基于SPME-GC-MS 的杏子提取物揮發性成分分析及其應用

錢玉梅，范 忠，農李政，施 怡，黃東業

（廣西中煙工業有限責任公司，廣西南寧 530001）

杏屬于薔薇科李亞科杏屬植物，原產于中國，馴化栽培已超過3 500 年，現廣泛分布于河北、河南、山東、陜西、山西、新疆等地[1]。杏果實風味品質是由其中芳香物質的種類和相對含量決定的，有研究表明，從杏果實中分離鑒定出的揮發性芳香物質已達200 余種，主要為酯類、醛類、酮類、醇類、烯烴類、酸類等，雖然各種芳香物質只占果實鮮質量的0.001%~0.010%，但對果實風味品質卻起著至關重要的作用，也是吸引消費者和增強市場競爭力的主要因素之一[2-3]。近年來，杏在日化香精、食品香精等領域中的應用越來越多，杏果實提取物在煙用香精領域中也是允許被使用的，是一種常用卷煙添加劑[4]。

付安珍等人[5]采用氣相色譜-質譜（GC-MS） 聯用技術對4 種杏白蘭地的香氣成分進行分析和比較，結果表明河北串枝紅杏、新疆小紅杏、陜西御紅和山東杏梅分別檢測出49 種，60 種，60 種，46 種香氣成分，共有香氣成分為17 種。王端等人[6]采用頂空固相微萃取-氣質聯用（GC-MS） 技術檢測杏果實的香氣成分，結合主成分分析對不同發育階段杏的主要香氣成分進行比較。結果表明，從10 個華北杏品種（品系） 中共檢測出114 種香氣物質，以醇類、酯類和酮類為主。張文娟等人[7]采用凝膠滲透色譜（GPC） 分離、卷煙感官作用評價、氣相色譜-質譜聯用（GC/MS） 等方法確定了杏子粗提物的酸味靶向組分，并以其含量為指標對杏子酸味煙用香料的靶向制備工藝進行了優化。結果表明，用優化工藝制備的杏子酸味煙用香料中7 種有機酸含量最高，對改善卷煙感官舒適性的效果最好。目前，尚未有固相微萃取法（SPME） 結合氣相色譜-質譜（GC-MS）法研究杏子提取物中揮發性成分報道，同時也鮮有杏子提取物在煙草調香中應用的研究報道。因此，采用固相微萃取（SPME） 結合氣相色譜-質譜（GC-MS）法剖析鑒定杏子提取物中的揮發性成分，并對添加杏子提取物的卷煙進行感官評吸，旨在明確杏子提取物揮發性成分的種類及含量，以期為杏子提取物在卷煙中的合理應用提供數據支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

材料：杏子提取物，某香精香料公司提供；參比卷煙，廣西中煙工業有限責任有限公司提供。

儀器：Agilent PAL RSI 85 型固相微萃取儀（SPME）、Agilent 8890/5977B 型氣相色譜-質譜（GCMS），美國安捷倫儀器公司產品；CIJECTOR 型香精注射儀，德國Burghart 公司產品；MS205DU 型電子分析天平，瑞士梅特勒-托利多公司產品。

1.2 試驗方法

1.2.1 杏子提取物中揮發性成分分析

電子分析天平準確稱取杏子提取物5 g（精確至5.000 0 g） 于20 mL 樣品瓶中，于100 ℃的加熱箱平衡40 min 后，將40 mm C WR/PDMS（二乙烯基苯/聚二甲基硅氧烷）萃取頭插入樣品瓶中萃取20 min，然后將萃取頭拔出并置于270 ℃進樣口中解析5 min[8-9]。

色譜柱：DB-5MS 型（60 m×250 μm×0.25 μm）；進樣口溫度270 ℃，載氣為高純度氦氣，柱流速1.65 mL/min，分流比：無分流。程序升溫：初溫40 ℃，保持0.1 min；以100 ℃/min 的速率升溫50 ℃；再以5 ℃/min 升至280 ℃；保持25 min。

溶劑延遲4.8 min，電子轟擊離子源（EI），電子電壓70 eV，離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，傳輸線溫度280 ℃，掃描質量范圍35~550m/z。

