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农业工程学报.pdf


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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。:..,张峻松,杨公明※(,杨凌712100;,郑州450002)摘要:为探讨超高压条件下烟叶含水率对香味成分的影响,将烟叶在500MPa压力、25C、烟叶含水率为12~28条件下处理2Omin后,利用同时蒸馏萃取和毛细管气相色谱法测定烟叶香味成分的变化,并进行了感官质量评价。结果表明:烟叶香味物质总量在烟叶含水率为24时达到最大值,然后开始下降;***类物质的变化与香味物质总量的变化趋势相似;而p_苯乙醇、苯甲醇、丁香酚和芳樟醇等香味成分随着含水率的增加而持续增加。感官评价表明:烟叶含水率为24时品质亦最佳。超高压处理可以明显改善烟叶的内在品质,对烟叶陈化加工具有潜在的应用价值。关键词:烟叶;香味成分;超高压处理;含水率;同时蒸馏萃取;气相色谱中图分类号:$572;TS45;:A文章编号:1002—6819(2007)6-0211-06毛多斌,张峻松,[J].农业工程学报,2007,23(6):211—,ZhangJunsong,—ounderultrahighpressuretreatment[J].TransactionsoftheCSAE,2007,23(6):211216.(inChinesewithEnglishabstract)但复烤后的烟叶还需经过2~3年的自然陈化,才能达0引言到最佳的使用效果。自然陈化过程实质是烟叶在烟草中2O世纪9O年代以来,国内外许多学者利用超高压存在的酶的催化作用下,各类有利于烟叶香味物质产生(ultrahighpressure,UHP)技术改善加工食品的香味的化学反应得以缓慢而充分进行的过程,目前国内外大取得了较好的效果__】-a],有些已应用到工业生产中__4]。都采用自然陈化当年收获的烟叶(原烟)以改善烟叶质所谓UHP处理是指将物料放入液体介质中,在100~量,并已对陈化处理后香味成分的变化进行了较多的研1000MPa压力下作用一段时间后,物料发生许多不可究__j卜¨]。尽管自然陈化的烟叶使用效果好,但陈化过程逆的生化反应和组织结构变化,从而导致物料的品质、缓慢、时间长,占用大量仓库和资金,陈化成本较高,如风味的变化过程C5]。UHP处理后可引起食品的某些风何能使烟叶自然陈化周期缩短并使烟叶的内在质量达味组成变化,如:YenGC等报道l_3500MPa处里后番到理想的要求一直是烟草行业和研究者关注的问题。笔茄汁中正己醛、cis~3一己烯醛等成分含量明显增加;马永者在利用超高压技术陈化烟草、改善烟叶质量的研究昆等报道l_6500MPa处理后哈密瓜汁中4一羟基一2呋喃中,发现烟叶含水率影响很大,因此本文重点研究了在***和cis一2一戊烯醇等成分含量明显增加;励建荣]、李绍超高压条件下烟叶含水率对其香味成分和抽吸品质的峰[8和叶盛权[g等分别报道了经UHP处理后黄酒、葡影响,以期为超高压技术在卷烟生产行业中的应用提供萄酒和白酒的口味变得更加优美、醇和、醇香、浓郁,总理论依据。体催陈效果达到1~2年以上,目前国内外尚未见UHP1材料与方法处理烟草的报道。],烟叶经过复烤后,内在质量较初烤烟叶有明显提糠醇、5一***糠醛、苯甲醛、6一***一5一庚烯一2一***、苯高,国内已有学者研究了利用高光谱估算法对烤烟成熟甲醇、乙酰基吡咯、芳樟醇、p一苯乙醇、吲哚、丁香酚、烟叶生化组分进行无损快速预测来评估烟叶品质[】。p一大马***、p~二氢大马***、香叶基***、p一紫罗兰***、金合欢基***、乙酸苯乙酯(内标),均为FLUKA试剂;无收稿El期:2007—03~10修订日期:2007—05—15作者简介:毛多斌(1962一),男,教授,博士研究生,主要从事烟草化水硫酸钠(AR,郑州化学试剂三厂);糠醛和二***甲烷学研究郑州郑州轻工业学院食品与生物工程学院,450052。