楊雪燕，盛光發(fā)，段 勤，肯生葉，田飛宇，楊 屹，陳金龍，金云峰

（云南養(yǎng)瑞科技集團(tuán)有限公司，昆明 650500）

化橘紅又稱化州橘紅，為蕓香科植物化州柚（Citrus grandisvar. Tomentosa）或柚［Citrus grandis（L.）Osbeck］的未成熟或近成熟的干燥外層果皮［1，2］，又名“毛橘紅”“光七爪”“柚皮橘紅”等［3］?；偌t屬于“中國(guó)四大南藥”和“十大廣藥”之一，更是嶺南八大道地藥材之首，有著“一片值千金”的說(shuō)法［4，5］?；偌t中具有多種藥理活性成分，主要成分為黃酮類化合物、揮發(fā)油、多糖和香豆素類化合物等［6］；其主要功效為理氣寬中、燥濕化痰，用于治療咳嗽痰多、支氣管哮喘，還有抗氧化、抗炎和調(diào)節(jié)免疫和防治糖尿病、心肌功能損傷等藥理作用［7］?；偌t因其良好的醫(yī)療保健作用，被廣泛應(yīng)用于中醫(yī)臨床治病防病，但目前還未見化橘紅在加熱不燃燒卷煙領(lǐng)域的應(yīng)用報(bào)道。

加熱不燃燒（Heat not burning，HNB）煙草制品是一種利用熱源對(duì)煙草材料進(jìn)行持續(xù)低溫加熱，以釋放含有煙堿的氣溶膠，煙草材料只受熱并不燃燒的一種新型煙草制品［8-10］。相對(duì)于其他新型煙草制品，其感官體驗(yàn)更接近傳統(tǒng)卷煙［11］。加熱不燃燒煙草制品的加熱溫度較低（500 ℃以下），遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)卷煙，僅發(fā)生蒸餾及較簡(jiǎn)單的熱解反應(yīng)［12］，有效減少了因高溫燃燒、熱解和熱合成過(guò)程中很多潛在有害物質(zhì)的產(chǎn)生［13，14］，且不產(chǎn)生測(cè)流煙氣，很大程度上降低了煙草制品對(duì)人體的危害［15］。此外，加香顆粒作為加熱不燃燒煙草制品的致香材料，相對(duì)于煙草薄片在加熱抽吸過(guò)程中具有發(fā)煙量大、釋香均勻、可調(diào)控性強(qiáng)、不易碳化、制造工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)，逐漸成為研發(fā)熱點(diǎn)。

為了對(duì)以化橘紅浸膏為原料的加熱不燃燒煙草制品及其應(yīng)用效果進(jìn)行可行性研究，本研究制備了化橘紅浸膏，并利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC∕MS）技術(shù)和熱裂解技術(shù)結(jié)合譜庫(kù)檢索分析了化橘紅浸膏的揮發(fā)性成分和熱裂解產(chǎn)物，應(yīng)用峰面積歸一化法計(jì)算各成分的相對(duì)含量。在此基礎(chǔ)上，將化橘紅浸膏作為原料應(yīng)用于加熱不燃燒卷煙顆粒材料中，開發(fā)出一款具有細(xì)膩柔和煙氣、改善喉部舒適性功效的加熱不燃燒煙草制品，并對(duì)其潛在的應(yīng)用價(jià)值進(jìn)行闡述。

1 材料與方法

1.1 材料和試劑

化橘紅干品、無(wú)水乙醇（天津市大茂化學(xué)試劑廠），色譜純乙醇（德國(guó)默克公司），去離子水，丙二醇（分析純，天津市大茂化學(xué)試劑廠），20 目網(wǎng)篩、300目濾布（天臺(tái)九星工業(yè)濾布有限公司），有機(jī)相濾膜（0.45 μm，天津市津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）。

1.2 儀器和設(shè)備

MS204S 型電子天平（梅特勒-托利多）、粉碎機(jī)（吉首市中州制藥機(jī)械廠）、回流提取裝置（自制）、RV8V 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（德國(guó)IKA 公司）、7890B-5977A型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國(guó)安捷倫公司）、Pyroprobe 5200 型熱裂解儀（美國(guó)CDS 公司）、DHG-9246A型烘箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）、YK-100型搖擺式造粒機(jī)（南京范群干燥設(shè)備廠）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 化橘紅浸膏的制備 將化橘紅粉碎，過(guò)20 目篩網(wǎng)。準(zhǔn)確稱取500 g 樣品置于10 L 圓底燒瓶中，加入6 L 體積分?jǐn)?shù)70%的乙醇，回流提取2 次（第一次120 min，第二次30 min），提取液放出混合，冷卻，沉降10 h 以上；濾液用300 目的濾布過(guò)濾，并減壓濃縮至膏狀，得到化橘紅浸膏?；偌t浸膏為深棕色膏體，化橘紅本香保持較好。

