朱明明，伍锦鸣，赵谋明，卓浩廉，唐 胜，郭 文，赵强忠，*

（1.华南理工大学轻工与食品学院，广东广州510640；2.广东中烟工业有限责任公司，广东广州510610）

以云烟87为主的烟末乙醇抽提物风味成分的气相色谱-质谱法分离鉴定

朱明明1，伍锦鸣2，赵谋明1，卓浩廉2，唐 胜1，郭 文2，赵强忠1，*

（1.华南理工大学轻工与食品学院，广东广州510640；2.广东中烟工业有限责任公司，广东广州510610）

利用不同浓度乙醇浸提一种以云烟87为主的烟末，制备出5种烟末抽提物，经同时蒸馏萃取，结合气相色谱-质谱法（GC-MS）分析，比较了5种烟末抽提物的风味物质。结果表明：对烟草风味有重要贡献的物质（3-甲基丁醛、4-氧化二氢-α-紫罗兰酮、金合欢醇及棕榈油酸等）在烟末的乙醇抽提物中均被检出，而在烟草水提物中未被检出。说明乙醇能促使重要的风味物质溶出，而60%乙醇浸提烟末，得到的酮类、醛类、酯类和醇类含量丰富，是理想的烟草香料的来源。

烟末，乙醇，气相色谱-质谱联用，风味物质

中国是烟草种植和生产大国，每年烟叶产量有约200～250万t，有50万t左右的烟叶、烟末等不能用于卷烟生产而作为下脚料被废弃[1]，然而烟末中含有丰富的风味物质，具有高值化利用价值，对于烟草香料的开发具有重要作用。按致香基团的不同，把烟草香气成分分为酸类、醇类、酮类、醛类、酯类、内酯类、酚类、氮杂环类、呋喃类、酰胺类、醚类及烃类[2-5]。目前，利用乙醇制备烟末抽提物（用以增加烟草风味）的研究鲜见报道。乙醇具有安全性高、易回收等特点，并且对极性和非极性成分均有较好的溶解性。一定浓度的乙醇能促使酮类（清甜香和花香，利于香气质和香气量的提高）、醛类（优美的香气，对烟草香味有增强作用）、酯类（清甜而成熟的果香，能掩盖焦苦气息，改善烟气吸味，抽吸时往往有回甜感，产生令人十分愉快的香气）、醇类（香气清新怡人、格调高雅、香气细腻、有清甜的花香、果香特征）[6]及其他风味物质溶出。本文制备了5种烟末乙醇抽提物，并比较了这5种样品风味成分的异同，确定了最佳的用以制备烟草抽提物的乙醇浸提浓度，为烟末制备烟草香料改善烟草的风味提供理论和方法指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

以云烟87为主的烟末 由广东省中烟公司提供，粉碎，过80目筛；无水乙醇、二氯甲烷、无水硫酸钠等其他试剂 均为分析纯。

同时蒸馏萃取装置（Simultaneous Distillation-Extraction，简称SDE） 定制；RE-52AA型旋转蒸发器 上海亚荣生化仪器厂；HHW-21CO-6W型电热恒温水浴锅 上海福玛实验设备有限公司；GL-21M高速冷冻离心机 长沙湘仪离心机仪器有限公司；气相色谱-质谱联用仪 美国Thermo公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理 参考本实验室已经优化成熟的工艺条件。准确称取样品20g，置于250mL锥形瓶中，加入不同（0%、20%、40%、60%、80%）的乙醇溶液200mL回流提取2h，离心，过滤，收集提取液。分别将各提取液用旋转蒸发器浓缩至20mL左右。将浓缩液分别编号为：1（0乙醇抽提物）、2（20%乙醇抽提物）、3（40%乙醇抽提物）、4（60%乙醇抽提物）、5（80%乙醇抽提物）。

1.2.2 风味物质的提取 将抽提物置于500mL烧瓶中，加水至200mL，取萃取液二氯甲烷50mL置于100mL烧瓶中，分别连接在SDE装置上。250mL烧瓶用可调电炉加热至沸腾，100mL烧瓶用60℃恒温水浴加热，接通循环冷却水，同时蒸馏萃取2.5h。萃取液加无水硫酸钠10g干燥，澄清萃取液浓缩到1mL左右，过0.45μm有机膜，取样，GC-MS联机分析检测。

1.2.3 色谱-质谱条件 色谱条件：色谱柱：Tr-5ms弹性石英毛细管（30m×0.25mm×0.25μm）；载气：高纯氦气；载气流量：1.0mL/min；进样量：2μL；进样口温度：250℃；分流比：10∶1；程序升温：起始温度40℃，保持1min，以4℃/min升至250℃，保持20min。

