微生物發酵檸檬煙用香料的GC/MS分析及在卷煙加香中的應用研究

薛云 劉鴻 龍章德

摘 ? ? ?要： 選取檸檬作為原料，利用果酒專用酵母對檸檬進行生物技術處理，制備檸檬發酵型煙用香料。選用同時蒸餾萃取儀器裝置來收集香料中所含揮發性成分，并采用氣相色譜-質譜儀裝置對其所含揮發性成分進行了分析及成分鑒定，經毛細管色譜分離出31種組分，確認了其中30種成分，并用面積歸一化法測定了各種成分的峰面積。將該香料進行卷煙嘴棒加香試驗，結果表明，該香原料能夠豐富煙香，煙氣變得柔和細膩，口感增甜，改善了卷煙抽吸品質。

關 ?鍵 ?詞：檸檬;微生物發酵;香味成分;感官評價

中圖分類號：TQ 651 ? ? ? 文獻標識碼： A ? ? ? 文章編號： 1671-0460（2020）02-0280-03

Abstract： Lemon was used as raw material to produce fermented cigarette flavor by biotechnological treatment of lemon with special yeast for fruit. Volatile components were collected by simultaneous distillation and extraction unit and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry. 31 components were separated by capillary chromatography， 30 of which were identified， and their peak areas were determined by area normalization method. The result of the cigarette mouth stick flavoring test showed that the flavoring material could enrich the cigarette fragrance， and the smoking taste was comfortable， the aftertaste was good， and the smoke became soft and delicate.

Key words： Lemon; Microbial fermentation; Aroma components; Sensory evaluation

檸檬是一種具有非常豐富的營養成分的水果，其維生素C的含量極其豐富，研究表明吸煙的人需要的維生素C是不吸煙者的二倍，另外抽煙者容易生痰，而檸檬可袪痰，且袪痰功效比橙和柑還要強，因此選擇檸檬作為原料，開發一種新型的煙用發酵香料。

當前，中式卷煙調香香料主要采用傳統的有機溶劑萃取技術獲得[1]，此方法獲得的香料存在很多不足，已經不能完全滿足當前卷煙調香高品質的需求，而利用生物技術處理后得到的香料除自然香韻外，還能增加濃厚的釀香香韻，給予抽吸卷煙特殊的口感[2-6]。經過長期各種微生物發酵的嘗試，發現果酒專用酵母在發酵過程中可以增加檸檬發酵香料的香氣，賦予其特別的抽吸口感。本文以檸檬為原料，利用生物技術制備檸檬發酵型煙用香料，選用同時蒸餾萃取儀器裝置來收集香料中所含揮發性成分，并采用氣相色譜-質譜儀裝置對其所含揮發性成分進行了分析及成分鑒定[7， 8]，然后將該香料進行卷煙嘴棒加香試驗，旨在為檸檬生物香料在卷煙應用中提供理論依據。

1 ?實驗部分

1.1 ?試驗材料

檸檬（市售）;無水乙醇（AR）;果酒專用酵母（安琪）。

1.2 ?儀器與設備

EYELA N-1100旋轉蒸發儀、EYELA CCA- 1111冷卻水循環裝置（上海愛朗儀器有限公司）、YX-18HDJ系列手提式壓力蒸汽滅菌器（江陰濱江醫療設備有限公司）、HH-S6 數顯恒溫水浴鍋（金壇市醫療儀器廠）、METTLER TOLEDO PL1501-S電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）、YZQ-B恒溫搖床（上海雙舜實業發展有限公司）、YJ-VS-1單人垂直凈化工作臺（無錫一凈凈化設備有限公司）、鼓風干燥箱（德國BINDER公司）、恒溫恒濕箱（澳大利INCUBATOR公司）、蒸餾裝置。

1.3 ?新型檸檬發酵香料的制備[9]

