山楂、橄榄复合提取物在卷烟中的应用

王文斌　陈小敏　王晶

摘要：以山楂和橄榄两种植物作为试验原料，采用溶剂浸泡、回流、浓缩的工艺制备得到山楂提取物和橄榄提取物，再以一定的比例复配得到复合提取物。通过添加丙二醇溶解提取物后，添加到卷烟中加香。评吸结果显示，山楂提取物和橄榄提取物以2∶1比例复配得到的复合提取物能够显著改善卷烟的品质，表现在香气量尚足，香气质好，余味稍减弱，杂气减弱，谐调性加强，刺激性稍有加强。利用GC-MS分析复合提取物中的挥发性成分，发现山楂提取物和橄榄提取物的复配能够起到互补的作用，检测到了70种挥发性成分，主要有酯类27种、醛类15种、烯类17种、有机酸类3种、醇类3种、酮类2种，这些物质奠定了其改善卷烟评吸效果的物质基础。

关键词：山楂；橄榄；复合提取物；加香；GC-MS；卷烟

中图分类号：TS44+1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2018）09-0078-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.09.018

Application of Hawthorn and Olive Composite Extract in Cigarette

WANG Wen-bin1，CHEN Xiao-min2，WANG Jing2，YAO Xin-yi2，LI Jian-zheng2，SHI Qi-lin2

（1.Technology Center，China Tobacco Anhui Industrial Co.，Ltd.， Hefei 230088，China；

2.Shenzhen Boton Flavor and Fragrances Co.， Ltd.， Shenzhen 518051，Guangdong，China）

Abstract： Two plants of hawthorn and olives were used as experimental materials，hawthorn extract and olive extract were prepared by solvent soaking，refluxing and concentrating process，and then composite extracts were obtained in a certain proportion.After the extract was dissolved by the addition of propylene glycol，sample was added to the cigarette for flavoring. Smoking results showed that，hawthorn extract and olive extract in a 2∶1 ratio of complex can significantly improve the quality of cigarettes，and the aroma is still sufficient，good aroma quality，aftertaste slightly weakened，mixed gas weakened，harmony enhanced，the stimulus slightly strengthened. GC-MS analysis of volatile composites in composite extracts indicated that the extract of hawthorn and olive can play a complementary role. 70 kinds of volatile components were detected， including mainly 27 kinds of esters，15 kinds of aldehydes，17 kinds of alkenes，3 kinds of organic acids，3 kinds of alcohols and 2 kinds of ketones，which laid the substance foundation for improving cigarette smoking effect.

Key words： hawthorn； olives； composite extract； fragrance； GC-MS； cigarette

“吸烟与健康”已经成为烟草界和医药界共同面临的重大难题，也是当今社会广泛关注的焦点。结合国情，大力发展具有中国特色的卷烟，研制出中国特色的增益减害品牌卷烟成为当下的研究热点。开发出合适的植物提取物添加到卷烟中，不仅可以有效改善卷烟的吸食性，提高其品质，还能充分发挥植物的价值。植物中含有丰富的黄酮类、生物碱、多糖、皂苷、有机酸、萜类等有机分子，这些有机分子具有生物活性，有各种不同的功能，如抗氧化性、抑菌、抗病毒、抗自由基、调节机体免疫等，添加到卷烟中起到降低危害，增加特征香味的作用[1]。吸烟者常伴口舌干燥，咽喉疼痛，咳嗽多痰等症状，添加合适的植物提取物到卷烟中能适当缓解症状。调研发现，山楂和橄榄具有健胃、化浊降脂、生津、利咽、清热的功效，且原料来源廣泛。为此，试验以这两种植物作为研究材料，制备成复合提取物，添加到卷烟中改善感官品质，研究改善感官效果的物质群，为卷烟加香提供理论研究基础。

