煙草中糖類物質(zhì)分析方法研究進(jìn)展

岳珩 陳夢(mèng)瑩 徐德龍 盧俊鵬 孟貝

摘要：本文綜述了煙草中糖類物質(zhì)分析方法研究進(jìn)展，分析了煙草中糖類物質(zhì)提取技術(shù)及滴定法與比色法、近紅外光譜法、連續(xù)流動(dòng)法、氣相色譜法、液相色譜法、離子色譜法等各種檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，為煙草中糖類物質(zhì)的分析方法研究提供參考，有利于煙草中糖類物質(zhì)的含量測(cè)定和質(zhì)量控制研究。

關(guān)鍵詞：煙草;糖類物質(zhì);提取技術(shù);檢測(cè)技術(shù)

0 引言

煙草中糖類是一種重要的香味物質(zhì)，在煙支燃燒時(shí)能使煙氣的酸堿平衡和諧，使刺激性降低[1]，是決定煙氣醇和度的主要因素[2]。糖類是形成香氣的重要物質(zhì)，當(dāng)燃吸溫度達(dá)到300℃以上時(shí)，可熱解成多種香氣物質(zhì)[1]。有些糖類成分還有一定的保潤(rùn)作用[3]。目前，隨著煙葉商品品質(zhì)的提高，其含糖量是增加的[1]。受煙草消費(fèi)者歡迎的煙制品，往往和煙草中糖分呈比例關(guān)系[4]。因此，煙草中糖類物質(zhì)含量的多少值得關(guān)注。目前，國(guó)內(nèi)分析煙草中糖類物質(zhì)的方法主要有滴定法與比色法、連續(xù)流動(dòng)分析法、近紅外光譜法、氣相色譜法、液相色譜法、離子色譜法等，本文綜述了煙草中糖類物質(zhì)分析方法研究進(jìn)展，有利于煙草中糖類物質(zhì)的含量測(cè)定和質(zhì)量控制研究。

1 提取技術(shù)

糖類屬于強(qiáng)極性親水性物質(zhì)，很多分析方法采用純水提取煙草中的糖類物質(zhì)[5-8]。然而煙草水溶液呈偏酸性，在酸性條件下，葡萄糖和果糖可相互轉(zhuǎn)化，蔗糖也易水解[9]。用水萃取煙草樣品易使樣品中的葡萄糖、果糖和蔗糖含量發(fā)生變化，因此也有一些分析方法采用一定濃度的氫氧化鈉溶液萃取煙草樣品[9-11]。

常用的萃取方法有勻漿法、振蕩法和超聲法;勻漿法效率高，但每次只能處理1個(gè)樣品;而振蕩法和超聲法可數(shù)十個(gè)樣品同時(shí)處理。超聲法的效率明顯高于振蕩法[12]，因此很多分析方法選用超聲萃取[7，8，12，13]。

煙草基質(zhì)較為復(fù)雜，樣品提取過程中易含有蠟質(zhì)、色素、有機(jī)酸、脂肪等干擾物質(zhì)，在進(jìn)樣前要先將這些干擾物質(zhì)凈化，有些分析方法采用固相萃取小柱[5，6，8，13，15]、分散固相萃取劑[14]凈化，有些分析方法稀釋后進(jìn)樣[7，16]。張濤等使用在線固相萃取柱除去干擾成分，簡(jiǎn)化了樣品處理過程中的固相萃取操作[12]。

2 檢測(cè)技術(shù)

2.1 滴定法與比色法

滴定法與比色法主要用于煙草中糖總量的檢測(cè)，如高錳酸鉀滴定法[17]、苦味酸比色法[17]、新試銅靈法[1]等，然而操作耗時(shí)耗力，不適合于大批量煙草樣品的分析工作，且只能用于常量的分析，不能用于測(cè)定煙草中各種糖類化合物的含量[18]。由于煙草本身成分復(fù)雜，顏色雜亂不一，色素等有色物質(zhì)會(huì)干擾測(cè)定結(jié)果[1]。

