CN102692465A - 一种烟草及烟草制品的感官组学测定方法 - Google Patents
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Abstract
一种烟草及烟草制品的感官组学测定方法，特征是：具体步骤如下：（1）将烟草及烟草制品用溶剂提取；（2）称取该提取物，用柱层色谱分级分离，紫外检测仪检测不同波长下流分的吸光度，收集各个流分，分别标记为P1、P2、……等；（3）将每一流分分为两等份儿，其中一份儿用冻干机冻干，用于嗅觉、味觉、化学感觉的感官评价使用。本发明以感官活性为向导，采用柱层色谱对烟草及烟草制品提取物进行分级分离，用自动流分收集器收集不同数量的流分，然后根据国际标准ISO3972:2011以及国标GB/T21265-2007筛选主要的感官活性代谢物，最后通过溶剂逐步稀释得到每一流分的感官活性值。本发明具有以下优点：流程简单、操作方便、适用范围广。
Description
技术领域
本发明属于烟草制品测试技术领域，具体涉及一种烟草及烟草制品的感官组学测定方法。
背景技术
烟草及烟草制品的感官质量不仅取决于它们产生的香气，也取决于它们产生的吃味，研究烟草及烟草制品中含有的香气、味觉和化学感觉（chemesthesis）成分有助于提高这些产品的感官质量。历史上，有关烟草及烟草制品中香气成分的研究较多，它们的分离分析和感官评价技术相对较为完善，例如采用GC/O（气相色谱-嗅觉测定法）（Journal of Chromatography A, 2008, 1186，123-143）。然而，有关烟草及烟草制品中味觉、化学感觉成分的研究极少，主要原因是它们的分离分析和感官评价技术欠缺。
味觉是溶解在水中的呈味物质作用于味蕾而产生的感觉。化学感觉（chemesthesis）的概念形成较晚，包括了红辣椒引发的灼烧感、薄荷引发的清凉感以及碳酸饮料引发的麻刺感，它们都与三叉神经、舌缘神经和迷走神经产生的痛觉和温觉有关，以前也称为三叉神经反应（Chem. Rev., 2010, 110, 2313-2365）。
感官代谢组（sensometabolome）是指所有全部的感官活性、低分子量化合物的集合体，反映感官表现型，引发食品特征的嗅觉、味觉和化学感觉。为了寻找引发食品味觉、化学感觉的特征成分，研究人员最近将分离分析技术和感官评价技术相结合提出了感官组学（sensomics）的概念（Angew. Chem. Int. Ed., 2011, 50, 2220-2242）。感官组学是以感官代谢组为研究对象，在分子水平上研究食品感官质量的多学科交叉技术。在嗅觉成分方面，研究人员应用感官组学开发了香气萃取物稀释分析法（aroma extract dilution analysis, AEDA），这是一种基于溶剂连续稀释直到检测不到香气成分存在，即逐步稀释到香气阈值的方法，可用于分离分析食品中嗅觉活性成分（Trends Food Sci. Technol., 1993, 4, 68-73）。在味觉和化学感觉成分方面，研究人员应用感官组学开发了味觉稀释分析法（taste dilution analysis，TDA），这是一种对食品中味觉和化学感觉活性成分进行分级分离、评价和测定的方法，可用于分离分析复杂的食品、植物原料和生物发酵汤中带有味觉和化学感觉特征的化合物（J. Agric. Food. Chem., 2011, 59, 12578-12588）。目前，感官组学只在复杂食品体系中有一些的应用，烟草及烟草制品领域还没有出现应用感官组学的报道。
发明内容
本发明的目的正是基于上述现有技术状况而提供的一种烟草及烟草制品的感官组学测定方法，为开发应用烟草及烟草制品的特征代谢物提供技术手段。
本发明依据的原理是：以人的鼻子和舌头部位作为生物传感器，对所有全部的感官活性代谢物进行分级分离、感官评价和定性定量测定，通过溶剂逐步稀释，得到不同组分的嗅觉、味觉和化学感觉活性值，筛选主要的感官活性代谢物。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种烟草及烟草制品的感官组学测定方法，具体步骤如下：
（1）将烟草及烟草制品用溶剂提取，得到它们的提取物；
（2）称取一定量的烟草及烟草制品提取物，用柱层色谱分级分离，紫外检测仪检测不同波长下流分的吸光度，自动流分收集器收集各个流分，分别标记为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10……等；
（3）然后，将每一流分分为两等份儿，其中一份儿用冻干机冻干，用于嗅觉、味觉、化学感觉的感官测定评价使用。
在本发明中，嗅觉感官的测定评价方法为：将未冻干的流分用乙醚作为溶剂，以体积1：1逐步稀释，通过气相色谱-嗅觉测定法（GC/O）分析，直到某个稀释浓度下不再闻到相应的气味为止，记录相应的稀释倍数，即为嗅觉活性值；然后，通过仪器分析手段，例如GC-MS得到带有不同香韵的嗅觉活性代谢物。
味觉、化学感觉的测定评价方法为：（1）取一份儿冻干流分，用蒸馏水稀释，使测评人员按10分标度法对流分的甜、酸、苦、咸和辣强度进行标度检验，强度和标度值如下：无（-）、微有（1-3）、较强（4-6）、强（7-9）；（2）将各流分用蒸馏水按体积比1：1逐步稀释，然后按浓度增加的顺序呈给经过训练的测评人员，每一个稀释浓度用三点测试法评价，当某一稀释浓度与两个空白之间的感官差异刚好被辨别出来时，称这个稀释倍数为感官活性值；（3）确定每一流分的味觉、化学感觉活性值。