质谱条件：电子轰击（EI）离子源：电子能量70eV；离子源温度：250℃；传输线温度：270℃；质量范围：m/z 35～500amu。美国NIST 05谱库。

2 结果与讨论

2.1 GC-MS鉴定结果

由表1可知，所鉴定样品的风味物质的种类分别是36、40、44、50、53种。从所鉴定出的化合物种类可知，酮类化合物最多，醇、酯、醛及杂环化合物次之；由所鉴定出的化合物相对含量可知，酮类是不同浓度乙醇浸提中相对含量最高的化合物种类，而醛类、酯类仅次于酮类。其中新植二烯、糠醛、茄酮、β-大马烯酮、巨豆三烯酮B、巨豆三烯酮D、苯乙醛、紫苏葶、糠醇等风味物质含量较高。

2.2 烟末乙醇抽提物风味成分比较

见表1。

2.2.1 乙醇浓度对酮类物质溶出的影响 实验共检出15种酮，不同烟末乙醇抽提物分别鉴定出12、12、12、13、15种酮类化合物。此外，2-羟基-5-甲基苯乙酮（烟草重要的风味物质之一）在4号样品首次被检出，相对含量高于5号样品；4-氧化二氢-α-紫罗兰酮（有果香和青香，明显增进烟草的香吃味[3]）在5号样品被检出；茄酮、β-大马烯酮、巨豆三烯酮、香叶基丙酮和法尼基丙酮等化合物是烟草中关键风味物质，对烟草的香气值和香气量有重要作用[7]。茄酮、巨豆三烯酮均是3、4号样品含量相对较高；香叶基丙酮和法尼基丙酮含量4号样品最高；茄酮和β-大马烯酮受乙醇极性影响较大，5号样品均降到较低含量。茄酮是西柏二三烯二醇的降解产物，其能除杂增香增劲头，对增加烟味的协调性有明显作用；巨豆三烯酮、香叶基丙酮、法尼基丙酮和β-大马烯酮是叶黄素和胡萝卜素的降解产物，赋予烟草木香、花香、果香和甜的香味[3，8]。

2.2.2 乙醇浓度对醛类物质溶出的影响 实验共检出7种醛，不同烟末乙醇抽提物分别鉴定出5、5、6、7、7种醛类化合物，3-甲基丁醛在4号样品首次被检出，相对含量高于5号样品。糠醛是棕色化产物，苯乙醛、3-甲基丁醛及5-甲基-2-呋喃甲醛是苯丙氨酸和木质素的代谢产物[3，8]。这些醛类是烟草很重要的香味物质。

2.2.3 乙醇浓度对酯类物质溶出的影响 实验共检出10种酯，不同烟末乙醇抽提物分别鉴定出6、8、9、9、10种酯类化合物，乙酸异胡薄荷酯（木香、果酱香气和薄荷味道）、乙酸香柏酯（类似柏木、香根的香气）[9]和乙酸香叶基芳樟酯等化合物均在乙醇抽提物中检出，可能是一些酸类与乙醇反应生成的挥发性酯，酯对烟草香气具有明显的香味[3]。

2.2.4 乙醇浓度对醇类物质溶出的影响 实验共检出13种醇，不同烟末乙醇抽提物分别鉴定出8、9、11、13、13种醇类化合物，乙醇浓度提高，醇类化合物的种类逐渐增加，对羟基苄醇、金合欢醇均在4号样品首次被检出。橙花叔醇是类西柏烷类的降解产物，具有青香、花香及温和的苹果味道，是香料烟中重要的香味物质；金合欢醇是重要的天然香料成分和药物活性成分之一，由橙花叔醇异构化转化而来的，有弱的柑橘、白柠檬香气和味道[3，10]。醇类化合物有许多重要的致香成分，苯甲醇、苯乙醇及芳樟醇为苯丙氨酸的代谢产物，糠醇是糖-氨基酸复合物通过美拉德反应形成的[11]，苯甲醇2号样含量最高，而苯乙醇、芳樟醇分别在2、3号样品含量最高。

高级脂肪酸可以调节烟草的酸碱度，使烟气吸味平和，在增加烟气浓度和影响烟气香气方面起平衡作用[12]，实验共检出1种酸，首次在4号样品中检出，棕榈油酸有温和的脂肪香气和味道，乙醇处理后被检出的吡咯等是杂环化合物中烟草重要的香气成分，具有温和的动物香气，低浓度时有茉莉花香的味道[9]。

不同乙醇浓度浸提后，新植二烯含量都是较高的，它是烟草中含量最高的成分，也是烟草中重要的香味成分，是叶绿素的降解产物；有研究结果表明，新植二烯总量较高有利于清香与焦香协调[13]。

酮类、醛类、酯类和醇类对烟草的香味起主导作用，随着乙醇浓度的增加，四类物质含量逐渐增加（乙醇浓度60%达到最大值为71.11%），而后开始下降，60%乙醇抽提物中鉴定出50种风味物质，其中茄酮、巨豆三烯酮、香叶基丙酮和法尼基丙酮等关键酮类含量较高，此外，2-羟基-5-甲基苯乙酮、3-甲基丁醛、金合欢醇等重要风味物质被检出，烟草中少见的重要风味物质棕榈油酸被检出，综合考虑，用60%的乙醇制备的烟末抽提物风味最佳。

