羅漢果添加劑保潤(rùn)效果及其作用機(jī)理的探索

白家峰 韋康 唐志明 許藹飛 劉鴻 劉紹華

【摘 要】文章通過對(duì)羅漢果進(jìn)行提取，經(jīng)調(diào)配制成羅漢果保潤(rùn)劑，測(cè)定羅漢果保潤(rùn)劑的理化指標(biāo)和保潤(rùn)性能，測(cè)定羅漢果保潤(rùn)劑在卷煙煙絲中在抽吸過程中向煙氣粒相物中轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移率，為探索羅漢果感官保潤(rùn)劑保潤(rùn)機(jī)理提供了科學(xué)的依據(jù)。結(jié)果表明：①在25 ℃和RH50%的條件下存放5 d，羅漢果保潤(rùn)劑的煙絲中水分散失量較丙二醇小;②在20 ℃和RH20%和40 ℃和RH90%的條件下，羅漢果保潤(rùn)劑的保潤(rùn)防潮效果較丙二醇好;③羅漢果保潤(rùn)劑對(duì)提高卷煙的吸食品質(zhì)優(yōu)于丙二醇。說明羅漢果保潤(rùn)劑是一種較好的煙用保潤(rùn)劑。

【關(guān)鍵詞】羅漢果;保潤(rùn)劑;保潤(rùn)性能;感官質(zhì)量

【中圖分類號(hào)】S572 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2019）10-0052-04

羅漢果[Siraitia grosvenorii（Swingle）C.Jeffrey exluet Z.Y.Zhang]又名“光果朩鱉”，是葫蘆科羅漢果屬植物的成熟果實(shí)，多年生攀援植物;根粗葉茂，果紡錘形或近球形;深綠色葉面，主要分布廣東、廣西等地，是桂林永福、陽朔著名特產(chǎn)[1]，性涼具甘甜、保肝潤(rùn)肺、順腸通便，常用于止咳祛痰、治療咽喉炎、肺炎、慢性氣管炎及胃腸疾病等疾病。衛(wèi)生部、中醫(yī)藥管理局把羅漢果列入第一批“食藥同源名單”[2]。高甜度、潤(rùn)腔喉是羅漢果風(fēng)格特色，是羅漢果所含有的活性物質(zhì)羅漢果苷（mogrosides）起作用，這些活性物質(zhì)為羅漢果苷III～VI（mogroside-III～VI）、11-氧代-羅漢果苷V（11-oxo-mogrosides）和賽門苷I（siamenoside-I）。其中，羅漢果苷V是羅漢果苷類成分中的主要活性物質(zhì)，甜度高，為蔗糖的350～550倍[3，4]，具有止咳祛痰及解痙等效果[5]，有研究報(bào)道羅漢果苷V對(duì)腫瘤的抑制也具有一定的作用[6]，對(duì)清除羥基自由基和超氧陰離子自由基也具有較強(qiáng)的功效[7]。作者以羅漢果為主要原料研制的煙用添加劑具有較好的增香保潤(rùn)效果[8，9]。本文將進(jìn)一步研究羅漢果添加劑在卷煙中應(yīng)用的增甜保潤(rùn)效果，并對(duì)其保潤(rùn)機(jī)理進(jìn)行探索研究，為深入開發(fā)羅漢果煙用添加劑在卷煙中的廣泛應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

101C-3B型電熱鼓風(fēng)恒溫干燥箱（上海崇明實(shí)驗(yàn)儀器廠）;KBF240恒溫恒濕箱（德國(guó)BINDER公司）;SPME萃取裝置及75μm Carboxen-PDMS固相微萃取頭（美國(guó)Supelco公司）。RM200型吸煙機(jī)（德國(guó)BORGWALDT 公司）;92 mm劍橋?yàn)V片;美國(guó)Thermo公司的LCQDECA高效液相色譜-電噴霧質(zhì)譜聯(lián)用儀（ESI離子源），METTLER TOLEDO公司的AG204型分析天平（感量0.000 1 g），BURGHART公司的CMB120型卷煙機(jī)，SODIM公司的SODIM綜合測(cè)試臺(tái)。羅漢果（柳州市醫(yī)藥公司購置）;95%乙醇（CP，廣東省汕頭市西隴化工廠）;丙二醇（AR，天津市化學(xué)試劑二廠）;“真龍”葉組煙絲（廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司提供）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 制備樣品

