次為汪清>敦化>龍井>和龍;醇類物質(zhì)總量依次為汪清>龍井>敦化>和龍;苯酚含量依次為汪清>龍井>敦化>和龍;二氫獼猴內(nèi)酯含量依次為龍井>和龍>汪清>敦化;酮類物質(zhì)總量依次為汪清>龍井>和龍>敦化。
2.2.2 TS2-C3F品種煙葉糖苷類香味成分分析結(jié)果
圖2 不同基地TS2-C3F等級煙葉不同種類化合物對比分析
通過對敦化、和龍、龍井、汪清TS2-C3F等級煙葉對比分析表明,糖苷類香味成分總量大小依次為汪清>敦化>和龍>龍井;其中醛類物質(zhì)總量依次為汪清>和龍>龍井>敦化;醇類物質(zhì)總量依次為和龍>敦化>汪清>龍井;苯酚含量依次為龍井>敦化>汪清>和龍;二氫獼猴內(nèi)酯含量依次為敦化>和龍>龍井>汪清;酮類物質(zhì)總量依次為汪清>敦化>和龍>龍井。
2.2.3 TS3-C3F品種煙葉糖苷類香味成分分析結(jié)果
圖3 不同基地TS3-C3F等級煙葉不同種類化合物對比分析
通過對4個產(chǎn)區(qū)TS3-C3F等級煙葉對比分析表明,糖苷類香味成分總量大小依次為和龍>敦化>汪清>龍井;其中醛類物質(zhì)總量依次為汪清>和龍>敦化>龍井;醇類物質(zhì)總量依次為汪清>敦化>和龍>龍井;苯酚含量依次為龍井>敦化>和龍>汪清;二氫獼猴內(nèi)酯含量依次為和龍>敦化>龍井>汪清;酮類物質(zhì)總量依次為和龍>汪清>龍井>敦化。
選取糖苷類物質(zhì)總量較高的品種TS1-C3F等級,4個煙區(qū)實驗煙葉進(jìn)行感官質(zhì)量評吸,結(jié)果見表1。
表1 不同產(chǎn)區(qū)實驗煙葉TS1-C3F感官質(zhì)量評吸結(jié)果
感官評吸質(zhì)量結(jié)果表明,在選取的4個產(chǎn)區(qū)同一等級特色煙葉中,汪清地區(qū)煙葉綜合得分最高,香氣質(zhì)和香氣量最好,和龍地區(qū)煙葉評吸質(zhì)量較差,這與糖苷類香味成分檢測結(jié)果一致,敦化地區(qū)煙葉評吸質(zhì)量優(yōu)于龍井地區(qū),但是糖苷類檢測結(jié)果低于龍井煙葉,綜合各種因素考慮,糖苷類香味成分雖然對卷煙香氣質(zhì)量有著重要的影響作用,但兩者之間并不是存在著絕對的正相關(guān)性,影響卷煙評吸質(zhì)量的因素很多,糖苷類香味成分只是其中重要的一部分,至于兩者之間具體的相關(guān)性,還值得在今后的研究中進(jìn)一步探索和分析[5]。
本文對延邊不同產(chǎn)區(qū)代表性煙葉糖苷類香味成分進(jìn)行了研究。煙葉樣品經(jīng)過特定的前處理方式,采用非離子型大孔吸附樹脂,經(jīng)過糖苷凈化提純、酸水解等過程,將煙葉中的糖苷成分成功萃取分離,通過氣相色譜和氣質(zhì)聯(lián)用色譜進(jìn)行定性定量分析,確定了20種糖苷類香味成分。通過數(shù)據(jù)分析比較了延邊特色煙葉不同產(chǎn)區(qū)煙葉糖苷類香味成分異同點,為研究延邊特色煙葉提供了的參考依據(jù)[6]。
應(yīng)用AB-8樹脂吸附糖苷,以甲醇為洗脫溶劑,可以實現(xiàn)對糖苷類物質(zhì)的有效分離,采用正己烷-乙醚(1:1)為萃取溶劑可以除去煙草中游離態(tài)香味成分,而同時蒸餾萃取又可以有效的提取糖苷類香味成分。在實驗的整個過程中,糖苷類物質(zhì)不易損失,而且又可以避免游離態(tài)香味成分對糖苷類香味成分的干擾,是分析糖苷類香味成分的一種有效方法。但是在整個實驗過程中發(fā)現(xiàn),該方法雖然行之有效,但還是較為繁瑣,實驗過程較長,對于大批量的樣品檢測存在一定的困難。隨著分析檢測技術(shù)的不斷提高,新技術(shù)的不斷應(yīng)用,在保證分析結(jié)果準(zhǔn)確的前提下,對于糖苷類香味成分的分析檢測過程有待進(jìn)一步簡化[7,8]。