低次烟叶浸膏的提取及其抗氧化活性.pdf

收稿日期:.基金项目:国家自然科学基金青年项目();中央引导地方科技科技创新基地建设项目(Z D D )作者简介:刘欢(),男,教授,博士.E m a i l:l i u_h u a n h o t m a i l c o m.刘欢,何熙芳,饶超奇,等低次烟叶浸膏的提取及其抗氧化活性J南昌大学学报(理科版),():L I U H,HEXF,R AOCQ,e t a l E x t r a c t i o na n da n t i o x i d a n ta c t i v i t yo f l o w g r a d et o b a c c ol e a fe x t r a c tJJ o u r n a lo fN a n c h a n gU n i v e r s i t y(N a t u r a lS c i e n c e),():低次烟叶浸膏的提取及其抗氧化活性刘欢,何熙芳,饶超奇,陈栋,邵灯寅,罗海涛(南昌大学食品科学与技术国家重点实验室,江西 南昌 ;江西中烟工业有限责任公司,江西 南昌 )摘要:采用乙醇提取法、酶法、索氏提取法从低次烟叶中制备浸膏,首先通过气相色谱质谱联用(G CM S)分析了种方法提取得到的浸膏中挥发性成分差异;其次通过测定D P P H、A B T S、铁离子还原能力个抗氧化指标来评估其体外抗氧化活性;并通过相关性分析研究了低次烟叶浸膏中的抗氧化活性与总酚、总黄酮、总糖含量的相关性;最后将种方法提取得到的浸膏添加在卷烟中进行感官评价.结果表明,种提取方法中酶法得率最高;经G CM S分析,种浸膏共检出了 种组分;种浸膏均表现出体外抗氧化活性,醇提浸膏的清除效果最佳;在总酚、总黄酮、总糖的测定中,醇提浸膏中的含量更高;通过相关性分析发现,酚类和黄酮类的含量与抗氧化活性有密切关系;种浸膏对卷烟都有明显的增甜增香和降低刺激性的效果.关键词:低次烟叶;浸膏;提取方法;气相色谱质谱法(G CM S);抗氧化活性中图分类号:O 文献标志码:A文章编号:()E x t r a c t i o na n da n t i o x i d a n t a c t i v i t yo f l o w g r a d e t o b a c c o l e a f e x t r a c tL I U H u a n,HEX i f a n g,R AOC h a o q i,CHE ND o n g,S HAOD e n g y i n,L UO H a i t a o(S t a t eK e yL a b o r a t o r yo fF o o dS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y,N a n c h a n gU n i v e r s i t y,N a n c h a n g ,C h i n a;T o b a c c oJ i a n g x i I n d u s t r i a lC o,L t d,N a n c h a n g ,C h i n a)A b s t r a c t:I nt h i sw o r k,e x t r a c t sw e r ep r e p a r e d f r o ml o w g r a d e t o b a c c o l e a v e sb yu s i n ge t h a n o l e x t r a c t i o n,e n z y m a t i cm e t h o da n dS o x h l e t e x t r a c t i o n F i r s t l y,t h ed i f f e r e n c e so f v o l a t i l e c o m p o n e n t s f r o mt h e e x t r a c t sb y t h e s e t h r e em e t h o d sw e r e a n a l y z e db yg a sc h r o m a t o g r a p h y m a s ss p e c t r o m e t r y(G CM S)S e c o n d l y,t h r e ea n t i o x i d a n t i n d e x e s,D P P H,A