烟草废弃物综合利用：产地烟草花蕾精油成分分析

2023-10-28 理论教育版权反馈

【摘要】：不同产地烟草花蕾精油主要挥发性成分如表5-16所示。其中，烃类化合物在4种产地的烟草花蕾精油中的含量最高。在这几种杂环类香味物质中，吲哚、2-正戊基呋喃和烟碱是4种产地烟草花蕾精油的共有香味成分；2，4-二甲基吡啶为重庆奉节烟草花蕾精油的独有香味成分。

（1）样品制备取1mL制备好的精油用二氯甲烷溶解，加入无水硫酸钠过夜，除去水分后，将样品浓缩，过0.22μm滤膜后移入色谱瓶，4℃低温密封保存，上样。

（2）GC/MS分析条件

色谱柱：HP-5MS（60m × 0.25mm i.d.× 0.25μm d.f.）色谱柱。

进样口温度：280℃。

进样量：1μL。

分流比：10∶1。

载气：氦气。

升温程序：起始温度50℃保持2min，以8℃/min升至200℃，再以2℃/min升至280℃保持10min。

传输线温度：280℃。

EI源电子能量：70eV。

电子倍增器电压：1600V。

质量扫描范围：30～500amu。

离子源温度：230℃。

四极杆温度：150℃。

（3）数据分析运用计算机检索并与nist11谱库的标准质谱图对照，结合有关文献，选取匹配度≥80的物质，确认挥发性物质的各个化学成分，采用峰面积归一法测定各种成分的相对含量。

不同产地烟草花蕾精油主要挥发性成分如表5-16所示。

表5-16 不同产地烟草花蕾精油主要挥发性成分

续表(www.chuimin.cn)

续表

对表5-16进行分析可知，烟草花蕾精油的挥发性成分种类多样，4种不同产地的烟草花蕾精油共检出挥发性成分62种，其中，醇类挥发性成分共有8种，杂环类挥发性成分共有6种，醛酮类化合物共有11种，不饱和烃类（炔烃和烯烃）共有15种，酯类和酸类挥发性成分共有9种，萜类挥发性成分共有2种，饱和烃类化合物（烷烃）共有11种，其中重庆奉节共含有40种挥发性成分，贵州正安含有38种挥发性成分，广西贺州的挥发性成分有42种，云南文山的挥发性成分有51种。

表5-16给出了4种不同产地烟草花蕾精油的挥发性成分的相对含量，对4种不同产地的烟花精油挥发性成分进行分析可知，重庆奉节、贵州正安、广西贺州、云南文山的醇类化合物种类分别有3、6、5和4种，其含量分别为3.02%、13.34%、10.40%和2.61%，杂环类化合物的种类分别有6、4、5和4种，其含量分别为2.42%、2.46%、5.94%和5.59%，醛酮类化合物的种类各有7种，其含量分别为4.07%、2.42%、4.95%和4.42%，不饱和烃类化合物（炔烃和烯烃）的种类分别有8、8、6和13种，其含量分别为33.42%、10.10%、0.95%和16.81%，酯类和酸类化合物的种类分别有3、3、8和6种，其含量分别为0.75%、5.89%、9.47%和3.25%，萜类化合物的种类均含2种，其含量分别为7.79%、17.12%、24.02%和17.09%，饱和烃类化合物的种类分别有11、8、9和8种，其含量分别为7.92%、6.69%、3.25%和2.95%。其中，烃类化合物（包括饱和烃和不饱和烃类化合物）在4种产地的烟草花蕾精油中的含量最高。这些化合物中，大多数挥发性成分都具有一定的香气，因而使4种不同产地的烟草花蕾精油的香味有所差别。同时，除了饱和烃类化合物，这些挥发性成分均含有不同程度的不饱和的C═C或者C≡C、羟基、羰基、羧基等，这些功能基团都具有一定的还原能力，从而使精油具备一定的抑菌和抗氧化能力。

