罗汉果添加剂保润效果及其作用机理的探索

白家峰 韦康 唐志明 许蔼飞 刘鸿 刘绍华

【摘 要】文章通过对罗汉果进行提取，经调配制成罗汉果保润剂，测定罗汉果保润剂的理化指标和保润性能，测定罗汉果保润剂在卷烟烟丝中在抽吸过程中向烟气粒相物中转移的转移率，为探索罗汉果感官保润剂保润机理提供了科学的依据。结果表明：①在25 ℃和RH50%的条件下存放5 d，罗汉果保润剂的烟丝中水分散失量较丙二醇小;②在20 ℃和RH20%和40 ℃和RH90%的条件下，罗汉果保润剂的保润防潮效果较丙二醇好;③罗汉果保润剂对提高卷烟的吸食品质优于丙二醇。说明罗汉果保润剂是一种较好的烟用保润剂。

【关键词】罗汉果;保润剂;保润性能;感官质量

【中图分类号】S572 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2019）10-0052-04

罗汉果[Siraitia grosvenorii（Swingle）C.Jeffrey exluet Z.Y.Zhang]又名“光果朩鱉”，是葫芦科罗汉果属植物的成熟果实，多年生攀援植物;根粗叶茂，果纺锤形或近球形;深绿色叶面，主要分布广东、广西等地，是桂林永福、阳朔著名特产[1]，性凉具甘甜、保肝润肺、顺肠通便，常用于止咳祛痰、治疗咽喉炎、肺炎、慢性气管炎及胃肠疾病等疾病。卫生部、中医药管理局把罗汉果列入第一批“食药同源名单”[2]。高甜度、润腔喉是罗汉果风格特色，是罗汉果所含有的活性物质罗汉果苷（mogrosides）起作用，这些活性物质为罗汉果苷III～VI（mogroside-III～VI）、11-氧代-罗汉果苷V（11-oxo-mogrosides）和赛门苷I（siamenoside-I）。其中，罗汉果苷V是罗汉果苷类成分中的主要活性物质，甜度高，为蔗糖的350～550倍[3，4]，具有止咳祛痰及解痉等效果[5]，有研究报道罗汉果苷V对肿瘤的抑制也具有一定的作用[6]，对清除羟基自由基和超氧阴离子自由基也具有较强的功效[7]。作者以罗汉果为主要原料研制的烟用添加剂具有较好的增香保润效果[8，9]。本文将进一步研究罗汉果添加剂在卷烟中应用的增甜保润效果，并对其保润机理进行探索研究，为深入开发罗汉果烟用添加剂在卷烟中的广泛应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

101C-3B型电热鼓风恒温干燥箱（上海崇明实验仪器厂）;KBF240恒温恒湿箱（德国BINDER公司）;SPME萃取装置及75μm Carboxen-PDMS固相微萃取头（美国Supelco公司）。RM200型吸烟机（德国BORGWALDT 公司）;92 mm剑桥滤片;美国Thermo公司的LCQDECA高效液相色谱-电喷雾质谱联用仪（ESI离子源），METTLER TOLEDO公司的AG204型分析天平（感量0.000 1 g），BURGHART公司的CMB120型卷烟机，SODIM公司的SODIM综合测试台。罗汉果（柳州市医药公司购置）;95%乙醇（CP，广东省汕头市西陇化工厂）;丙二醇（AR，天津市化学试剂二厂）;“真龙”叶组烟丝（广西中烟工业有限责任公司提供）。

1.2 实验方法

1.2.1 制备样品

称取200.0 g去籽破碎的干罗汉果，置于2 000 mL圆底烧瓶中，加入1 200 mL50%乙醇，于水浴中加热回流3 h，冷至室温，过滤，滤液在75 ℃的水浴中减压浓缩至无溶剂滴出，得棕黑色膏状物（即罗汉果提取物）31.0 g（得率15.5%），通过配伍即得罗汉果添加剂38.0 g。

1.2.2 理化指标测定

依照烟草行业标准和国家标准对罗汉果保润剂做外观、澄清度、相对密度、溶混度（25 ℃）（在乙醇中）、酸值、挥发性成分总量、Pb、As含量等理化指标进行测定。

1.2.3 罗汉果添加剂保润性能的测试

称取“真龙”叶组烟丝7份，100 g/份，取罗汉果保润剂、丙二醇各0.5g，分别加入3.0 g蒸馏水溶解，均匀喷加各组“真龙”叶组烟丝中。加后，将烟丝置于25 ℃和RH50%恒温恒湿箱中平衡24 h。然后置于25 ℃和RH50%恒温恒湿箱中，采用烘箱法测定烟丝含水率[10]。在此条件下连续测定5 d，每天检测1次。

