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专利名称：一种烟叶中关键致香物质的分析与鉴别方法
技术领域：
本发明属于烟草技术领域，具体涉及一种烟叶中关键致香物质的分析与鉴别方
法。
背景技术：
不同物质的气味域值存在很大差异，往往含量很低的物质由于阈值低反而对香气有着更大的贡献。目前烟叶中致香物质的测定方法主要是仪器检测技术或感官评吸。仪器检测技术主要是基于GC-MS、LC-MS等，主要对物质进行定性和定量分析，但是，对烟叶香味起重要作用的并非是含量大的物质；感官评吸是烟叶中香味成分对评吸员鼻腔和口腔的整体刺激，而仪器检测技术对香味化合物的香气贡献度无法判别。

发明内容
本发明的目的在于提供一种烟叶中关键致香物质的分析与鉴别方法，为烟叶中关键致香物质的鉴定提供了一种快速、简洁的分析方法，将仪器检测技术和感官嗅闻法结合起来，该方法不仅可以用来确定烟叶的种类、香型风格，为烟叶风格特色评价提供基础数据支持；同时，该方法也可以为卷烟加香调香提供技术指导。为了解决上述现有技术问题，本发明采用如下的技术方案一种烟叶中关键致香物质的GCMS/0分析鉴别方法，其技术路线参见图I ;上述0为ODP的简写，ODP为Olfactometry Detection Port,其中文名称为嗅觉检测端口或嗅觉检测器；上述GC-MS/0代表GC-MS和GC-0。本发明的GC气相色谱仪器、MS质谱仪器和ODP仪器均可直接从市场上购买得到；其中ODP仪器优选为厂家为德国Gerstel公司、仪器型号为 0DP2。本发明的烟叶中关键致香物质的GCMS/0分析鉴别方法，具体包括如下步骤(I)烟叶中关键致香物质的提取以无水乙醚为溶剂，经溶剂萃取法提取烟叶中的香味物质，并加酒石酸溶液去除烟碱，离心分离后取上层清液浓缩得到关键致香物质的浓缩液。(2)采用GC-MS/0分析鉴别烟叶中的关键致香物质将步骤(I)获得的关键致香物质的浓缩液注入GC-MS/0中，浓缩液进入气相色谱仪后经Y管一半进入质谱仪，同时另一半进入ODP仪器，分别获得GC图谱、MS总离子流图、香气强度图和FD因子图。(3)对步骤(2)获得的各谱图进行综合分析，结合各致香物质的气味强度和FD因子可获知，致香物质的气味强度越大对烟叶的整体香气贡献越大，FD因子越高的致香物质在烟叶整体香型中的贡献越大。较佳的，步骤(I)中，萃取时，每500mg烟叶加入15ml无水乙醚；每500mg烟叶加A 3ml酒石酸水溶液。优选的，步骤(I)中，所述酒石酸水溶液中酒石酸的质量百分比浓度为10%。优选的，步骤(I)中，萃取时，烟叶的状态为烟叶末。
较佳的，步骤(I)中，每500mg烟叶所对应的关键致香物质的浓缩液为500 U L。较佳的，步骤(2 )中，GC-MS条件为GC分析 检测条件GC进样口温度为250°C;进样量为3. 0 y L ;采用不分流进样；载气为氦气，载气恒流量为2. OmL/min ；MS分析检测条件MS电离源能量为70eV ;离子源温度为230°C ;四级杆温度为1500C ;检测器温度为280°C ;扫描方式为scan ;扫描范围为35 300m/z。较佳的，步骤(2 )中，GC-O中的ODP分析检测条件ODP端口与传输线之间的温度为280°C ;补充气为氮气，且补充气恒流量为20mL/min ;嗅闻端口处补充潮湿空气对色谱流出气体加湿，防止嗅辨员鼻粘膜干燥而引起嗅觉疲劳。较佳的，步骤(2)中，采用GCMS/0分析鉴别烟叶中的关键致香物质时，每次进样后，嗅辨员在ODP仪器端口进行嗅闻，嗅辨员采用GC-O五级气味强度法对ODP端口流出的各化合物进行嗅闻评价，并记录各化合物的香气类型、气味强度来判断烟叶中的每一致香物质。