全 文 ：烟草科技/ 烟草化学 T oba e e oSei e e e n &e Teh no lo罗/ T Oba e e o Ch ei ms t叮2 《 X科 年第0 1 期 (总第2 07 期 )
压 办 对 胡卢 巴 籽超临界革取 的 影 响
胡 军 , 宗永立 , 车燕丽 , 张晓兵 , 卢斌斌
(中国烟 草总公 司郑州烟草研 究院 , 郑州市二七路 8 号
关键词 : 超临界苹取 ; 胡卢 巴籽 ;烟 用香料
摘要 : 为开发新的烟 用香料 ,对天 然香料植物 胡卢巴籽进行 了超临界流体革取 ( SF )E 试验 , 利用 G C /
M S 时革取物进行了分析 , 并时其在卷烟 中的 作用进行 了评价 。 结 果表明 ,在萃取温度 50 ℃和萃取压 力
25 M aP 条件下得到的萃取物加香效果最好 , 且其加 香加料效果均好于普通溶剂萃取得到 的 胡卢 巴 配 。
在该萃取物 中鉴定 出 52 种化合物 。
中图分类号 : 仆 264 . 3 文献标识码 : B 文章编号 : 10 02 一 0 861 ( 2 0 4 ) 10 一 0 0 21 一 04
玩n ue 吮 of E次坛ac it gn P陀 S ” 叮佗 on S u碑 r c ir it iaC n 过d E吐ar 比on of s 比d of 别沙ne 如 为朋um ·多邝阳` “邢 L ,
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1
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A b s t ar e t
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de n t iif e d
.
胡卢巴 ,学名 升泛g o ne u。 fo enu m 一 g aer c u m L . 豆科 ,胡
卢巴属 , 别名苦豆 、 香豆 、 苦草 、 香草 、 卢巴子 。 原产于
西亚及欧洲东南部诸 国 ,现在我国分布较广 ,安徽 、 四
川 、 河南等省为主产区 。 胡卢巴全草具有香气 ,茎叶晒
干后香气浓郁 、 似川芍 、 芸香香气 , 可提取芳香油 。 胡
卢巴被广泛地用于治疗 口腔溃疡 、嘴唇干裂 、 肠胃不适
等疾病 。 中医药记载 : 胡卢巴味苦 、 性温 ,人肝 、 肾经 ,
有补肾阳 、祛寒湿 、 止痛之功效 [ `」。 胡卢巴配是我国常
用的一种烟用香原料 , 具有抑制辛辣刺激性和掩盖杂
气 、 矫正吸味 、 增添烟香的作用川 。 工业上一般常把干
胡卢巴全草浸泡于酒精等有机溶剂中 , 用制成的配剂
给卷烟加香 。 西北师范学院植物所川采用溶剂萃取制
备的胡卢巴浸膏 ,能保持胡卢巴原有的浓郁香气 ,加人
烟草后 ,香气甜醇 、 持久稳定 、 膏香悦人 。 作者采用超
临界萃取 ( s FE )技术 仁’ , 4 〕对胡卢巴籽进行了萃取 、 香味
成分分析和卷烟加香加料试验 , 旨在探索天然烟用香
料的深加工方法 。
材料与方法
墓金项 目 : 国家烟草专卖 局基金 资助项 目 “ 超临界萃取烟用 天
然香精香料 ” ( 1 10 2 (Xx洲) 10 3 6 )一部分 。
作者简介 :胡军 ( 19 72 一 ) , 大专 , 郑州 烟草研究 院香精香料科技
开发中心工程师 , 主要从事烟用香精香料 的研究 。
收稿 日期 : 2 0 0 3 一 07 一 25 修 回日期 : 2 `刃 3 一 08 一 29
责任编辑 :刘立全
1
.