1.3.2 化橘紅浸膏的分析條件 氣相色譜條件：毛細(xì)管色譜柱HP-5MS（60.00 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣為高純氦氣；進(jìn)樣口溫度250 ℃；進(jìn)樣量1 μL；分流比15∶1；色譜柱流量1.0 mL ∕min；程序升溫為初始溫度50 ℃，保持2 min，以4 ℃∕min 升至240 ℃，保持2 min，然后以15 ℃∕min升至300 ℃，保持20 min。質(zhì)譜條件：電子轟擊（EI）電離源；電子能量70 eV；傳輸線溫度280 ℃；離子源溫度230 ℃；溶劑延遲4.8 min；質(zhì)量掃描范圍33～400 amu；掃描方式為全掃描。

1.3.3 化橘紅浸膏的熱裂解試驗(yàn) 取適量石英棉置于熱裂解儀專用石英管中，抽取1 μL 樣品均勻附著在石英棉上，然后將石英管轉(zhuǎn)入熱裂解儀中進(jìn)行熱裂解。裂解器附件溫度：初始溫度50 ℃，以100 ℃∕min升至250 ℃并保持1 min。裂解溫度程序：50 ℃保持5 s，以20 ℃∕s 升至300 ℃并保持15 s。吸附與脫附條件：吸附溫度40 ℃，脫附溫度280 ℃，脫附及進(jìn)樣時(shí)間4 min。裂解氣（含9%氧氣的氮氧混合氣），流速30 mL∕min，裂解產(chǎn)物進(jìn)入GC∕MS 進(jìn)行分析。

1.3.4 化橘紅加熱不燃燒卷煙顆粒的制備 將配方煙絲于50 ℃烘箱中干燥4 h，粉碎至80～120 目，按照表1 的樣品組稱取物料，混合均勻后，采用YK-100型搖擺式造粒機(jī)進(jìn)行造粒，輥筒轉(zhuǎn)速55 r∕min，篩網(wǎng)粒徑20目，造粒后烘干備用，控制顆粒水分在8%～10%。

表1 不同化橘紅浸膏用量顆粒制備試驗(yàn)組

1.3.5 化橘紅加熱不燃燒卷煙感官評(píng)價(jià) 每組顆粒樣品按照?qǐng)D1 的紙管型煙支結(jié)構(gòu)制備成煙彈。煙彈結(jié)構(gòu)包括外壁支撐紙管、醋纖段、封堵固件和顆粒。以未添加化橘紅浸膏的空白顆粒作為對(duì)照，組織專家進(jìn)行感官評(píng)吸。感官評(píng)價(jià)方法參照趙璐等［16］的評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)煙彈的煙霧量（10 分）、香氣香味（30 分）、勁頭（10 分）、協(xié)調(diào)性（10 分）、刺激性（15 分）、口感（25 分）6 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)打分。每個(gè)指標(biāo)達(dá)到相應(yīng)要求時(shí)，試樣各單項(xiàng)計(jì)分，各項(xiàng)指標(biāo)均以0.5 分為記分單位。加熱不燃燒卷煙感官質(zhì)量記分采用百分制，取平均值統(tǒng)計(jì)得分。

圖1 煙彈結(jié)構(gòu)

2 結(jié)果與分析

2.1 化橘紅浸膏的化學(xué)成分鑒定

化橘紅浸膏的揮發(fā)性成分及其裂解產(chǎn)物由GC∕MS 檢測(cè)所得的總離子流色譜，如圖2 所示。由圖2 可見，化橘紅浸膏的揮發(fā)性成分相對(duì)其熱裂解產(chǎn)物而言，組分較少，且含有多種高沸點(diǎn)化合物?；偌t浸膏的裂解產(chǎn)物中較低沸點(diǎn)的化合物比例相對(duì)較高。使用NIST11 數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行檢索，取正、反匹配度均大于800（最大值為1000）的鑒定結(jié)果，共鑒定出61 種化合物，化橘紅浸膏及其裂解產(chǎn)物分別鑒定出28 種和50 種主要成分。用色譜峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析，計(jì)算各成分的相對(duì)含量，得到化橘紅浸膏及其裂解產(chǎn)物鑒定的化合物峰面積之和分別占總揮發(fā)性成分峰面積的85.059%、91.334%，結(jié)果如表2 所示。