一般地，化合物的气味强度越大，表明其对烟叶的整体香气贡献越大；烟叶香味物质的GC-MS/0图谱可参见图2。优选的，步骤(2)中，嗅辨员采用GC-O五级气味强度法对各化合物的气味强度进行评价时，样品按一定比例逐级稀释，直到嗅辨员感知不到气味为止；在最稀浓度下仍能够闻到的成分即为关键致香物质，其稀释倍数为稀释因子(即FD因子)。本发明的GC-O五级气味强度法为将中国的6级臭气强度表示法中的O级和I级合并为I级，再加上其2、3、4、5级共为5级气味级别和气味强度，该中国的6级臭气强度表示法参照《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-93)中我国采用的6级臭气强度表示法，如表4所示。优选的，样品按一定比例逐级稀释，如可以按照2"递增的的比例逐级稀释或者按照1:2、1:3、1:4、……的比例进行逐级稀释。进样GC-O分析时，直到在ODP嗅闻端口感觉不到气味为止，在最稀浓度下仍能够闻到的成分即为关键致香物质，其稀释倍数为稀释因子(即FD因子)。一般地，FD因子越高该物质在整体香型中的贡献越大。本发明的烟叶中关键致香物质的GC-MS/0分析鉴别方法，结合各致香物质的气味强度和FD因子可知，烤烟烟叶中的关键致香物质为P -大马酮、^ - 二氢大马酮；白肋烟烟叶中的关键致香物质为￠-大马酮，￠-二氢大马酮和巨豆三烯酮4;香料烟烟叶中的关键致香物质为￠-大马酮、￠-二氢大马酮和甲基丁香酚。本发明的将仪器检测技术和感官嗅闻法结合起来，其GC可定性分析获知各香味化合物，其MS可定量分析各香味化合物在烟叶中的含量，其ODP与感官嗅辨可获知各香味化合物的气味强度和气味类型，为烟叶中关键致香物质的鉴定提供了一种快速、简洁的分析方法，能快速、准确的找到烟叶中对烟叶香气贡献较大的化合物、并判断出烟叶的关键致香物质的香气类型、气味强度；并为卷烟的加香调香提供了良好的技术指导和数据支持。


图I烟叶中关键致香物质的GC-MS/0分析与鉴别方法技术路线；图2烟叶香味物质GC-MS/0图谱；图3烤烟烟叶中香气区域GC-MS/0分析结果图谱
(a)MS总离子流图；(b)香气强度图；(C)FD因子图；图4白肋烟烟叶中香气区域GC-MS/0分析结果图谱(a) MS总离子流图；(b)香气强度图；(C)FD因子图；图5香料烟烟叶中香气区域GC-MS/0分析结果图谱(a)MS总离子流图；(b)香气强度图；(C)FD因子图；图6混合标样的GC-MS/0结果图谱(a) MS总离子流图；(b)香气强度图；(C)FD因子图。
具体实施例方式下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。实施例I采用下述实验方法来分析烤烟烟叶中的致香物质(I)以无水乙醚15ml为溶剂，萃取提取500mg烟末中的致香物质，并加入3ml酒石酸溶液去除烟碱，其中酒石酸水溶液中酒石酸的质量百分比浓度为10%，离心分离，取上层清液浓缩至500 ii L ;(2)采用GC-MS/0分析鉴别烟叶中的关键致香物质将步骤(I)获得的关键致香物质的浓缩液注入GC-MS/0中，浓缩液进入气相色谱仪后经Y管一半进入质谱仪，同时另一半进入ODP仪器，分别获得GC图谱、MS总离子流图、香气强度图和FD因子图；如图3所示。GC-MS条件GC分析检测条件GC进样口温度250°C ;进样量3. 0 ii L ;不分流进样；载气为氦气，且流速2. OmL/min (恒流)；升温程序初始温度40°C，保持lmin，以3°C /min 升到 180°C，然后再以 20°C /min 到 280°C，保持 15min。