孫蘭茜, 周 維, 黎洪利, 汪長國
(重慶中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 技術(shù)中心, 重慶 400060)
珠蘭(Chloranthusspicatus)又名金粟蘭、珍珠蘭和魚子蘭,屬金粟蘭科常綠蔓性灌木,原產(chǎn)中國,主要分布在亞洲熱帶和亞熱帶的低山區(qū),在我國華南及西南各省均有野生和園藝栽培,珠蘭通常作為熏茶花卉栽培,其與茉莉花、白蘭花和代代花被稱為中國四大著名茶花[1]。珠蘭的花、莖、葉和根皆可入藥,花、莖、葉具有祛風(fēng)濕、接筋骨、破積、驅(qū)蟲、止痛和止血功效,根能解療瘡毒[2],鮮花極香,摻入茶葉可制成珠蘭花茶[3]。目前,珠蘭主要作為茶花使用,而有關(guān)其揮發(fā)性成分的研究報道[4-5]較少,更未見珠蘭提取物在卷煙應(yīng)用方面的研究報道?,F(xiàn)階段,我國煙草行業(yè)大力開發(fā)天然植物香料應(yīng)用于中式卷煙中,以提升卷煙的安全性和個性特色,相關(guān)研究報道較多[6-9],珠蘭作為地域性較強(qiáng)的特色天然植物,若能將其精油作為天然香料應(yīng)用于卷煙的加香加料中,對國內(nèi)其他特色天然植物的綜合開發(fā)及中式卷煙的發(fā)展均具有重要意義。為此,采用水蒸氣蒸餾法提取珠蘭精油并進(jìn)行成分分析,再將其分別添加到煙絲或卷煙濾嘴,通過卷煙感官評價篩選最佳添加量,以期為特色天然植物在中式卷煙加香加料上的應(yīng)用提供依據(jù)。
1.1.1 卷煙樣品及珠蘭 未加香空白卷煙樣品〔(64 mm煙支+20 mm醋纖濾嘴)×圓周24.5 mm〕,重慶中煙工業(yè)有限責(zé)任公司提供;珠蘭,購于重慶黔江。
1.1.2 試劑 無水硫酸鈉、無水乙醇、95%乙醇(分析純),國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
1.1.3 儀器 FD115烘箱,德國BINDER公司;Perten3100粉碎機(jī),瑞典 Perten儀器公司;AX504電子分析天平(感量:0.000 1 g),瑞士梅特勒公司;Agilent7890B/5977B MSD氣質(zhì)聯(lián)用儀,美國安捷倫科技公司;KBF240恒溫恒濕箱,德國BINDER公司;TX05-02多功能蒸餾器,成都普檢儀器。
1.2.1 珠蘭精油的制備 將珠蘭花置于烘箱中40℃下干燥2 h,粉碎,過40目篩。稱取0.5 kg放入多功能蒸餾器中,加入10倍質(zhì)量比的蒸餾水,浸泡2 h,加熱蒸餾3 h。收集油水分離器中的油相樣品,用無水硫酸鈉干燥,最后置于棕色瓶中移至低溫冰箱,在-18℃環(huán)境中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2 珠蘭精油的GC/MS分析 稱取珠蘭精油100 mg,用無水乙醇溶解并定容至10 mL,用于GC/MS分析。分析條件:色譜柱為HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)毛細(xì)管色譜柱,載氣為高純氦氣,流速1.0 mL/min,進(jìn)樣體積1.0 μL,分流比為10∶1,進(jìn)樣口溫度240℃;升溫程序:40℃保持5 min,以4℃/min速度升至188℃,再以2℃/min升至240℃,保持5 min;傳輸線溫度250℃,離子源溫度230℃,四極桿溫度150℃;EI電離能量70 eV,溶劑延遲時間3 min,全掃描質(zhì)量數(shù)范圍35~450 amu。采用圖譜庫NIST14檢索定性,選擇匹配度大于90%的為其揮發(fā)性成分,峰面積歸一法定量,計(jì)算珠蘭精油中各化學(xué)成分的相對含量。
1.2.3 感官應(yīng)用評價 先將珠蘭精油用95%(體積分?jǐn)?shù),下同)乙醇稀釋成不同濃度(即不同添加量),注射量均為10 μL/支,共設(shè)6個添加量處理,即6個處理:對照(CK),珠蘭精油含量為0,即注射相同量95%的乙醇;處理1,珠蘭精油含量為1 μg/支;處理2,珠蘭精油含量為2 μg/支;處理3,珠蘭精油含量為4 μg/支;處理4,珠蘭精油含量為8 μg/支;處理5,珠蘭精油含量為16 μg/支。挑選重量和吸阻均勻一致的空白卷煙樣品,用微量注射器將稀釋后的溶液分別注入空白卷煙的煙絲或?yàn)V嘴中。要求:煙絲端注射,開始注射點(diǎn)和結(jié)束注射點(diǎn)分別距煙絲端約5 mm和55 mm;濾嘴端注射,開始注射點(diǎn)和結(jié)束注射點(diǎn)分別距濾嘴端約2 mm和18 mm,且在濾嘴截面均分為3個點(diǎn)注入。注射完畢,將加香卷煙裝入煙盒中,密封,于(22±2)℃和 RH (60±5)%下放置 1周,讓揮發(fā)性成分充分?jǐn)U散,由7名專業(yè)評吸人員按照GB 5606.4-2005卷煙 感官技術(shù)要求及行業(yè)單料煙評吸標(biāo)準(zhǔn)對珠蘭精油在卷煙中的應(yīng)用效果進(jìn)行評價。
