第2期(總第308期)農(nóng)產(chǎn)品加工·學(xué)刊No. 22013年2月Academic Periodical of Farm Products Processing文章編號:1671-9646(2013)02b-0027-03鳶尾油熱裂解產(chǎn)物分析許學(xué)坤1,郭春生2,徐如彥',張峻松2(1.江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司徐州卷煙廠,江蘇徐州221005;2鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院,河南鄭州45000摘要:利用在線熱裂解氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(Py-CCMS),模擬卷煙燃吸狀態(tài),研究鳶尾油在無氧條件下的熱裂解行為,為其在卷煙中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。將鳶尾油樣品分別在不同溫度(300,600,900℃)下進(jìn)行熱裂解,將熱解產(chǎn)物直接引人氣相色譜一質(zhì)譜儀進(jìn)行定性和半定量分析。結(jié)果表明,鳶尾油裂解產(chǎn)物中主要包括酯類、酮類和有機(jī)酸等致香成分,其中含量較高的物質(zhì)包括十四烷酸乙酯、鳶尾酮、香葉醇和肉豆蔻酸等香味化合物,這些物質(zhì)有助于卷煙增加甜香味、掩蓋雜氣和柔和香氣。隨著裂解溫度的升高,裂解產(chǎn)物變復(fù)雜,裂解溫度對聾尾油裂解產(chǎn)物的種類和相對含量有明顯的影響關(guān)鍵詞:熱裂解;鳶尾油;在線裂解一氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用中圖分類號:TQ221文獻(xiàn)標(biāo)志碼:Adoi:10.3969/is1671-9646(X).201302.033Analysis of Pyrolysis Products of Essential Oil of Iris TectprumXU Xue-kun', GUO Chun-sheng, XU Ru-yan', ZHANG Jun-gong2(L. Xuzhou Cigarette Factory, China Tobacco Jiangsu Industrial Corporation, Xuzhou, Jiangsu 221005, China;2. School of Food and Bioengineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou, He'nan 450002, China,tract: The pyrolytic properties of the iris Tectprum essential oil are studied by online pyrolysis-gas chromatography-massspectrometry(Py-GC/S), to provide a theoretical basis for its application in cigarette. The Iris Tectprum essential oil ispyrolyzed at at different temperatures(300, 600, 900 C), the pyrolysis products are directly introduced into GC/S andqualitatively and semiqualitatively analyzed. The results show that the pyrolysis aroma constituents are mainly esters, ketonesand organic acids, it content high substances including tetradecane acid ethyl ester, irone, geraniol and myristic acid etcthese substances improve quality of cigarettes, to cover up the odor, smoother aroma. With the increase of temperaturepyrolysis is more and more complex; the pyrolysis temperature has a great influence on the type and relative content.Key words: pyrolysis; essential oil of Iris Tectprum; pyrolysis-GC/MS鳶尾( Iris Tectorum)為鳶尾科植物,是原產(chǎn)于有指導(dǎo)意義嘰。目前對鳶尾油熱裂解產(chǎn)物對卷煙香我國中部地區(qū)的一種花卉,現(xiàn)在主要分布在我國中氣品質(zhì)的影響未見報道。因此,本文采用熱裂解南部,其根狀莖可作中藥,全年可采,具有消炎作氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),模擬卷煙燃燒過程,對鳶用。鳶尾的根莖經(jīng)貯藏陳化后是一種重要的香味原尾油在不同溫度下的熱裂解產(chǎn)物進(jìn)行分析,以期為料,其主要香成分鳶尾酮( Irone),具有柔和的甜香鳶尾油在卷煙中的應(yīng)用提供理論支撐。味,香氣清新純正,是配制高級香精的原料,這些香精被廣泛應(yīng)用于煙草、食品、化妝品等產(chǎn)品中,1材料與方法其浸膏和衍生物已被列人食用添加劑行列習(xí)11試劑與儀器熱裂解分析技術(shù)始于20世紀(jì)70年代,隨著儀鳶尾油,廣州偉伯化工有限公司提供; Agilent器不斷更新,逐步實現(xiàn)了熱裂解一氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)GC6890-MS5973N型氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國用技術(shù)(Py-CCMs),目前已成為一種有效預(yù)測燃 Agilent公司提供;CDS5000型熱裂解儀,美國CDS燒產(chǎn)物的技術(shù),并逐漸應(yīng)用到煙草研究中μ。