B T Sa n df e r r i cr e d u c t i o nc a p a c i t y,w e r em e a s u r e dt oe v a l u a t e t h ea n t i o x i d a n t a c t i v i t y i nv i t r o T h ec o r r e l a t i o nb e t w e e nt h ea n t i o x i d a n t a c t i v i t yo f t h ee x t r a c t s f r o ml o w g r a d e t o b a c c oa n dt h ec o n t e n t so f t o t a l p h e n o l s,t o t a l f l a v o n o i d s,a n dt o t a l s u g a r sw e r es t u d i e db yc o r r e l a t i o na n a l y s i s F i n a l l y,t h ee x t r a c t sw e r ea d d e dt ot h ec i g a r e t t e f o r s e n s o r ye v a l u a t i o n T h er e s u l t ss h o w e dt h a te n z y m a t i cm e t h o dh a dt h eh i g h e s ty i e l da m o n gt h e t h r e ee x t r a c t i o nm e t h o d s B yG CM Sa n a l y s i s,a t o t a l o f c o m p o n e n t sw e r ed e t e c t e d i nt h e t h r e ee x t r a c t s A l l t h e t h r e ee x t r a c t ss h o w e da n t i o x i d a n t a c t i v i t y i nv i t r o,a n dt h ee t h a n o l e x t r a c t sh a dt h eb e s ts c a v e n g i n ge f f e c t T h ea l c o h o l e x t r a c th a dh i g h e r c o n t e n t so f t o t a lp h e n o l s,t o t a l f l a v o n o i d s,a n dt o t a l s u g a r s T h ec o r r e l a t i o na n a l y s i ss h o w e dt h a t t h ec o n t e n t so fp h e n o l sa n d f l a v o n o i d sw e r ec l o s e l yr e l a t e dt ot h ea n t i o x i d a n t a c t i v i t y T h r e ek i n d so f e x t r a c t sh a v eo b v i o u se f f e c t o fs w e e t e n i n ga n dr e d u c i n gt h e i r r i t a n t K e yW o r d s:L o w g r a d eT o b a c c oL e a f;e x t r a c t s;e x t r a c t i o nm e t h o d s;g a s c h r o m a t o g r a p h y m a s s s p e c t r o m e t r y;a n t i o x i d a n t a c t i v i t y烟草是一种特殊的经济作物,它的种植和产品加工与中国经济社会发展息息相关,优质烟叶一般作为原料制作成香烟等烟草制品,而一些品质较低、存放时间过长等不适于卷烟生产的低次烟叶则作为废弃物被焚烧或者掩埋,既造成了资源浪费,也造成了环境污染.