稱取200.0 g去籽破碎的干羅漢果，置于2 000 mL圓底燒瓶中，加入1 200 mL50%乙醇，于水浴中加熱回流3 h，冷至室溫，過濾，濾液在75 ℃的水浴中減壓濃縮至無溶劑滴出，得棕黑色膏狀物（即羅漢果提取物）31.0 g（得率15.5%），通過配伍即得羅漢果添加劑38.0 g。

1.2.2 理化指標(biāo)測(cè)定

依照煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)羅漢果保潤(rùn)劑做外觀、澄清度、相對(duì)密度、溶混度（25 ℃）（在乙醇中）、酸值、揮發(fā)性成分總量、Pb、As含量等理化指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。

1.2.3 羅漢果添加劑保潤(rùn)性能的測(cè)試

稱取“真龍”葉組煙絲7份，100 g/份，取羅漢果保潤(rùn)劑、丙二醇各0.5g，分別加入3.0 g蒸餾水溶解，均勻噴加各組“真龍”葉組煙絲中。加后，將煙絲置于25 ℃和RH50%恒溫恒濕箱中平衡24 h。然后置于25 ℃和RH50%恒溫恒濕箱中，采用烘箱法測(cè)定煙絲含水率[10]。在此條件下連續(xù)測(cè)定5 d，每天檢測(cè)1次。

1.2.4 羅漢果添加劑卷煙的評(píng)吸實(shí)驗(yàn)

由廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心16位評(píng)委組成評(píng)吸小組，對(duì)羅漢果添加劑在卷煙的應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.2.5 羅漢果苷V在卷煙煙絲中向煙氣中轉(zhuǎn)移的分析

羅漢果添加劑中的有效成分羅漢果苷V在卷煙煙絲中向煙氣中轉(zhuǎn)移的分析，試驗(yàn)方法如下。

（1）試驗(yàn)卷煙的制備。稱取2.0 g羅漢果添加劑，用40.0 mL丙二醇∶水=1∶1（V/V）稀釋，混合均勻，噴加到15 kg實(shí)驗(yàn)煙絲上，噴加完畢，用實(shí)驗(yàn)樣品袋將15 kg煙絲密封，放置2 h（室溫），卷制成煙。同上，取30.0 mL丙二醇：水=1∶1（V/V）稀釋，混均，噴加到13 kg實(shí)驗(yàn)煙絲上，噴加完畢，用實(shí)驗(yàn)樣品袋將13 kg煙絲密封，放置2 h（室溫），卷制成煙，做空白煙支對(duì)照試驗(yàn)。

（2）煙絲中羅漢果苷V的分析。取卷煙40支，取出煙絲，至于500 mL的圓底燒瓶中，加入250 mL甲醇（完全浸泡煙絲），超聲振蕩，30 min后，濾出甲醇。再重復(fù)操作3次，直到甲醇提出液無色為止。合并3次超聲振蕩提取液，過濾，濾液減壓濃縮至約10 mL。將濃縮液置于25 mL容量瓶中，用甲醇稀釋并定溶至25.00 mL，搖勻，即為煙絲分析液。將上述樣品進(jìn)行HPLC-ESI-MS分析，分析條件如下。色譜柱：Hypersil ODS C18柱（250 mm×2.1 mm ID，5μm）;柱溫度：30 ℃;流動(dòng)相，乙腈∶水=23∶77（V/V），流量：0.2 mL/min;進(jìn)樣量：5.0μL;噴霧電壓：4.5 kV;檢測(cè)波長(zhǎng)：210 nm;毛細(xì)管溫度：300 ℃;毛細(xì)管電壓：-4.5 V;鞘氣（N2）流量：1 200 mL/min;掃描范圍：150～1 500 amu。在測(cè)定煙絲和煙氣粒相物中添加劑中有效成分羅漢果苷V的含量時(shí)，選擇離子（SIM）模式，以羅漢果苷V的分子離子峰[M﹣H]- 1285.6作為定性和定量分析，對(duì)HPLC-ESI-MS負(fù)離子掃描分析。