山楂又名山里里、山里红[2]，广泛分布于亚洲、欧洲、中北美洲及南美洲北部，在中国有悠久的食用和药用历史。山楂的主要成分为黄酮类及有机酸类化合物。山楂性味酸、甘、温，中国传统医学认为山楂具有消食健胃，行气散瘀，化浊降脂的作用，可用于肉食积滞、胃腕胀满、高脂血症等，是卫生部批准的“药食两用”中药。现代医学研究表明，山楂具有促进消化酶分泌，调节胃肠平滑肌、抗氧化、扩张血管、降血压、降血脂、强心和抗心律不齐、抑菌等药理活性。

橄榄又名青果、青子、白榄、青榄等，其成熟干燥的果实为卵圆形，呈青色，广泛种植于中国南方地区，有清热、利咽、生津、解毒、免疫调节、降血压、降血脂、清除自由基等功能，可用于咽喉肿痛、咳嗽等，其产量巨大，营养价值丰富[3]。有效活性成分为橄榄多酚类物质，国内外研究资料表明橄榄果实中含有大量的维生素C，它是一种广泛的抗癌、抗畸变、抗裂变的有效成分，同时也是一种抗氧化剂，可以抑制化学变异，还含有滨蒿内酯、东莨菪内酯、（E）-3，3-二羟基-4，4-二甲氧基芪、没食子酸、逆没食子酸、短叶苏木酚、金丝桃苷和一些三萜类化合物，挥发油、黄酮类化合物[4]。橄榄中的没食子酸、逆没食子酸还易与某些金属相结合，而起到有效清除烟气中的重金属离子的作用。

山楂提取物是一种传统的烟用香原料，具有改善卷烟吸味及香气品质的作用，因此国内各卷烟企业均已普遍采用[5]。目前采用传统的提取方法制备得到的山楂提取物在卷烟中的评吸效果仍有不足，故采用橄榄提取物与山楂提取物进行复配得到一种复合提取物，试图弥补不足，增加烟气中的果甜香韵，提升烟气浓度，降低刺激性。

1 材料与方法

1.1 原料来源

山楂干果（2016年产自河南，购自广州至信药业有限公司）、市售新鲜橄榄（2017年产自重庆）、参比卷烟（红云红河集团提供）。

1.2 仪器设备

7890A/5975C氣相色谱质谱联用仪（美国Agilent公司）、XS-225A SCS型电子天平（感量0.000 1 g，瑞士Precise公司）、调温电热套（北京市永光明医疗仪器厂）、EYELA N-1200B型旋转蒸发仪（日本东京理化公司）、FED240型烘箱（德国Binder公司）、LYNX 4000离心机（美国Thermo公司）。

1.3 提取物制备

1.3.1 山楂提取物制备 称取100 g山楂，粉碎，加入1 L 70%的乙醇，浸泡1 d，过滤后收集滤液，加入400 mL的70%乙醇至滤渣中加热回流煮沸1 h，过滤，合并两次滤液减压浓缩至无醇味，得到山楂提取物63.5 g。

1.3.2 橄榄提取物制备 称取500 g新鲜橄榄果实，捣碎橄榄，加入1 L的水，加热回流煮沸2 h，过滤，得到滤液，提取两次，合并两次滤液浓缩成流动膏状，即得橄榄提取物50.9 g。

1.4 供试样品制备及感官评价

分别准确称取1.0 g山楂提取物和橄榄提取物，用丙二醇稀释并定容至10 mL。得到0.100 g/mL的山楂提取物溶液和橄榄提取物溶液，按照山楂提取物溶液和橄榄提取物溶液质量比1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、 3∶1配制成5种复合提取物，分别为复合提取物Ⅰ、复合提取物Ⅱ、复合提取物Ⅲ、复合提取物Ⅳ、复合提取物Ⅴ，再用丙二醇将此溶液稀释成0.025 g/mL的溶液。用CIJECTOR香精注射机按每支烟20 μL的注射量将这5种复合提取物分别均匀地注入参比卷烟（已于恒温恒湿条件下平衡48 h，并经过烟支重量挑选）中，加香烟支于（22±1） ℃和相对湿度（60±2）%的环境中平衡48 h[6]。以不加提取物的卷烟作为空白对照，以相同添加量的乙醇作为供试样品对照。烟草及其制品的评吸，主要是通过感官评吸进行评价。感官评吸就是指通过人体感官司去感受烟气的作用，即通过人体的嗅觉、味觉感受去品评产品内在质量的优劣。由8人组成的评吸小组从香气质、香气量、杂气、谐调、余味、刺激性等方面对卷烟加香的效果进行反复评吸，给出感官评价结果。