3 结论

利用不同浓度乙醇浸提烟末，制备了5种烟末抽提物，经同时蒸馏萃取，结合GC-MS分析，检测这5种烟末抽提物的风味物质种类及含量变化规律：

3.1 所鉴定5种烟末抽提物的风味物质的种类分别是36、40、44、50、53种，其中酮类化合物种类最多，醇、酯、醛及杂环化合物次之；酮类是不同浓度乙醇浸提中相对含量最高的化合物种类，而醛类、酯类仅次于酮类。

3.2 酮类、醛类、酯类和醇类对烟草的香味起主导作用，乙醇浓度为60%时，四类物质含量达到最大值为71.11%。60%乙醇抽提物中鉴定出50种风味物质，其中茄酮、巨豆三烯酮、香叶基丙酮和法尼基丙酮等关键酮类含量较高，此外，2-羟基-5-甲基苯乙酮、3-甲基丁醛、金合欢醇等重要风味物质被检出，烟草中少见的重要风味物质棕榈油酸被检出。

综上所述，60%乙醇浸提烟末，得到的烟草抽提物中酮类、醛类、酯类和醇类含量丰富，是理想的烟草香料的来源。

[1]董占能，白聚川，张皓东.烟草废弃物资源化[J].中国烟学，2008，29（1）：39-42.

[2]景延秋，宫长荣，张月华.烟草香味物质分析研究进展[J].中国烟草科学，2005（2）：44-48.

[3]史宏志，刘国顺.烟草香味学[M].北京：中国农业出版社，1998.

[4]Stephen B Stanfill，David L.Ashley Solid，Phase microextraction of alkenylbenzenes and other flavorrelated compounds from tobacco for analysis by selected ionmonitoring gas chromatography-mass spectrometry[J].Journal of Chromatography A，1999，858：79-89.

[5]Hayato Hasebe，Shizuo Suhara.The quality estimation of different tobacco types examined by headspace vapor[C].In：Papers Presented at the Joint Meeting of Smoke and Technology Groups of CORESTA，England，1998：281-288.

[6]黄静文，段焰青，杨金奎，等.烟叶主要致香成分和烟叶等级以及醇化时间的对比分析[J].江西农业大学学报，2010，32（3）：440-445.

[7]武雪萍，钟秀明，秦艳青，等.不同种类饼肥与化肥配施对烟叶香气质量的影响[J].中国农业科学，2006，39（6）：1196-1201.

[8]赵铭钦，李晓强，韩静，等.不同基因型烤烟中性致香物质含量的研究[J].中国烟草学报，2008，14（3）：46-50.

[9]孙宝国，何坚.香精概论[M].北京：化学工业出版社，2006.

[10]赵振东，陈风雨，毕良武，等.催化剂对橙花叔醇异构化反应影响的研究[J].林产化学与工业，2005，25：109-112.

[11]邵岩，方敦煌，邓建华，等.云南与津巴布韦烤烟致香物质含量差异研究[J].食品科学，2007，23（8）：70-74.

[12]周昆，周清明，胡晓兰.烤烟香气物质研究进展[J].中国烟草科学，2008，29（2）：58-61.

[13]牟定荣，王晓辉，谭国治.挥发性香质分析在工序工艺质量评价中的应用[C].云南省烟草学会2007-2008年度学术年会论文集.2008.

Identification of flavor components from ethanol extracts of tobacco powder rich in Yun Yan 87 by GC-MS

ZHU Ming-ming1，WU Jin-ming2，ZHAO Mou-ming1，ZHUO Hao-lian2，TANG Sheng1，GUO Wen2，ZHAO Qiang-zhong1，*
（1.College of Light Industry and Food，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China；2.China Tobacco Guangdong Industrial Co.，Ltd.，Guangzhou 510610，China）

Using different concentration ethanol to extract tobacco powder which was mainly of Yun Yan 87. Flavour compounds were extracted from 5 kinds of different extraction in simultaneous distillation-extraction and analyzed by using gas chromatography-mass spectrometry.The results showed that：substances（3-A butyraldehyde，4-dihydro-α-oxidation of ionone，farnesol and palm oil acid）which played an important role in tobacco flavor were detected in ethanol extraction，but not in tobacco water extraction.Ethanol promoted the dissolution of important flavor compounds.In 60%ethanol extraction，the content of ketones，aldehydes，esters and alcohols were abundant，which was the ideal source of tobacco flavor.

tobacco powder；ethanol；GC-MS；flavor components

TS49

A

1002-0306（2012）05-0314-04

2011－04－11 *通讯联系人

朱明明（1987-），女，硕士研究生，研究方向：食品生物技术。

广东中烟工业公司科技项目（05XM-QK[2010]013）。