烟草浸膏是一种具有浓郁烟草香气的深棕色黏稠膏体,不仅可以应用于烟草制品的加香加料,能够增香除杂,提升卷烟的抽吸品质;烟草浸膏中还含有许多有益的活性物质,如多酚、黄酮、多糖等,第 卷第期 年月南昌大学学报(理科版)J o u r n a l o fN a n c h a n gU n i v e r s i t y(N a t u r a lS c i e n c e)V o l N o J u n 具有优越的抗氧化活性和抗菌性.近年来我国关于烟草浸膏的研究主要集中在制备工艺优化和香味成分,鲜有报道对不同提取方法得到的浸膏性质进行对比研究.目前一些新型提取技术的兴起虽然使得烟草 浸 膏 的 制 备 更 加 环 保 高 效,如 分 子 蒸 馏 技术、微波辅助提取法、超临界流体萃取等方法,但是投资规模小、运行成本高、操作难度系数大.各种提取方法中,乙醇提取法是将植物原料与乙醇按照一定的比例置于烧瓶中加热回流一段时间后过滤浓缩得到浸膏产品,是一种简单传统的提取方法,它的优点是设备操作简单,成本较低.索氏提取法能够实现溶剂的连续回流和动态提取,同时使每次通过提取原料的溶剂都是经冷凝回流的新溶剂,大大简化了实验操作,可以较大限度保持原料本身的香味.酶法 利用特定的酶水解植物的细胞壁或是将蛋白质、多糖等大分子物质酶解成氨基酸、还原糖等小分子物质,达到提高植物提取物得率和香气成分含量的目的.烟草中含有许多具有抗氧化活性的生物活性物质.S a a d 等人研究了烟草根部提取物的抗氧化性,发现正己烷提取物、甲醇提取物、乙醇提取物都对D P P H自由基有明显的清除作用.R u等人发现烟草中黄酮类物质对超氧阴离子、A B T S和D P P H自由基表现出超强的清除能力.李莹 采用超声辅助水蒸馏法提取废弃烟叶中的水溶性多糖,发现烟叶水溶性多糖对羟自由基和A B T S自由基的清除能力较强.但目前关于烟草浸膏的抗氧化活性和其总酚总黄酮总糖含量的相关性有待进一步考察.有研究表明,提取物的基本理化性质、抗氧化活性与提取方法密切相关,不同的提取方法得到的提取物的生物活性可能存在较大的差异.本研究以低次烟叶为原料,采用乙醇提取法、酶法和索氏提取法制备烟草浸膏,综合考察比较了种方法对烟草浸膏的得率、基本理化性质、挥发性香味成分以及抗氧化活性的影响,为低次烟叶的综合利用、烟草浸膏作为天然抗氧化剂的开发提供数据参考.材料与方法材料与仪器材料与试剂低次烟叶:样烟Y L ,赣州卷烟厂;单料烟样品烟丝:江西中烟工业有限责任公司;c m双圈定性滤纸:杭州通用电气生物科技有限公司;无水乙醇、正己烷:色谱级、硫酸、柠檬酸钠、葡萄糖标准品、三氯化铁、无水乙酸钠、冰醋酸、无水乙醇、甲醇、七水合硫酸亚铁、氢氧化钠、亚硝酸钠、氯化铝、无水碳酸钠:分析纯,西陇科学股份有限公司;果胶酶(万Ug)、耐 高 温 淀 粉 酶(万Um g)、正构烷烃、A B T S:阿拉丁试剂有限责任公司;酸性蛋白酶(万Ug):上海麦克林生化科技有限公司;无水硫酸钠、柠檬酸、福林酚试剂、,三吡啶基三嗪(T P T Z)、没食子酸标准品、芦丁标准品:索莱宝生物科技有限公司;D P P H:梯希爱上海化成工业发展有限公司.仪器与设备电热恒温水浴锅:HWS,江西鼎技科学仪器有限公司;电热鼓风干燥箱:DHG A,上海一恒科学仪器有限公司;g摇摆式高速粉碎机:D F Y C,温岭市林大机械有限公司;旋转蒸发仪:K E AA,上海亚荣生化仪器厂;循环水真空泵:S H Z I I I,上海亚荣生化仪器厂;气相色谱三 重 串 接 四 极 杆 质 谱 联 用 仪:A g i l e n t A,美国安捷伦科技有限公司;紫外可见分光光度计:UT,屹谱仪器制造有限公司;冰柜:B D/B C E,浙江星星冷链集成股份有限公司;电子天平:L E E,上海梅特勒托利多仪器公司;梅特勒台式折光仪:RM /R X ()R ,上海梅特勒托利多仪器公司;旋涡振荡器:VO R T E X,艾卡(广州)仪器设备有限公司.烟草浸膏的制备原料预处理将低次烟叶置于 的烘箱中烘干水分,将干燥后的烟叶磨粉,过 目筛备用.乙醇提取法称取 g烟叶粉末,加入到 m L烧瓶中,再加入 m L浓度为 的乙醇,将烧瓶置于恒温水浴锅中以 加热回流h,减压过滤,将滤液置于旋转蒸发仪中完全蒸发乙醇后计算烟草浸膏得率.酶法准确称取 g过筛后的烟草样品,加入 m L蒸馏水,用m o lL柠檬酸钠和m o lL柠檬酸调节p H至,加入适量酶(淀粉酶:果胶酶:酸性蛋白酶,添加量为),于、rm i n摇床h,水浴h,灭酶,用m o lLHS O调p H至,离心,取上清液,旋蒸,加倍乙醇复溶,沉淀后离心,取上清液,南昌大学学报(理科版)年再次旋蒸至样品呈浓稠状态,得烟草浸膏并计算得率.