1、烟用香精香料物质研究进展烟用香精香料物质研究进展摘要：烟用香精香料是卷烟生产不可缺少的原料，其配方是烟草工业企业的核心技术之一。香精香料的应用同卷烟品牌的树立与发展密切相关。根据香料物质的来源，对天然香料和合成香料的现状和发展进行了综述。关键词：烟草；香精；香料；提取技术烟用香精香料是专供各种烟草制品加香矫味使用的一种添加剂。香精是一种由人工调配的混合体，其中含有 2 种或 2 种以上的香料，一般分为天然香料和人工合成香料物质。烟用香精香料技术是烟草行业的核心技术之一。通过近年的研究，国内在烟用香精香料技术方面取得了一定成绩，对形成中式卷烟香气和吃味特征做出了贡献。现将烟用香精香料研究进展综述
2、如下。一烟用香精香料物质1. 烟用香精香料物质的作用烟叶经过调制和自然发酵，虽然吸食品质有很大改善，但是香味或多或少存在一些缺陷。为了保持卷烟产品质量的相对稳定，在合理设计叶组配方的同时，也通过加烟用香精香料物质来克服香味缺陷，即加香也是提高产品质量的一个重要措施。烟用香精香料的选用通常是施加于卷烟中进行评吸，香精香料在卷烟燃烧前后会发生很大的变化，同时会和烟草中的致香成分混合后发生相长、相消作用。卷烟加香可以补充优美的香气，赋予卷烟独特的特征香味，并能协调香味，使不同类型、不同等级烟叶香气有机组合并相互协调，掩盖或冲淡杂气。卷烟通过加香也可以增加甜润度，改善吸味，减轻烟气的刺激性，减弱一些杂
3、气，从而改善品质2天然烟用香料天然香料根据来源可分为动物性香料前体物质和植物性香料前体物质。根据提取方法不同可以得到精油、浸膏、净油、香树脂、酊剂等不同的产品。天然烟用香料在加入卷烟后经燃烧裂解能释放出香气香味，在卷烟生产中占据着非常重要地位。21 精油精油是从香料植物或泌香动物中加工提取所得的挥发性含香物质制品的总称。但通常是指用蒸馏、压榨、冷磨，或干馏从香料物质中提取得到的含香物质的制品。常温呈液态，有少数呈固态。烟草中常用精油有芹菜籽油、葛缕籽油、小豆蔻油、胡萝卜籽油、丁香油等。李雪梅等研究表明，应用同时水蒸气蒸馏一溶剂萃取方法(SDE)提取新鲜香橼叶精油，通过 GCMS 技术从中鉴定出
4、 30 种化学成分，其中主要成分有柠檬烯、橙花醛、香叶醛、香茅醛等。香橼叶挥发油的卷烟加香试验表明，它能明显改善和修饰卷烟香气，增加烟香，提高香气品质。草豆蔻挥发油是目前在烟草中使用的精油之一，其作用是可以缓和劲头和刺激性，掩盖杂气，并能增进清凉风味，透发烟草自然香味。在薄荷烟中能与薄荷脑协调，增加清凉香味。22 浸膏从广义上讲，浸膏是指用有机溶剂浸提香料植物器官所得到的香料制品。所得到的香料制品中不含有机溶剂和水分。大多数情况下，浸膏中含有相当数量的植物蜡、色素等。在室温时，呈蜡状固态，有时有结晶析出。常用烟草浸膏有茅香浸膏、排草浸膏、秘鲁浸膏、吐鲁浸膏、枫槭浸膏、菊苣浸膏等。朱智志等研究了
5、由大枣浸膏和脯氨酸反应生成烟草增香剂的反应条件对反应产物加香效果的影响，结果表明：当大枣浸膏与脯氨酸的质量比2：1 时，在 100、反应 2h 的反应产物具有较好的增香效果。周富臣等研究表明，利用乙醇提取槐花浸膏，对不同提取温度、不同提取时间对刺槐花浸膏产率的影响及最佳提取时间进行了研究，利用 GOMS 对刺槐花浸膏二氯甲烷可溶物进行了分析鉴定，共鉴定出了22 种成分。并进行了卷烟加香作用评价，结果表明，刺槐花浸膏在增加卷烟抽吸香气量、改善干燥程度方面有作用。赵铭钦等。研究表明，在烤烟叶片中加入香料烟浸膏后，可使香气质改善，香气量增加，杂气、刺激性减轻。23 净油净油是指用乙醇萃取浸膏或香树脂
