全 文 ：第 8 期
收稿日期：2010－02－20
基金项目：广州市科技攻关项目（2007Z1－E6011）；广东省教育部产学研结合项目（2009B090300411）
作者简介：曾晓房（1979－），男，湖南平江人，讲师，博士，主要从事农产品加工及食品添加剂研究，（电话）13560231588（电子信箱）xf＿zeng＠tom．com。
第 49 卷第 8期
2010 年 8月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 49 No.8
Aug．，2010
我国是世界上最大的梨果生产国，有以环渤海
地区为主的北方梨产区和长江流域及其以南地区
为主的南方梨产区 ［1］，但中国梨果的出口量还不到
产量的 3％， 而且价格比呈明显的逐年下降趋势［2］，
造成大量的梨果囤积国内市场，梨果的产业现状非
常严峻。 因此，如何实现梨果资源变比较优势为市
场竞争优势，解决采后市场销售压力大、价格低、卖
果难的问题，加强产后的技术研究（特别是产品深
加工技术）， 对于梨果产业可持续发展具有重要的
意义。
在现代卷烟生产中，加香加料被认为是不可忽
视的技术［3］，而且随着降焦减害的不断深入，研究加
香加料技术， 开展低焦油卷烟香味补偿技术研究，
已经变得尤其重要［4］。Maillard反应是烟草特征香味
形成的重要反应 ［5］，另外 Maillard 反应产物中含有
的香味物质大部分与烟香谐调，能有效改善低次烟
草的品质，减少木质杂气，增加烟香［6］，因此 Maillard
反应在卷烟工业中的应用是烟草行业研究人员所
热衷的研究对象之一。目前，国内利用 Maillard反应
制备烟草增香料的文献报道不多［6－8］，而利用梨果通
过 Maillard 反应制备烟草增香料的研究尚未见报
道。 本文以大宗优质的浓缩雪梨汁为主要原料进行
利用雪梨汁制备热反应型烟草增香料
曾晓房，白卫东，谭超弘
（仲恺农业工程学院轻工食品学院，广州 510225）
摘要：以浓缩雪梨汁为原料通过 Maillard 反应制备烟草增香料，并通过 GC－MS 分析鉴定产物的挥发性
成分。结果表明，响应面优化工艺为雪梨汁含量为 40％，混合氨基酸为 4．20 g，红糖量为 3．43 g，氨水量为
1 mL，醇水比例为 1∶1，不调 pH 值，反应温度为 120℃，反应时间为 4 h；产物中含有多种烟草贡献性香气
成分，如 2－乙酰吡咯、2－环戊烯－1，4－二酮、3－甲基－1，2－环戊二酮以及较高比例的呋喃、吡嗪等杂环化
合物。 浓缩雪梨汁在优化工艺下制备的烟草增香料具有明显改善香烟刺激性和杂气的效果。
关键词：雪梨汁；烟草增香料；Maillard 反应
中图分类号：TS264．3 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2010）08－1949-04
Preparation of Tobacco Process Flavor by Maillard Reaction Using Concentrated
Sydney Juice
ZENG Xiao－fang，BAI Wei－dong，TAN Chao－hong
（College of Light Industry and Food Science，Zhongkai University of Agriculture and Technology， Guangzhou 510225， China）
Abstract： The preparation technology of tobacco process flavor using concentrated sydney juice was optimized by response
surface methodology， and the volatile compounds of prepared tobacco process flavor was identified by gas chromatography－
mass spectrometry （GC－MS）． The optimized technology showed that concentrated 40.00g sydney juice （40％）， mixed amino
