广东合欢花浸膏的热裂解产物分析

　　摘要：为评价广东合欢花[Magnolia coco（Lour.） DC.]浸膏在卷烟加香中的使用效果，对其300、600、900 ℃的热裂解产物进行了GC-MS分析。结果表明，广东合欢花浸膏的300、600、900 ℃热裂解产物中分别鉴定出54、62、71种成分，裂解产物主要为酸类和萜类等呈味化合物。该浸膏能与烟草香味谐调， 提高香气品质，减轻刺激性，起到改善烟气吸味的作用。

　　关键词：广东合欢花[Magnolia coco （Lour.） DC.]；热裂解-气相色谱/质谱联用；卷烟加香

　　中图分类号：O657.63 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2014）04-0915-05

　　The Pyrolysis Products of Magnolia coco（Lour.）DC. Extract

　　WANG Ping-juan，LI Xiao-lan，HUANG Dong-ye，FAN Zhong，HU Zhi-zhong，WU Yan，ZENG De-fen，TIAN Zhao-fu

　　（Technology Center， China Tobacco Guangxi Industrial Co.， Ltd.， Nanning 530001， China）

　　Abstract： To evaluate the Magnolia coco（Lour.）DC. extract as tobacco flavor， the pyrolysis products of the extract were analyzed at 300，600，900 ℃ by GC-MS. The kinds of pyrolysis products identified at 300 ℃， 600 ℃， 900 ℃ were 54， 62 and 71 respectilely. The pyrolysis products were mainly consisted of acids and terpenes beneficial to the smell of tobacco flavor. It can coordinate with tobacco flavor， enhance the quality of smoke， reduce irritancy and improve the after taste.

　　Key words： Magnolia coco （Lour.） DC.； pyrolysis-gas chromatography-mass spectrometry； cigarettes flavoring

　　广东合欢花为木兰科植物夜合花[Magnolia coco （Lour.） DC.]的干燥花，始载于《植物名实图考》，其药用未见本草记载，但广东、广西和福建等地常采用“合欢花”入药。合欢花性味甘平，具有解郁安神，行气祛瘀等功效[1，2]。目前还未见广东合欢花在烟草中的应用报道。本研究采用热裂解技术对广东合欢花浸膏裂解，检测其裂解产物并计算相对含量， 寻找致香成分，并结合裂解产物和浸膏添加到卷烟中的评吸结果，了解合欢花和烟丝在卷烟燃烧过程中对感官刺激的作用原理，旨在为广东合欢花浸膏在卷烟中的应用提供参考。

　　1 材料与方法

　　1.1 材料

　　广东合欢花购于南宁市，产地广东；试验分析烟丝由广西中烟工业公司提供。

　　1.2 仪器与试剂

　　Pyroprobe 5200型热裂解仪（美国CDS公司）；7890A/5975C型气相色谱-质谱联用仪（美国Agilent公司），NIST 11标准质谱数据库；CMB-120小型卷烟机（德国Burghart公司）；N-1100 EYELA型旋转蒸发仪（上海爱朗仪器有限公司）；XS105型DualRange分析天平（感量0.1/0.01mg，瑞士 Mettler Toledo公司）；DFY-C型高速万能粉碎机（大德药机）；95%乙醇（V/V，下同；吴江永祥酒精制造有限公司），其他试剂均为分析纯。

　　1.3 方法

　　1.3.1 合欢花浸膏制备 称取150 g干燥广东合欢花样品，粉碎，过40目筛，用95%乙醇加热回流提取2.5 h，提取2次，过滤提取液，减压旋蒸得浸膏，4 ℃保存，备用。

　　1.3.2 Py-GC/MS分析 取适量浸膏置于裂解炉中，热裂解气为氦气，裂解炉压力1.03×106 Pa；裂解探头温度50 ℃，以5 ℃/ms 分别升至300、600、900 ℃（各保持20 s）；裂解产物直接导入GC-MS联用仪中分析。气相色谱条件：色谱柱为HP-5MS（30 m×250 μm×0.25 μm）；载气He，流速为1 mL/min；分流比为10∶1；升温程序：50 ℃停留3 min，以5 ℃/min升至260 ℃，停留10 min；进样口温度260 ℃。EI离子源，电子能量70 eV；质量扫描50～550 amu；传输线温度250 ℃；离子源温度190 ℃。用NIST 11标准质谱库定性分析；采用面积归一化法定量分析。

　　1.3.3 加香试验 先用95%乙醇溶解上述制备的浸膏，然后用微量喷雾器按照0.1、0.3、0.6、0.8 g/kg均匀地喷加在烟丝上，对照样喷洒等量的95%乙醇，充分混匀，放置24 h后，在恒温恒湿箱中将试样平衡至12.0%±0.5%的含水率，然后用CMB-120小型卷烟机卷制成烟支，将烟支放在（22±1） ℃和相对湿度60%±2%条件下平衡48 h，由香烟品吸师进行感官评定。