由表5-16可知，4种产地的烟草花蕾精油共检测出醇类挥发性成分共有8种，分别为苯乙醇、马鞭草烯醇、柏木脑、植醇、胡萝卜次醇、4-（2，6，6-三甲基环己烯基-1-基）-3-丁烯-2-醇、香叶基香叶醇、金合欢醇。在这8中醇类物质中，苯乙醇是调和玫瑰香型不可或缺的主要香料；马鞭草烯醇具有特征的马鞭草样香气；柏木脑常在檀香、木香等香型的香精中作为定香剂；胡萝卜次醇是胡萝卜籽中含有的一种香味成分，其结构与叶黄素相似，是烟草香味成分的前体物质；4-（2，6，6-三甲基环己烯基-1-基）-3-丁烯-2-醇天然存在于葡萄和草莓中，具有甜的花香和香脂暖香气；金合欢醇具有铃兰、菩提花等的气息，在多种香精香料中起增强甜花香的作用。在这几种醇类物质中，苯乙醇和植醇为4种产地烟草花蕾精油的共有成分；马鞭草烯醇为重庆奉节烟草花蕾精油的独有香味成分，4-（2，6，6-三甲基环己烯基-1-基）-3-丁烯-2-醇和金合欢醇为贵州正安烟草花蕾精油的独有香味成分。

4种产地的烟草花蕾精油共检出杂环类挥发性成分共有6种，分别为糠醇、2，4-二甲基吡啶、吲哚、2-正戊基呋喃、2-甲基-3-（3-甲基-丁-2-烯基）-2-（4-甲基戊-3-烯基）-氧杂环丁烷、烟碱。其中糠醇具有焦糖香，是配制焦糖香香型的主要原料；2，4-二甲基吡啶呈胡椒气味；低浓度的吲哚呈茉莉花香气，常与甲基吲哚共用，来模拟人造灵猫香，在烟气中能够起到增加白肋烟特征香的作用；2-正戊基呋喃具有类似蔬菜的青草香；烟碱是烟草中重要的香味成分，对卷烟的吃味具有重要影响。在这几种杂环类香味物质中，吲哚、2-正戊基呋喃和烟碱是4种产地烟草花蕾精油的共有香味成分；2，4-二甲基吡啶为重庆奉节烟草花蕾精油的独有香味成分。

4种产地的烟草花蕾精油共检出醛酮类挥发性成分共有11种，分别为苯甲醛、苯乙醛、壬醛、β-大马士酮、β-紫罗酮、反式-3-丙基二环[2.2.1]庚-5-烯-2-羧醛、巨豆三烯酮、肉豆蔻醛、植酮、姜酮、2，6，6-三甲基-1-环己烯基-1-丙醛。其中苯甲醇具有类似苦杏仁的香味；苯乙醇呈强烈的风信子香气；壬醛具有尖锐的蜜蜡花香气；β-大马士酮呈柚子、覆盆子等果香香味；β-紫罗酮是β-胡萝卜素的降解产物，具有柏木、覆盆子香气；巨豆三烯酮具有4种同分异构体，是胡萝卜素的降解产物，赋予烟草甘甜的香气特征，能够改善烟香，使烟气柔和等作用；姜酮具有强烈的类似姜的辛辣及刺激性气味。在这几种醛酮类挥发性成分中，苯甲醛、苯乙醛、β-大马士酮和植酮为4种产地烟草花蕾精油的共有香味成分；姜酮为重庆奉节烟草花蕾精油的独有香味成分，壬醛和姜酮为贵州正安烟草花蕾精油的独有香味成分；巨豆三烯酮为广西贺州烟草花蕾精油独有的香味成分。

4种产地的烟草花蕾精油共检出不饱和烃类挥发性成分共有15种，分别为2，2-二甲基-3-庚炔、双戊烯、1-石竹烯、黏蒿三烯、α-法呢烯、氧化石竹烯、（1R）-（+）-异柠檬烯、（3R-反式）-4-乙烯基-4-甲基-3-（1-甲基乙烯基）-1-（1-甲基乙基）-环己烯、西柏烯、反式石竹烯、β-榄香烯、（+）-喇叭烯、反式-5-甲基-3-（1-甲基乙烯基）-环己烯、间-薄荷-4，8-二烯、（1R）-（+）-反式-异柠檬烯。其中，1-石竹烯具有温和的丁香香气；黏蒿三烯具有类似茼蒿的清香香气；α-法呢烯具有清香、花香并伴有香脂香气；（1R）-（+）-异柠檬烯和（1R）-（+）-反式-异柠檬烯具有类似柠檬的香气；西柏烯自身具有微弱的木香，但其降解后可使卷烟呈现可可样的香气，使烟气丰满；反式石竹烯具有温和的丁香香气；间-薄荷-4，8-二烯具有清新的薄荷香气。在这些香味成分中，西柏烯、（1R）-（+）-异柠檬烯和（1R）-（+）-反式-异柠檬烯是4种不同产地烟草花蕾精油的共有香味成分；双戊烯是重庆奉节烟草花蕾精油的独有香味成分；反式-5-甲基-3-（1-甲基乙烯基）-环己烯是贵州正安烟草花蕾精油的独有香味成分；2，2-二甲基-3-庚炔是云南文山烟草花蕾精油独有的香味成分。