acids 4．20g， brown sugar 3．43g， ammonia 1mL， alhocol－water rate for 1∶1， temperature for 120℃， reaction time for 4h and
natural pH value． The GC－MS results showed that the tobacco process flavor had some kinds of contributed volatile aroma
compounds， such as 1－（1H－pyrrol－2－yl）－ethanone， 2－cyclopentene－1，4－dione， 3－methyl－1，2－cyclopentanedione， and other
owned high content nitrogen－ and ／ or oxygen－containing heterocyclyclic compounds such as furan and pyrazine． Tobacco pro-
cess flavor using concentrated sydney juice prepared under optimal technology had obviously effect on modifying the tobacco
flavor．
Key words： sydney juice， tobacco process flavor， Maillard reaction
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2010.08.003
湖 北 农 业 科 学 2010 年
Maillard 反应制备烟草增香料， 采用响应面法优化
其生产工艺，以期为拓宽我国梨果产业的精深加工
途径、增加梨果的附加值、提高果农收入提供新的
途径和技术指导。
1 材料与方法
1．1 材料
1．1．1 试验材料 浓缩雪梨汁，由广州浩威化工有
限公司提供；氨基酸，由广州日康食用化工有限公
司提供；红糖，由广州太古糖业有限公司提供；香烟
样品，购于广州海珠区昌岗中路好又多超市。
1．1．2 试剂 1，2－丙二醇、氨水（25％）、盐酸、二氯
甲烷、氢氧化钠、丙三醇等试剂均为市售分析纯。
1．1．3 仪器 座式电热压力蒸汽自动灭菌器（ZDX－
35BI 型）， 上海申安医疗器械厂； 真空旋转蒸发器
（SHZ－Ⅲ型），上海亚荣生化器厂；电热恒温水浴锅
（DK－S24 型），广东环微生物科技有限公司；阿贝折
光仪（ZWA－J型），上海光学仪器厂；同时蒸馏装置，
中国科学技术大学化玻仪器厂；气相色谱仪－质谱仪
联用装置（Agilent 6890 TRACE），美国 Agilent公司。
1．2 方法
1．2．1 密闭体系 Maillard反应基本配方 在前期试
验优化的基础上 ，Maillard 反应制备烟草增香料
（100 g）的基本配方如下：40．00 g浓缩雪梨汁＋4．20 g
混合氨基酸＋3．00 g红糖＋20 mL丙二醇＋1 mL氨水+
20 mL 水，雪梨汁含量为 40％，反应温度为 120℃，
反应时间为 2 h。
制备方法：将浓缩雪梨汁、混合氨基酸、红糖、
氨水、丙二醇以一定质量比加入密闭容器中，密封，
然后放入高温灭菌锅中加热反应一段时间，最后冷
却，装瓶置于室温熟化。
1．2．2 Maillard 反应产物在香烟中加香评吸试验
本试验的评吸标准按照 GB5606．4－1996 评吸标准
稍作修改。 用牙签蘸取少许反应物，然后涂在劣质
香烟的卷封带上，待反应物渗进香烟后，以不加反
应物的劣质香烟作空白对照，按照表 1 中的吸评指
标和评分进行评吸试验。 评吸小组由 10人组成，采
用 100分制，结果以 10人评分的平均值表示。
1．2．3 Maillard 反应制备工艺优化 Maillard 反应
制备工艺优化采用软件 Design －Expert （Version
7．1．4，Stat Ease，Inc． Minneapolis，MN．USA．）进行处
理，通过响应面中心点设计法，以感官评分为响应
值， 得出响应面试验优化工艺条件。 T－检验采用
SPSS10．0进行数据处理。
1．2．4 Maillard反应产物成分分析
1）Maillard反应产物成分的提取。 Maillard反应
产物 GC－MS 分析的样品制备采用同时蒸馏提取法