　　2 结果与分析

　　2.1 广东合欢花浸膏热裂解产物

　　目前关于广东合欢花热裂解产物的分析还未见报道。一般条件下卷烟热裂解温度在200～900 ℃，选择代表性的300、600、900 ℃ 3种温度进行比较[3]。样品的GC-MS总离子色谱见图1，同时采用NIST谱库进行匹配，共分离鉴定出匹配度80%以上的有效成分106种，各成分的归一化分析结果见表1，广东合欢花浸膏在300、600、900 ℃下裂解产物主要是酸类、萜类、醇类、醛类、酚类、酮类和酯类化合物等，其中2-甲基丁酸具有干酪和果香味；Cis-橙花叔醇具有甜清柔美的橙花气息，带有玫瑰、铃兰和苹果花的气息；棕榈酸是烟草的香气物质，有甜蜡脂气息，可增加丰满度；5-羟甲基糠醛具有扁桃香味；2-甲基己酸具有脂肪香等；同时释放出相对少量的间羟基苯甲酸、糠醛、α-蒎烯、3，4-亚甲二氧基苯甲醛、金合欢烯、邻-异丙基苯、5-甲基-2-糠醛、麦芽酚、苯乙醇、（Z）-β-金合欢烯、香芹酚、4-乙烯基愈创木酚、甲基环戊烯醇酮、愈创木酚、3， 4-二甲氧基苯甲醛、金合欢醇、2-糠酸甲酯、对乙基苯酚、桃醛、磷酸三（1，3-二氯-2-丙基）酯、3-甲基环戊烷-1， 2-二酮、顺式-α-没药烯等对烟草香味有利的香味物质[4-9]，影响卷烟的风味特征和品质。

　　此外，还发现很多物质具有一定的药理作用，如a-蒎烯有镇咳祛痰作用[10]；烟酸有扩张血管作用；α-没药烯具有抗炎和抗痉作用；亚油酸乙酯和亚油酸具有降低胆固醇和血脂的作用，可预防或减轻动脉粥样硬化；香叶基香叶醇具有杀毒、抗病毒、抗肿瘤的作用等。这就从分子角度对广东合欢花浸膏作为卷烟添加剂的应用提供了理论依据。

　　300 ℃热裂解产物中共鉴定出来54种裂解成分（82.34%），600 ℃热裂解产物中共鉴定出来62种裂解成分（86.01%），900 ℃热裂解产物中共鉴定出来71种裂解成分（75.64%）。间羟基苯甲酸、二十六醇等10种成分只存在于300 ℃热裂解成分中，说明这10 种成分在300 ℃下稳定存在，但在600 ℃下完全热裂解。对苯二酚、3，5-二羟基-2-甲基-4H-吡喃-4-酮等13种成分只存在于600 ℃热裂解成分中，说明这13种成分是600 ℃热裂解过程中新生成的，但900 ℃又被完全热裂解。2-甲基己酸、间甲酚、α-金合欢烯等34种成分只存在于900 ℃热裂解成分中，说明这些成分是900 ℃热裂解过程中新生成的，随裂解温度的升高，裂解产物逐渐增多，尤其是检测到少量的稠环芳香烃，如萘（ 0.38%）、1-萘酚（0.26%）、蒽（0.08%） 等。2-甲基丁酸、Cis-橙花叔醇、亚油酸、棕榈酸等32种成分，同时存在于300、600、900 ℃热裂解成分中，说明热酸解含广东合欢花浸膏的卷烟时，这些成分可直接进入卷烟烟气中。

　　2.2 卷烟加香分析

　　为了客观地评价广东合欢花浸膏的裂解产物对卷烟抽吸品质的实际影响，对添加了广东合欢花浸膏的卷烟进行感官评定，结果见表2。

　　结果表明，卷烟添加0.1～0.6 g/kg的广东合欢花浸膏后，花香与烟香协调性较好、丰满香气，降低刺激性，产生生津回甜感。

　　3 结论

　　通过用Py-GC/MS模拟卷烟的燃烧过程，对广东合欢花浸膏进行热裂解，从裂解产物中共鉴定出106种挥发性成分，主要是酸类、萜类、醇类、醛类、酚类等多种致香化合物，可以赋予卷烟特殊的香气。此外，在广东合欢花浸膏裂解产物中有许多具有药理作用，如？琢-蒎烯具有镇咳祛痰作用；香叶基香叶醇具有杀毒、抗病毒、抗肿瘤作用。利用热裂解模拟广东合欢花浸膏燃烧过程，可为广东合欢花浸膏在卷烟中的应用提供参考。

　　参考文献：

　　[1] 张利军，王文兰，孔增科，等.合欢花、北合欢花及广东合欢花的鉴别与合理应用[J].河北中医，2007，29（7）：647-648.

　　[2] 黄洁媚，罗集鹏.广东合欢花的本草考证与紫外光谱法鉴别[J]. 中药材，2005，28（3）： 186-188.

　　[3] 闫克玉.烟草化学[M].郑州：郑州大学出版社，2002.

　　[4] 苗志伟，柳金龙，官 伟，等.北京产干黄酱中挥发性风味成分分析[J].食品科学，2011，32（20）：151-156.

　　[5] 文瑞明.香精香料手册[M].长沙：湖南科学技术出版社， 2000.

　　[6] 倪克平，李光照，赵铭钦，等.淡竹叶挥发油的香味成分分析及在卷烟加香中的应用研究[J].郑州轻工业学院学报，2008，23（1）：15-23.

　　[7] 宋慧丽， 韩舜愈，蒋玉梅，等.河西走廊地区赤霞珠干红葡萄酒中的香气成分分析[J].食品科学，2009，30（10）：257-260.

　　[8] 毛多斌，张槐岭，贾春晓.卷烟香味化学[M].郑州：河南科学技术出版社，1994.

　　[9] 李 春，向能军，沈宏林，等.陈皮浸膏热裂解产物分析及其在卷烟中的应用[J]. 应用化工，2009，38（9）：1339-1343.

　　[10] 江 燕，林翠梧，柴 桦，等.扁桃斑鸠菊挥发性化学成分的顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法分析[J]. 时珍国医国药，2010， 21（11）：2884-2886.