范 茜，韓曉哲，徐 瀟

(深圳波頓香料有限公司，廣東 深圳 518000)

電子煙行業(yè)近年來發(fā)展迅速，電子煙霧化液香韻風(fēng)格豐富多樣，極大地突破了傳統(tǒng)卷煙的香韻風(fēng)格限制，其中的水果口味的電子煙產(chǎn)品特別受消費(fèi)者青睞[1]。西瓜為葫蘆科西瓜屬植物，有較高的營養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是重要的水果之一[2]，其香氣具有清新宜人、甜美通透等特點(diǎn)[3]。目前國內(nèi)外對(duì)西瓜香氣物質(zhì)的研究主要集中在西瓜汁風(fēng)味和加工過程中的風(fēng)味變化，關(guān)于西瓜口味產(chǎn)品的揮發(fā)性成分分析和研究鮮有報(bào)道。本文對(duì)比分析了三家不同公司、不同品牌西瓜口味電子煙霧化液中所含的揮發(fā)性成分，并研制出一款西瓜口味新型煙液，以期為清新水果口味電子煙霧化液產(chǎn)品的開發(fā)與仿制提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

三個(gè)不同品牌的西瓜口味電子煙霧化液樣品A、B、C，于2023年購于市場三家不同公司。

1.2 儀器和設(shè)備

美國安捷倫5977B型氣質(zhì)聯(lián)用儀，美國安捷倫7890B型氣相色譜儀。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備和分析

取 0.8 μL 煙液樣品直接進(jìn)樣，分析條件參考韓曉哲[4]方法。

色譜條件：柱子類型微HP-5MS(60 m×0.25 mm×0.25 μm)；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；柱頭壓：58 kPa；進(jìn)樣方式：40∶1；升溫程序：從 50 ℃ 每分鐘升高 4 ℃，到 250 ℃ 后保持 10 min。

質(zhì)譜條件：EI源，電子能量 70 eV；電子倍增器電壓：1800 V；質(zhì)量掃描范圍：33-250 amu；離子源溫度：230 ℃，傳感線溫度 280 ℃；檢索NIST11譜庫。

1.3.2 定性與定量分析

通過NIST譜庫檢索，結(jié)合人工解析質(zhì)譜圖，進(jìn)行GC-MS物質(zhì)鑒定，采用峰面積歸一化法計(jì)算各成分的相對(duì)含量(峰面積百分比)。

1.3.3 感官評(píng)價(jià)分析

由深圳波頓香料有限公司電子煙評(píng)吸小組按9分制評(píng)吸法，從香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、濃度、勁頭、刺激性、甜度和余味8項(xiàng)單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分[4]。

2 結(jié)果與討論

2.1 三種西瓜口味電子煙霧化液揮發(fā)性成分的定性分析

按上述方法，對(duì)三種西瓜口味電子煙霧化液進(jìn)行GC-MS分析，得到3種電子煙霧化液揮發(fā)性成分的總離子流圖，如圖1所示。

樣品A 樣品B 樣品C

利用質(zhì)譜標(biāo)準(zhǔn)譜庫的計(jì)算機(jī)檢索，取可信度高于80%的成分進(jìn)行定性。對(duì)三種西瓜口味電子煙霧化液進(jìn)行氣相分析，利用色譜峰面積歸一化法計(jì)算揮發(fā)性成分的相對(duì)含量，得到表1。樣品A共檢出76種揮發(fā)性化合物，樣品B共檢出56種揮發(fā)性化合物，樣品C共檢出44種揮發(fā)性化合物。除去相同重合的揮發(fā)性成分，三種電子煙霧化液共檢出99種揮發(fā)性成分。檢驗(yàn)出的化合物峰面積之和占各自直接進(jìn)樣得到的總揮發(fā)性成分峰面積的99.907%、99.999%和99.965%。

表1 三種西瓜口味電子煙霧化液揮發(fā)性成分分析對(duì)比

2.2 三種西瓜口味電子煙霧化液揮發(fā)性成分的比較分析

由表1可知，3種西瓜口味電子煙霧化液含有共同成分物質(zhì)(含微量)28種，分別是：乙醇、乙酸、乙酸乙酯、乙醛丙二醇縮醛、丙酸乙酯、乙酸異丁酯、丙二醇、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、葉醇、乙酸異戊酯、乙酸-2-甲基丁酯、6-甲基-5-庚烯酮、乙酸己酯、甜瓜醛、丁酸異戊酯、甘油、苯甲酸、WS-23、煙堿等，這些物質(zhì)的峰面積之和分別占樣品所有檢出的揮發(fā)性成分總峰面積的99.441%、97.875%和97.993%。在共有的28種成分中，含量差異較大的主要有乙醇、乙酸異丁酯、丙二醇、丁酸乙酯、乙酸異戊酯、甘油、苯甲酸、WS-23和煙堿，這9種成分的相對(duì)含量之和在三個(gè)樣品中分別為98.404%、96.739%和96.814%。