（SDE），按文献［9］操作方法进行挥发性成分的提
取。
2）气相色谱分析条件。 色谱条件：气相色谱仪－
质谱仪联用装置（Agilent 6890 TRACE）。 气相色谱
仪分离柱为 INOWAX－60m 柱，柱长 60 m，内径 0．25
mm， 固定相为 5％苯基－95％甲基硅氧烷共聚物，厚
0．25 μm。载气为氦气，线性流速为 1．0 mL ／ min。进样
口温度 250℃， 进样量 1 μL， 分流比 1∶10。 炉温在
60℃保持 2 min，然后以 4℃ ／min 的速度升至 240℃，
保留 10 min。
3）质谱条件。 EI 模式，电子能量为 70eV，放大
电压 1 200V， 扫描速度 0．2scan ／ s， 离子源温度
230℃，接口温度 250℃，扫描质量范围 40～400amu。
4）GC－MS 定性和相对定量分析。 用系统自备
Nist数据库对总离子流中的色谱峰进行串连质谱检
索，相似度高于 80％的物质被定性，并对鉴定出的
各物质进行峰面积归一化法定量分析。
2 结果与分析
2．1 Maillard 反应制备烟草增香料工艺条件优化
由单因素试验可知，浓缩雪梨汁和混合氨基酸
Maillard 反应过程中受多方面因素的影响， 其中反
应温度、反应时间、加红糖量、雪梨汁浓度对 Mail-
lard反应产物影响较大，因而以此 4 个因素（雪梨汁
含量 10％～50％、反应温度 105～125℃、反应时间 1～
5 h、红糖量 1～5 g）为考察指标，以感官评价为优化
指标，采用响应面法进行优化，其试验方案与结果
见表 2，方差分析结果见表 3。
根据表 2试验结果，由 Design－Expert 软件得出
的感官评价关于 4 个因素的二次回归拟合方程：感
官评分＝70．17＋1．08A＋1．90B＋1．22C＋0．67D＋0．58AB＋
1．33AC－0．20AD＋1．33BC＋0．70BD＋0．30CD－1．38A2－
0．11B2－0．98C2-1．73D2。
从表 3 可以看出，整体模型 P＜0．05，表明该二
次方程模型显著， 同时反应温度以及二次项中的
A2、D2都属于影响显著的因素。 在选定的水平条件
下， 各因素对模型影响大小为反应温度＞反应时间
表 1 香烟评吸指标和评分标准
评价指标
对口腔（尤其是舌尖、舌根和喉上部）刺激性强
度、烟的吸味强度、余味舒适
对鼻腔的刺激性强度、烟气集中、圆滑、醇和
吃味良好、劲头足
闻香烟香良好、无杂气
分值
30
30
20
20
1950
第 8 期
表 3 响应面二次模型方差分析
变异来源
模型
A
B
C
D
AB
AC
AD
BC
BD
CD
A2
B2
C2
D2
残差
失拟项
净误差
校正项
平方和
364.41
28.17
86.17
35.53
10.67
5.29
28.09
0.64
28.09
7.84
1.44
52.49
0.32
26.52
82.41
153.75
152.72
1.41
518.60
均方
26.03
28.17
86.64
35.53
10.67
5.29
28.09
0.64
28.09
7.84
1.44
52.49
0.32
26.52
82.41
10.25
15.23
0.29
自由度
14
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
15
10
5
29
F 值
2.54
2.75
8.45
3.47
1.04
0.52
2.74
0.06
2.74
0.76
0.14
5.12
0.03
2.59
8.04
51.68
P 值
0.042 0
0.118 1
0.010 8
0.082 3
0.323 8
0.483 5
0.118 6
0.806 1
0.118 6
0.395 6
0.713 0
0.038 9
0.861 7
0.128 5
0.012 5
0.000 2
＞雪梨汁含量＞红糖量。
根据所建立的数学模型进行参数最佳化分析，
取得雪梨汁 Maillard反应制备烟草增香料的最佳工
艺条件为雪梨汁含量 40％，反应温度 120℃，反应时
间 4 h，加红糖量 3．43 g，此时感官评价值为 75．4。在
上述预测工艺参数条件下，做 5 次平行试验并采用
SPSS10．0 进行单样本 T－检验来验证模型的可靠性。
实测感官评分平均值为 75．5，P 值为 0．077， 与预测