1 器材
胡卢巴籽和胡卢 巴配 (河南省周 口香料厂 ) ; 烟丝
(配方见表 1 ) ; 二氧化碳 (食品级 ,郑州酒精厂 ) 。
lL 超 临界 萃取 设 备 (航 天 部乌 江 机械 厂 ) ; HP
5 89 0 G C / 5 9 7 3 M S 联用仪 (美国安捷伦公司 ) ; 10 1 一 2 型
电热 恒 温 鼓 风 干 燥 箱 (上 海 跃 进 医 疗 器 械 厂 ) 和
2 l
Bs Zos 型电子天平 (0 .01 9 ,北京赛多利斯 )等 。
1
.
2 方法
1
.
2
.
1 超临界流体萃取
将胡卢巴籽粉碎 , 过 40 目筛 ,取一定量投人萃取
釜中 ,按图 l 所示流程在 50 ℃和一定压力下用超临界
c仇 连续萃取 1 一 l . s h ,直至分离釜不再分离出产物时
结束 。
7 0℃ , 保持 l m i n ,以 4 ℃ / m in 升到 2 8 0℃ ,保持 2 0 m i n ;进
样量 : 1 2之L ; 分流 比 : 4 0 : l 。
( 2 ) M S 条件 。 传输线温度 : 2 80 ℃ ; 离子化方式 :
EI ; 离子源温度 : 2 0 ℃ ; 离子化 能 : 70e ;V 倍增器 电压 :
17 0 0 V ; 四 极 杆 温 度 : 150 ℃ ; 质 量 扫 描 范 围 : 30 -
35 0 a m u
o
2 结果与讨论
胡卢巴
图 1 胡卢巴籽超临界流体萃取流程
1
.
2
.
2 加香与评吸
在胡卢巴籽的 S F E 产物 中加人一定量无水 乙醇 ,
常温下超声萃取 巧 m in ,过滤 ,得到 乙醇萃取液 。 将乙
醇萃取液和胡卢 巴配按一定的量 ( 0 . 5% )分别均匀喷
加到同一种叶组烟丝上 ,加毕 ,将加香烟丝于室温下密
封放置 4 h ,再于 140 ℃烘 4 m in , 自然冷却至室温 , 在温
度 20 ℃和相对湿度 60 % 条件下平衡 2h4 , (手工 )卷制
成烟支 ,挑选平均重量为 ( 0 . 85 土 0 . 02 )酬支的烟支 , 室
温下密封放置 1 个月 ,于温度 20 ℃和相对湿度 60 % 下
平衡 2h4 后 ,请郑州烟草研究院评吸委员会 (每次 5 人
以上 )评吸 。 评吸采用单支打分法 , 分别从卷烟的香气
质 、 香气量 、 谐调 、浓度 、 劲头 、 细腻 、 杂气 、刺激 、余味等
方面进行评价 。 对照为加人等量无水 乙醇 , 经过同种
处理的同种叶组烟丝卷制的卷烟 。
1
.
2
.
3 香味成分分析
取胡卢 巴 S FE 产物各 19 , 分别加人 1崛 无水 乙醇
和乙醚萃取 ,过滤 ,滤液直接进行 G C / M S 分析 。 同时 ,
取胡卢巴配若干 ,用乙醇稀释 ( 1 : 10 )后直接进行 G C /
M s 分析 。 采用 w il e y 2 75 图谱库检索法进行定性 ; 以乙
酸苯乙酷为内标 , 用峰面积归一化法进行定量 。 采用
的 G C / M S 条件为 :
( l ) G C 条件 。 色谱柱 : HP 一 5 ( 30 m x 0 . 2 5 m m 1 . d , x
0
.
25 拼m d . f . ) ;进样 口 温度 : 2 50 ℃ ;检测器 ( FI D )温度 :
25 0 ℃ ; 载气 : H e , o . s m L / im n ; 程序 升温 : 初始 温度
表 1 试验 叶组 配方
2
.
1 萃取压 力的影响
在萃取温度 ( 50 ℃ ) 不变的情况下 , 考察了不同萃
取压力对萃取产物得率的影响 。 结果 (表 2) 表明 : 在
温度一定的情况下 ,随着萃取压力的提高 ,萃取率也呈
上升趋势 。 但随着萃取压力的进一步升高 ,评吸感觉
烟气有些发闷 ,香气透发性不太好 ,刺激增大 , 细腻和
余味都变差 。 因此 ,确定超临界萃取烟用香料工艺条
件不能仅看萃取产物得率的大小或某种成分含量的多
少 ,还要看加香效果 。 根据萃取产物得率和加香评吸
结果综合考虑 ,确定胡卢巴籽的超临界萃取条件 : 萃取
温度 50 ℃ , 萃取压力 25 M P a 。
2
.