（3）煙氣中羅漢果苷V的分析。選取0.96g±0.02 g重量的煙支，吸阻范圍為1 265 Pa±10 Pa的卷煙100支，于溫度為22 ℃±1 ℃，濕度為RH60%±2%的恒溫恒濕箱中，平衡48 h，用RM200型吸煙機(jī)抽吸卷煙，抽吸40支/次，用92 mm劍橋?yàn)V片捕集煙氣粒相物，每20支卷煙的煙氣粒相物用一張濾片捕集（20支卷煙的煙氣粒相物/張劍橋?yàn)V片）。每2張劍橋?yàn)V片置于一個(gè)250 mL錐形瓶中，用100 mL甲醇，超聲振蕩萃取20 min，提取完畢其中的煙氣粒相物，提取液轉(zhuǎn)入250 mL錐形瓶中。同法超聲萃取2次，合并提取液，過濾，濾液減壓濃縮至約1.0 mL，將濃縮液轉(zhuǎn)置25 mL的容量瓶，用甲醇稀釋并定溶至25.00 mL，即得煙氣分析樣。進(jìn)行HPLC-ESI-MS分析，分析條件同上。

2 結(jié)果與討論

2.1 羅漢果保潤(rùn)劑的理化特征

由表1可以看出羅漢果保潤(rùn)劑的理化特征：①羅漢果保潤(rùn)劑為淡黃色黏稠液體;②羅漢果保潤(rùn)劑具有羅漢果特征香氣和甜味，有利于卷煙形成自己卷煙產(chǎn)品的獨(dú)特風(fēng)格。重金屬元素Pb和As含量均在國(guó)家食品安全范圍之內(nèi)。

2.2 保潤(rùn)性能比較

保潤(rùn)劑在25 ℃和RH50%條件下，連續(xù)測(cè)定5 d的保潤(rùn)結(jié)果見表2。從表2看出，羅漢果保潤(rùn)劑在卷煙煙絲中對(duì)水分的保持效果較丙二醇好。

為了進(jìn)一步研究羅漢果保潤(rùn)劑的保潤(rùn)效果，又將添加羅漢果保潤(rùn)劑和丙二醇的煙絲分別在高溫高濕（40 ℃、RH90%）、低溫低濕（20 ℃、RH20%）條件下進(jìn)行保潤(rùn)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，每2 d檢測(cè)其含水率，共測(cè)10 d，結(jié)果見表3和表4。

由表3和表4看出：①在溫度（20 ℃）和環(huán)境相對(duì)濕度（RH20%）較低的條件下，羅漢果添加劑的煙絲保潤(rùn)效果較丙二醇效果好;②在溫度（40 ℃）和環(huán)境相對(duì)濕度（RH90%）較高的條件下，添加兩種保潤(rùn)劑煙絲的含水率均大大提高，但在所試驗(yàn)的兩種保潤(rùn)劑中，羅漢果添加劑煙絲的含水率略低于丙二醇，即羅漢果保潤(rùn)劑的防潮效果較丙二醇相對(duì)較好。

羅漢果保潤(rùn)劑的保潤(rùn)機(jī)理是通過糖苷類多糖分子鏈的交互作用與水分子形成氫鍵的作用使水分子牢固地結(jié)合在糖苷分子內(nèi)，分散的水分子被包裹于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，起著保潤(rùn)的作用。

2.3 保潤(rùn)劑對(duì)卷煙抽吸品質(zhì)的作用

將羅漢果保潤(rùn)劑與丙二醇分別加入“真龍”葉組煙絲中，制成卷煙進(jìn)行評(píng)吸，以空白卷煙作對(duì)照，結(jié)果見表5。表5表明2種保潤(rùn)劑對(duì)卷煙抽吸品質(zhì)結(jié)果各有差異，但羅漢果保潤(rùn)劑對(duì)卷煙感觀質(zhì)量影響的效果較好。

評(píng)吸小組由廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心的16位評(píng)委組成，對(duì)羅漢果添加劑卷煙的應(yīng)用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。保潤(rùn)劑與空白卷煙樣品對(duì)比評(píng)吸結(jié)果見表5。

2.4 質(zhì)譜條件的選擇

以質(zhì)譜儀作檢測(cè)器，在流動(dòng)相乙腈∶水=25∶75（V/V），柱溫30 ℃的條件下，對(duì)羅漢果苷V的標(biāo)準(zhǔn)分子離子峰[M-H]-進(jìn)行（SIM）掃描（如圖1所示）。運(yùn)用ESI-SIM模式進(jìn)行定性，得到特征性強(qiáng)、選擇性高、干擾少的色譜圖。質(zhì)譜圖出現(xiàn)準(zhǔn)確的待測(cè)組分荷質(zhì)比，檢測(cè)結(jié)果可信度高[11]。