6、、香脂、含香蒸馏水的萃取液，经冷却处理，滤去不溶于乙醇的全部物质，然后在减压下低温蒸去乙醇，所得的产物统称为净油。包括浸膏净油、香树脂净油、香脂净油和含香蒸馏水净油。烟草中应用的有檀香油、桦焦油、广藿香油、岩兰草油等。杨叶昆等研究表明，树苔净油能增加烟香，掩盖杂气，降低刺激，明显提高卷烟的吸味品质。李雪梅等口通过超临界流体萃取技术，从香料烟浸膏中萃取烟草净油，烟草净油的卷烟加香评吸结果显示，利用超临界流体从香烟浸膏中萃取制备的烟草净油能明显提高卷烟的抽吸品质，具有增加烟香、减少刺激、掩盖杂气、使烟气甜润、细腻柔和的效果。24 香树脂与香膏香树脂是指用有机溶剂浸提香料植物分泌出的树脂样物质所得的
7、香料制品，成品中不应含有原用的溶剂和水分，香树脂多半呈黏液态，有时呈半固态或固态。香膏是指香料植物有由于生理或病理原因而溢出的带有香味成分的树脂样物质。香膏大多数呈半固态或黏稠状液体，不溶于水，但是可以全部或几乎全部溶解于乙醇 E。烟草中使用的香树脂和香膏有海狸香膏、树苔浸膏、枫槭浸膏等。25 酊剂酊剂是用一定浓度的乙醇在室温或加热条件下浸提天然香料或香脂所得的乙醇浸出液，经过冷却，澄清过滤的制品。根据浸提温度不同分热法酊剂和冷法酊剂。都含有相当量的乙醇。烟用酊剂有麝香酊、灵猫香酊、海狸香酊、红茶酊、当归酊等。刘鑫等口制备了一种烟用苹果酊剂，其主要作用是增加烟气浓度，丰富烟香，增加特殊香韵，柔
8、和烟气，提升香气质，是一种很好的天然香原料。3烟用人工合成香料在烟草领域，研究烟用人工合成香料的有效化合物，是烟草化学中一个重要的方向。烟用人工合成香料主要包括醇类、羧酸类、羰基类、杂环类香料等。31 醇类香料醇类对烟制品的香气具有特定影响。芳樟醇又名里哪醇，具有浓清香、带甜味的木香气息，香气柔和，但不持久，能与烟香协调，增加清香，改善吃味。薄荷醇又名薄荷脑，具有清凉的、愉快的薄荷香味。适量醇类香料可以除去辛辣杂味，多用于薄荷型卷烟中。苯乙醇具有清甜玫瑰气息，柔和但不持久，可改善烟草吃味。烟草中常用的醇类香料有异戊醇、叶醇、苯甲醇、肉桂醇、玫瑰醇等。32 羧酸类香料羧酸类香料分挥发酸和非挥发酸
9、两类。挥发酸为碳 12 以下小分子羧酸和部分芳香族酸，对烟气影响很大。苯乙酸具有甜带酸气，有酸败蜜气息，与烟能去除杂气，改善吃味。a 一甲基焦炔庚酸又名麦芽酚，具有焦糖甜香和温和果香，其稀释液具有菠萝、草莓、果酱样香气。在丙三醇中多偏草莓香，在苯乙醇溶液中呈青香带果香，香气持久。a 一甲基焦炔庚酸能与烟香协调，改善吃味。烟草中常用羧酸类香料有冰乙酸、丁酸、异丁酸、异戊酸、苯甲酸等。33 羰基类香料羰基类香料包括醛类和酮类等化合物。常用的有异丁醛、异戊醛、苯甲醛、苯乙醛、丙酮、茄酮，茄尼酮、法尼酮等。醛类香料一般具有青草味，可以改善卷烟的口腔舒适度，赋予卷烟清新、明润的感官品质，主要用来调配一些