在卷公司提供,配備熱裂解專用石英管煙燃吸過程中,卷煙中的添加劑會發(fā)生熱解過程,1.2試驗方法產(chǎn)生許多復(fù)雜的物質(zhì)。分析卷煙添加劑在煙氣中的12.1裂解方法裂解行為及裂解產(chǎn)物,可以模擬卷煙添加劑在卷煙用液體進(jìn)樣釷(10uL)吸取02μ鳶尾油樣燃燒過程化學(xué)物質(zhì)變化,對卷煙加香及感官評價具品,注入中中國煤化工英棉,再置于CNMHG收稿日期:2012-09-24作者簡介:許學(xué)坤(179—),男,江蘇人,碩士,工程師,研究方向:卷煙管理。農(nóng)產(chǎn)品加工·學(xué)刊2013年第2期熱裂解儀的裂解頭加熱絲中。裂解的初始溫度為800000040℃,以20℃/ms的升溫速率升到300,600,900℃持續(xù)15s。在氮氣氛圍中,將裂解產(chǎn)物導(dǎo)人GCMS6000000分析。122儀器條件氣相色譜/質(zhì)譜條件:DB-5MS型彈性石英毛3000000細(xì)管色譜柱(30m×025mmx0.25μm);進(jìn)樣口溫2000度:260℃;載氣:氦氣(純度為9999%),流速100010mL/min;升溫程序:50℃保持2min,然后以50010001500200025.0030003500400045.0050005/min升到280℃,保持10min;分流比:50:1。間質(zhì)譜條件:電子轟擊離子源(ED,離子源溫圖3900℃時鳶尾油的裂解產(chǎn)物總離子流圖度:230℃;E源電子能量:70eV;質(zhì)量掃描范表1鳶尾油的裂解產(chǎn)物分析結(jié)果圍:30-550amu;傳輸線溫度:280℃序號保留時間相對含量%匹配度化合物名稱300℃600℃9002結(jié)果與討論0630.68266300℃時鳶尾油的裂解產(chǎn)物總離子流見圖1乙酸烯丙酯0.13600℃時鳶尾油的裂解產(chǎn)物總離子流見圖2,900℃33.7294甲苯時鳶尾油的裂解產(chǎn)物總離子流見圖3。90羥基丙酮乙酸酯58961-癸烯0.106120190異丁酸乙酯065700000011-十二烯024-二甲基苯甲醚922,3-二羥基乙酸酯0911.30果5000101761十三烯0.12400000111971884-甲基辛烷0.273000000041癸酸乙酯0.350.310.3414240090香葉醇5.104984.811000000酸1.321301.2762487β-紫羅蘭酮0420420.39500100015002000250030.0035004000450017252291時間tmin月桂酸乙酯21220420410對薄荷-3-烯圖1300℃時鳶尾油的裂解產(chǎn)物總離子流圖19274691三癸酸乙酯0.l10.112028923-甲氧基苯甲醛212916肉豆蔻酸22298098四烷酸乙酯74557304627423300293棕櫚酸562.26據(jù)5000002431.1891鄰苯二甲酸二異丁酯2533.5998棕櫚酸乙酯1411391.30263668亞油酸乙酯0.350.330.302736.79油酸乙酯0.320310.28100000042178313-二十二碳烯酸033500100015002000250030.00350040004500時間tmin熱裂解產(chǎn)物的相對含量值。從總體分析,鳶尾油的圖2600℃時鳶尾油的裂解產(chǎn)物總離子流圖熱裂解產(chǎn)物主要是酯類、酮類和有機(jī)酸等揮發(fā)性成由圖1—圖3可以觀察到特征化合物峰的強(qiáng)度與分,鳶尾油分別在300,600,900℃時產(chǎn)生14,16,分離度。用質(zhì)譜法對裂解產(chǎn)物進(jìn)行了定性分析,并27種裂解產(chǎn)物,裂解溫度對鳶尾油裂解產(chǎn)物變化的用面積歸一法測定了裂解產(chǎn)物的百分含量。影響十分顯著中國煤化工少.60℃時21裂解產(chǎn)物成分分析裂解產(chǎn)物的當(dāng)溫度達(dá)到鳶尾油的裂解產(chǎn)物分析結(jié)果見表1。900℃時,裂以,新產(chǎn)生了苯環(huán)由表1可知,鳶尾油在N2氛圍中不同溫度下的類化合物和較多的烯烴類化合物。鳶尾油檢測出相年第2期許學(xué)坤,等:鳶尾油熱裂解產(chǎn)物分析對含量最高的4種主要裂解產(chǎn)物為十四烷酸乙酯、類、酮類和有機(jī)酸等致香成分,其中含量較高的物鳶尾酮、香葉醇和肉豆蔻酸,十四烷酸乙酯的相對質(zhì)包括十四烷酸乙酯、鳶尾酮、香葉醇和肉豆蔻酸含量隨著裂解溫度的升高而降低,3種溫度下相對含等香味化合物,這些物質(zhì)有助于卷煙增加甜香,掩量分別為74.55%,7304%,6274%;鳶尾酮隨著裂蓋雜氣,柔和香氣。隨著裂解溫度的升高,裂解產(chǎn)解溫度的升高而增大,不同溫度下相對含量分別為物變復(fù)雜,裂解溫度對鳶尾油裂解產(chǎn)物的種類和相629%,7.08%,8.92%;香葉醇的相對含量隨著裂解對含量產(chǎn)生明顯影響。溫度的升高而減小,不同溫度下相對含量分別為5.10%,498%,481%;肉豆蔻酸隨著裂解溫度的參考文獻(xiàn):升高而降低,不同溫度下相對含量分別為482%,秦民堅,王強(qiáng),徐珞珊,等.射干和鳶尾的揮發(fā)性成3.72%,3.62%。分.植物資源與環(huán)境,1997,6222裂解所產(chǎn)生的主要致香成分2]凌關(guān)庭天然食品填加劑手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出以增加烤煙甜香,掩蓋雜氣,柔和香氣。如十四烷鳶尾油的熱裂解產(chǎn)生了大量的酯類化合物,可Salwa FF, Enaam Y, Backheet N. Flavonoids and flavone酸乙酯和癸酸乙酯具有甜味、醇和煙氣、增加煙氣glycosides from rhizomes of iriscarthalinioe [) PhytochemIstry,50(8):1407-1410.