第十四章 烟草香气成分的香气和吸味 烟草化学（电子教案）.docVIP

第十四章 烟草香气成分的香气和吸味特征 烟草成分(Composition of Tobacco) 烟草的可用性定义 Akehurst的说法： 有人买就是可用性，再具体些，包括低成本、低焦油、好吸味、新技术（消费者喜新厌旧心理）。 左天觉先生：对烤烟而言，可用性由下列因素决定： （1）看得见摸得着的：大小、均匀性、完整性、异物、伤残、颜色、组织、厚薄、密度、成熟度、香气、香味。 （2）物理的：填充性、抗碎性、水分、含片率、燃烧性、部位。 （3）化学的：烟碱、糖、石油醚提取物、矿物元素、水溶性灰份的碱度、总氮、蛋白质氮、(-氨基氮、淀粉、非挥发酸、总挥发碱。 我们的理解：目前，烟草的可用性包括 （1）抽吸质量：适宜的香吸味，满足配方要求。 （2）加工性能：适宜的填充性、抗碎性等，满足加工需要，用最少的烟叶卷制出最多的产品。 （3）安全性：低农药残留、重金属、TSNA，无公害绿色产品是未来的方向。 卷烟的香吸味机理与来源 烟气成分溶解于唾液并进入鼻腔，与嗅觉感受器发生作用、与味蕾发生接触，刺激神经兴奋，向大脑传递信号，唤起大脑对各种香气和味道的印象。 来源包括： （1）烟草生物碱类，蛋白质、氨基酸等含氮化合物。 （2）碳水化合物、有机酸等含氧化合物。 （3）萜烯类芳香化合物。 最终品质取决于上述三角源的平衡。 烟草中的碳水化合物 碳水化合物：含量最大的一类物质，占烟叶重量的40%。 结构性碳水化合物：纤维素、半纤维素、果胶。 非结构性碳水化合物：单糖、双糖、多糖。 结构性碳水化合物 结构性碳水化合物：构成细胞壁的组分。 （1）纤维素： 含量：梗（12-15%）叶（5-6%）；下部上部； 聚合度：梗（1600-1800）叶（110-1650），上部下部，木材3000。 （2）半纤维素：3-5% 。 （3）果胶：水解主要生成半乳糖醛酸，叶6-12%，梗12-15% 。 （4）木质素：含100个以上芳香环结构单元的（多数带甲氧基）的高分子化合物，是酚类、苯甲醇、苯乙醇及其它许多芳香化合物的来源，其实并不是碳水化合物。 非结构性碳水化合物 来源：青烟叶光和作用积累大量淀粉，调制过程中在淀粉酶作用下水解生成小分子糖类。 分类： （1）单糖：主要为葡萄糖、果糖，相对比例约1：1。 （2）双糖：主要是蔗糖，没有还原性，常规分析中列入非还原性糖。烤烟中葡萄糖、果糖和蔗糖的比例约6：6：2。 （3）多糖：淀粉和糊精。 结构性碳水化合物与可用性 纤维素：增加填充性和燃烧性，但过多产生刺激、粗糙和燃烧纸的味道。 果胶：有利于烟草的保润和柔韧性，但燃烧产生甲醇，对吸味不好。 薄片生产中磷酸氢二铵的作用：溶解果胶成分，加热时氨蒸发，留下果胶作粘合剂，氨气同时促进Maillard反应，产生更多吡嗪类物质。 国外有人提取苹果渣果胶，加入卷烟，保润效果与丙二醇相当（“555”没有丙二醇）。 木质素：酚类、苯甲醇、苯乙醇的主要来源。酚类表现为烟熏味，过多为木质气；后者有花香，可柔和烟气，但过量时有苦味。 葡萄糖、果糖、蔗糖与可用性 直接进入烟气：很少，光嘴烟0.5%左右。 燃烧裂解：生成酸性物质，平衡含氮化合物的碱性，柔和烟气。TGA/FTIR获得烤烟的热失重曲线，甲酸有3个生成高峰：190C（简单糖裂解），250C（果胶、半纤维素裂解），310C（纤维素裂解）；白肋烟190C没有甲酸生成，因为没有简单糖的存在。 焦糖化、裂解：形成呋喃、吡喃、内酯类等各种香气成分（评吸时可体会到，焦糖香重的烤烟一般含糖高、焦油高） 参与Maillard反应，生成大量的烤香、爆米花香、坚果香类的杂环类香气成分（从发表文献及产品分析看，PM作的最出色，RJR近几年似乎加大这方面的研究开发力度，我们更该加强Maillard反应的研究开发）。 碳水化合物的裂解产物 方法：5-10mg样于石英毛细管内，热丝加热至700C，产物用毛细管冷捕集，50ulDCM洗脱，GC/MS分析。 蔗糖：主要产物为糠醛（67.1%），5-甲基2-糠醛（4.2%），3-甲基呋喃（3.0%），糠醇（2.4%），糠酸甲酯（2.0%）。 纤维素：主要产物为糠醛（20.7%），3-羟基-2-甲基吡喃-4-酮（10.0%），糠酸甲酯（6.9%）， 3-甲基呋喃（6.1%），3-甲基呋喃-2-酮（5.1%），1，3-环戊二酮（3.6%），环戊酮（2.5%） 5-甲基2-糠醛（2.1%），糠醇（2.0%）。 糊精：产物定性上与纤维素相似，定量略有不同。 木质素：“苯酚+邻甲基苯酚”（12.3%），“间甲基苯酚+对甲基苯酚”（16.6%），4-乙基苯酚（2.6%）。 糖的衍生物—蔗糖四元酯 指糖与低级脂肪酸结合成的四元酯，香料烟烟气的低级脂肪酸主要来源与蔗糖四元酯。只有四元酯在燃烧裂解出低级脂肪酸