(AR,上海华彭实业有限公司);安捷伦6890气相色谱Email:******@(带FID检测器);安捷伦689OGC/5973MS气质联用※通讯作者:杨公明(1952~),男,博士,教授,博士生导师,主要从事食品加工高新技术研究。杨凌西北农林科技大学食品科学与工仪;超高压处理设备:900MPa温压双作用双缸互换自程学院,712100。Email:******@,郑州轻院与有关单位自行研制,2005年投:..维普资讯212农业工程学报人使用;同时蒸馏提取器(郑州科技玻璃仪器厂);HZ一2一质谱鉴定。型号电子恒温水浴(北京市医疗设备总厂);DRT—(郑州长城科工贸有限公司);LA~230S型用毛细管GC法对样品同时蒸馏萃取物进行分析,电子天平(,北京赛多利斯仪器有限公再根据与标样物相对保留值的比较,加入标样后色谱峰司);宾达LP一1l型恒温恒湿箱(德国Binder公司)。的增高,以及GC/MS的定性结果鉴定各香味成分(),。在香味成分定量分析中,有标样的通过烟叶选用2005年河南襄县产中部烤烟;将烟叶样标准加入法进行了回收率的测定和校正因子的校正,无品真空回潮后,取样品(含水率分别为12%、16、标样的假定回收率为100,相对校正因子为1进行计20%、24、28)5份,每份400g,置于双层复合塑料算(相对于内标乙酸苯乙酯)。袋中,热封口。超高压处理条件为:压力均为500MPa,1)色谱条件:色谱柱:HP一5MS柱(30rn×250/zm升压速度100MPa/min,保压时间20rain,×);进样口温度:280~C;检测器(FID)度25℃,超高压处理后的样品,自然风干,取样品100g温度:280~C;载气:N21mL/min;燃料气:H2,40分别用粉碎机粉碎成粉末,储于棕色广口瓶中备用。平mL/min;空气,450mL/min;进样量:1L;分流比:行样品数量为6,重复试验6次,结果取均值。10:1;程序升温:50℃(2min)__兰兰270~C(10min)。)质谱条件:传输线温度:270~C;EI源电子能量:取经上述超高压处理后的样品(),放人同时70eV;电子倍增器电压:1450V;质量扫描范围:30~蒸馏萃取装置一端的1000mL圆底烧瓶中,加入350550amu;离子源温度:230℃;四极杆温度:150~C;利用mL蒸馏水,用电热套加热;装置的另一端为加有50Nist02谱库对采集到的质谱图进行检索。mL二***甲烷的100mL圆底烧瓶,在60~,。将不同超高压处理的烟叶样品,卷制成烟支,放人同时蒸馏萃取完成后,向萃取液加入6g无水硫酸恒温恒湿箱内(22℃±1C,相对暖为60±2)平钠,干燥过夜,过滤并加人1mL()乙酸苯乙衡48h后,评吸小组进行评吸。酯(内标),浓缩至1mL,进行气相色谱分析和气相色谱40000003500000300000025000002000000l500000l00000035404550556065707580859095l00t/,烟叶含水率24:..维普资讯第6期毛多斌等:超高压条件下烟叶含水率变化对香味成分的影响4O4O35353O3O25252O2OOOO00∞00∞0O∞OO∞OO∞OO∞O∞0000∞O∞O1l“LLiJl5101520253035404550556065707580859095100t/(表1),由表1可知,在测定的范围内,~,表明工作曲液,加入乙酸苯乙酯(内标)溶液,在毛细管气相色谱仪线的线性较好。表1烟样香味成分的工作曲线ponentsinflue—+++,***,9990丁香酚Y=1_0302X+***一5一庚烯一2一***Y一1,0308X+***Y=***++******++***+,然后将加入与未加标样的烟叶样品平行进行进行6次重复性试验以考察方法的精密度。结果列前处理与GC分析。根据各香味成分的测定值、添加量于表2。从表2可以看出,在所测定2O种香味成分的变计算回收率,结果见表2。表2显示,除糠醛和丁香酚的异系数均小于8,其中有16种成分的变异系数小于回收率较低外,其它14种香味成分的回收率大于8O5,由于烟草中大多数香味成分含量甚微,故可认为本以上,说明本方法的测定结果可以满足香味成分的定量试验的可重复性较好。分析。