烟用香精香料

课程论文

题目: 烟用香精香料

学院: 烟草学院

年级: 2011级 任课教师: 徐俊驹 学生姓名: 饶元涛

日期: 2014年12月8日

烟用香精香料

饶元涛

摘要：通过研究近年来烟用香精香料的研究进展，概况烟用香精香料的现状，作用，种类，制

备，分析方法五个方面，总结未来发展方向。

关键词：烟草 香精香料

Cigarette Flavoring

YAOYUANTAO

Abstract: Through the research in recent years, the research progress of cigarette

flavoring, overview of the status quo of cigarette flavoring function, the types, preparation, analysis method of five aspects, summarizes the development direction in the future.

Keywords: Tobacco flavoring 1天然植物香料提取的国内外现状

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，以及回归自然意识的增强，人们的消费

观念不断改变，天然香料以其绿色、安全和环保等特点，日益受到人们的青睐。

从世界范围来看，香料香精工业的增长速度一直高于其他工业的平均发展速度，世界天然香料产量近年来正以每年10%-15%的速度递增[1]从国内情况来看，高档天然香料基本依赖于进口，香精香料工业及相关应用行业对高档天然香料的需求越来越迫切。

我国拥有丰富的植物性天然香料资源，有500余种芳香植物广泛分布于20个省(市，区)，但由于提取加工工艺落后，只有部分香料资源被开发利用，很多植物性天然香料只能进行初步提取，而且收率和纯度都较低，甚至还有一些天然原料被销往国外进行深加工，不仅导致我国市场植物性天然香料紧缺，而且严重浪费了宝贵资源。因此天然香料的加工工艺一直是近年来研究的重点。

2004年初“中式卷烟”被正式确定为中国烟草行业的发展方向，要求“中式卷烟”的研发必须把握“高香气、低焦油、低危害”的原则，大力推动了烟草香精香料各研究领域的发展[2]。

2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[3]。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，减弱一些杂气，从而改善品质[4]。

3烟用的香精香料的种类

3.1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、配剂等不同的产品。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[5].

3.2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、梭酸类、狱基类、杂环类香料等。

4.烟用香精香料的制备

中国有丰富的动植物资源，采用各种手段获取天然香原料已成为研究热点，国内很多烟

草企业已开发多种天然香原料应用于卷烟的加香中，尤其是中草药提取物，它们不仅可以改进卷烟吸味特征，还可降低烟气中的有害成分，如广东的五叶神、江西的金圣、北京的中南海等已应用了某些中草药提取物。根据烟草香料的发展，烟草香料可分为常规香料和新型香料，常规香料包括天然提取香料和人工合成香料，新型香料包括潜香物和微胶囊香料等。

4.1常规烟草香料的制备

烟草香料按来源主要分为3个种类，即来自烟草本身的香料、非烟草的天然香料和人工合成的香料。烟草类香料是指直接从烟草中提取所得的香料，如白肋烟浸膏、香料烟浸膏、烟草花浸膏等。非烟草天然香料是指从除烟草以外的各种动植物的某些生理器官如（香腺、香囊、花、叶、枝、干、茎、根、皮、果、籽）等的提取物和分泌物咖树脂、香膏等，因其制法不同可得到形态不同的产品，如精油、浸膏和配剂等。合成香料是利用人工合成的香料，如苯乙醇、对氨基苯甲酸甲醋、柠檬醛、紫罗兰酮,2-乙酞基毗嗓等。天然香料的制备方法包括传统的水蒸汽蒸馏法、萃取法、压榨法等，还有新兴的分子蒸馏法、超临界二氧化碳萃取法等[6]。

分子蒸馏技术是一种新型液一液分离的高新技术，是指在高真空条件下，液体分子受热从液而逸出，利用不同分子平均自由程差异导致其表而蒸发速率不同而达到分离的方法。该技术可以有选择地蒸出目的产物，去除其他杂质。对于分离高沸点和热敏性及易氧化物料，更有常规方法不可比拟的优点[7,8]。杨靖[9]等采用分子蒸馏对云烟萃取物进行分离，实验表明分子蒸馏处理过的样品与原样相比，主要香味物质的相对含量有较大的提高，茄酮、巨豆三烯酮、香叶基丙酮相对含量提高十倍以上。

超临界流体萃取技术是20世纪60年代兴起的一种新型分离技术，利用超临界流体的兼有气、液两重性特殊性质，使之在高压条件下与待分离的固体或液体混合物接触，通过调节系统的操作压力和温度，萃取出所需的物质，随后通过降压或升温的方法，降低超临界流体的密度，使萃取物得到分离。二氧化碳因具有无毒无害、溶解能力强、成本低等优点，成为最常用的超临界萃取溶剂[10]。

