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        基于SPME-GC-MS 的杏子提取物揮發(fā)性成分分析及其應(yīng)用

        2024-03-21 07:44:40錢玉梅農(nóng)李政黃東業(yè)
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2024年4期
        關(guān)鍵詞:煙氣

        錢玉梅,范 忠,農(nóng)李政,施 怡,黃東業(yè)

        (廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司,廣西南寧 530001)

        杏屬于薔薇科李亞科杏屬植物,原產(chǎn)于中國,馴化栽培已超過3 500 年,現(xiàn)廣泛分布于河北、河南、山東、陜西、山西、新疆等地[1]。杏果實風(fēng)味品質(zhì)是由其中芳香物質(zhì)的種類和相對含量決定的,有研究表明,從杏果實中分離鑒定出的揮發(fā)性芳香物質(zhì)已達(dá)200 余種,主要為酯類、醛類、酮類、醇類、烯烴類、酸類等,雖然各種芳香物質(zhì)只占果實鮮質(zhì)量的0.001%~0.010%,但對果實風(fēng)味品質(zhì)卻起著至關(guān)重要的作用,也是吸引消費者和增強(qiáng)市場競爭力的主要因素之一[2-3]。近年來,杏在日化香精、食品香精等領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越多,杏果實提取物在煙用香精領(lǐng)域中也是允許被使用的,是一種常用卷煙添加劑[4]。

        付安珍等人[5]采用氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS) 聯(lián)用技術(shù)對4 種杏白蘭地的香氣成分進(jìn)行分析和比較,結(jié)果表明河北串枝紅杏、新疆小紅杏、陜西御紅和山東杏梅分別檢測出49 種,60 種,60 種,46 種香氣成分,共有香氣成分為17 種。王端等人[6]采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS) 技術(shù)檢測杏果實的香氣成分,結(jié)合主成分分析對不同發(fā)育階段杏的主要香氣成分進(jìn)行比較。結(jié)果表明,從10 個華北杏品種(品系) 中共檢測出114 種香氣物質(zhì),以醇類、酯類和酮類為主。張文娟等人[7]采用凝膠滲透色譜(GPC) 分離、卷煙感官作用評價、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC/MS) 等方法確定了杏子粗提物的酸味靶向組分,并以其含量為指標(biāo)對杏子酸味煙用香料的靶向制備工藝進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明,用優(yōu)化工藝制備的杏子酸味煙用香料中7 種有機(jī)酸含量最高,對改善卷煙感官舒適性的效果最好。目前,尚未有固相微萃取法(SPME) 結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法研究杏子提取物中揮發(fā)性成分報道,同時也鮮有杏子提取物在煙草調(diào)香中應(yīng)用的研究報道。因此,采用固相微萃?。⊿PME) 結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法剖析鑒定杏子提取物中的揮發(fā)性成分,并對添加杏子提取物的卷煙進(jìn)行感官評吸,旨在明確杏子提取物揮發(fā)性成分的種類及含量,以期為杏子提取物在卷煙中的合理應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐。

        1 材料與方法

        1.1 材料與儀器

        材料:杏子提取物,某香精香料公司提供;參比卷煙,廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任有限公司提供。

        儀器:Agilent PAL RSI 85 型固相微萃取儀(SPME)、Agilent 8890/5977B 型氣相色譜-質(zhì)譜(GCMS),美國安捷倫儀器公司產(chǎn)品;CIJECTOR 型香精注射儀,德國Burghart 公司產(chǎn)品;MS205DU 型電子分析天平,瑞士梅特勒-托利多公司產(chǎn)品。

        1.2 試驗方法

        1.2.1 杏子提取物中揮發(fā)性成分分析

        電子分析天平準(zhǔn)確稱取杏子提取物5 g(精確至5.000 0 g) 于20 mL 樣品瓶中,于100 ℃的加熱箱平衡40 min 后,將40 mm C WR/PDMS(二乙烯基苯/聚二甲基硅氧烷)萃取頭插入樣品瓶中萃取20 min,然后將萃取頭拔出并置于270 ℃進(jìn)樣口中解析5 min[8-9]。

        色譜柱:DB-5MS 型(60 m×250 μm×0.25 μm);進(jìn)樣口溫度270 ℃,載氣為高純度氦氣,柱流速1.65 mL/min,分流比:無分流。程序升溫:初溫40 ℃,保持0.1 min;以100 ℃/min 的速率升溫50 ℃;再以5 ℃/min 升至280 ℃;保持25 min。

        溶劑延遲4.8 min,電子轟擊離子源(EI),電子電壓70 eV,離子源溫度230 ℃,四極桿溫度150 ℃,傳輸線溫度280 ℃,掃描質(zhì)量范圍35~550m/z。