10、果香和花香香精，而后以加香的形式应用于卷烟制品中改善卷烟的余味和测流烟气的质量。罗浪锋研究了 2，4 一癸二烯醛乙二醇缩醛在卷烟中的应用效果，结果表明，该物质可以改善烟香，提高协调性，降低刺激，改善余味。香草醛即香兰素，具有甜青带粉气的豆香，有香荚兰豆香气，微辛，香气浓郁而持久，协调烟香，常做定香剂在烟草制品中应用。大茴香醛具有茴香香气，似山楂花香，还有药草辛香甜味。与烟香能较好协调，使烟味增浓，吃味改善。酮类中的丁二酮具有非常强烈的奶油香气，稀释后有黄油风味，浓时具有氯醌样的气味。在卷烟加香时应用，可以加强焦香、鲜果香、坚果香等风味，使烟的吸味醇和。在混合型卷烟中应用较多。34 酯类和内酯类
11、香料酯类香料化合物对卷烟香味都有非常好的作用。烟草中常用的酯类和内酯类香料有甲酸乙酯、甲酸戊酯、乙酸丁酯、乙酸柏木酯、丙酸苯乙酯、丁内酯、己内酯、辛内酯等。杨述元研究表明，以环己酮、环戊酮、过氧化氢和高氯酸等为原料进行了合成环十六内酯、环十五内酯、环十四内酯和环十三内酯的前体试验，其热解产物也是相应的大环内酯，这些合成前体用于混合型卷娴加香，可增加烟香，尤其是动物香和厚实感。郑庚修等研究表明，乳酸薄荷酯具有浓郁的甜香和清凉香气，可使香烟加香产品增添清甜特色，并延长保质期。程传玲等研究表明，以薄荷醇为原料，合成了炯用潜香物质碳酸薄荷酯。将其加入卷烟巾，经评吸表明：气味阈值与薄荷醇的气味阈值相差较
12、小的香味物质能够与薄荷醇拟合成效果较好的碳酸薄荷酯。35 杂环类香料环上含有氮、氧和硫等原子的环状香料物质为杂环类香料。杂环类香料由于环上氮、氧和硫等原子的存在，而且有很强的气味和较低的阈值，使它们可以给予人们嗅觉器官刺激，产生不同的香味。杂环类香料主要包括吡嗪类、呋喃类和其他杂环类(吡咯、吡啶、噻唑、嘧啶等)香料。李广良等研究表明，呋喃类香料对烤烟和混合型卷烟均有增香、除杂及增加烟昧浓度的作用，能显著增加烤烟浓香，使吃味和顺，对混合型卷烟起着协调香味、改善吃味、掩盖杂气的作用。聂鹏等。研究表明，吡嗪类香料(2，5 一二甲基一 3 一烯丙基吡嗪)对卷烟具有明显的降低刺激、改善烟气质的功效，同时
13、香气中 2，5 一二甲基一 3 一烯丙基吡嗪透发，留香时间较长，赋予卷烟果香的特征更加明显，同时可以达到延长卷烟货架期的效果。黎艳玲等。研究表明，2，6 一脱氧果糖嗪作为美拉德反应的产物之一，在常温下很稳定，在卷烟燃烧时可分解产生多种吡嗪类致香成分，能克服挥发性致香成分的不足，因而成为烟草行业一种很好的香气前体物。二烟用香精香料的提取技术在烟用香精香料的分析研究中，烟用香精香料样品的预处理对分析结果的准确性和重复性非常重要。因此，经过适当的前处理，烟用香精香料的香味成分可以被有效提取出来，并能在多次实验中达到较好的稳定性、重现性，是烟用香精香料分析研究的前提。传统的香精香料前处理方法主要包括蒸
14、馏法、萃取法、吸附法、气体萃取法、膜分离。1.蒸馏法蒸馏法主要包括共水蒸馏、水蒸气蒸馏、分子蒸馏。共水蒸馏法中原料直接受热，易焦化并会破坏某些香气成分，目前很少使用。水蒸汽蒸馏法则避免了香精香料长时间在高温下发生破坏性分解、水解或聚合，使香精香料的质量和提取效率都得到了一定的提高。徐继明等用水蒸汽蒸馏法对江苏产桂花精油进行了提取，并用 GCMS 联用仪对其有效成分进行了测定。分子蒸馏法是目前较好的一种蒸馏方法，该方法特别适合分离沸点高、黏度大、热敏性的天然产物。它是根据分子运动的平均自由程的差别，在极高真空条件(绝对压力0133Pa)使液体在远低于其沸点的温度下分离。许松林等利用分子蒸馏的特点