圖2 化橘紅浸膏揮發(fā)性成分及其裂解產(chǎn)物GC/MS 總離子流色譜

由表2 可知，化橘紅浸膏中檢測(cè)出以柚皮素為主的黃酮類物質(zhì)，單萜烯類揮發(fā)油成分，佛手苷內(nèi)酯、異柳葉白姜花內(nèi)酯、二氫山芹醇等以香豆素為母核的化合物和D-甘露糖、阿洛糖、D-葡萄糖、D-半乳糖等多糖類成分?；偌t黃酮類物質(zhì)主要有解熱、鎮(zhèn)痛、抗炎的功效，有助于支氣管細(xì)胞的生長(zhǎng)，從而促進(jìn)治療咳嗽化痰等呼吸道疾?。?7，18］；揮發(fā)油成分具有祛痰、止咳、驅(qū)風(fēng)、鎮(zhèn)痛和殺菌消炎等作用［19］；化橘紅抗菌、抗病毒活性及抗氧化的功效主要與香豆素類化合物有關(guān)［20］；化橘紅多糖能夠顯著清除DPPH 自由基、羥基自由基和超氧陰離子自由基，具有抗氧化和抗疲勞的作用［21］。

表2 化橘紅浸膏中的主要揮發(fā)性成分及熱裂解產(chǎn)物

續(xù)表2

化橘紅浸膏經(jīng)裂解后，化合物種類增加，包括糠醇、糠醛、糠酸、呋喃酮等呋喃類物質(zhì)，吡喃酮、羥基丙酮、環(huán)戊烯酮、羥基苯乙酮等酮類物質(zhì)，羥基吡啶、奎寧酸等氮雜環(huán)化合物和氧化芳樟醇等致香物質(zhì)。呋喃類化合物是焦香風(fēng)味的主要來(lái)源之一，酮類化合物是良好的增香劑和低熱甜味劑，含氮雜環(huán)化合物可以增強(qiáng)煙草香和豐滿度，這些裂解香氣成分相互配合，使得化橘紅浸膏裂解產(chǎn)物具有其特征香韻和生津、柔和細(xì)膩煙氣的效果。

2.2 化橘紅浸膏在加熱不燃燒卷煙中的加香評(píng)析結(jié)果

在加熱不燃燒卷煙顆粒中加入不同含量化橘紅浸膏的評(píng)吸結(jié)果如表3 所示。6 組樣品的感官評(píng)價(jià)得分表明，感官評(píng)價(jià)得分表明，化橘紅浸膏的應(yīng)用對(duì)顆粒香氣香味、勁頭、協(xié)調(diào)性、刺激性、口感均有明顯影響，在3%用量以內(nèi)，香氣香味、勁頭、刺激性和口感與化橘紅用量呈明顯正相關(guān)；用量高于3%后，權(quán)重較高的香氣香味和口感與其呈負(fù)相關(guān)；而化橘紅用量在超過(guò)1%后，協(xié)調(diào)性得分與其呈負(fù)相關(guān)，這可能是由于其具有一定的藥香所致。

綜合來(lái)看，化橘紅浸膏在加熱不燃燒顆粒中的應(yīng)用具有明顯的增益效果，化橘紅特征韻調(diào)清晰，香氣飽滿，口感回甘，煙氣細(xì)膩圓潤(rùn)，化橘紅特征與煙香融合性好，余味干凈，能夠明顯提升甜潤(rùn)感，改善口腔和喉部舒適性，用量應(yīng)控制在1%～3%。

3 小結(jié)

化橘紅浸膏中的有效成分主要有4 類，分別是黃酮類、揮發(fā)油、香豆素類和多糖成分，具有理氣寬中、燥濕化痰、抗炎、抗氧化和調(diào)節(jié)免疫等作用。熱裂解法能體現(xiàn)香料樣品在加熱條件下化合物的裂解轉(zhuǎn)變過(guò)程，從分析檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，在低溫不燃燒卷煙的工作條件下（300 ℃），部分大分子化合物裂解為醛酮類小分子物質(zhì)，如呋喃類、酮類、含氮雜環(huán)化合物等，從而發(fā)揮致香效果。

將化橘紅浸膏應(yīng)用于加熱不燃燒卷煙中，在保持較好的特征香韻基礎(chǔ)上，開發(fā)出一款改善口腔和喉部舒適性的化橘紅加熱不燃燒卷煙。抽吸試驗(yàn)表明，化橘紅浸膏特征韻調(diào)清晰，能夠有效提升加熱不燃燒顆粒的甜潤(rùn)生津感，細(xì)膩柔和煙氣、提升煙氣質(zhì)感，并改善喉部舒適性。運(yùn)用該思路可望將更多天然香原料提取物的應(yīng)用拓展到加熱不燃燒卷煙領(lǐng)域，并為天然提取物在加熱不燃燒卷煙材料中的應(yīng)用研究奠定基礎(chǔ)。