索氏提取法准确称取份烟叶粉末样品 g于滤纸筒中,将滤纸筒装进索氏提取器的浸提筒内,在 m L的平底烧瓶中加入 m L正己烷,恒温水浴加热,提取h后,收集正己烷于圆底烧瓶中,置于旋转蒸发仪上蒸发掉多余的溶剂,称其总质量,计算得率.烟草浸膏的得率计算浸膏得率旋蒸之后的烧瓶和浸膏的质量/g 烧瓶的质量/g加入的烟末质量/g 烟草浸膏的基本理化性质测定酸值参考G B/T 香料酸值或含酸量的测定 测定;折光系数参考G B/T 香料折光系数的测定 测定;砷含量参考G B/T 食品添加剂中砷含量的测定 测 定;相 对 密 度 参 考G B/T 香料相对密度的测定 测定.烟草浸膏的G CM S分析进样方式采用顶空固相微萃取(H SS PME)的进样方式,具体操作为:称取g样品于 m L螺口玻璃样品瓶中,聚四氟乙烯隔垫密封,水浴加热 m i n,插入固相微萃取纤维头,萃取 m i n,将萃取头插入G CM S进样口,解析m i n后进样.气相色谱条件色谱柱为H P M S色谱柱(m mm m);进样口温度:;升温程序:柱温,保持m i n,以m i n升到 ,保持m i n,最后以m i n升至 ,保持 m i n;载气:氦气;流量m Lm i n;进样方式:分流进样,分流比,进样体积:L.质谱条件E I源,离子源温度:,电离电压 e V,三重四级杆质谱仪以全扫描模式运行,溶剂延迟m i n,质量采集范围 mz.保留指数按照同样的升温程序将正构烷烃作为标准品进行进样处理,根据正构烷烃的保留时间和样品挥发性成分的保留时间计算得出保留指数.保留指数按下式计算:R I n ttntn tn式中,R I为保留指数(r e t e n t i o ni n d e x,又称K o v a t s指数);n为正构烷烃的碳原子数;t为香气成分的保留时间;tn为晚于香气成分流出的正构烷烃的保留时间;tn为早于香气成分流出的正构烷烃的保留时间.抗氧化活性测定D P P H自由基清除作用参考S AG D I C 和S HA RMA 等的方法并稍作修改,将m L浸膏无水乙醇稀释液用移液枪转移到 m L离心管中,再移取mm o lL的D P P H反应液m L,涡旋后在阴暗条件下反应 m i n,测得混合液在 n m下的吸光值A,无水乙醇代替浸膏样品测得A,无水乙醇代替D P P H反应液测得A,用无水乙醇作调零,以抗坏血酸(V c)作为阳性对照,重复次平行实验.清除率按下式计算:RA(AA)A 式中:R为清除率();A为空白吸光值;A为样品吸光度;A为无水乙醇代替D P P H反应液所得吸光值.A B T S自由基清除作用参考E NNA J A R 和T A B A R T 等人的方法并稍作修改:以蒸馏水为溶剂,用 m L容量瓶一一 配 制 好 mm o lL过 硫 酸 钾 溶 液 与mm o lLA B T S溶液后混合在烧杯里,避光保存 h后即得A B T S储备液,然后用无水乙醇将其稀释成 n m下O D值为 的淡绿色的A B T S工作液.将m L浸膏无水乙醇稀释液与m L上述工作液在m L离心管中混合后于阴暗条件下反应 m i n,在 n m处测定吸光值A,无水乙醇代 替浸膏样品 测得A,无 水乙醇 代 替A B T S工作液测得A,用无水乙醇调零,以V c作为阳性对照,重复次平行实验.清除率按下式计算:RA(AA)A 式中:R为清除率();A为空白吸光值;A为样品吸光度;A为无水乙醇代替A B T S工作液所得吸光值.F R A P法测定抗氧化能力参考WOOT TONB E A R D 文献中的方法并稍作修改.将p H为的m o lL乙酸第期刘欢等:低次烟叶浸膏的提取及其抗氧化活性乙酸钠缓冲溶液、mm o lL,三吡啶基三嗪(T P T Z)溶液和 mm o lLF e C l溶液按 的体积比配制成F R A P工作液,现用现配.再取 m gT P T Z,用 mm o lL盐酸定容到 m L,得到T P T Z盐酸溶液.分别取 m L的mm o lLF e S O溶液,加入m LF R A P工作液和m L的蒸馏水,在 下水浴保温 m i n,在 n m处测定吸光度,绘制标准曲线,求得回归方程y x (R ).分别取 m L浸膏乙醇溶液(、m gm L),同法处理,用无水乙醇调零,测定吸光度.