所述参加味觉、化学感觉的测评人员在进行味觉和化学感觉评价之前，参照ISO 3972:2011、ISO 3972:1991和GB 12312-90，对测评人员进行味觉敏感度的校准；参照GB/T 21265-2007, 对测评人员进行辣度的校准；测评人员数量要求6个以上，最好为12个；评价环境温度为22-25 oC。
所述烟草及烟草制品可以为烤烟、白肋烟、香料烟等单料烟叶，国内外各种牌号的烤烟型和混合型卷烟，口用型、鼻用型和口鼻两用型无烟气烟草制品。
提取溶剂为水、乙醇、丙醇、乙酸乙酯、乙醚、丙二醇中的任意一种或其混合溶剂。
所述的柱层色谱包括硅胶、凝胶、大孔吸附树脂等柱色谱，其中优先使用凝胶柱色谱；凝胶柱色谱填料可以为SephadexG-10、Sephadex G-15、Sepharose 6B、Sepharose ConA、Sephadex G-25、Sephadex LH-20等，其中优先使用SephadexG-10、Sephadex G-15、Sephadex LH-20。
所述的紫外检测波长可以为220、254、280、340纳米等波长。
本发明涉及的烟草及烟草制品的感官组学方法可用于发现烟草及烟草制品的感官活性代谢物，为提高烟草及烟草制品的感官质量提供了技术支撑。本发明以感官活性为向导，采用柱层色谱对烟草及烟草制品提取物进行分级分离，用自动流分收集器收集不同数量的流分，然后根据国际标准ISO 3972:2011以及国标GB/T 21265-2007筛选主要的感官活性代谢物，最后通过溶剂逐步稀释得到每一流分的感官活性值。
本发明具有以下优点：流程简单、操作方便、适用范围广，可用于提高烟草及烟草制品的感官质量。
附图说明
图1为本发明的测定步骤流程图。
图 2 美国深色明火烤烟烟叶提取物的分离色谱图。
图 3 中华成品卷烟烟丝提取物的分离色谱图。
具体实施方式
本发明以下结合实施例子做进一步描述，但并不以任何方式限制本发明的范围。
实施例子1
美国深色明火烤烟烟叶的感官组学方法
称取50g烟叶，进行蒸汽加热调制，处理温度为100℃。然后，加入100毫升的乙醇和水（1：1）作为溶剂，提取得到美国深色明火烤烟烟叶提取物。取2.0毫升清液，上样给凝胶色谱柱，色谱柱填料为Sephadex LH-20。以蒸馏水为流动相，在220 nm波长下检测流分的吸光度，分离效果见图2。使用自动流分收集器收集28个流分，分别标记为P1、P2、P3、P4、P5、P6…P28。每一流分分为两等份儿，其中一份儿用冻干机冻干，以便感官评价使用。
将上述未冻干的流分用乙醚进行体积1：1逐步稀释，然后通过GC/O分析。结果发现美国深色明火烤烟烟叶提取物中含有一种带有果香的成分，通过GC-MS分析发现，该化合物的分子离子峰为191，判定它为大马酮。通过乙醚稀释分析发现，该香气成分的嗅觉活性值为512。
将上述冻干流分加入1.0毫升蒸馏水，使测评人员按10分标度法对每一流分的甜、酸、苦、咸、辣等强度进行标度检验，评价结果见表1。
表 1 美国深色明火烤烟烟叶的评价结果
| 序号 | P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | P7 | P8 | P9 | P10 | P11 | P12 | P13 | P14 |
| 甜 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 2 | - | 1 | 2 | - |
| 酸 | - | - | - | - | - | 1 | 1 | 2 | 3 | 4 | 2 | 1 | - | - |
| 苦 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 咸 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1 | 2 |
| 辣 | - | - | - | - | - | 1 | 3 | 3 | 2 | 3 | 3 | 4 | 4 | 5 |
| 序号 | P15 | P16 | P17 | P18 | P19 | P20 | P21 | P22 | P23 | P24 | P25 | P26 | P27 | P28 |
| 甜 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 酸 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 苦 | - | - | - | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | - | - |
| 咸 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 辣 | 3 | 1 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
从表1可以看出：P1-P5无明显味觉；P6-P12有酸味，酸味逐渐变强再变弱，P10酸味平均打分为4.4，活性值为8；P12-P13有甜味，P13甜味平均打分为2.1，活性值为4；P14有咸味，平均打分为1.6；P6-P16有辣感、P14平均打分为4.7，活性值为32；P18-P26有苦味，P23平均打分为2.1。