2.5 工作曲線及檢測(cè)限

以1∶1（V/V）甲醇水溶液為溶劑，配制濃度為100 μg/mL的羅漢果苷V標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別取0.10、0.20、0.40、0.60、1.00、1.20 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，置100.00 mL溶量瓶中，以1∶1（V/V）甲醇水溶液為溶劑，稀釋并定容，相應(yīng)配制成濃度為100、200、400、600、1 000、1 200 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。進(jìn)樣量：5.0 μL/次，采用SIM模式，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的[M-H]- =1 285.58 m/z峰面積，并以對(duì)峰面積（Y）和濃度（X）進(jìn)行線性回歸分析，得到其線性回歸方程：Y=56 528X-752 111，R2=0.998 9，進(jìn)樣量在0.5～6 μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系好，也適合本研究的用量范圍。檢出限濃度為103 ng/mL。重重性好，準(zhǔn)確性高。

2.6 羅漢果保潤(rùn)劑在煙絲中的有效成分羅漢果苷V向煙氣中的轉(zhuǎn)移率

2.6.1 羅漢果苷V的分析

取40支添加羅漢果保潤(rùn)劑煙絲的卷煙，取其中的煙絲，通過提取、濃縮，進(jìn)行分析，每組實(shí)驗(yàn)平行進(jìn)行5次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表6羅漢果保潤(rùn)劑在煙絲中羅漢果苷V的含量。

取40支添加羅漢果保潤(rùn)劑煙絲的卷煙，取40支添加羅漢果保潤(rùn)劑煙絲的卷煙，通過吸煙機(jī)抽吸，用劍橋?yàn)V片收集煙氣粒相物，分別測(cè)定每支卷煙在抽吸過程中，保潤(rùn)劑有效成分羅漢果苷V向煙氣粒相物中轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移率。每組實(shí)驗(yàn)平行進(jìn)行5次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表7羅漢果保潤(rùn)劑卷煙煙氣粒相物中羅漢果苷V的含量。

2.6.2 羅漢果保潤(rùn)劑卷煙煙絲中的羅漢果苷V向煙氣粒象物中轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移率

羅漢果保潤(rùn)劑卷煙煙絲中的羅漢果苷V向煙氣粒象物中轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移率見表8。

3 小結(jié)

羅漢果保潤(rùn)劑在溫度20 ℃、相對(duì)濕度20%的條件下具有較好的保潤(rùn)效果，較透明質(zhì)酸好，較丙二醇略好;在40 ℃和RH90%的條件下還具有較好的防潮作用;關(guān)鍵是在卷煙的抽吸過程中，隨煙氣轉(zhuǎn)移到口腔，在口腔和喉部產(chǎn)生一種舒適的甜潤(rùn)感，使煙氣細(xì)膩柔和，口感干凈，余味舒適，對(duì)提高卷煙的抽吸品質(zhì)起著重要的作用。

其保潤(rùn)機(jī)制是在卷煙抽吸過程中羅漢果添加劑中的有效成分羅漢果苷V從煙絲向煙氣粒相物轉(zhuǎn)移的轉(zhuǎn)移率。羅漢果苷V的結(jié)構(gòu)式如圖2所示，它是羅漢果的主要甜潤(rùn)成分之一，是蔗糖甜度的近550倍，在口腔中具有甜潤(rùn)舒適、甘爽生津的效果，該分子是接有五個(gè)糖的多糖三萜類物質(zhì)，具有強(qiáng)烈吸附水分子的作用。添加有羅漢果添加劑的卷煙在卷煙抽吸過程中，羅漢果添加劑中的有效成分羅漢果苷V，通過加熱隨卷煙煙氣轉(zhuǎn)移到口腔，在口腔中產(chǎn)生甜潤(rùn)舒適、煙香諧調(diào)豐滿、香氣細(xì)膩柔和及余味甜潤(rùn)舒適的口感，為卷煙增香保潤(rùn)研究奠定較豐富的理論基礎(chǔ)。

參 考 文 獻(xiàn)

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