以V c作为阳性对照,浸膏样品的总抗氧化能力以F R A P值表示,F R A Pmm o lLF e S O.总酚总黄酮总糖含量测定总酚含量测定参考TOH I D I 的方法:将浸膏配成m gm L乙醇浸膏溶液,将m L的乙醇浸膏溶液与m L的F o l i n e C i o c a l t e u试剂(用蒸馏水 稀释)和m L的碳酸钠溶液在试管中混合,摇匀.将混合物在 的热水浴中保持 m i n.然后,用分光光度计测量混合物在 n m处的吸光度.以无水乙醇作为空白参比.没食子酸当量(GA)作 为 参 比 标 准,T P C以 每 克 浸 膏 中GA(m g)表示.总黄酮含量测定参考J i a Z h i s h e n 的方法,将浸膏配成m gm L乙醇浸膏溶液,吸取m L乙醇浸膏溶液于 m L试管中,加m L的蒸馏水,加m L的亚硝酸钠溶液,混合均匀,静置m i n;再加入m L的 氯化铝溶液,摇匀,静置m i n;加入m L的氢氧化钠溶液,摇匀,静置 m i n.以无水乙醇作为空白参比,测定样品在 n m处吸光度.芦丁当量(R u t i n u m)作为参比标准,T F C以每克浸膏中芦丁(m g)表示.总糖含量测定参考陈 玮 玲 的 方 法,将 浸 膏 配 成 m gm L乙醇浸膏溶液,加入m L的苯酚溶液,缓慢加入m L的浓硫酸,充分震荡摇匀,室温下反应 m i n,以无水乙醇作为空白参比,在 n m处测定吸光度,结果可表示为毫克葡萄糖当量每克干物质(m gG EgDM).感官评价依据行业标准Y C/T 卷烟 中式卷烟风格感官评价方法,将种烟草浸膏样品用 的食用酒精适当稀释后按烟丝重量的均匀喷洒到卷烟烟丝中,以喷洒相同质量的乙醇烟丝作为对照,将处理过的烟丝卷制成一定规格的烟支.加香烟支置于恒温()和恒温(相对湿度 )环境中平衡 h后,交由江西中烟工业有限公司的位专业评吸人员进行感官评吸.数据分析所有的实验结果一式三份,结果用平均值标准差(S D)表示.获得的数据进行单因素方差分析(ANOVA),当差异显著时,采用T u k e ysm u l t i p l er a n g e t e s t s(p).软件包括O r i g i n P r o和S P S S.结果与分析低次烟叶浸膏的得率及其基本理化性质分析不同提取方法得到的低次烟叶浸膏得率和基本理化性质如图和表所示.由图可知,得率从高到低依次是酶提浸膏()醇提浸膏()索氏浸膏(),种样品都具有丰富的烟草香气,呈现棕褐色状态.在本研究中,酶法提取呈现出最好的提取效果,可能是通过添加复合酶将植物细胞壁水解,使更多的香味物质溶出,从而提高了浸膏得率.提取方法的不同和烟草原料的品种影响了烟草浸膏的得率,许春平等人 采用酶解和非酶方法制备马里兰烟浸膏,酶解浸膏得率较之非酶法浸膏提高了 .凌军等 为提高烟草浸膏中的还原糖和氨基酸含量,以红大烟叶碎片为原料,采用酶法制备烟草浸膏,得率为 ,比常规提取增加了 个百分点.也有学者采用发酵处理制备出各种特别风味的特色烟草浸膏 ,得率在 之间.706050403020100Yield/%cab酶提浸膏醇提浸膏索氏浸膏S a m p l en a m e图不同提取方法对烟草浸膏得率的影响F i g E f f e c t so fd i f f e r e n t e x t r a c t i o nm e t h o d so nt h ey i e l do f t o b a c c oe x t r a c t南昌大学学报(理科版)年表烟草浸膏的基本理化性质T a b B a s i cp h y s i c a l a n dc h e m i c a l p r o p e r t i e so f t o b a c c oe x t r a c t样品折光系数相对密度酸值砷含量/(gk g)香气色状醇提浸膏 a a b b香气较浓郁褐色,黏稠酶提浸膏 a a a a香气浓郁,有些许酸味褐色,较黏稠索氏浸膏 b b c a香气不太丰满,有少量溶剂味道棕黄 色,稀 薄,些许沉淀注:同一列中不同字母的表示差异显著(p).G CM S分析采用G CM S对种方法制备的烟草浸膏进行了挥发性成分分析,结果如表所示,种烟草浸膏各类香味成分的数量如图所示,共检测到 种成分,其中醇提浸膏 种,索氏提取法所得浸膏 种,酶法提取 