糠醛和丁香酚的回收率较低可能由于自身不稳定将一定量的标样的化合物加入25g经超高压处理性的原因。:..、醛类、***类和醇类物质含o量分别与烟叶含水率之间的关系作图得到图2~5,从香味回收率变异系数香味回收率变异系数图可以直观地看出,随着烟叶含水率的增大,香味物质化合物//化合物//,当含水率为24%时达到最大值,***;***类物质、醛类物质的变化与香味物质总量5一******;醇类物质含量呈一直增加趋势,但当庚生烯基一基一2一一一***一***5-***。************:“一”表示没有测试。,色谱图如(不合新植二烯)的影响图1,计算结果列于表3中。.0香味化合物原样——12%:180176餮174釜1701O152O253O含水率肛图4UHP处理烟叶含水率对***:..维普资讯第6期毛多斌等:超高压条件下烟叶含水率变化对香味成分的影响26心成员,其生成与胡萝卜素、西柏烯类等烟叶香味前体警25物质的降解有关[1,可以推断超高压条件下可能会激蚓24活烟叶中的氧化酶,且随着烟叶水分的增加活性进一步船蜷23增加,当烟叶含水率为24%时活性略有下降。由于酶活22让2】性的增加从而加速了胡萝卜素、西柏烯类等化合物氧化1015202530降解的过程,进而产生相应香味物质并改善烟叶的吸味含水率品质。。从oatdifferentmoisturecontents表4可以看出经超高处理后的烟叶在香气及吸味品质上明显优于未处理的对照样,,这些变化与香味成分增加的结果一从表3看出,随着烟叶含水率的增大,烤烟叶片中致,即在烟叶含水率为24之前感官质量改善明显,之一苯乙醇、苯甲醇、丁香酚、芳樟醇和吲哚等含量持续增后稍微下降。加,其中一苯乙醇、苯甲醇、丁香酚和芳樟醇经超高压处表4不同烟叶水分条件下超高压处理对感官质量的影响理后其含量增加了30以上。这与Baxter_2所做的食Table4ResultsofsmokingqualityofUHPtreated品超高压处理的香味成分变化相似。oatdifferentmoisturecontentsptg/g(烟叶)通常认为烟叶在陈化过程中酶的活性变化发挥着重要作用,可引起烟叶中发生复杂的生物化学变化,从而改善烟草香味成分和抽吸品质,即由粗燥、刺激和不愉快的吸味变为柔和、较为丰满、舒适的香味[1引。李伟口等研究也认为酶活性增加可导致烟叶中大分子物质如色素、多酚类物质、萜类物质等降解为小分子物质,3结论使烟叶中的萜烯类、醇类、***类、醛类、酯类、酚类等物质得到提高。笔者认为可能是由于超高压处理过程中激活本文研究了超高压处理条件下烟叶含水率对香味了烟叶表面酶更多的活性位点或是增大了酶现存活性成分和感官品质的影响,结果显示:在500MPa压力条位点起催化作用的范围,因此提高了相关生化反应的速件下随着烟叶含水率的增大,烤烟叶片中大多数的香味率,同时超高压也可能影响维持酶三维结构的作用力从成分均有所增加,烟叶含水率在24%时达到最大,而后而导致了烟叶中部分酶的活性得以激发,使烟草的内部开始下降;***类物质的变化与香味物质总量的变化趋势迅速发生生化反应而产生一些香味成分或某些潜在香相似;而一苯乙醇、苯甲醇、丁香酚和芳樟醇等香味成分味成分得到释放,且随着烟叶含水率的增加酶的活性增随着含水率的增加而持续增加。感官质量评价表明:烟加,从而加快了烟叶内部的香味化合物的生物转化过叶含水率为24时品质亦最佳。程。关于烟草超高压陈化具体酶及其活性的研究正在进本文试验结果为超高压处理后烟叶香味成分的变行中。化提供了可靠的参考依据,对卷烟企业合理应用超高压烟叶中存在相当含量的糖苷类、酯类和酰***类物技术有重要的理论和实用价值。质,它们的水解可以产生醇类、酚类以及***类物质。超高压激活了烟叶中包括糖苷酶在内的水解酶,这些酶的活[参考文献]r1_AailaM,Garde,S,Garcia,EF,,进而加速了一些糖苷high—-pressuretreatmentandabacteriocin—。producinglactic类、酯类和酰***类物质的水解过程,并使以糖苷、酯和酰cultureontheodorandaromaofHispanicocheese:***结合形式存在的醇类、poundsandsensoryanalysis续增加。