2.2 近紅外光譜法

近紅外光譜技術(shù)與有機(jī)物結(jié)構(gòu)之間存在密切關(guān)系，利用近紅外技術(shù)可以研究檢測(cè)煙草的許多內(nèi)在質(zhì)量特征，由于近紅外光譜檢測(cè)具有綠色環(huán)保、快速和對(duì)樣品無(wú)任何損壞等優(yōu)勢(shì) [19]，近期應(yīng)用近紅外法分析煙草中糖類物質(zhì)的研究較多，段凱等建立了貴州復(fù)烤片煙中水溶性糖和煙堿近紅外速測(cè)模型[20]，李吉云等利用在線近紅外光譜儀檢測(cè)了制絲線摻配加香后混合煙絲的總糖、還原糖[19]。然而近紅外法測(cè)定主要依靠模型預(yù)測(cè)，其分析結(jié)果容易受到多種因素的影響，檢測(cè)結(jié)果存在一定誤差[2，21]。

2.3 連續(xù)流動(dòng)法

在運(yùn)用煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 159—2002[22]檢測(cè)樣品過程中發(fā)現(xiàn)，隨著樣品量的增加，滲析膜上易產(chǎn)生沉淀，目標(biāo)物的峰高會(huì)不斷降低[23]。另外，YC/T 159—2002[22]中的目標(biāo)物是在強(qiáng)堿性環(huán)境、85 ℃條件下測(cè)試的，而高溫條件下氫氧化鈉溶液的腐蝕性增強(qiáng)，易使加熱槽的使用壽命縮短，并導(dǎo)致加熱槽出口溶液氣泡不均勻，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性[23]。何聲寶等將連續(xù)流動(dòng)分析儀加熱槽上層的紅/紅管路活化水改為0.20 mol/L鹽酸溶液，將綠/綠管路氫氧化鈉溶液濃度改為0.35mol/L，選擇加熱槽溫度為79 ℃[23]。并以此優(yōu)化條件起草了新版標(biāo)準(zhǔn)《YC_T 159-2019煙草及煙草制品 水溶性糖的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)法》[24]。然而，由于煙草本身帶有顏色，經(jīng)過加熱反應(yīng)還會(huì)產(chǎn)生新的有色物質(zhì)，因此會(huì)導(dǎo)致連續(xù)流動(dòng)法測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確[18]。

2.4 氣相色譜法

氣相色譜法因分析速度快、分離度好、靈敏度高?在分析中受到普遍應(yīng)用?然而對(duì)于不易揮發(fā)的糖類物質(zhì)，必須采用合適的衍生化法將其衍生為揮發(fā)性物質(zhì)?才能達(dá)到較好的分析效果[25]，樣品衍生化處理步驟繁瑣[14]，而且如果衍生反應(yīng)不完全或生成多種非目標(biāo)衍生產(chǎn)物，還會(huì)影響測(cè)定的準(zhǔn)確性[26]，因此應(yīng)用相對(duì)較少。

3結(jié)論

本文綜述了煙草中糖類物質(zhì)分析方法研究進(jìn)展，分析了各種檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，以期為煙草中糖類物質(zhì)的分析方法研究提供參考。糖類物質(zhì)包含多種單糖、二糖、低聚糖及高聚糖，且不同糖類化合物對(duì)煙葉品質(zhì)及香型風(fēng)格的作用方向與力度也存在差異[21]，因此對(duì)煙草中單一糖類化合物的含量測(cè)定和質(zhì)量控制的研究具有很高的價(jià)值[28]，有助于煙草學(xué)者充分利用煙草糖類化學(xué)開展煙草風(fēng)味品質(zhì)的精準(zhǔn)高效調(diào)控[31]。隨著前處理方法的不斷優(yōu)化，多種檢測(cè)方法及聯(lián)用技術(shù)的探索，煙草中糖類物質(zhì)分析方法將不斷朝著高靈敏度、高分離度、重復(fù)性好、環(huán)境友好等方向發(fā)展。

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