种,其中种浸膏共同含有的成分有种,分别是:苯甲醇()、乙酰基吡咯()、尼古丁()、茄酮()、大马酮()、二氢猕猴桃内酯()、巨豆三烯酮()、新 植 二 烯()和 植 物 醇(),大部分是烟草中起香气作用的重要成分,并且它们的香气阈值很低,只需少量便可达到改善烟气成分、中和烟草刺激性、提升卷烟口感和质量的作用,如尼古丁本身具有烟草独特香气;茄酮,是西柏烯类物质的降解产物,拥有类似新鲜胡萝卜的香气,能增添烟草香,使烟气丰润细腻;大马酮来源于类胡萝卜素的降解,可作为卷烟香气增效剂使用,赋予卷烟烟气类似玫瑰的青甜香;巨豆三烯酮是胡萝卜素的降解产物,拥有类似于干草样的甜香,使烟气和顺;苯甲醇能增加果香和甜感;二氢猕猴桃内酯能给卷烟香气增添甜润感,丰盈卷烟香味,消除刺激性,使香气更加细腻柔和;新植二烯能增加烟香,改善吃味,也可以降解转化成致香成分.醇提索氏酶提其他碱类烃类酚类酮类酸类酯类醛类醇类总成分50403020100Number of ingredients/pcsI n g r e d i e n t t y p e图种浸膏各类香味成分的数量F i g Q u a n t i t i e so fv a r i o u s f l a v o rc o m p o n e n t si nt h e t h r e ee x t r a c t s表烟草浸膏的G CM S分析结果T a b G CM SA n a l y s i sR e s u l t so fT o b a c c oE x t r a c t序号保留时间/m i n化合物分子式保留指数相对百分含量/R IR I醇提索氏酶提 苯甲醛CHO (R)甲基 (甲基乙烯基)环己烯C H 苯甲醇CHO 苯乙醛CHO 十一烷C H 乙酰基吡咯CHNO 丁氧基乙基氯乙酸酯CH C l O 甲基癸烷C H 苯乙醇CH O ,二氢,二羟基 甲基 H 吡喃 酮CHO ,四甲基苯C H 橙花醇C H O 辛烯酸CH O 丁二酸二乙酯CH O 第期刘欢等:低次烟叶浸膏的提取及其抗氧化活性续表序号保留时间/m i n化合物分子式保留指数相对百分含量/R IR I醇提索氏酶提 ,二氢,三甲基苯甲醛C H O 烟酸乙酯CHNO 丙烯酸,甲基庚酯C H O 羟甲基糠醛CHO 甲基 (甲基乙基)氧杂双环 庚烷 酮C H O 苯乙酸乙酯C H O 乙基 甲基吡咯,二酮CHNO 紫罗烯C H ,四氢,三甲基萘C H ,三甲基十二烷C H ,三甲基 (丁烯基)苯C H 甲基 (基 丁烯基)呋喃C H O 羟基 甲基苯乙酮CH O ,三甲基,四氢萘C H ,二乙氧基丙酸乙酯CH O 尼古丁C H N 茄酮C H O 大马酮C H O ,二甲基 茚酮C H O (),()大根香叶三烯 醇C H O 麦司明CH N 香叶基丙酮C H O 庚酸丁酯C H O 二烯烟碱C H N 紫罗兰酮C H O 顺 甲基双环癸烷,二酮C H O 二氢猕猴桃内酯C H O ,巨豆三烯 酮(A)C H O 庚酸庚酯C H O ,巨豆三烯 酮(B)C H O (S,R,a R,a R)异丙基,二甲基,A 六氢 A(H)萘酚C H 羟基二氢大马酮C H O (E)(,三甲基,环己二烯 基)丁烯 酮C H O ,巨豆三烯 酮(C)C H O 氨基 叔戊基苯酚C H NO (哌啶)呋喃甲醛C H NO 诺卡酮C H O 甲基 十六烷醇C H O 异绒白乳菇醛C H O 莪术醇C H O (R,R),二甲基 丙 烯 基螺癸 烯 酮C H O 新植二烯C H 邻苯二甲酸二异丁酯C H O 南昌大学学报(理科版)年续表序号保留时间/m i n化合物分子式保留指数相对百分含量/R IR I醇提索氏酶提 植物醇C H O 法尼基丙酮C H O 棕榈酸甲酯C H O 西松烯C H 邻苯二甲酸二丁酯C H O 十六酸乙酯C H O 去甲基 雄烯二醇C H O (R,E,S,E,E)异丙基,三甲基,环十四烷并三烯 醇C H O 亚油酸甲酯C H O 亚麻酸甲酯C H O b e t a 羟基 a l p h a,二甲基 a l p h a 雄甾烷 酮C H O 油酸乙酯C H O 二十七烷C H 注:R I表示计算得出的保留指数;R表示保留指数文献值,来自N I S T 谱库;“-”表示未检出;低次烟叶浸膏的抗氧化活性分析清除D P P H自由基能力由图可知,V c对D P P H自由基的清除能力较强,在m gm L的浓度范围内,随着浓度的增大,V c的D P P H自由基清除率几乎不变.