15、对多种精油进行一系列精制提纯研究，成功除去了产品中的杂味和颜色，避免了传统提纯方法的缺陷。2.萃取法萃取法主要包括溶剂萃取法(SE)、超临界流体萃取法(SPBC02)、同时蒸馏萃取法(SDE)等溶剂萃取法的优点是操作简单，且可通过选择不同的萃取溶剂而有选择地提取致香成分。但是萃取液的残留和萃取过程中香气成分的损失是萃取法的缺陷。从萃取液中有效地除去溶剂且尽量降低致香成分的损失是溶剂萃取法面临的重要问题。溶剂萃取法可以加辅助条件，以提高其提取效率，减低香气成分的损失。例如，超声溶剂萃取，可以在减少人工操作的同时采用半封闭系统，减少致香成分的损失；连续液液萃取，在封闭的系统里面连续萃取，溶剂可以循
16、环使用，可以减低溶剂的使用量，提高溶剂的使用率。但该方法也存在萃取不均匀的缺陷。超声溶剂萃取分为液液、液固萃取，应用较多的是液固萃取，多用于植物类中的化学成分提取，储国海等以二氯甲烷超声溶剂萃取提取烟草致香成分，用HP68905973GC MS 进行了定性分析，鉴定出茄酮等 112 种致香成分。超声溶剂液液萃取的应用比较少，未见有报道用于香精香料的液液超声萃取。邓义敏采用超声波萃取富集水样中苯并芘，具有萃取效果好，操作简便、快速、通用性强的特点，用于自来水、河水和水源水的分析结果令人满意。余开辉等用连续液液萃取提取咖啡因，该方法操作简便；减少溶剂消耗，降低实验成本；更不容易损坏；提取效率高，缩
17、短实验时问的优点。该方法也未见有用于香精香料的液液超声萃取。超临界流体萃取是以处于临界温度和压力状态的超临界流体作萃取剂进行萃取的。该方法特别适合于易氧化、热敏性物质的萃取，可得到纯度高、安全性好、芳香成分损失少的呈香物质。Oozie 等研究了从薄荷叶中提取薄荷油，讨论了湿度、压力、时间、C02 用量以及夹带剂对精油萃取的影响。同时蒸馏萃取法将水蒸气蒸馏和馏出液的溶剂萃取两步合二为一。黄建国等以二氯甲烷作溶剂，采用同时蒸馏萃取法提取，用 GC 和 C-CMS 检测，建立了烟用香精中挥发性成分的定性和定量分析方法，共鉴定了 59 种成分。另外，最近也见有文献报道微量液液萃取法提取香精香料。利用饱
18、和食盐水为介质，用微量的萃取剂充分萃取香精香料，再通过毛细管取样，溶剂操作简单、快速、准确且环保。李峰采用微量液液萃取法对某种烟用香精的香味成分进行分离和鉴定，确认了其中的 29 种成分。结果证明，该方法是烟用香精质量控制中的一种快速、准确的分析方法。3.吸附法固相萃取法利用固体吸附剂将液体样品中目标化合物吸附而使之与样品的基体和干扰物分离，然后再用洗脱液洗脱或加热解吸附，达到分离和富集目标化合物的目的。与液液萃取相比，固相萃取不需要大量的纯溶剂，无相分离操作，处理过程不会产生乳化现象，且分析物回收率高。同时所用费用较低：一般 SPE 所需时间是液液萃取的二分之一，费用是液液萃取的五分之一。缺
19、点：目标化合物回收率和精密度要低于液液萃取。固相萃取法应用与香精香料方面多是富集，而用于分离香精香料的报道比较少见。有科学家运用固相萃取(Lichrolut-EN 树脂)，直接用 GCMS(离子阱)分析。葡萄酒中微量风味香气物质仅经过单一固相萃取后即可通过 GCMS 分离出 30 种风味物质。固相微萃取是在固相萃取的基础上发展起来的一种新的萃取分离技术，通过石英纤维头表面涂渍高分子层对样品中有机成分进行萃取预富集，然后在 GC 进样器中直接热解吸。其关键在于选择石英纤维上的涂层，要使目标化合物能吸附在涂层上，而干扰化合物不吸附。与液液萃取和固相萃取相比，具有操作时间短，样品量小，无需萃取剂，适
