蝶豆花净油挥发性香气成分分析及卷烟加香应用
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摘要 [目的]开发新的烟用天然植物香料产品。[方法]采用超临界CO2萃取法制备蝶豆花净油，运用GC/MS法分析蝶豆花净油中的挥发性成分，并进行卷烟加香试验和感官评价。[结果]蝶豆花净油中主要挥发性成分有57种，包括棕榈酸乙酯、棕榈酸甲酯、植酮、亚油酸乙酯、亚油酸甲酯、硬脂酸乙酯、新植二烯等。[结论]蝶豆花净油可用于卷烟加香，可以提质增香，修饰烟气，降低刺激性，改善余味，提升卷烟抽吸品质。
关键词 蝶豆花;超临界萃取;挥发性成分;卷烟;香精香料
中图分类号 TS264.3文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2019）10-0163-04
Abstract [Objective] The research aimed to develop new natural plant fragrance products for tobacco.[Method]The absolute oil from Clitoria ternatea flower was obtained by CO2 supercritical extraction method，the volatile components in Clitoria ternatea flower absolute oil were analyzed by GC/MS method，and the cigarette flavoring test and sensory evaluation were carried out.[Result]There were 57 main volatile components in the absolute oil，including ethyl palmitate，methyl palmitate，phytonone，ethyl linoleate，methyl linoleate，ethyl stearate，and Neophytadiene ，etc.[Conclusion]Clitoria ternatea flower absolute oil can be used for cigarette flavoring，which can enhance the aroma，modify the smooth of smoke，reduce the irritation，improve the aftertaste and improve the sensory quality of the cigarette.
Key words Clitoria ternatea flower;Supercritical extraction;Volatile component;Cigarette;Flavor and fragrance
蝶豆（Clitoria ternatea L.）属豆科（Leguminosae）蝶形花亚科（Papilionoideae）蝶豆属（Clitoria），别名为蓝花豆、蝴蝶花豆、蓝蝴蝶，原产地印度、印度尼西亚，现世界上热带和亚热带地区有栽培[1-4]。蝶豆的花朵富含花青素，具有丰富的维他命A、C和E。在印度，传统的阿育吠陀医学（Ayurvedic medicine）已将蝶豆花用于一个增强记忆、促进智力、抗应激、抗焦虑、抗抑郁的药，具有抗惊厥、镇静、安神的性能，被认为是一种良好的脑补品，并且对蝶豆花的长期使用和科学研究已将这些功效与现代意义得到确认[5-6]。蝶豆花中富含广泛的次级代谢产物[7]，包括13种花青素[8-9]、黄酮醇、糖苷和其他酚类化合物[10]。酚类化合物具有强大的抗氧化活性，被视为最有希望的自由基病理治疗药物[11]。蝶豆花抗氧化活性的存在表明蝶豆花有可能成为天然抗氧化剂的替代来源。而且有报道称黄酮类、花青素等物质对卷烟抽吸品质有一定改善[12]。因此，蝶豆花有相当高的经济价值和研究意义。但是，这些对于蝶豆花的研究通常都是在对蝶豆花次生代谢产物研究以及在药物开发上运用，国内外对蝶豆花提取物运用在卷烟上鲜见报道，在卷烟中的应用价值几乎未得到开发。很多植物因其本身可能含有的有益成分和具有的特殊香味、香气成分，为特色植物和烟草的有机结合提供了契机[13]。笔者为开发新的天然烟用香料资源，利用气相色谱-质谱（GC/MS）技术分析蝶豆花净油中的主要香味成分，并进行卷烟加香试验。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 試验材料。试验所用材料蝶豆花采自泰国曼谷，经鉴定为蝶豆属植物蝶豆花。样品自然晾干，密封，于干燥阴凉处存放备用。所用烟丝为2016年云南、湖南、山东的初烤烟叶样品，等级均为C3F。