种烟草浸膏对D P P H自由基的清除能力随着浓度的增加逐渐增强,呈现明显的浓度依赖性,并且在浓度m gm L之前,清除率的增加速率较快,m gm L以后,增加速率减缓.醇提浸膏的D P P H自由基清除率在m gm L时接近同浓度V c的清除率,达到 以上;醇提浸膏、酶提浸膏、索氏浸 膏 的I C 分 别 为:、m gm L,I C 表示清除 D P P H自由基所需的样品液浓度,I C 越小,表示自由基清除能力越强.这表明种浸膏都有较强的自由基清除能力,清除能力100806040200Clearance rate/%1.00.80.60.40.21.2Vc醇提浸膏索氏浸膏酶提浸膏M a s sc o n c e n t r a t i o n/(m gm L)图烟草浸膏对D P P H自由基清除能力F i g D P P Hf r e e r a d i c a l s c a v e n g i n ga b i l i t yo f t o b a c c oe x t r a c t大小为:醇提浸膏索氏浸膏酶提浸膏.清除A B T S自由基能力低次烟叶浸膏对A B T S自由基的清除能力如图所示,在浸膏浓度从m gm L增加至m gm L的过程中,种烟草浸膏对A B T S自由基的清除能力逐渐增强,表现出明显的浓度依赖性.醇提浸膏在m gm L时就已接近同浓度V c的清除能力,酶提浸膏的抗氧化效果比索氏浸膏略好,但差距不大,且这两种浸膏的清除率增加速率较一致;醇提浸膏、索氏浸膏、酶提浸膏的I C 分别为:、m gm L,这表明种浸膏都有较强的A B T S自由基清除能力,清除能力大小为:醇提浸膏酶提浸膏索氏浸膏.10090807060504030Clearance rate/%0.50.40.30.20.10.6Vc醇提浸膏索氏浸膏酶提浸膏M a s sc o n c e n t r a t i o n/(m gm L)图烟草浸膏对A B T S自由基清除能力F i g T h e s c a v e n g i n ga b i l i t yo f t o b a c c oe x t r a c t o nA B T Sf r e e r a d i c a l s铁离子还原能力分析在酸性条件下,样品中的抗氧化活性物质会将第期刘欢等:低次烟叶浸膏的提取及其抗氧化活性F e T P T Z复 合 物 还 原 成 深 蓝 色 的F eT P T Z,此时在波长为 n m处有最大吸收,且吸光度越大说明样品的抗氧化能力越强.种提取方法得到的烟草浸膏的铁离子还原能力如图所示,结果与A B T S自由基清除能力相似,醇提浸膏的还原能力要高于其他两种浸膏,而酶提浸膏和索氏浸膏的还原能力相差不大.2.52.01.51.00.5Clearance rate/%0.50.40.30.20.10.6Vc醇提浸膏索氏浸膏酶提浸膏M a s sc o n c e n t r a t i o n/(m gm L)图烟草浸膏对铁离子还原能力F i g I r o n i o nr e d u c i n ga b i l i t yo f t o b a c c oe x t r a c t以上三类抗氧化指标结果表明,醇提烟草浸膏的抗氧化能力最好,其次是酶提浸膏和索氏浸膏,由于提取溶剂乙醇和水的极性大于正己烷,因此烟草提取物中抗氧化物质的含量与提取溶剂的极性有关,且极性越大时越有利于抗氧化物质的提取.A lMAQT A R I等 采用不同浓度的乙醇溶液常规振荡提取P u l i c a r i aj a u b e r t i i植物提取物的活性成分,发现 乙醇溶液提取的提取物总酚含量最高,抗氧化能力最强.烟草浸膏总酚总黄酮总糖含量测定烟草中含有大量具有抗氧化作用的多酚类、黄酮类以及多糖类物质,这些物质的极性都比较大,易溶于像水和乙醇这样的极性溶剂中.为了进一步说明浸膏抗氧化能力和总酚、总黄酮和总糖之间的相关性,本研究对低次烟叶浸膏中总酚、总黄酮、总糖含量与抗氧化活性的相关性进行了进一步分析研究.含量如表所示,总酚的变化范围在 m gGA Eg之间,醇提浸膏的总酚含量最高,为()m gGA Eg,索氏浸膏和酶提浸膏总酚 含 量 分 别 是()、()m gGA Eg;不同提取方法对烟草浸膏中总黄酮含量影响的变化趋势是醇提浸膏酶提浸膏索氏 浸 膏,醇 提 浸 膏 的 总 黄 酮 含 量 最 高,为()m gR Eg,其 次 是 酶 提 浸 膏()m gR Eg,索氏浸膏最少,为()m gR Eg;酶提浸膏和醇提浸膏中的总糖含量相近,分别为()、()m gG Eg,它们均是 索氏浸膏()m gG Eg的 倍左右.