        采用Wiley 和Nist 標(biāo)準(zhǔn)譜庫檢索法定性,峰面積歸一化法定量。

        1.2.2 卷煙加香試驗

        電子分析天平準(zhǔn)確稱取1.0 g(精確至1.000 0 g)杏子提取物,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)95%乙醇稀釋定容至10 mL,得到0.1g/mL 的杏子提取物乙醇溶液,按照參比卷煙煙支質(zhì)量0.02%,0.04%的溶液利用香精注射儀均勻地添加至參比卷煙煙絲中,然后將其置于(22±1) ℃、濕度(60±2) %條件下平衡48 h[10]。組織專家評吸小組(5 人,均具有3 年以上評吸經(jīng)驗) 對加香的參比卷煙進(jìn)行感官效果評價,對照組為同類型的未加香的參比卷煙,評吸指標(biāo)包括香氣質(zhì)(10 分)、香氣量(10 分)、煙氣濃度(10 分)、豐滿度(10 分)、柔細(xì)度(10 分)、余味(10 分)、雜氣(10 分)、刺激性(10 分),總分80 分,以評吸平均值作為評判標(biāo)準(zhǔn)。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 杏子提取物的揮發(fā)性成分分析

        運用GC-MS 分析鑒定待測溶液中的揮發(fā)性成分,總離子色譜圖(見圖1),按峰面積計算其質(zhì)量分?jǐn)?shù)。杏子提取物主要成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 為香茅醛(17.28%)、檸檬烯(11.04%)、丁香酚(7.64%)、香茅醇(7.25%)、香芹酮(6.28%) 得到鑒定的所有揮發(fā)性化學(xué)成分(采用手動積分,匹配度均在80%以上) 及其相對含量。

        圖1 杏子提取物的GC-MS 總離子流圖

        杏子提取物的GC-MS 總離子流圖見圖1,杏子提取物揮發(fā)性成分分析結(jié)果見表1。

        表1 杏子提取物揮發(fā)性成分分析結(jié)果

        由表1 可知,從杏子提取物中檢測到的大部分揮發(fā)性成分能增加煙氣甜感和果香香韻、柔和細(xì)膩煙氣、降低刺激。其中,香茅醛具有清香,可以改善卷煙在口腔的舒適度,賦予卷煙清新、明潤感官品質(zhì)[11];檸檬烯具有強(qiáng)烈的檸檬樣香味,增加果香,甜香增加卷煙香氣的豐富性[12];丁香酚表現(xiàn)為丁香型辛香,豐富煙香,提高煙氣的透發(fā)性,改善煙氣的狀態(tài)和口感特性[13];香茅醇具有濃郁而持久的玫瑰香氣,這些物質(zhì)有助于增進(jìn)卷煙甜香、玫瑰香,使煙氣柔和[14];香芹酮賦予卷煙辛香香韻,似丁香香氣,蒔蘿油香氣[15]。

        2.2 加香效果評價

        杏子提取物在卷煙中的加香評吸結(jié)果見表2。

        表2 杏子提取物在卷煙中的加香評吸結(jié)果

        由表2 的評吸結(jié)果表明,適當(dāng)添加杏子提取物對卷煙的香氣質(zhì)、柔細(xì)度、余味、雜氣、刺激性有明顯的改善作用。當(dāng)杏子提取物的添加量為0.02%時,加香卷煙的香氣質(zhì)、柔細(xì)度有明顯的改善,余味明顯變好、雜氣減少,刺激性降低;當(dāng)杏子提取物添加量為0.04%時,柔細(xì)膩度,余味、雜氣均有所下滑,煙氣濃度和香氣量基本保持不變。因此,杏子提取物在卷煙中的加香添加量在0.02%左右為宜。在卷煙中適當(dāng)添加杏子提取物可改善香氣質(zhì)和煙氣的細(xì)膩程度,改善余味,豐富卷煙香氣,增加卷煙煙氣中的果香、甜香和膏香。

        3 結(jié)論

        為了明確杏子提取物中的揮發(fā)性成分,采用固相微萃取結(jié)合GC-MS 技術(shù)對杏子提取物的揮發(fā)性成分進(jìn)行分析鑒定,共檢測出50 種成分,旨在為杏子提取物的合理使用提供依據(jù)及數(shù)據(jù)支撐,其主要成分為香茅醛(17.28%)、檸檬烯(11.04%)、丁香酚(7.64%)、香茅醇(7.25%)、香芹酮(6.28%) 等物質(zhì),構(gòu)成了杏子提取物的主體香韻,能夠增加卷煙果香、甜香、膏香、清香等氣息,豐富煙香,降低辛辣感和刺激性,提升煙氣質(zhì),改善余味,提高卷煙吸食品質(zhì)。

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