MS分析检测条件MS电离源能量70eV ;离子源温度230°C ;四级杆温度150°C ;检测器温度280°C ;扫描方式scan ;扫描范围35 300m/z ；GC-O分析检测条件ODP端口与传输线之间的温度为280°C ;补充气为氮气，且流速20mL/min (恒流)；嗅闻端口处补充潮湿空气对色谱流出气体加湿,防止嗅辨员鼻粘膜干燥而引起嗅觉疲劳。(3)每次进样后，嗅辨员在ODP端口进行嗅闻，并记录各化合物的香气类型、气味强度及持续时间，以判断烟叶中的每一致香物质。嗅辨员采用GC-O五级气味强度法对ODP端口流出的各化合物进行嗅闻，对各香味物质的气味强度进行评价，且样品按2n递增的比例逐级稀释(即为AEDA稀释法)，直到嗅辨员感知不到气味为止。在最稀浓度下仍能够闻到的成分即为关键致香物质，其稀释倍数为稀释因子(即FD因子)。一般地，化合物的气味强度越大，表明其对烟叶的整体香气贡献越大；FD因子越高该物质在整体香型中的贡献越大。上述GC-O五级气味强度法为将中国的6级臭气强度表示法中的O级和I级合并为I级，再加上其2、3、4、5级共为5级气味级别和气味强度，该中国的6级臭气强度表示法参照《恶臭污染物排放标准》(GB 14554-93)中我国采用的6级臭气强度表示法，如表4所
/Jn o(4)烤烟烟叶的GC-MS/0分析结果(如图3和表I所示)如下在烤烟烟叶中嗅辨员感知到的16种香气活性化合物中，香气强度为4的化合物为e -大马酮，呈现出蜜甜、玫瑰花甜、令人愉悦的气味，香气强度为3的化合物有甲基丁香酚、二氢猕猴桃内酯以及6种未知物质，甲基丁香酚呈现出果香、乳香、奶香、微甜的气味，二氢猕猴桃内酯呈现出清凉气息，6种未知化合物分别呈现出青香、刺激(序号5)，清新的青香、果香、舒服(序号8)和果香、微甜、花香、清新气息(序号26和30)、咸菜、混杂的怪味(序号11)、沉闷的青香(序号7)。剩下的7种物质香气强度均为2，它们分别为茄酮、￠-二氢大马酮、香叶基丙酮、巨豆三烯酮2、香兰素酸、巨豆三烯酮4以及I种未知物质(序号34)，这些化合物均有令人愉悦舒服的气味，对烟叶香气的贡献均为正面的，如图3和表I所示。由图3和表I还可知烤烟烟叶中16种香气活性化合物的保留时间和匹配度以及各香味物质在烤烟烟叶中的含量(可定量)；其中，各化合物的定性通过Wiley谱库检索定性，根据匹配度大小来确定，各化合物的定量采用内标法定量或半定量法定量。各化合物香气定性根据标准化合物的香气匹配，各化合物的香气定量采用五级气味强度法。由图3(c)可知，随着化合物稀释倍数的增大，嗅辨员可以感知到的化合物越来越少。其中，气味最后消失的化合物为￠-大马酮，FD因子为4096，往后依次是￠-二氢大马酮，FD因子为256，甲基丁香酚，FD因子为64，二氢猕猴桃内酯以及2种未知化合物，FD因 子为32，其他化合物的FD因子均小于16。这些化合物的含量虽然很低，但是其香气贡献较大。而含量较高的茄酮、香叶基丙酮、巨豆三烯酮等的气味则消失得较快，FD因子很�。�这可能是由于这些物质的阈值较高或者留香时间较短。因此，结合气味强度法和AEDA稀释法(即芳香物萃取稀释法)可知，烤烟烟叶中的关键致香物质为￠-大马酮、￠-二氢大马酮。表I烤烟烟叶香味成分
权利要求
1.一种烟叶中关键致香物质的GC-MS/0分析鉴别方法，具体包括如下步骤 (1)烟叶中关键致香物质的提取以无水こ醚为溶剤，经溶剂萃取法提取烟叶中的香味物质，并加酒石酸溶液去除烟碱，离心分离后取上层清液浓缩得到关键致香物质的浓缩液； (2)采用GC-MS/0分析鉴别烟叶中的关键致香物质将步骤(I)获得的关键致香物质的浓缩液注入GC-MS/0中，浓缩液进入气相色谱仪后经Y管一半进入质谱仪，同时另一半进入ODP仪器，分别获得GC图谱、MS总离子流图、香气强度图和FD因子图； (3)对步骤(2)获得的各谱图进行综合分析，结合各致香物质的气味強度和FD因子可获知，致香物质的气味強度越大对烟叶的整体香气贡献越大，FD因子越高的致香物质在烟叶整体香型中的贡献越大。