培養基配制：將檸檬洗凈，室溫晾干，利用豆漿機將檸檬打漿，向檸檬漿中添加8% 的蔗糖，制得培養基;將培養基放置在120 ℃下高溫滅菌20 min，放置冷卻;在無菌條件下，將果酒專用酵母接種于培養基中，接種比例為培養基質量的1%;在培養溫度為30 ℃的培養箱中發酵6 d;加熱回流：取發酵好的物料加入75%的乙醇，加熱回流提取2 h，真空抽濾，向濾渣中繼續加入75%的乙醇，重復上述操作2次，合并3次濾液，靜置24 h，取上層清液;減壓濃縮：將抽濾后的檸檬發酵沉降液減壓濃縮，得到煙用檸檬浸膏，其中濃縮溫度為60 ℃;回溶：將其浸膏用無水乙醇充分回溶;分離純化：將其回溶液在10 000 r/min的轉速下超聲10 min，取其清液，用兩層0.2 μm濾膜過濾，得到澄清透明的檸檬發酵香料。

1.4 ?GC/MS分析條件

色譜柱：CD-5MS毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.25 ?m）。

色譜條件：進樣口溫度：280 ℃，載氣：He，柱流量：1.0 mL/min;不分流;進樣量：1.0 ?L;程序升溫：40 ℃（2 min）（4 ℃/min）→240 ℃（40 min）;傳輸線溫度：280 ℃;四極桿溫度：150 ℃;離子源溫度：230 ℃;電離能量：70 eV;溶劑延遲：3 min;掃描方式：Scan，質量掃描范圍：30～500 amu。

1.5 ?檸檬發酵香料加香評吸試驗

將檸檬發酵型煙用香料用95%乙醇稀釋到3%，靜置兩天;然后用微型注射器往參比煙濾棒中分別注射進樣0、5、8、10 μL 的檸檬發酵香料，分別標注為A0、A1、A2、A3組。處理后的卷煙用密封袋密封，平衡48 h后進行感官評吸。

2 ?結果與討論

2.1 ?GC/MS分析鑒定結果

對檸檬發酵香料GC-MS色譜數據進行分析，通過譜庫檢索（譜庫：NIST08譜庫，以匹配度高于75%者定性），排除面積最大的溶劑峰乙醇后，共定性出揮發性半揮發性成分31種（表1）。

從表1中的分析結果看，共鑒定出31種化學成分，占出峰總面積的78.75%，其中相對質量分數高的包括5-羥甲基糠醛、3-甲基-2-（5H）-呋喃酮、糠醛、2，3-二氫-3，5-二羥基-6-甲基-（4H）-吡喃-4-酮、5-甲基糠醛等重要的致香成分。分析結果表明檸檬發酵香料致香成分含量豐富，適用于卷煙加香[10]。

2.2 ?嗅香結果

廣西中煙香精香料研究小組評委對該香原料進行嗅香，發現該香料不僅檸檬天然果香味突出，而且釀香風味也明顯爆發，兩種香味相得益彰。

2.3 ?注射檸檬發酵香料的感官評價結果

將檸檬發酵型煙用香料注射到參比煙濾棒中，評吸結果見表2。廣西中煙香精香料研究小組評委對檸檬發酵香料進行評吸，評吸結果表明，該香原料濾棒加香以8 μL為宜，加入其香原料能夠豐富煙香，使煙氣變得柔和細膩，口感增甜，改善卷煙抽吸品質。

3 ?結論

檸檬發酵香料中含有5-羥甲基糠醛、3-甲基-2-（5H）-呋喃酮、糠醛、2，3-二氫-3，5-二羥基-6-甲基-（4H）-吡喃-4-酮、5-甲基糠醛等重要的香味成分物質，該香原料嗅香發現不僅檸檬天然果香味突出，而且釀香風味也明顯爆發，兩種香味相得益彰;感官評吸結果發現，該香原料能夠豐富煙香，煙氣變得柔和細膩，口感增甜，改善了卷煙抽吸品質，卷煙濾棒加香以8 μL為宜，可作為一種新型發酵香料用于卷煙加香。

參考文獻：

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