20、用于分析挥发性与非挥发性物质等优点。TJeffieyChrkll9I 等采用 SPMBGCMS 法对香烟中添加的香精香料进行定性定量分析。检测出 31种典型烟用香气成分。4.膜分离膜分离是近年发展起来的新技术。在 20 世纪 70 年代有学者将膜分离技术应用到气相色谱与质谱的接口，20 世纪 80 年代以来相继涌现了膜引进质谱、膜气相质谱、膜微捕集质谱、膜萃取气相。膜分离技术具有装置结构简单、操作程序方便、无需有机溶剂处理、可与各种分析仪器直接连接、易于实现自动化操作和在线在场操作等。另外，用膜分离提取方法，一般只需要在常温下提取十几分钟即可完成。裾报道亚松公司与清华大学合作开发的利用膜技术提
21、取木质素、香兰素新工艺，膜分离工艺使萃取工艺的 18 道工序简化为 9道工序，操作费用仅为萃取工艺的 1520，该项目技术己通过省科技成果鉴定，专家认为，该工艺技术先进，属国内外首创。膜分离在香精香料分析中也有一定的应用前景。郭方道等分别采用溶剂萃取、同时蒸馏萃取、固相微萃取和水蒸汽蒸馏等 4 种方法提取烟用香精 B3 样品中的挥发性和半挥发性风味成分，并采用信息量和重现性两个指标考察最优提取方案。同时蒸馏萃取、水蒸汽蒸馏法和溶剂萃取法都具有较好的重现性，相对标准偏差均小于 l0。固相微葶取法得到谱图相似度较低，变异系数较大，这是由于 SPME 法较容易受实验条件的影响，特别是石英纤维在使用一
22、定时间后，会出现固定液的损失，其吸附能力明显的下降的情况，因此不容易获德满意的重复性。综合信息量和稳定性实验结果，对 B3 样品采用正己烷溶剂萃取提取其风味成分，既可提取到相对较多的成分，提取方法又具有极好的稳定性。三展望随着中国烟草工业的快速发展，大品牌的形成，卷烟降焦减害的要求，以及烟草品类的进一步完善，对高品质烟用香精香料的需求也在与日俱增。因此，应该加强对香精香料植物资源的发掘，品种选育，标准化种植工作；要加强香精原料尤其是重要高档合成香料的研究开发工作，开发利用新设备、新技术；重视香精香料技术人才的培养，加强香精香料研发技术的交流，建立联合研发基地，避免重复研究；进一步完善和发展中式
23、卷烟具有独特的香气风格和口味特征，建立具有自主知识产权的中式卷烟的香精香料核心技术体系，提高香精香料的自我调制和自控供应的能力，满足中式卷烟快速发展的需求。参考文献：1夏平宇烟用香精香料前体的合成与应用D长沙：湖南师范大学，20032黄映凤烟用香精香料的分析研究D杭州：浙江大学，20073于建军卷烟工艺学M北京：中国农业出版社， 20034孙宝国食用调香技术M 北京：化学工业出版社， 20035 Brozinki I M，Dolberg U，Lipp GResearch into the dis tribution of m enthol in the tobacco，filter and s
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