1.5 最优复合提取物中挥发性成分的GC-MS分析

称取3.0 g复合提取物样品，置于22 mL顶空进样瓶中，加入6 mL 3.0 mol/L氯化钾溶液，水浴85 ℃加热平衡30 min，插入PDMS萃取头，平衡吸附45 min，在冰水混合物中平衡10 min，进行GC-MS分析。

色谱柱：HP-5 MS毛细管柱（50 m×0.2 mm×0.33 μm）；程序升温：初始温度50 ℃，以2 ℃/min的速度升温至150 ℃，再以4 ℃/min的速度升温至250 ℃；进样口温度：250 ℃；载气：氦气；流速：1.0 mL/min；分流比：5∶1；传输线温度：280 ℃；进样量：0.6 μL。

质谱电离方式：EI离子源；电离能量：70 eV；离子源温度：230 ℃；四级杆温度：150 ℃；质量扫描范围：33～450 u。

采用Wiley和Nist标准谱库检索法定性，峰面积归一化法定量。

2 结果与分析

2.1 卷烟加香后的感官评价

经8人组成的评吸小组评吸后，将每种提取物在各个评吸指标上的得分求平均值后的结果见表1。从表1可以看出，复合提取物Ⅰ添加到卷烟中后，香气量有，香气质稍有提高，余味欠舒适，杂气稍有减弱，谐调性稍有增强，刺激性减弱；复合提取物Ⅱ评吸结果为香气量有，香气质略有提高，余味尚舒适，杂气减少，谐调性减弱，刺激性略有减少；复合提取物Ⅲ评吸结果为香气量略有减少，但香气质好，余味无改变，杂气稍有，谐调性略有加强，刺激稍有加强；复合提取物Ⅳ的香气量尚足，香气质好，余味尚舒适，杂气减弱，谐调性加强，刺激性稍有加强；复合提取物Ⅴ评吸结果为香气量稍有增加，香气质较好，余味欠舒适，杂气略重，谐调性稍加强，刺激性稍减弱。从总体得分来看，复合提取物Ⅳ的评吸得分明显高于其他组，评吸的效果最佳，香气浓度提升，同时甜润感有加强，增加了果甜香韵，稍有降刺的作用。同时，由复合提取物中山楂提取物和橄榄提取物的添加比例来看，山楂提取物添加的比例越多，评吸的总得分越高，但超过了3倍的比例后，评吸得分降低，感官品质有所减弱，说明在一定范围内增加山楂提取物的比例能有效提高复合提取物的评吸效果。

2.2 最优配比山楂橄榄复合提取物GC-MS分析结果

复合提取物中的挥发性成分对于卷烟燃烧后的感官体验起到非常重要的作用，本研究中的复合提取物Ⅳ能明显提高评吸的效果，采用GC-MS分析样品中的挥发性成分组成及含量，结果如图1和表2所示。