4.2新型烟草香料的开发 4.2.1潜香物的研究

在卷烟生产过程中，许多烟草增香剂都存在着挥发性强和易升华等问题，而且在储存期

会因增香剂的挥发逸出而导致卷烟寿命的缩短。而潜香物因具有挥发性弱、化学性质比较稳定、其本身几乎没有香味、但在高温受热或燃烧时却能释放多种致香成分的特性，其合成和应用成为近些年烟草香精香料研究的热点[11]。如目前薄荷类潜香物质在卷烟生产中已经取得了较好的应用效果，其中碳酸薄荷醋不但能产生纯净的薄荷香味，而且燃吸时能均匀地产生薄荷醇[12]。长沙卷烟厂合成了两种类型的潜香物，包括异丙基丙二酸、仲丁基丙二酸、葡萄糖四a址匕三种化学成分香气特征均为奶酪香和香紫苏二醇草酸a(其特征为柏木香，分别用于向烟气释放异

戊酸、p一甲基戊酸和降龙涎醚。这些潜香物不但熔点很高，而且嗅香极轻，常温下稳定，加热时则完全分解。应用于混合型卷烟后，产品感官质量明显提高[13]。

4.2.2微胶囊香精

许多烟草香料存在挥发性强、易氧化、易分解等问题，将其微胶囊化，不仅可以防止抽吸前香料的挥发和变质，而且抽吸时可使风味持久释放。烟草微胶囊技术是利用惰性多聚的高分子材料作为囊壁，采用喷雾干燥法或复凝聚法等将香精香料即芯材包裹在一个微小密闭的胶囊之中，在一定条件下有控制地将所包裹的香精香料释放出来。这在卷烟加香加料、弥补低焦油卷烟香味的损失、以及烟草代用品等方而颇具开发潜力[14]。

5.烟草香精香料的分析

烟草香料品种很多，组成十分复杂，其组分的定性定量分析对卷烟的生产与品牌的品质保证具有常重要的作用，同时对烟草香精的调香也提供重要的参考，烟草香料的成分分析技术大致分为分离和鉴定两方而。

5.1分离方法

气相色谱最先是用填充柱气相色谱来分离香气成分，但填充柱的柱效不高，难以满足

分析复杂的香精香料样品的要求，现在柱效更高的毛细管柱成为分析香气成分的卞要工具。随着毛细管柱外涂层技术的发展，出现了使用温度为440 ℃的高温毛细管柱，使得分离对象的沸点范围得到大幅度提高。另外，曾有报道快速高分辨毛细管气相色谱技术[15]，该技术是以内径小的毛细管柱(1OOum)作为分离柱，采用600kPa以上的高压，利用电子装置精确控制分流比和柱流速，在保证分离效果的前提下，使分析时间得到大幅度减少。该方法对仪器要求较高，估计短时间内难以推广。

香精香料样品组分繁多、成分复杂，用一根仅适用于几十种到几百种物质的样品分析的色谱柱往往难以得到预期的分离效果。偶合柱系统(二维色谱)是研究分离复杂香精成分的新方法，一般采用中心切割法，从第一根色谱柱预分离后的部分馏分，被再次进样到第二根色谱柱作进一步分离，而样品的中其它组分或被放空或也被中心切割。这样可以通过增加中心切割的次数来实现对感兴趣组分的分离。极性偶合柱系统是把第一根色谱柱流出的馏分在第二根色谱柱上进一步分离。其中两根色谱柱之间的接头无死区是影响分辨率的关键所在。

全二维气相色谱是复杂样品分离的一种新技术，它是将分离机理不同而又互相独立的两支色谱柱以串连的方式结合成二维气相色谱，由第一柱分离后的每一个组分，经调制器聚焦后以脉冲方式进入第二柱中进行进一步的分离，通过温度和极性的改变实现气相色谱分离特性的正交化。该法具有分辨率高、峰容量大、灵敏度高、分析速度快、族分离效应和瓦片效应等优点。朱书奎[16]等采用全二维气相色谱/飞行时间质谱对一种国产香烟中常用的烟用香精进行了分析，共鉴定出相似度和反相似度分别大于800和900的化合物有84种。在相同的分析条件下，用氢火焰离子化检测器(FID)多内标定量法进一步对这些组分进行了准确定量。实验结果很好地解释了该香精的致香机理。采用HPLC分离精油，可以避免GC进样时可能会出现分子重排或热裂解现象但由于液体勃度大，分离速度较慢。超临界流体色谱的发展为分析难挥发、易热解的香精成分提供了有效的途径。SFC弥补了GC和LC不足之处，又兼备两者之优点，既能分离CC难以分析的易热解、高分子量、强极性或难挥发的化合物，也能分离LC难以分析的某些高分子量的物质。

5.2检测手段

质谱:质谱作为检测器与色谱技术联用使香精香料成分的研究的效率得到了大幅度提高。通过GC / MS联用在谱库检索就能给出化合物的可能结构信息，一个复杂的混合物在较短时间内就可以得到分离鉴定。GC / MS联用在烟用香精香料的分析检测的应用比较多，李峰[17]采用气相色谱/质谱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，并用峰面积归一化法测定了各种成分的百分含量。