從表1可知,珠蘭精油共分離出檸檬烯、壬醛、δ-欖香烯、α-蓽澄茄油烯和古巴烯等共計(jì)24種成分,占總質(zhì)量分?jǐn)?shù)(總峰面積)的90.57%,主要由萜烯類、醇類、酯類和醛類組成。其中,萜烯類有香樹烯、大根香葉烯 B和γ-欖香烯等19種,占總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的85.24%,以香樹烯、大根香葉烯 B和γ-欖香烯相對含量較高,分別為44.10%、22.08%和10.98%,其匹配度分別為95.0%、97.7%和95.7%;醇類有桉油烯醇、異桉油烯醇和(-)-藍(lán)桉醇3種,占總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的4.72%,其含量分別為2.29%、2.20%和0.23%,其匹配度分別為97.1%、90.4%和91.4%;酯類和醛類各1種,分別為茉莉酸甲酯(0.55%)和壬醛(0.06%),其匹配度分別為90.2%和92.1%。
表1 珠蘭油揮發(fā)性化學(xué)成分的相對含量
從表2看出,煙絲和濾嘴中珠蘭精油不同添加量卷煙的香氣質(zhì)、香氣量和協(xié)調(diào)性等感官評吸質(zhì)量存在差異。香氣質(zhì):煙絲中添加1~8 μg/支和濾嘴中添加1~4 μg/支時,其香氣質(zhì)較CK均顯著改善;煙絲和濾嘴中添加16 μg/支時,其香氣質(zhì)較CK降低;濾嘴中添加8 μg/支時,其香氣質(zhì)與CK無明顯變化。香氣量:煙絲中添加2~16 μg/支和濾嘴中添加1~16 μg/支時,其香氣量較CK均顯著改善;煙絲中添加1 μg/支時,其香氣量與CK無明顯變化。濃度:煙絲和濾嘴中添加1~16 μg/支時,其濃度與CK均無明顯變化。協(xié)調(diào)性:煙絲中添加2~8 μg/支和濾嘴中添加1~4 μg/支時,其協(xié)調(diào)性較CK顯著改善;煙絲中添加1 μg/支時,其協(xié)調(diào)性與CK無明顯變化;濾嘴中添加8~16 μg/支時,其協(xié)調(diào)性較CK降低。刺激性:煙絲中添加4~8 μg/支和濾嘴中添加2~8μg/支時,其刺激性較CK均顯著改善;煙絲中添加1~2 μg/支、濾嘴中添加1 μg/支和16 μg/支時,其刺激性與CK均無明顯變化。雜氣:煙絲中添加2~8 μg/支和濾嘴中添加1~8 μg/支時,其雜氣較CK均顯著改善;煙絲中添加1 μg/支與16 μg/支、濾嘴中添加16 μg/支時,其雜氣與CK均無明顯變化。余味:煙絲中添加1~8 μg/支和濾嘴中添加1~4 μg/支時,其余味較CK均顯著改善;煙絲中添加16 μg/支和濾嘴中添加8~16 μg/支時,其余味較CK均降低。
表2 珠蘭精油在煙絲及濾嘴上的加香效果
有關(guān)珠蘭精油成分的研究報道較少,王天松等[5]研究表明,珠蘭精油的主要成分為順-茉莉酮酸甲酯(33.71%)、順-β-羅勒烯(32.23%)和β-蒎烯(11.57%)。黃衛(wèi)東等[3]報道,珠蘭揮發(fā)油的主要成分為4-羥基-β-紫羅酮(19.8%)、表茉莉酮酸甲酯(5.73%)和茉莉酮酸甲酯(4.39%)。陳志慧等[1]研究表明,珠蘭精油的主要成分是反-羅勒烯(5.71%)、3,6二-甲基-4,5二-乙基-3,5-辛二烯(4.61%)、1-(1,4二-甲基-3環(huán)-己烯基)乙酮(3.53%)、2,6二-甲基-2,4,6辛-三烯(1.45%)、大根香葉烯(1.44%)、順-羅勒烯(1.43%)、大根香葉烯(1.40%)、3蒈-烯(1.25%)和杜松醇(1.02%)。可見,珠蘭精油成分的差異較大。
研究結(jié)果表明,珠蘭精油共分離出檸檬烯、壬醛、δ-欖香烯、α-蓽澄茄油烯和古巴烯等共計(jì)24種成分,占總質(zhì)量分?jǐn)?shù)(總峰面積)的90.57%,主要由萜烯類、醇類、酯類和醛類組成。其中,萜烯類有香樹烯、大根香葉烯 B和γ-欖香烯等19種,占總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的85.24%,以香樹烯(44.10%)、大根香葉烯 B(22.08%)和γ-欖香烯(10.98%)等的含量較高;醇類有桉油烯醇(2.29%)、異桉油烯醇(2.20%)和(-)-藍(lán)桉醇(0.23%)3種,占總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的4.72%;酯類和醛類各1種,分別為茉莉酸甲酯(0.55%)和壬醛(0.06%)。與陳志慧等[1,3,5]的研究結(jié)果存在差異,原因可能是樣品來源及分析方法上存在差異;與龔正禮等[4]等的研究結(jié)果相似,原因可能是樣品來源地相同所致。將珠蘭精油應(yīng)用于卷煙中,具有豐富與協(xié)調(diào)煙香、提高香氣質(zhì)改善吃味、使煙氣柔和細(xì)膩及減刺除雜等作用,在煙絲或?yàn)V嘴中的合理用量分別為2~8 μg/支和1~4 μg/支;與煙絲加香相比,濾嘴加香更有利于節(jié)省香精。