糖苷類化合物是植物在生長(zhǎng)過(guò)程中形成的次級(jí)代謝產(chǎn)物,煙草中某些揮發(fā)性香味成分就是以糖苷的形式存在于煙葉中[1]。香蘭素-α-D-葡糖苷作為香料前體物質(zhì)分子量較大,沸點(diǎn)較高,香氣較淡,但經(jīng)過(guò)高溫加熱或燃燒裂解能釋放出具有甜奶香及烘烤香味道,可以供煙用香精使用[2]。
摘要:采用在線熱裂解-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(Py-GC/MS)模擬卷煙燃吸,將香蘭素-α-D-葡糖苷樣品分別在不同溫度(300、600、900℃)下熱裂解,將熱解產(chǎn)物直接引入氣相色譜-質(zhì)譜儀分析。結(jié)果表明,裂解溫度對(duì)香蘭素-α-D-葡糖苷產(chǎn)生的裂解產(chǎn)物種類和含量影響較大,300、600、900℃下的熱裂解產(chǎn)物中分別鑒定出3、53、68種裂解產(chǎn)物,主要裂解產(chǎn)物為香蘭素,同時(shí)裂解也產(chǎn)生了醛類、酮類、呋喃類、有機(jī)酸和酚類等致香成分,這些產(chǎn)物改善和提高了卷煙品質(zhì)。
關(guān)鍵詞:香蘭素-α-D-葡糖苷,卷煙,熱裂解,Py-GC/MS,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)論文
熱裂解分析技術(shù)始于20世紀(jì)70年代,隨著儀器不斷更新,逐步實(shí)現(xiàn)了熱裂解氣相色譜質(zhì)譜(Py-GC/MS)聯(lián)用技術(shù),作為一種預(yù)測(cè)燃燒產(chǎn)物技術(shù),目前已在煙草研究中得到應(yīng)用[3,4]。在卷煙燃吸(抽吸)過(guò)程中,卷煙中的添加劑(如香精香料)和煙絲化學(xué)成分會(huì)發(fā)生熱解,產(chǎn)生多種復(fù)雜物質(zhì)。分析卷煙添加劑在煙氣中的裂解行為及裂解產(chǎn)物,可模擬卷煙添加劑在卷煙燃燒過(guò)程中的化學(xué)變化,對(duì)卷煙加香及感官評(píng)吸具有指導(dǎo)意義[6-9]。卷煙抽吸品質(zhì)是通過(guò)煙支燃燒產(chǎn)生的卷煙煙氣來(lái)體現(xiàn),目前對(duì)于香蘭素-α-D-葡糖苷的熱裂解產(chǎn)物研究較少。本研究采用熱裂解-氣相色譜/質(zhì)譜法分析香蘭素-α-D-葡糖苷在不同溫度下的熱裂解產(chǎn)物,旨在分析卷煙燃燒過(guò)程中香蘭素-α-D-葡糖苷對(duì)卷煙抽吸品質(zhì)的影響提供參考,為卷煙加香提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料
2結(jié)果與分析
2.1香蘭素-α-D-葡糖苷裂解產(chǎn)物成分分析
香蘭素-α-D-葡糖苷在300、600、900℃下裂解產(chǎn)物用面積歸一法分析,結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知,香蘭素-α-D-葡糖苷的熱裂解產(chǎn)物主要是醛類、酮類、呋喃類、有機(jī)酸和酚類等。熱裂解溫度對(duì)香蘭素-α-D-葡糖苷產(chǎn)生的裂解產(chǎn)物種類和相對(duì)含量構(gòu)成影響較大,香蘭素-α-D-葡糖苷在300℃熱裂解產(chǎn)物只檢測(cè)到3種裂解成分,主要產(chǎn)物為香蘭素。在600℃進(jìn)行裂解,香蘭素-α-D-葡糖苷及其熱裂解產(chǎn)物受熱發(fā)生聚合、縮合和裂解等復(fù)雜反應(yīng),產(chǎn)生了大量的香味成分,產(chǎn)物變得復(fù)雜,共檢測(cè)到53種裂解產(chǎn)物,占總峰面積的96.58%;在900℃裂解溫度下,裂解產(chǎn)物的種類進(jìn)一步增加,一些大分子化合物高溫下裂解,同時(shí),碳?xì)浠衔镄纬闪溯^穩(wěn)定的苯系化合物。共檢測(cè)到68種揮發(fā)性成分,占總峰面積的95.53%。
將不同裂解溫度下香蘭素-α-D-葡糖苷裂解產(chǎn)物分類,結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,在300℃裂解產(chǎn)生的酯類物質(zhì)百分含量最高,含量為0.41%,而其他的香味物質(zhì)幾乎沒(méi)有;在600℃裂解產(chǎn)生的呋喃類物質(zhì)百分含量最高,達(dá)到1.88%;其他裂解化合物均隨裂解溫度升高而提高。
香蘭素-α-D-葡糖苷裂解的主要產(chǎn)物是香蘭素和β-D-阿洛糖,在300℃裂解產(chǎn)生香蘭素的比例為72.83%,β-D-阿洛糖為5.81%,在600℃裂解產(chǎn)生香蘭素的比例為69.15%,β-D-阿洛糖為16.16%,在900℃裂解產(chǎn)生香蘭素的比例為61.73%,β-D-阿洛糖為11.13%,主要裂解的產(chǎn)物香蘭素和β-D-阿洛糖的裂解比例明顯下降,而其他裂解產(chǎn)物種類和含量都有所增加。
2.2裂解產(chǎn)生的致香成分分析
香蘭素-α-D-葡糖苷的熱裂解產(chǎn)生了大量香蘭素,具有香莢蘭豆香氣及濃郁的奶香;裂解產(chǎn)生呋喃類化合物,可以提供甜烤香、焦糖香氣,如糠醛具有甜香、烤香、堅(jiān)果、焦糖香氣,5-甲基糠醛具有甜、焦糖香風(fēng)味,5-羥甲基糠醛具有甜、烘烤香風(fēng)味;裂解產(chǎn)生的有機(jī)酸,如糠酸、2,2-二甲基-3-羥基丙酸等能中和煙氣中的堿性物質(zhì),降低刺激,適口性好;熱裂解產(chǎn)生的多種酮類物質(zhì),如3-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮具有甜的焦糖香味,甲基環(huán)戊烯醇酮有堅(jiān)果甜香氣;裂解產(chǎn)生的丁香酚具有強(qiáng)烈的丁香香氣和溫和的辛香香氣、愈創(chuàng)木酚有特殊芳香氣味,提高了香蘭素-α-D-葡糖苷裂解產(chǎn)物的香韻豐富性。
3結(jié)論
采用Py-GC/MS對(duì)香蘭素-α-D-葡糖苷進(jìn)行熱裂解分析,300、600、900℃裂解產(chǎn)物分別達(dá)到3、53、68種,其主要產(chǎn)物為香蘭素,同時(shí)也產(chǎn)生了醛類、酮類、呋喃類、有機(jī)酸和酚類等致香成分,這些產(chǎn)物可賦予煙草甜味奶香風(fēng)味,改善和提高卷煙的品質(zhì)。研究結(jié)果可為該化合物在卷煙燃燒過(guò)程的轉(zhuǎn)化行為提供例證,為卷煙加香技術(shù)提供參考。
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