A樣品中所特有的成分(含微量)為：乙酸丙酯、2-甲基丁酸甲酯、己醇、己酸乙酯、α-松油醇、δ-辛內(nèi)酯、薄荷酮丙二醇縮酮等29種。B樣品特有成分為：乙酰乙酸乙酯、己酸、芐醇、β-月桂烯、6-甲基-5-庚烯醇、菠蘿呋喃酮、麥芽酚等15種。其中，含量較大的為乙酰乙酸乙酯和芐醇。C煙液中特有成分6種，如異丁醇、乙醛二乙醇縮醛、苯乙醇和β-紫羅蘭酮等。由此看出，三種電子煙霧化液揮發(fā)性物質(zhì)總量雖相差不大，種類和組分卻有較大差異。

在樣品A中，含量超過0.1%的揮發(fā)性成分共13種，其峰面積之和占A樣品所有檢出的揮發(fā)性成分總峰面積的99.209%。含量占比最大的前8種成分依次為：丙二醇、甘油、WS-23、煙堿、苯甲酸、乙酸異丁酯、葉醇和乙酸異戊酯。在樣品B中，含量超過0.1%的揮發(fā)性成分有15種，這些物質(zhì)峰面積之和占B樣品所有檢出的揮發(fā)性成分總峰面積的99.532%。其中，含量占比最大的前8種物質(zhì)依次為：甘油、丙二醇、乙醇、WS-23、煙堿、苯甲酸、三醋酸甘油酯和芐醇。在樣品C中，含量大于0.1%的揮發(fā)性成分有18種，其峰面積之和占C樣品所有檢出的揮發(fā)性成分總峰面積的99.614%，含量占比最大的前8種成分依次為：丙二醇、甘油、乙醇、煙堿、WS-23、苯甲酸、乙酸異丁酯和三醋酸甘油酯。

2.3 三種西瓜口味電子煙感官評(píng)價(jià)分析

感官質(zhì)量評(píng)價(jià)小組由深圳波頓香料有限公司電子煙評(píng)吸小組有經(jīng)驗(yàn)的評(píng)吸人員組成，評(píng)吸結(jié)果見表2。

表2 不同品牌西瓜口味電子煙感官評(píng)價(jià)

經(jīng)評(píng)定，樣品A的得分最高，其次為B、C。這可能是因?yàn)锳樣品總揮發(fā)性成分種類最多，近80種成分豐富了煙液的香韻種類，使得樣品抽吸口感富有層次。也可能是樣品A與其他兩個(gè)樣品相比，29種特有的揮發(fā)性成分種類最多，這些特有物質(zhì)的協(xié)調(diào)作用提升了煙液的抽吸品質(zhì)。

三種西瓜口味電子煙霧化液感官雷達(dá)圖如圖2所示。

圖2 三種西瓜口味電子煙霧化液感官雷達(dá)圖

由圖2看出，三種電子煙霧化液樣品在勁頭、余味和雜氣方面差異較小，差異最顯著的指標(biāo)為刺激性和甜度。刺激性得分依次為A>B>C，甜度得分依次為B>A>C。結(jié)合表2結(jié)果推測，樣品C可能是因?yàn)樵谔鸲绕秃蜕杂须s氣導(dǎo)致得分偏低。其次，濃度指標(biāo)也有較大差異，評(píng)分結(jié)果為B>A>C，這可能是因?yàn)闃悠稡含有的揮發(fā)性成分總含量最多，使得煙氣飽滿，抽吸濃度有所上升。樣品A與樣品B的感官輪廓較為相似，樣品C八項(xiàng)感官指標(biāo)評(píng)分均低于A、B樣品，這可能跟樣品C所含有的組分最少有關(guān)，導(dǎo)致煙液口味相比于其他兩項(xiàng)略顯單調(diào)，協(xié)調(diào)性一般。

2.4 西瓜口味電子煙霧化液的開發(fā)思路

通過分析含量超過0.1%的成分看出，構(gòu)成西瓜口味電子煙霧化液主體框架的主要成分為甘油、丙二醇、煙堿、苯甲酸、WS-23。以上5種物質(zhì)含量之和在各樣品種的占比分別達(dá)到了88.691%、91.001%和81.256%。 電子煙煙液通常包含甘油、丙二醇、香味物質(zhì)、煙堿等成分，其中丙二醇和甘油作為霧化劑和溶劑，具有保濕增潤的效果[5-6]。 煙堿含量對(duì)電子煙的抽吸效果至關(guān)重要：濃度過低無法達(dá)到消費(fèi)者的抽吸需求，濃度過高可能會(huì)引起生理不適[7]。 此外，三個(gè)樣品中都存在WS-23，這是一種新型涼味劑，具有清新、 持久、 無苦、無刺激性辣味、用量低等特點(diǎn)[8]。

