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(guò)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(guò)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(shuō)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(lèi)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(yáng)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(mén)苷I（siamenoside-I）。其中，羅漢果苷V是羅漢果苷類(lèi)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(kāi)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(gòu)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(guò)濾，濾液在75 ℃的水浴中減壓濃縮至無(wú)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(guò)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(wú)色為止。合并3次超聲振蕩提取液，過(guò)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(guò)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(jiàn)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(jiàn)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(guò)糖苷類(lèi)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(jiàn)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(jiàn)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(guò)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(jiàn)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(guò)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(guò)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(jiàn)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(jiàn)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(guò)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(guò)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(lèi)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(guò)程中，羅漢果添加劑中的有效成分羅漢果苷V，通過(guò)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)

[1]廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司.廣西天然香料[M].北京：科學(xué)出版社，2015：115-116.

[2]中華人民共和國(guó)衛(wèi)部生藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1995：183.

[3]Kasai K，Nei R L，Nashi K，et al.Sweet cucurbitane glycosides from fruits of Siratia grosvenori a Chinese folk medicine[J].Agricultural Biological Ch-emistry，1989，53（12）：3374.

[4]Matsumoto K，Kasai R，Ohtani K，et al.Minor cu-curbitane glycosides from fruits of Siratia grosvenori[J].Chemical Pharmacological Bulletin，1990，38（7）：20-30.

[5]王霆，黃志江，蔣毅珉，等.羅漢果甜苷的生物活性研究[J].中草藥，1999，30（12）：914-916.

[6]張俐勤，戚向陽(yáng).羅漢果皂甙及藥理活性研究進(jìn)展[J].廣西熱帶農(nóng)業(yè)，2005（6）：22-24.

[7]戚向陽(yáng)，陳維軍，張俐勤，等.羅漢果皂苷清除自由基及抗脂質(zhì)過(guò)氧化作用的研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，39（2）：382-388.

[8]劉紹華，黃泰松，鄒克興，等.一種增香保潤(rùn)的天然煙用添加劑[P].中國(guó)專利：ZL200710052295.7，2007-10-05.

[9]劉紹華，孟冬玲.一種中草藥煙用添加劑[P].中國(guó)專利：ZL200610124616.5，2006-10-12.

[10]Ruan X M，Wang Q H，Xu H T，et al.Application of new natural humectant PDS in cigarette[J].Tobacco Sci & Tech，2006（9）：8-10.

[11]劉紹華，黃泰松，鄒g興，等.HPLC-ESI-MS法測(cè)定卷煙煙絲和煙氣中的羅漢果苷V[J].煙草科技，2008（7）：38-41.