采用Wiley 和Nist 標準譜庫檢索法定性，峰面積歸一化法定量。

1.2.2 卷煙加香試驗

電子分析天平準確稱取1.0 g（精確至1.000 0 g）杏子提取物，用質量分數95%乙醇稀釋定容至10 mL，得到0.1g/mL 的杏子提取物乙醇溶液，按照參比卷煙煙支質量0.02%，0.04%的溶液利用香精注射儀均勻地添加至參比卷煙煙絲中，然后將其置于（22±1） ℃、濕度（60±2） %條件下平衡48 h[10]。組織專家評吸小組（5 人，均具有3 年以上評吸經驗） 對加香的參比卷煙進行感官效果評價，對照組為同類型的未加香的參比卷煙，評吸指標包括香氣質（10 分）、香氣量（10 分）、煙氣濃度（10 分）、豐滿度（10 分）、柔細度（10 分）、余味（10 分）、雜氣（10 分）、刺激性（10 分），總分80 分，以評吸平均值作為評判標準。

2 結果與分析

2.1 杏子提取物的揮發性成分分析

運用GC-MS 分析鑒定待測溶液中的揮發性成分，總離子色譜圖（見圖1），按峰面積計算其質量分數。杏子提取物主要成分（質量分數） 為香茅醛（17.28%）、檸檬烯（11.04%）、丁香酚（7.64%）、香茅醇（7.25%）、香芹酮（6.28%） 得到鑒定的所有揮發性化學成分（采用手動積分，匹配度均在80%以上） 及其相對含量。

圖1 杏子提取物的GC-MS 總離子流圖

杏子提取物的GC-MS 總離子流圖見圖1，杏子提取物揮發性成分分析結果見表1。

表1 杏子提取物揮發性成分分析結果

由表1 可知，從杏子提取物中檢測到的大部分揮發性成分能增加煙氣甜感和果香香韻、柔和細膩煙氣、降低刺激。其中，香茅醛具有清香，可以改善卷煙在口腔的舒適度，賦予卷煙清新、明潤感官品質[11]；檸檬烯具有強烈的檸檬樣香味，增加果香，甜香增加卷煙香氣的豐富性[12]；丁香酚表現為丁香型辛香，豐富煙香，提高煙氣的透發性，改善煙氣的狀態和口感特性[13]；香茅醇具有濃郁而持久的玫瑰香氣，這些物質有助于增進卷煙甜香、玫瑰香，使煙氣柔和[14]；香芹酮賦予卷煙辛香香韻，似丁香香氣，蒔蘿油香氣[15]。

2.2 加香效果評價

杏子提取物在卷煙中的加香評吸結果見表2。

表2 杏子提取物在卷煙中的加香評吸結果

由表2 的評吸結果表明，適當添加杏子提取物對卷煙的香氣質、柔細度、余味、雜氣、刺激性有明顯的改善作用。當杏子提取物的添加量為0.02%時，加香卷煙的香氣質、柔細度有明顯的改善，余味明顯變好、雜氣減少，刺激性降低；當杏子提取物添加量為0.04%時，柔細膩度，余味、雜氣均有所下滑，煙氣濃度和香氣量基本保持不變。因此，杏子提取物在卷煙中的加香添加量在0.02%左右為宜。在卷煙中適當添加杏子提取物可改善香氣質和煙氣的細膩程度，改善余味，豐富卷煙香氣，增加卷煙煙氣中的果香、甜香和膏香。

3 結論

為了明確杏子提取物中的揮發性成分，采用固相微萃取結合GC-MS 技術對杏子提取物的揮發性成分進行分析鑒定，共檢測出50 種成分，旨在為杏子提取物的合理使用提供依據及數據支撐，其主要成分為香茅醛（17.28%）、檸檬烯（11.04%）、丁香酚（7.64%）、香茅醇（7.25%）、香芹酮（6.28%） 等物質，構成了杏子提取物的主體香韻，能夠增加卷煙果香、甜香、膏香、清香等氣息，豐富煙香，降低辛辣感和刺激性，提升煙氣質，改善余味，提高卷煙吸食品質。