值无显著差异。 这一结果证实试验优化的工艺参数
是可行的。
2．2 Maillard反应制备烟草增香料的香气成分分析
按照响应面优化的工艺， 雪梨汁 Maillard 反应
产物采用同时蒸馏法所得到的挥发性和半挥发性
成分组成及相对含量见表 4。 在本试验条件下所得
到的定性挥发性成分有 41 种。 其中含量较多的有
α－亚乙基－苯乙醛、2－（p－甲基苯氧基）乙醇乙酸酯、
苯乙醛、5－甲基－2－呋喃羧醛、呋喃醛、2－乙酰呋喃等。
3 小结与讨论
通过响应面法对浓缩雪梨汁 Maillard 反应制备
烟草增香料的工艺条件进行了优化。 结果表明，当
雪梨汁含量为 40％，不调 pH值，反应温度为 120℃，
反应时间为 4 h，红糖量为 3．43 g，醇水比例为 1∶1，
氨水量为 1 mL，混合氨基酸为4．20 g 时，制备的增
香料对烟草的增香效果最佳。
Maillard 反应产物中生成了许多香烟贡献香气
成分。 如 2－乙酰吡咯，该物质具有核桃、甘草、烤面
包、炒榛子和鱼样的香气，在烟草中用于修饰烟草、
改善吸味［3］，是烟草香精中重要的单体之一，其在反
应产物中所占的比例达 1．13％；2－环戊烯－1，4－二
酮、3－甲基－1，2－环戊二酮等甲基环戊烯醇酮类化
合物能提供卷烟烟气甜的、 烧焦的糖味特征；另
外，挥发性成分中还有呋喃、吡咯、吡嗪等多种杂环
化合物，这些物质能赋予香烟甜烤香、坚果香，增加
香烟的体香和丰满度 ［10］。 由此可见，以雪梨汁作为
反应碳源制备的烟草增香料具有多种烟草香味贡
献成分，甜香、烤香和焦香突出，作为增香料添加到
烟草中具有明显的改善香烟烟气和掩盖杂气的效
果。
参考文献：
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究［J］． 西北林学院学报，2009，24（4）：234－236．
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［3］ 毛多斌，马宇平，梅业安． 卷烟配方和香精香料［M］． 北京：化学
工业出版社，2001．
表 2 响应面分析试验方案及结果
试验
号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
雪梨汁含量
（A）//%
20
30
40
40
30
30
30
20
40
40
30
30
20
20
30
30
20
40
20
50
30
30
40
40
10
40
30
30
20
20
反应温度
（B）//℃
120
115
120
120
105
125
115
120
110
120
115
115
110
120
115
115
110
110
120
115
115
115
110
120
115
110
115
115
110
110
反应时间
（C）//h
4
3
4
4
3
3
3
4
4
2
3
3
2
2
3
3
4
2
2
3
1
3
4
2
3
2
5
3
4
2
红糖量
（D）//g
4
3
4
2
3
3
5
2
2
4
3
3
4
4
1
3
4
2
2
3
3
3
4
2
3
4
3
3
2
2
感官
评分
69.6
69.6
78.6
74.2
61.6
71.8
61.0
65.4
67.4
65.8
70.8
70.8
65.0
68.2
59.4
70.2
65.6
66.0
65.2
62.6
62.2
69.6
66.8
65.4
60.6
66.6
64.2
70.0
64.8
65.0
曾晓房等：利用雪梨汁制备热反应型烟草增香料 1951
湖 北 农 业 科 学 2010 年
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［10］ 孙宝国． 食用调香术［M］． 北京：化学工业出版社，2005．
表 4 雪梨汁烟草增香料的挥发性风味物种类及含量
序
号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
保留时间
min
8.05
14.05
15.76
15.95
16.60
17.73
19.50
20.44
21.72
22.33
23.54
23.83
24.28
25.25
25.96
26.21
26.47
26.88
27.17
30.36
31.05
32.00
32.59
33.85
含量
%