2 S FE 产物成分分析结果
胡卢巴 S F E 产物的主要成分见表 3 。 可 以看出 :
①所用的溶剂不同 , 被溶解的 S F E 产物的成分及其含
量亦不同 , 因而 , 其加香效 果也可能不 同 ; ②胡 卢巴
S F E 产物以高级脂肪酸 (亚油酸 、 油酸等 )和高级烷烃
为主 ,而胡卢 巴配则是以一些醇溶性的枯烯化合物为
主 ,这可能是厂家在生产胡卢巴配的时候 ,预先对胡卢
巴籽进行了烘焙发酵处理 , 使胡卢巴籽中的一些脂肪
酸类物质分解的结果 〔’卜③从胡卢 巴 sF E 产物还发现
了维生素 E ,这是普通天然香料产品中不存在的 。 这
是因为维生素 E 是一种 比较不稳定的化合物 , 易被氧
化 、分解 ,普通溶剂萃取 、 水蒸气蒸馏等方法都要加热
到很高温度 , 维生素 E 就会很快被分解 。 而超临界萃
取温度接近常温 ( 50 ℃ ) , 较适合萃取维生素 E 类的脂
溶性成分 。 维生素 E 是一种基本 营养素 , 作 为重要
的抗氧化剂 ,有清除 自由基和消除细胞 内脂褐素沉积
的作用 , 可防止机体细胞因氧化而被破坏 。 自由基是
表 2 萃取压力对 s此 产物得率①的影响
萃取压力 ( M aP ) 萃取时间 ( h) 得率 (% )
烟叶品种
大理 C 3 L
大理 B 3 F
大理 X 3 F
重庆 C 3 L
比例 ( % ) 烟叶品种
重庆 B 3 L
三明 C 3 F
内乡 C 3 F
内乡 XZ F
比例 ( % )
l 5
l 0
1
.
7 5
0
.
7 5
0
.
7 5
l
1 8 8
3
.
3 3
2
.
5 0
3
.
6 3
巧2053
10
l 0
注 : ①萃取 温 度 50 ℃ , 得率 二 (萃取 物质量 / 投料量 ) x0
,里,ù
10 %
卷烟烟气中一种重要的
有害物质 , 降低卷烟 烟
气 中自由基含量是烟草
行业关注的研究课题之
一 ,许 多研 究人员都在
从事其检测方法和降低
方 法 的研 究 。 我 们 发
现 ,在很 多中草药或香
料植 物果 实 和 种 子 的
S F E 产物中都含有一定
量的维 生素 E , 这 就为
通过加香加料方式降低
卷烟产品的自由基等有
害成分提供了一个可能
的方法 。
2
.
3 评吸结果
评 吸结 果 见 表 4o
由此可知 ,由胡卢巴 S EF
产物具有增加 烟香 、 减
少杂气 、 降低刺激 和谐
调烟气的作用 , 尤 其 以
2 “ ( 20 M aP )
、
3 “ ( 25 M几 )
效果最好 , 其加香效果
远优于普通胡卢 巴 配 ,
表明可能适量的高级脂
肪酸和高级烷烃对于增
加烟香 、 减少 杂气 和刺
激性有一定帮助 。
2
.