不同溶剂和不同提取方法对于浸膏中总酚总糖总黄酮含量的影响较大.多酚(包括黄酮)是多羟基化合物,在非极性溶剂中的溶解度较低,乙醇对于烟草中酚类物质和糖类物质的提取效果明显优于正己烷,这是由于乙醇的极性高于正己烷;同样地,多糖类化合物也较易溶于极性较强的溶剂.在酶法中,由于纤维素酶和果胶酶可破坏植物细胞壁,提高抗氧化活性物质的提取率,所以酶法在提取烟草多酚和多糖类活性物质方面是很有效的.表不同提取方法下烟草浸膏中总酚总黄酮总糖的含量T a b C o n t e n t so f t o t a lp h e n o l s,t o t a l f l a v o n o i d sa n dt o t a ls u g a r s i nt o b a c c oe x t r a c tu n d e rd i f f e r e n t e x t r a c t i o nm e t h o d s样品总酚/(m gG A EgDM)总黄酮/(m gR EgDM)总糖/(m gG EgDM)酶提浸膏 b b a醇提浸膏 a a a索氏浸膏 c c b注:同一列中右上角的不同字母(a,b,c等)表示具有显著性差异(p).浸膏中总酚总黄酮总糖含量与抗氧化活性相关性分析醇提浸膏的总酚总黄 酮总糖含量 与D P P H、A B T S自由基清除能力、铁离子还原能力的相关性分析如表所示,总酚含量与D P P H、A B T S自由基清除能力和铁离子还原能力的相关系数(r)分别为 、,呈现良好的相关性;总黄酮与D P P H、A B T S自由基清除能力和铁离子还原能力的相关系数(r)分别为 、,黄酮含量和A B T S清除率之间呈现极显著的相关性.这些结果表明,多酚和黄酮类化合物是烟草浸膏中起抗氧化作用的主要活性物质.RU和P ANG等人的研究中也得到了相似的结论.WANG等人用 乙醇溶液超声提取烟叶粗多酚,初步鉴定出烟草多酚的主要物质为绿原酸和芦丁,同时考察了烟叶多酚的抗氧化活性,发现其对D P P H自由基、羟自由基、超氧化物阴离子自由基和脂质过氧化抑制活性的I C 分别为、和 gm L.XU等 发现烟草中的多糖类物质也对清南昌大学学报(理科版)年除自由基有一定的作用,多糖中的羟基、C OOH和CO基团由于能提供电子形成更稳定的形式或与自由基反应,被认为具有降低自由基的潜力.表醇提浸膏的抗氧化活性与总酚总黄酮总糖的相关性分析T a b C o r r e l a t i o na n a l y s i sb e t w e e nt h ea n t i o x i d a n ta c t i v i t yo fa l c o h o l e x t r a c t a n dt o t a lp h e n o l,t o t a l f l a v o n o i d sa n dt o t a l s u g a r总酚总黄酮总糖D P P HA B T S F R A P总酚 总黄酮 总糖 D P P H A B T S F R A P 注:在 水平上(双尾),显著相关;在 水平上(双尾),极显著相关.感官评价结果分析将种方法制备的浸膏添加在卷烟中进行感官评吸,结果如表所示,与空白卷烟评吸结果相比,种浸膏对卷烟都有明显的增甜、增香和降低刺激性的效果.其中醇提浸膏的评吸结果最好,整体呈现甜味的口味风格,降低了烟气进入口、鼻、咽喉部位的刺激性和干燥感,提升了烟气的丰富性、细腻柔和度和浓度均有提高,这与前面的G CM S分析结果相对应,醇提浸膏中的醇类、醛类、酯类、酮类的含量相对较高,羟甲基糠醛等醛类物质赋予卷烟甜香,茄酮、巨豆三烯酮等酮类物质使烟气和顺细腻.索氏浸膏中残留的有机溶剂的味道稍大,对卷烟的香气品质有所影响.虽然酶提浸膏中的苯乙醛、茄酮、大马士酮等小分子物质的含量也很高,但新植二烯()和尼古丁()的含量低于醇提表烟草浸膏在卷烟加香中的评价T a b E v a l u a t i o no f t o b a c c oe x t r a c t i nf l a v o r i n gc i g a r e t t e s样品名称综合描述空白对照