0.27
0.43
0.14
0.29
0.35
0.07
0.39
5.47
5.02
0.26
0.24
8.88
0.29
0.27
10.75
2.99
0.40
0.11
0.53
0.28
0.61
12.45
11.41
24.27
成分
2－丁烯醛
甲基吡嗪
2，5－二甲基吡嗪
2，6－二甲基吡嗪
未定性
2－乙基－6－甲基－吡嗪
1，2－环戊二酮
呋喃醛
2－乙酰呋喃
苯甲醛
未定性
5－甲基－2－呋喃羧醛
2－环戊烯－1，4－二酮
1－甲基－4－（1－甲基乙烯基）－环己醇
苯乙醛
2－呋喃甲醇
1－甲基－2－（2－丙烯氧）乙氧基－2－丙醇
2－丙烯酸羟丙酯
萜品醇乙酸酯
1－苯基－2－丁酮
3－甲基－1，2－环戊二酮
2－（p－甲基苯氧基）乙醇乙酸酯
未定性
α－亚乙基－苯乙醛
序
号
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
保留时间
min
34.85
35.44
35.93
36.59
36.93
38.18
39.69
41.95
43.83
44.08
46.14
46.87
47.16
47.46
48.00
48.29
49.50
50.10
50.45
51.00
51.24
53.07
55.22
含量
%
1.13
0.61
0.32
0.18
0.65
0.56
0.31
0.63
0.29
0.73
1.56
1.38
0.36
0.71
0.34
0.91
0.72
0.69
0.59
0.33
0.27
0.31
0.24
成分
2－乙酰吡咯
4－羟基－1，8－萘啶
呋喃基羟甲基乙酮
（顺）－肉桂醛
1，7－二羟基萘
2－吡咯甲醛
十七烷
3，8－二甲基癸烷
2－乙烯基－6－甲氧基萘
二十四烷
二十五烷
5－羟甲基－2－呋喃甲醛
十二烷基七聚乙二醇醚
18－冠醚－6
十八烯
香草醛
3，6，9，12，15，18，21－七氧杂二十三烷－
21，23－二醇
未定性
12，12＇－双（1，4，7，10－四氧杂环化十三烷）
邻苯二甲酸丁基－2－乙基己基酯
未定性
未定性
未定性
品种来源： 宜昌市农业科学研究所用 “X846” 作母本，
“N75”作父本配组育成的杂交玉米品种。 2010 年通过湖北省
农作物品种审定委员会审定 ， 品种审定编号为鄂审玉
2010002。
品质产量：2008~2009 年参加湖北省玉米二高山组品种
区域试验， 品质经农业部谷物品质监督检验测试中心测定，
容重 767 g/L，粗淀粉（干基）含量 71.91%，粗蛋白（干基）含量
8.57%， 粗脂肪 （干基） 含量 4.43%， 赖氨酸 （干基） 含量
0.29%。 两年区域试验平均每公顷产量 10 320.75 kg，比对照
鄂玉 10 号增产 8.14%。 其中，2008 年每公顷产量 10 218.30
kg，比鄂玉 10 号增产 7.85%；2009 年公顷产量 10 423.20 kg，
比鄂玉 10 号增产 8.42%；两年均增产极显著。
特征特性：株型半紧凑。幼苗叶鞘紫色，成株上部叶片较
宽大。 雄穗分枝数 15 个左右，花丝紫色。 果穗筒型，穗轴红
色，苞叶适中，子粒黄色，半马齿型。 区域试验中株高 265.1
cm，穗位高 121.5 cm，空秆率 0.5%，穗长 18.6 cm，穗粗 5.5
cm，秃尖长 1.9 cm，穗行数 15.8，行粒数 35.4，千粒重 379.4
g，干穗出子率 85.5%。 生育期 137 d，比鄂玉 10 号迟 6 d。 田
间大斑病 1.0 级 ，小斑病 1.4 级 ，茎腐病病株率 5.2%，锈病
2.0 级，穗粒腐病 1.2 级，纹枯病病指 12.3。 田间倒伏（折）率
低于鄂玉 10 号。
栽培要点：①适时播种，合理密植。 4 月上、中旬播种，地
膜覆盖栽培或育苗移栽可提前 10 d 播种。 单作每公顷 49
500 株左右。 ②配方施肥。 底肥一般每公顷施三元复合肥
750~900 kg、 锌肥 7.5~15 kg；4~5 片叶时每公顷追施尿素
75~90 kg 作苗肥；11~12 片叶时每公顷追施尿素 300 kg 左右
作穗肥。 ③加强田间管理。 及时中耕除草，培土壅蔸，排水防
渍。 ④防治病虫害。 注意防治纹枯病、茎腐病、锈病、褐斑病、
穗粒腐病和地老虎、玉米螟等病虫害。
适宜范围：适于湖北省二高山地区作春玉米种植。
玉米品种宜单 858
1952