1.2.4 罗汉果添加剂卷烟的评吸实验

由广西中烟工业有限责任公司技术中心16位评委组成评吸小组，对罗汉果添加剂在卷烟的应用效果进行评价。

1.2.5 罗汉果苷V在卷烟烟丝中向烟气中转移的分析

罗汉果添加剂中的有效成分罗汉果苷V在卷烟烟丝中向烟气中转移的分析，试验方法如下。

（1）试验卷烟的制备。称取2.0 g罗汉果添加剂，用40.0 mL丙二醇∶水=1∶1（V/V）稀释，混合均匀，喷加到15 kg实验烟丝上，喷加完毕，用实验样品袋将15 kg烟丝密封，放置2 h（室温），卷制成烟。同上，取30.0 mL丙二醇：水=1∶1（V/V）稀释，混均，喷加到13 kg实验烟丝上，喷加完毕，用实验样品袋将13 kg烟丝密封，放置2 h（室温），卷制成烟，做空白烟支对照试验。

（2）烟丝中罗汉果苷V的分析。取卷烟40支，取出烟丝，至于500 mL的圆底烧瓶中，加入250 mL甲醇（完全浸泡烟丝），超声振荡，30 min后，滤出甲醇。再重复操作3次，直到甲醇提出液无色为止。合并3次超声振荡提取液，过滤，滤液减压浓缩至约10 mL。将浓缩液置于25 mL容量瓶中，用甲醇稀释并定溶至25.00 mL，摇匀，即为烟丝分析液。将上述样品进行HPLC-ESI-MS分析，分析条件如下。色谱柱：Hypersil ODS C18柱（250 mm×2.1 mm ID，5μm）;柱温度：30 ℃;流动相，乙腈∶水=23∶77（V/V），流量：0.2 mL/min;进样量：5.0μL;喷雾电压：4.5 kV;检测波长：210 nm;毛细管温度：300 ℃;毛细管电压：-4.5 V;鞘气（N2）流量：1 200 mL/min;扫描范围：150～1 500 amu。在测定烟丝和烟气粒相物中添加剂中有效成分罗汉果苷V的含量时，选择离子（SIM）模式，以罗汉果苷V的分子离子峰[M﹣H]- 1285.6作为定性和定量分析，对HPLC-ESI-MS负离子扫描分析。

（3）烟气中罗汉果苷V的分析。选取0.96g±0.02 g重量的烟支，吸阻范围为1 265 Pa±10 Pa的卷煙100支，于温度为22 ℃±1 ℃，湿度为RH60%±2%的恒温恒湿箱中，平衡48 h，用RM200型吸烟机抽吸卷烟，抽吸40支/次，用92 mm剑桥滤片捕集烟气粒相物，每20支卷烟的烟气粒相物用一张滤片捕集（20支卷烟的烟气粒相物/张剑桥滤片）。每2张剑桥滤片置于一个250 mL锥形瓶中，用100 mL甲醇，超声振荡萃取20 min，提取完毕其中的烟气粒相物，提取液转入250 mL锥形瓶中。同法超声萃取2次，合并提取液，过滤，滤液减压浓缩至约1.0 mL，将浓缩液转置25 mL的容量瓶，用甲醇稀释并定溶至25.00 mL，即得烟气分析样。进行HPLC-ESI-MS分析，分析条件同上。

2 结果与讨论

2.1 罗汉果保润剂的理化特征

由表1可以看出罗汉果保润剂的理化特征：①罗汉果保润剂为淡黄色黏稠液体;②罗汉果保润剂具有罗汉果特征香气和甜味，有利于卷烟形成自己卷烟产品的独特风格。重金属元素Pb和As含量均在国家食品安全范围之内。

2.2 保润性能比较

保润剂在25 ℃和RH50%条件下，连续测定5 d的保润结果见表2。从表2看出，罗汉果保润剂在卷烟烟丝中对水分的保持效果较丙二醇好。

为了进一步研究罗汉果保润剂的保润效果，又将添加罗汉果保润剂和丙二醇的烟丝分别在高温高湿（40 ℃、RH90%）、低温低湿（20 ℃、RH20%）条件下进行保润对比实验，每2 d检测其含水率，共测10 d，结果见表3和表4。

由表3和表4看出：①在温度（20 ℃）和环境相对湿度（RH20%）较低的条件下，罗汉果添加剂的烟丝保润效果较丙二醇效果好;②在温度（40 ℃）和环境相对湿度（RH90%）较高的条件下，添加两种保润剂烟丝的含水率均大大提高，但在所试验的两种保润剂中，罗汉果添加剂烟丝的含水率略低于丙二醇，即罗汉果保润剂的防潮效果较丙二醇相对较好。