飞行时间质谱检测器:以飞行时间作为质量分析器的质谱检测器采用了延迟引出技术和离子反射技术，高速扫描((> 100次/s)，分辨率达到20000以上。谢建春[18]等运用电喷雾飞行时间质谱分析了香料产品乙基麦芽酚中痕量杂质。

多维检测器:现有的检测器往往只对某类物质特别敏感，得到较高响应值，而对另一类物质却不敏感，响应值很低。一般来说，利用单一的检测器很难对复杂组分进行准确定性。将两种或两种以上检测器组合起来，得到多张不同的谱图，有利于未知组分的分类定量。多维检测器有FTIR/Fm , Fm l FPD / NPD ,MS/MS 等。

随着仪器分析手段的不断进步，香精香料的分析方法也取得了很大进展。但依然存在不少问题。样品预处理依然不尽人意:固相微萃取技术中的固相涂层仍需改进以提高其高选择性;膜

分离技术对样品的分离浓缩取得了很大进步，但膜的强度有待于进一步提高;全二维色谱以及联用技术的发展使人们对致香成分及其致香原理的了解越来越多，但目前仪器的检出限仍大大高于人通过感官识别的识别量。因此，对香精香料的全分析还有待于仪器分析方法的进一步发展和创新。就目前而言，仪器分析的结果仍需结合人的感官评价才能对香气成分作出客观的综合评价。

6.结论

烟草香精香料研究涉及有机化学、结构化学、分析化学、烟草工艺学、毒理学、生理学

等多个学科，是一个多学科交叉的研究方向，必然伴随相关科学领域的进步而发展。另外，随着中国烟草品类的进一步完善，烟草香精香料的发展空间正在进一步打开。近几年几大卷烟知名新品类的崛起，都有着与之相辅相成的香精香料来支撑。随着各卷烟企业科研力度的加大，根据烟草香精香料的发展现状，今后在以下两方而的研究会越来越深入:①香原料的基础性和规律性研究，包括香料单体的化学成分及热裂解行为与卷烟感官品质的关联分析，实现对香料单体的理性掌握。⑦新型烟草香原料的开发和应用研究，对重要烟草合成香料特别是与香味特征有关的重要高档合成香料进行开发和规模化生产应用研究，利用新型加工方式开发天然香，原料新品种，以丰富烟用新原料资源。

参考文献

[1]常学东，朱京涛，蔡金星，等全绿豆芽混浊汁的工艺研究[J]粮食加工与食品机械，2002 ( 7):52- 54 [2]王彦亭.依靠科技进步促进中式卷烟发展[J].中国烟草学报，2005 , 11 (01):8- 12 [3]黄映凤.烟用香精香料的分析研究[D].杭州:浙江大学，2007. [4]于建军.卷烟工艺学[M].北京:中国农业出版社，2003. [5]孙宝国.食用调香技术[M].北京:化学工业出版社，2003.

[6]谢剑平烟草香料技术原理与应用[M]北京:化学工业出版社，2009.

[7]罗吉，黄妙玲，冀红斌，等.分子蒸馏用于精油精制及在芳香疗法中的应用[J].香料香精化妆品，2008, (06) :

40- 43.

[8]高旭，陈鹏，洪林军，等.分子蒸馏技术在烟用香料提取分离中应用[J].化学工程师，2009, (10) : 54- 56. [9]杨靖，于存峰，郑峰洋，等.分子蒸馏在云烟萃取物分离中的应用[J].香料香精化妆品，2009, (01) : 10- 16. [10]邵惠芳，焦桂珍，刘金霞，等.超临界CO2萃取技术在烟草中的应用[J].安徽农业科学，2008 ,36 (13) :5473- 5474.

[11]胡旺云，安银岭.潜香物质地支普内酷及其葡萄糖戒的研究进展口[J].西南林学院学报，1997, 17(01) : 57-59. [12]程传玲，刘艳芳，曾振强，等.碳酸薄荷酷的合成及其在卷烟中的应用[J].郑州轻工业学院学报(自然科学版)，2007. 22 (04):17- 19.

[13]黄晓丹.烟用香料微胶囊化研究[D].江南大学硕士学位论文2004.

[14]许C+7旺，叶芬，孔宏伟，等.全二维气相色谱技术及其进展[[J].色谱，2001,19 (02):132- 136

[15]朱书奎，路鑫，邢钧，等.全二维气相色谱一飞行时间质谱用 于烟用香精化学组分的分析[[J ].分析化学，2006 , 34 (02)191一195

[16]熊国玺，王娜，司辉，等.烟用香精的全二维气相色谱一飞行时间质谱定性分析[[J].香料香精化妆品，2009, (0 D : 17- 26.

[17]苏德民，姚发业，石竹.气相色谱一质谱联用及气相色谱一红外分析法测定自豆范挥发油成分[J].时珍国医国药，2007, 18 (OS):1148-1149.

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