1.1.2 主要试剂。
CO2（纯度99.5%，昆明梅塞尔公司）;95%乙醇（V/V，食品级，云南汕滇药业有限公司）;无水硫酸钠（AR，广东汕头市西陇化工厂）;二氯甲烷（AR，天津市博迪化工有限公司）。
1.1.3 主要仪器。
HA211-50-06超临界流体萃取装置（江苏省南通市海安超临界萃取有限公司）;Agilent 6890N/5975气相色谱-质谱联用仪（美国安捷伦公司）;HXC576血液冷藏箱（青岛海尔特种电器有限公司）;电子天平（上海梅特勒-托利多仪器有限公司）;粉碎机（NK-505，中山市龙的电器实业有限公司）;BUCHIR-3000型旋转蒸发仪（瑞士BUCHI公司）;SHZ-D（Ⅲ）循环水式真空泵（巩义市予华仪器有限责任公司）。
1.2 方法
1.2.1 蝶豆花净油的超临界CO2萃取[14-15]。
干燥蝶豆花粉碎后过40目筛，称取5 000 g并将其置于萃取釜中，夹带溶剂为100 g 95%乙醇（V/V），设定萃取温度，温度稳定后通入CO2气体，萃取压力20 MPa，萃取温度45 ℃，CO2流量25 kg/h，萃取时间3.0 h。萃取结束后收集分离釜中的萃取物，使用旋转蒸发仪减压蒸馏，所得物即为蝶豆花净油。 1.2.2 蝶豆花凈油的GC/MS分析。
1.2.2.1 色谱条件。色谱柱：TR-5MS（60 m×0.25 mm×0.25 μm），载气：氦气（99.999%），进样量1 mL，分流比：15∶1;柱流速：恒流0.8 mL/min;程序升温：初始温度80 ℃，保持2 min，以3 ℃/min的速率升至 240 ℃，保持30 min。传输线温度250 ℃;进样口温度250 ℃。
1.2.2.2 质谱条件。EI能量70 eV，溶剂延迟6 min，扫描离子范围50～650 amu;定性分析：采用NIST08质谱谱库检索;定量分析：采用归一化法。
1.2.3 蝶豆花净油的卷烟加香试验。
将所得到的蝶豆花净油用95%乙醇稀释至1%（质量分数），再取3种单料烟丝各50 g若干份，按烟丝质量的一定比例（设定0.02%、0.04%、0.06%、0.08%）均匀喷加在烟丝上，放置4 h后，将烟丝卷制成烟支，放入（22±1） ℃、（60±2）%的恒温恒湿箱中平衡48 h。由专业评吸小组成员进行评价，空白对照组为施加相同量95%乙醇的烟支。
1.2.4 蝶豆花净油的卷烟评价方法[16]。利用卷烟加香方法将蝶豆花净油添加于单料烟丝中制成卷烟，对香气量、香气质、浓度、杂气、劲头、刺激性、余味、燃烧性、灰色9个指标进行感官评定，评语为很好、好、较好、稍好、中、稍差、较差、差8个等级。
2 结果与分析
2.1 蝶豆花净油的主要成分
对蝶豆花净油经GC/MS分离的各组分进行分析，得到总离子流图（图1）。净油中所含挥发性化学成分经计算机谱库Wiley数据库的检索分析，共鉴定出57种主要成分，具体见表1。
2.2 卷烟加香
卷烟加香评吸结果（表2）表明，云南C3F添加1%的蝶豆花净油0.02%～0.06%后，能与烟香谐调，增加香气量，提高香气质，增加烟气浓度，不增加刺激性，余味尚干净;添加量达0.08%时，虽然香气量还有提升，但是烟香开始有不谐调气息，同时使质感变粗，增加刺激性和辛辣感，导致口感变差。湖南C3F添加1%的蝶豆花净油0.02%～0.04%后，能与烟香谐调，稍微增加香气量和烟气浓度，提升质感比较明显，降低刺激性;继续增加添加量，导致质感变粗，刺激性加大，口腔辛辣感加强。山东C3F添加1%的蝶豆花净油0.04%～0.08%后，能与烟香谐调，提香增浓，提升香气质，并且能稍微降低刺激和改善余味干净度。
总之，加入适量的蝶豆花净油可以增加单料烟的香气量和烟气浓度、提升香气质、修饰烟香、降低刺激性、改善余味，但添加量过大则会产生不协调气息，降低舒适性。
3 结论
用超临界CO2萃取法提取了蝶豆花中的挥发性成分，并进行了GC/MS分析，蝶豆花净油中主要成分有57种，包括棕榈酸乙酯、棕榈酸甲酯、植酮、亚油酸乙酯、亚油酸甲酯、硬脂酸乙酯、新植二烯等，其中部分是构成卷烟香味的重要物质。蝶豆花净油可用于卷烟加香，可以提质增香，修饰烟气，降低刺激性，改善余味，提升卷烟抽吸品质。该试验将蝶豆花挥发性成分应用于卷烟当中，为蝶豆花提取物在卷烟中的运用价值奠定了基础。
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