罗汉果保润剂的保润机理是通过糖苷类多糖分子链的交互作用与水分子形成氢键的作用使水分子牢固地结合在糖苷分子内，分散的水分子被包裹于网状结构中，起着保润的作用。

2.3 保润剂对卷烟抽吸品质的作用

将罗汉果保润剂与丙二醇分别加入“真龙”叶组烟丝中，制成卷烟进行评吸，以空白卷烟作对照，结果见表5。表5表明2种保润剂对卷烟抽吸品质结果各有差异，但罗汉果保润剂对卷烟感观质量影响的效果较好。

评吸小组由广西中烟工业有限责任公司技术中心的16位评委组成，对罗汉果添加剂卷烟的应用效果进行评价。保润剂与空白卷烟样品对比评吸结果见表5。

2.4 质谱条件的选择

以质谱仪作检测器，在流动相乙腈∶水=25∶75（V/V），柱温30 ℃的条件下，对罗汉果苷V的标准分子离子峰[M-H]-进行（SIM）扫描（如图1所示）。运用ESI-SIM模式进行定性，得到特征性强、选择性高、干扰少的色谱图。质谱图出现准确的待测组分荷质比，检测结果可信度高[11]。

2.5 工作曲线及检测限

以1∶1（V/V）甲醇水溶液为溶剂，配制浓度为100 μg/mL的罗汉果苷V标准溶液，分别取0.10、0.20、0.40、0.60、1.00、1.20 mL标准溶液，置100.00 mL溶量瓶中，以1∶1（V/V）甲醇水溶液为溶剂，稀释并定容，相应配制成浓度为100、200、400、600、1 000、1 200 ng/mL的标准溶液。进样量：5.0 μL/次，采用SIM模式，测定标准溶液的[M-H]- =1 285.58 m/z峰面积，并以对峰面积（Y）和浓度（X）进行线性回归分析，得到其线性回归方程：Y=56 528X-752 111，R2=0.998 9，进样量在0.5～6 μg/mL范围内线性关系好，也适合本研究的用量范围。检出限浓度为103 ng/mL。重重性好，准确性高。

2.6 罗汉果保润剂在烟丝中的有效成分罗汉果苷V向烟气中的转移率

2.6.1 罗汉果苷V的分析

取40支添加罗汉果保润剂烟丝的卷烟，取其中的烟丝，通过提取、浓缩，进行分析，每组实验平行进行5次实验，结果见表6罗汉果保润剂在烟丝中罗汉果苷V的含量。

取40支添加罗汉果保润剂烟丝的卷烟，取40支添加罗汉果保润剂烟丝的卷烟，通过吸烟机抽吸，用剑桥滤片收集烟气粒相物，分别测定每支卷烟在抽吸过程中，保润剂有效成分罗汉果苷V向烟气粒相物中转移的转移率。每组实验平行进行5次实验，结果见表7罗汉果保润剂卷烟烟气粒相物中罗汉果苷V的含量。

2.6.2 罗汉果保润剂卷烟烟丝中的罗汉果苷V向烟气粒象物中转移的转移率

罗汉果保润剂卷烟烟丝中的罗汉果苷V向烟气粒象物中转移的转移率见表8。

3 小结

罗汉果保润剂在温度20 ℃、相对湿度20%的条件下具有较好的保润效果，较透明质酸好，较丙二醇略好;在40 ℃和RH90%的条件下还具有较好的防潮作用;关键是在卷烟的抽吸过程中，随烟气转移到口腔，在口腔和喉部产生一种舒适的甜润感，使烟气细腻柔和，口感干净，余味舒适，对提高卷烟的抽吸品质起着重要的作用。

其保润机制是在卷烟抽吸过程中罗汉果添加剂中的有效成分罗汉果苷V从烟丝向烟气粒相物转移的转移率。罗汉果苷V的结构式如图2所示，它是罗汉果的主要甜润成分之一，是蔗糖甜度的近550倍，在口腔中具有甜润舒适、甘爽生津的效果，该分子是接有五个糖的多糖三萜类物质，具有强烈吸附水分子的作用。添加有罗汉果添加剂的卷烟在卷烟抽吸过程中，罗汉果添加剂中的有效成分罗汉果苷V，通过加热随卷烟烟气转移到口腔，在口腔中产生甜润舒适、烟香谐调丰满、香气细腻柔和及余味甜润舒适的口感，为卷烟增香保润研究奠定较丰富的理论基础。

参 考 文 献

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