4 超 临界 革取产物
的溶解
由 于 胡 卢 巴 S F E
产物为桔黄色膏状 物 ,
难以均匀地添加到卷烟
中 ,故又用一些溶剂进
行了溶解试验 。 试验先
在 S FE 产物 中加 人一
定量的 乙 醇 , 然后超声
表 3 3 # S FE 产物的主要成分
序号 保留时间 成分 乙 醚萃取液
一 乙 醚萃取液
匹配度 含量 ( m岁 m L ) 匹配度 含量 ( m g/ m L )
乙苯
对二 甲苯
3 一 经基 一 环己 烯酮
十四酸
葱
十七烯
十九烷
9 一 十八碳烯酸
十六酸
花椒毒素
香柠檬烯
十七酸
二十一烷
植醇
十八酸
异茵芹灵
二十三烯
二十三烷
乙酸香茅酉旨
木兰醇
7 H 一 吠喃苯并毗喃 一 7 一 酮
二 十四烷
l
, 巧 一 十五烷二 醇
苯并菲
亚油酸丁酉旨
9
,
17 一 十八碳二烯醛
9
,
12
, 巧 一 十八碳三烯酸
甲酸 十九醇醋
二 十五烷
十六酸甘油酉旨
9
,
17 一 十八碳二烯醇
二十七烷
丙酸香茅酉旨
乙 酸香叶酉旨
角鳖烯
二十烷醇
17 一 三十五烯
二十九烷
茄尼醇
3 一 乙烯 基环辛烯
y 一 V e
三十一烷
胆街烯 醇
V e
麦角街醇
y 一 谷街醇
豆 街二烯醇
马兜铃酮
新植二烯
0
.
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.
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.
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0
.
0 3 4 8
0
.
0 2 7 4
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.
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0
.
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0
.
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0
.
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0 0 3 3 5
0
.
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0
.
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.
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.
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.
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0
.
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一160295384413697125834020573268730145引478012396213456798101234巧86579犯3684012
注 : ① “ 一 ” 表示未检测到 。
萃取 ,过滤 ,最后得到澄清均一乙 醇萃取液 , 基本上解
决了胡卢巴 S F E 产物的溶解 问题 , 避免了一些蜡质和
色素对加香效果的影 响 。 由胡卢 巴 S F E 产物的 乙醇
萃取液和乙醚萃取液的 G c / M S 分析结果 (表 3) 可 以
看出 , 由胡卢巴 S F E 产物的乙醇萃取液的主要成分和
乙醚萃取液的基本一致 , 只是其乙醇萃取液中一些高
级脂肪酸和高级烷烃的含量低于乙醚萃取液 。
表 4 胡卢巴 籽 S FE 萃取物的加香效果
卷烟样品 香气质 香气量 谐调 浓度 劲头 细腻 杂气 刺激 余味
l # 0 + 0 + 0 + + + 0
2 # 0 + 0 + 0 + + + +
3 # 0 + + + 0 + + + +
4 # 0 + 0 + 0 + + 0 0
胡卢巴配 0 + 0 + 0 0 0 + 0
注 : “ + ” 表示比空白有改善 ; “ 0’ 表示与空白相比改善不明显 ; “ 一 ”
表示比空白差。 (下转第 3 0 页 )
2 3
. N N N口 NA T圈 N NK口 NA B
1 0。 叶片 主脉 叶片 主脉 叶片 主脉
岁 8 0
妇
余 6 0冲友 4 0年
0 2
0非转化株 低转化株 高转化株
图 ` 转化株和非转化株烟叶叶片和主脉 S TA N的组成比例
3结语
烟草群体中一些烟株由于基因突变具有烟碱去甲
基的能力 ,导致调制后烟叶烟碱含量降低 , 降烟碱含量
异常增高 ,进而对烟叶化学成分 的组成和含量造成重
要影响川 。 本试验结果表明 , 随着烟碱转化程度的提
高和降烟碱含量的增加 , 叶片和主脉的麦斯明含量和
N NN 含量显著增加 , 由于二者分别对烟叶的香味品质
和有害性有明显的负面影响 , 因此 ,烟草群体中烟碱转
化株的出现和积累对烟叶品质和可用性的提高极为不
利 ,在烟草育种 、 良种繁育和烟草生产中有效地鉴别和
去除转化株 ,净化烟草群体 ,优化生物碱等化学成分的
组成是实现烟叶增质减害的重要途径 。
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通过上述试验确定的胡卢巴籽的超临界萃取条件
为 : 萃取温度 50 ℃ ,萃取压力 25 M aP 。 在此条件下得到
的萃取产物的加香效果较好 。
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