濃度的作用,月桂酸乙酯和亞油酸乙酯使煙氣具有4] Schmeltz I, Scholotzhauer W. Benzo [a] pyrene, phenols甜的吃味、醇和、煙氣香氣,棕櫚酸乙酯能夠平和and other products from the pyrolysis of the cigarette煙氣,油酸乙酯具有甜的堅果味和辣味,也可以柔additive, menthol [ Nature, 1968, 219: 370-371和煙氣;鳶尾油熱裂解產(chǎn)生的酮類物質(zhì)主要是鳶尾5] Jenkins R, Newman R,HniM. Cigarette smoke form-酮和β-紫羅蘭酮,可以產(chǎn)生令人愉快的、清新的tion mechanism [J]. Beitr Tabakforsch Int, 1970(5)鳶尾樣和紫羅蘭樣的持續(xù)性香氣;高級脂肪酸可以調(diào)節(jié)煙草pH值,使吃味改進(jìn),變得醇和,鳶尾油裂{] Richard R, Louise I The pyrolysis of tobaco∞ ingredients叨J Anal Appl Pyrolysis, 2004, 71: 223-311解產(chǎn)生的高級脂肪酸包括十二烷酸、肉豆蔻酸和棕]克玉卷煙煙氣化學(xué)M.鄭州:鄭州大學(xué)出版社,櫚酸;裂解產(chǎn)生醇類主要是香葉醇,具有玫瑰香甜2002.香韻。[8] Richard R B, Steven C, Chuan L Pyrolysis of saccharide首次對鳶尾油進(jìn)行了裂解試驗,分別對(94叫 Pyrolysis,,20014(1): m-1e tion U.JAmd結(jié)論xf19SennecaO,CiaravolS,NunztataA.compOsitionofthe300,600,900℃三個溫度下產(chǎn)生的物質(zhì)進(jìn)行了鑒gaseous products of pyrolysis of tobacco under inert and定,并比較其不同,鳶尾油裂解產(chǎn)物中主要包括酯oxidative conditions [J].J Anal Appl Pyrolysis, 200779:234-243.農(nóng)業(yè)部抓緊建設(shè)農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室學(xué)科群2012年12月7日,農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品加工重點實戴小楓主任要求,重點實驗室要定位在基礎(chǔ)驗室學(xué)科群建設(shè)年度總結(jié)會議在廣州市召開。中和應(yīng)用基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,致力于解決農(nóng)產(chǎn)品加工涉國農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長、綜合性重點實驗室學(xué)術(shù)委及的重大科學(xué)問題,可以適當(dāng)向高技術(shù)領(lǐng)域延伸,員會主任委員劉旭院士,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品但不能純粹搞技術(shù)和產(chǎn)品研發(fā)。他要求,學(xué)科群加工所所長、綜合性重點實驗室主任戴小楓研究各實驗室間要進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)術(shù)交流和信息共享員,廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院黨組副書記廖森泰研究員、各單位要充分發(fā)揮各自優(yōu)勢,組織開展形式多樣副院長肖更生研究員等領(lǐng)導(dǎo)出席會議,6個專業(yè)性的專題研討會,發(fā)揮重點實驗室在重大成果產(chǎn)出重點實驗室主任、秘書、信息員等近50人參加會人才培養(yǎng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂、服務(wù)社會和服務(wù)產(chǎn)議,會議由綜合性重點實驗室副主任王強(qiáng)研究員業(yè)等方面的突出優(yōu)勢,加強(qiáng)協(xié)冋創(chuàng)新和聯(lián)合攻關(guān)主持獲得一批國家級獎勵和標(biāo)志性成果,通過基礎(chǔ)研劉旭院士指出,農(nóng)產(chǎn)品加工學(xué)科是近20年發(fā)究的創(chuàng)新性成采引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新,推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展展起來的新興學(xué)科,具有較強(qiáng)的生命力和廣闊的與會代表針對各專業(yè)性重點實驗室的定位前景。近年來,農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的主優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)中國煤化工和目標(biāo)等進(jìn)體地位愈發(fā)凸顯,其產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值之比已達(dá)到行了熱烈的代表還應(yīng)邀17:1,但與歐洲、美國、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)赴中國水CNMH性行了交流,相比還有很大差距,發(fā)展空間巨大。參觀了水產(chǎn)品加工專業(yè)性重點實驗室。(葆顆)