采用质谱检索与保留指数相结合的二维定性方法，复合提取物Ⅳ共检测到70种挥发性成分，包括有酯类27种、醛类15种、烯类17种、有机酸类3种、醇类3种、酮类2种、烷烃类1种、酚类1种、醚类1种和呋喃类1种，见表2。复合提取物Ⅳ中的主要挥发性成分为酯类有9种，有十六酸乙酯（18.297%）、十六酸甲酯（9.684%）、油酸乙酯（8.240%）、十八酸乙酯（7.153%）、亚油酸乙酯（3.925%）、油酸甲酯（3.650%）、亚油酸甲酯（1.509%）、十四酸乙酯（1.233%）、十八酸甲酯（1.233%），含量达到54.924%；醛类有7种，包括乙醛丙二醇缩醛（7.722%）、5-羟甲基糠醛（4.283%）、5-羟甲基糠醛丙二醇缩醛（4.543%）、丁醛丙二醇缩醛（2.758%）、2-甲基丁醛丙二醇縮醛（1.947%）、糠醛（1.622%）、异戊醛丙二醇缩醛（1.622%），含量达到24.497%；烯类有2种，包括柠檬烯（1.460%）和α-依兰烯（1.476%），含量达到2.936%。

酯类化合物对卷烟香味有很重要的作用，低级脂肪酯类一般具有柔和宜人的水果香气，具有抵制刺激的效果，朗姆酒是卷烟常用的香原料，其中主要是低级酯类起作用；高级脂肪酸的甲酯和乙酯一般具有脂肪和蜡质吃味，具有柔和烟气的作用[7]。如十四酸乙酯可以使烟香变得柔和，增加烟气的丰满度，十六酸甲酯和十六酸乙酯能使烟气变得温和细腻，硬脂酸乙酯可增加烟气的甜度，使烟气纯正、烟气丰满。本研究中的9种主要酯类化合物是挥发性成分中最大的组成部分，复合提取物Ⅳ对于改善卷烟香气量、香气质和柔和性起到重要作用。醛类化合物通常对于烟气香味的影响在于带来水果香、坚果香，有时还会增加刺鼻感和青杂气，如丙酮醛会增加丰满度和焦糖香[8，9]。

3 小结

利用醇提法和回流法制备山楂提取物和橄榄提取物，通过不同的配比得到复合提取物，经添加到卷烟中进行感官评价后，发现复合提取物能改善评吸效果，最显著的复合提取物Ⅳ具有香气量尚足、香气质好、柔和性加强的效果。同时，经过GC-MS对复合提取物Ⅳ中的挥发性成分进行分析，显示检测主要成分为酯类27种、醛类15种、烯类17种、有机酸类3种、醇类3种、酮类2种，这些物质是复合提取物Ⅳ最终能够有效改善卷烟品质的重要物质基础。山楂和橄榄都是药食同源的植物，味道易于接受，同时本身具备一定的药理性作用，由此开发的复合提取物为卷烟开发加香加料提供了重要的理论研究基础，具有开发应用的潜力。

参考文献：

[1] 杨 君，朱丽云，LANGHANSOVA L，等.植物提取物在烟草工业中的应用研究[J].安徽农业科学2013，41（19）：8302-8304.

[2] 中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志[M].北京：科学出版社，1974.

[3] 南京中医药大学.中药大辞典[M].第二版.上海：上海科学技术出版社，2006.

[4] 项昭保，陈海生，何从林.橄榄的化学成分与药理作用研究进展[J].时珍国医国药，2006，17（11）：2299-2300.

[5] 张峻松，贾春晓，毛多斌，等.新型山楂香料的定量分析及在卷烟中的应用[J].烟草科技，2003（9）：23-28.

[6] 赵立恒，赵 常，洪 鎏，等.黄皮提取物主要成分分析及其在卷烟中的应用[J].香料香精化妆品，2015（6）：1-6.

[7] 谢剑平.烟草香料技术原理与应用技术手册[M].北京：化学工业出版社，2010.

[8] 陈义坤，罗诚浩，魏 敏，等.微生物转化对山楂提取物挥发性香气成分的影响[J].食品研究与开发，2017，38（7）：149-152.

[9] 李丹丹，陈宣钦，赵得瑞，等.铁皮石斛改善卷烟评吸品质的物质基础研究[J].昆明理工大学学报（自然科学版），2016（5）：100-105.