目前關(guān)于西瓜風(fēng)味的相關(guān)研究較其他水果風(fēng)味較少。楊帆等[3]利用GC-O-MS分析，結(jié)合嗅聞、氣味稀釋因子和香氣活性值，確定出熱處理西瓜汁中的關(guān)鍵氣味化合物有：反-2-庚烯醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、癸醛、苯乙酮等物質(zhì)。何聰聰?shù)萚9-10]采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析出西瓜汁中酯類物質(zhì)較少，這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，并鑒定出對(duì)無籽西瓜香氣具有重要影響的成分主要有：己醛、反-2-壬烯醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、反-6-壬烯醛、反-2，6壬二烯醛、順-2，6壬二烯醛等。其中，己醛具有青草香，6-甲基-5-庚烯-2-酮具有清新的檸檬味和西瓜味，反-6-壬烯醛和反-2-壬烯醛具有宜人的甜瓜清香。反-2-壬烯醛、反，順-3，6-壬烯-1-醇、順-6-壬烯醛等C9系列的醇類、醛類以及烯醛類物質(zhì)對(duì)瓜香和黃瓜樣的香氣具有重要貢獻(xiàn)，不飽和的醛類對(duì)清香和瓜香也有一定影響[10]。黃沁怡等[11]利用SPME-GC-MS聯(lián)用技術(shù)判斷成熟西瓜中的主要揮發(fā)性物質(zhì)含十六烷酸、順丁烯二酸二丁酯、雪松烯和2，6-二叔丁基對(duì)甲基苯酚等成分，但本實(shí)驗(yàn)中均未檢測出這些物質(zhì)，可能是因?yàn)檫@些化合物大多存在于天然植物及日化食用香精中，具體原因有待進(jìn)一步研究。Andy[12]指出，(Z，Z)-3，6-壬二烯二醛可能是賦予西瓜獨(dú)特香氣和風(fēng)味的化合物，但它易被分解導(dǎo)致該合成香料的制作會(huì)受到限制，因此在目前情況下制作出極具西瓜風(fēng)味的制品仍有進(jìn)步空間。綜上，擬定仿制煙液初步配方中含6-甲基-5-庚烯-2-酮、己醛、甜瓜醛、反-2-順-6-壬二烯醇、反-2-順-6-壬二烯醛、順-6-壬烯醛等風(fēng)味成分和乙醇、丙二醇、甘油等主體成分。

2.5 西瓜口味電子煙霧化液的仿制與開發(fā)

將三種西瓜口味電子煙霧化液的成分分析和感官評(píng)定相結(jié)合，擬定初步配方。根據(jù)基礎(chǔ)配方進(jìn)行煙液的調(diào)配，通過不斷抽吸、優(yōu)化，確定添加配方和各組分的最佳比例，以期達(dá)到煙液的香氣協(xié)調(diào)。經(jīng)多次試驗(yàn)和感官評(píng)定，確定仿制煙液的最優(yōu)配方，見表3。

表3 仿制煙液的優(yōu)化配方

由表3可知，仿制煙液的最終原料共有32種，其中大部分為合成香原料，這可為產(chǎn)品降低生產(chǎn)成本。配方中各香韻的比例依次為：果香韻9.20%、青香韻4.57%、涼香韻3.00%、清香韻0.65%、烘烤香韻0.55%、酸香韻0.23%，溶劑占比77.00%，苯甲酸煙堿鹽占比4.80%。經(jīng)抽吸，認(rèn)為它與西瓜特征氣息較為接近，頭香有濃郁的西瓜冰和略帶香蕉、菠蘿的熱帶水果香，底香有西瓜皮清爽氣息，體香厚實(shí)有層次，整體協(xié)調(diào)，有一定留香效果。仿制煙液揮發(fā)性成分總離子流圖如圖3所示。

圖3 仿制煙液揮發(fā)性成分GC-MS總離子流圖

3 結(jié)論

本文采用直接進(jìn)樣的方法，使用GC-MS技術(shù)對(duì)市場上較受歡迎的三款西瓜口味的電子煙霧化液進(jìn)行了揮發(fā)性成分分析，共檢測出99種致香成分，主要是甘油、丙二醇、煙堿和香味物質(zhì)等。三款煙液中共有成分28種，其中溶劑、乙酸異丁酯、丁酸乙酯、乙酸異戊酯和涼味劑等成分含量差異較大。通過成分分析結(jié)合調(diào)香仿香技術(shù)，成功仿制出一款新型西瓜口味電子煙霧化液，此產(chǎn)品具有清新的西瓜風(fēng)味，體香富有層次，香氣清新飄逸，整體風(fēng)格協(xié)調(diào)，具有一定留香效果，可為清新水果口味電子煙霧化液產(chǎn)品的開發(fā)與仿制提供參考依據(jù)。