[J].JAgricFoodChem,2006,54(2):382—,随着烟叶含水率的增大,烤烟[2]BaxterIA,EastonK,SchneebeliK,***类成分茄***、一大马***、一二氢大马***、香叶processingofAustraliannavelorangejuices:sensory基***、一紫罗兰***、巨豆三烯***、金合欢基***含的量analysisandvolatileflavorprofiling[J].InnovativeFood普遍升高。一般认为上述***类是烟草中性香味物质的核SciEmgergingTchnol,2005,6(2):372—387.:..维普资讯216农业工程学报2007正[3]YenGC,—pressuretreatment[J].JAgric[12]NoguchiM,SatohY,NishidiK,,1999,47(5):382—[4]励建荣,[J].AgriBioChem,[J].现代食品科技,2006,22(1):171—,35(1):65—70.[5]杨公明,[J].农业[13]WahlbergI,KarlssonK,AustinJ,,1995,11:101——curingandagingonthevolatileonthevolatile,[6]马永昆,周日型,[J].香气的影响[J].食品与发酵工业,2004,29(11):14—,1977,16(1):1217—1231.[7]励建荣,傅月华,顾振字,[J].食[14]TakeshiS,FukuharaK,SakumaH,,1999,25(3):36—positionheadspacevolatileofflue—oby[8]李绍峰,段旭昌,刘树文,[J].AgriBoilChem,1985,49(6):1785—[J].酿酒科技,2005,(8):61—64.[15]DavisDL,,chemistry[9]叶盛权,侯少波,钟志华,[M].London,1999:265—284.[J].食品科技,2004,(11):87—88.[16]李伟,李少鹏,张圣炜,[1O][J].中国农学通报,2006,22(9):66—[J].RecAdvTobSci,1980,6:64—[17]SumitaniH,SuekaneS,NakataniA,[11]李佛琳,赵春江,刘良云,[J].JAgricFoodChem,1994,42(3):785—[J].农业工程学报,2006,22(3):88一ponentsofflue—curedounderultrahighpressuretreatmentMaoDuobin~。ZhangJunsong,YangGongmin’(,NorthwestAgricultureandForestryUniversity,Yangling,712100’China;,ZhengzhouUniversityofLightIndustry,Zhengzhou450002’China)Abstract:ponentsofcutflue—oduringultrahighpressure(UHP)process,oleaf(middlepositionleaf,flue—o,Henan)wassubjectedtoUHPtreatment(moisture,12%~28;500MPaat25‘Cfor20min).Thechangesofoatdifferentmoisturecontentsweremeasuredbysimultaneousdistillationandextraction(SDE);thepounds;thecontentsof~-phenylethylalcohol,benzylalcohol,—oremarkably,:flue—o;pounds;ultrahighpressuretreatment;moisturecontent;SDE;GC

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