2.如权利要求I所述的烟叶中关键致香物质的GC-MS/0分析鉴别方法，其特征在于， 步骤(O中，萃取时，每500mg烟叶加入15ml无水こ醚； 步骤(I)中，姆500mg烟叶加入3ml酒石酸水溶液； 步骤(I)中，每500mg烟叶所对应的关键致香物质的浓缩液为500 μし
3.如权利要求I所述的烟叶中关键致香物质的GC-MS/0分析鉴别方法，其特征在于， 步骤(I)中，所述酒石酸水溶液中酒石酸的质量百分比浓度为10%; 步骤(I)中，萃取时，烟叶的状态为烟叶末。
4.如权利要求I所述的烟叶中关键致香物质的GC-MS/0分析鉴别方法，其特征在于，步骤2)中，GC-MS的条件为 GC分析检测条件GC进样ロ温度为250°C ;进样量为3. O μ L ;采用不分流进样； 载气为氦气，载气恒流量为2. OmL/min ； MS分析检测条件MS电离源能量为70eV ;离子源温度为230°C ;四级杆温度为150°C ；检测器温度为280°C ;扫描方式为scan ;扫描范围为35 300m/z。
5.如权利要求I所述的烟叶中关键致香物质的GC-MS/0分析鉴别方法，其特征在于，步骤(2)中，GC-O中的ODP分析检测条件0DP端ロ与传输线之间的温度为280°C ;补充气为氮气，且补充气恒流量为20mL/min ;嗅闻端ロ处补充潮湿空气对色谱端ロ流出的气体进行加湿。
6.如权利要求I所述的烟叶中关键致香物质的GC-MS/0分析鉴别方法，其特征在于，步骤(2)中，采用GC-MS/0分析鉴别烟叶中的关键致香物质时，每次进样后，嗅辨员在ODP仪器端ロ进行嗅闻，嗅辨员采用GC-O五级气味强度法对ODP端ロ流出的各化合物进行嗅闻评价，并记录各化合物的香气类型、气味强度来判断烟叶中的每一致香物质。
7.如权利要求I所述的烟叶中关键致香物质的GC-MS/0分析鉴别方法，其特征在于，步骤(2)中，嗅辨员采用GC-O五级气味強度法对各化合物的气味强度进行评价时，样品按ー定比例逐级稀释，直到嗅辨员感知不到气味为止。
8.如权利要求7所述的烟叶中关键致香物质的GC-MS/0分析鉴别方法，其特征在于，样品按一定比例逐级稀释为按照2n递增的的比例逐级稀释或者按照1:2、1:3、1:4、……的比例进行逐级稀释。
9.如权利要求1-8任一所述的烟叶中关键致香物质的GC-MS/0分析鉴别方法，其特征在于，所述烟叶为烤烟烟叶、白肋烟烟叶或香料烟烟叶；所述烤烟烟叶中的关键致香物质为β -大马酮、β - ニ氢大马酮；所述白肋烟烟叶中的关键致香物质为β -大马酮，β - ニ氢大马酮和巨豆三烯酮4 ;所述香料烟烟叶中的关键致香物质为β -大马酮、β - ニ氢大马酮和甲基丁香酚。
10.如权利要求1-9任一所述的烟叶中关键致香物质的GCMS/0分析鉴别方法在卷烟的加香调香方面的应用。
全文摘要
本发明属于烟草技术领域，涉及一种烟叶中关键致香物质的分析与鉴别方法。本发明烟叶中关键致香物质的分析与鉴别方法将仪器检测技术和嗅闻法相结合，其GC可定性分析获知各香味化合物，其MS可定量分析各香味化合物在烟叶中的含量，其ODP与感官嗅辨可获知各香味化合物的气味强度和气味类型，为烟叶中关键致香物质的鉴定提供了一种快速、简洁的分析方法，能快速、准确的找到烟叶中对烟叶香气贡献较大的化合物、并判断出烟叶的关键致香物质的香气类型、气味强度；并为卷烟的加香调香提供了良好的技术指导和数据支持。
文档编号G01N30/88GK102680627SQ20121015359
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月15日 优先权日2012年5月15日
发明者刘百战, 张士成, 谢雯燕, 高建宏 申请人:上海烟草集团有限责任公司, 复旦大学