4种产地的烟草花蕾精油共检出酯类和酸类挥发性成分共有9种，分别为γ-戊内酯、二氢猕猴桃内酯、邻苯二甲酸二异丁酯、棕榈酸甲酯、棕榈酸、亚油酸甲酯、亚油酸、己二酸二（2-乙基己）酯、邻苯二甲酸二（2-乙基己）酯。其中，γ-戊内酯具有香兰素和椰子香味，呈暖甜草药味；二氢猕猴桃内酯是类胡萝卜素的降解产物，具有猕猴桃样的清香和果香。其余几种酸类和酯类物质，虽然不具有香味，但是可以柔和烟气，是香味物质的载体。在这几种酸类和酯类物质中，棕榈酸甲酯是4种不同产地烟草花蕾精油的共有香味成分；γ-戊内酯是广西贺州烟草花蕾精油的独有香味成分。

4种产地的烟草花蕾精油共检出萜类挥发性成分共有两种，为黑松醇和β-4，8，13-杜法三烯-1，3-二醇，且为共有香味成分。这两种物质是烟草的重要香味成分，主要存在于烟叶和烟气中。

4种产地的烟草花蕾精油共检出饱和烃类挥发性成分共有11种，这些饱和烃类化合物对烟草花蕾精油的香味不产生影响，但是添加在卷烟中燃烧时，会产生焦煳味，同时影响烟气的pH。高含量的饱和烃类化合物会使卷烟烟气的pH降低，使烟气偏酸性。

由5.2烟草花蕾精油的抑菌、抗氧化性能研究可知，四种产地的精油对细菌均有一定的抑菌性，其抑菌能力大小依次为云南文山＞广西贺州＞重庆奉节＞贵州正安。四种产地烟草花蕾精油对真菌的细菌效果无明显差异，抑菌效果较差，尤其对毛霉的抑菌效果最差。抗氧化试验中，四种产地的烟草花蕾精油均具有一定的抗氧化能力，基本上呈现出抗氧化能力随着浓度的升高而增强的趋势。其中，贵州正安烟草花蕾精油清除·DPPH和还原能力测定的试验效果最好，重庆奉节烟草花蕾精油清除·OH的效果最好，广西贺州烟草花蕾精油清除O^2-的效果最好。

结合表5-16所示，4种不同产地烟草花蕾精油的挥发性成分可知，烟草花蕾精油中含有多种具有抑菌抗氧化能力的香味成分。其中，植醇为一链形二萜类含氧化合物，是一个不饱和的一级醇，黑松醇和β-4，8，13-杜法三烯-1，3-二醇均为萜烯类化合物，具有一定的抗氧、抗肿瘤作用。香叶基香叶醇是萜类、胡萝卜素、甾醇等多种具有生理活性的前提物质，也是辅酶Q_n（Ⅰ）、维生素K₂的有机合成中间体。同时，香叶基香叶醇本身也具有杀菌、抗病毒、抗肿瘤等作用。另外，香叶基香叶醇对溃疡、血栓、动脉粥样硬化等具有治疗作用。吲哚是一种天然的生物碱，具有抗菌、抗肿瘤和抗病毒等生理活性，是茚甲新（抗炎药物）、心得乐（血管舒张药物）等药物的主要成分。烟碱是N胆碱受体激动药的代表，对N₁和N₂受体及中枢神经系统均可起作用。氧化石竹烯具有清热解毒、消炎等功效，同时是短期治疗甲霉菌病的抗真菌剂。反式石竹烯是一种双环倍半萜类化合物，具有抗细菌等作用。正是由于这些抗菌物质的存在，使得烟草花蕾精油具有一定的抗菌作用。

结合表5-16可知，烟草花蕾精油中含有大量的醇类、醛酮类、不饱和烃类、酸类和酯类、萜类化合物，其中醇类化合物中含有—OH基，醛酮类化合物中含有C═O基，不饱和烃类中含有C═C和C≡C，酸类和酯类化合物中含有—COOR基，萜类化合物中含有以异戊二烯为单位的倍数的烃类及其含氧衍生物，具有大量的不饱和键。这些官能团的存在，使得精油能够与—OH、超氧阴离子等发生反应，从而使精油具有一定的抗氧化作用。

烟草废弃物综合利用：产地烟草花蕾精油成分分析

相关推荐