实施例2
中华成品卷烟的感官组学方法
取40支软中华成品卷烟的烟丝，加入50毫升的乙醇和水（1：1）作为溶剂，提取得到软中华成品卷烟烟丝提取物。量取2.0毫升清液，上样给凝胶色谱柱，色谱柱填料为Sephadex LH-20。以蒸馏水为流动相，在220 nm波长下检测流分的吸光度，分离效果见图3。使用自动流分收集器收集30个流分，分别标记为P1、P2、P3、P4、P5、P6…P30。每一流分分为两等份儿，其中一份儿用冻干机冻干，以便感官评价使用。
将上述未冻干流分用乙醚进行体积1：1乙醚逐步稀释，然后通过GC/O分析。结果发现，中华成品卷烟烟丝提取物中含有一种带有烘烤香的成分，通过GC-MS分析发现，该化合物的分子离子峰为137.6，判定它为1-乙基-2-乙酰基吡咯。通过乙醚稀释分析发现，该香气成分的嗅觉活性值为2048。
将上述冻干的流分加入1.5毫升蒸馏水，使测评人员按10分标度法对每一流分的甜、酸、苦、咸、辣等强度进行标度检验，评价结果见表2。
表 2 中华成品卷烟烟丝的评价结果
| 序号 | P1 | P2 | P3 | P4 | P5 | P6 | P7 | P8 | P9 | P10 | P11 | P12 | P13 | P14 | P15 |
| 甜 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 2 | 3 | 1 | - | - | - |
| 酸 | - | - | - | - | - | 1 | 2 | 3 | 2 | 2 | 1 | - | - | - | - |
| 苦 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1 | 1 | 1 |
| 咸 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | 1 | 2 | - | - | - |
| 辣 | - | - | - | 1 | 2 | 2 | 3 | 3 | 4 | 5 | 4 | 4 | 3 | 3 | 2 |
| 序号 | P16 | P17 | P18 | P19 | P20 | P21 | P22 | P23 | P24 | P25 | P26 | P27 | P28 | P29 | P30 |
| 甜 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 酸 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 苦 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 | - | - | - | - | - |
| 咸 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| 辣 | 1 | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
从表2可以看出：P1-P5无明显味觉；P6-P11有酸味，P8酸味平均打分为3.3，活性值16；P10-P12有甜味，P11甜味平均打分为3.1，活性值32；P12有微弱咸味，平均打分为1.7；P4-P16有辣感、P10平均打分为4.5，活性值64；P13-P25有苦味，P20平均打分为2.0。
Claims (8)
1.一种烟草及烟草制品的感官组学测定方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：
将烟草及烟草制品用溶剂提取，得到它们的提取物；
称取一定量的烟草及烟草制品提取物，用柱层色谱分级分离，紫外检测仪检测不同波长下流分的吸光度，自动流分收集器收集各个流分，分别标记为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9、P10……等；
然后，将每一流分分为两等份儿，其中一份儿用冻干机冻干，用于嗅觉、味觉、化学感觉的感官测定评价使用。
2.根据权利要求1所述的烟草及烟草制品的感官组学测定方法，其特征在于：嗅觉感官的测定评价方法为：将未冻干的流分用乙醚作为溶剂，以体积1：1逐步稀释，通过气相色谱-嗅觉测定法（GC/O）分析，直到某个稀释浓度下不再闻到相应的气味为止，记录相应的稀释倍数，即为嗅觉活性值；然后，通过仪器分析手段，例如GC-MS得到带有不同香韵的嗅觉活性代谢物。
3.根据权利要求1所述的烟草及烟草制品的感官组学测定方法，其特征在于：味觉、化学感觉的测定评价方法为：（1）取一份儿冻干流分，用蒸馏水稀释，使测评人员按10分标度法对流分的甜、酸、苦、咸和辣强度进行标度检验，强度和标度值如下：无（-）、微有（1-3）、较强（4-6）、强（7-9）；（2）将各流分用蒸馏水按体积比1：1逐步稀释，然后按浓度增加的顺序呈给经过训练的测评人员，每一个稀释浓度用三点测试法评价，当某一稀释浓度与两个空白之间的感官差异刚好被辨别出来时，称这个稀释倍数为感官活性值；（3）确定每一流分的味觉、化学感觉活性值。
4.根据权利要求3所述的烟草及烟草制品的感官组学测定方法，其特征在于：所述参加味觉、化学感觉的测评人员在进行味觉和化学感觉评价之前，参照ISO 3972:2011、ISO 3972:1991和GB 12312-90，对测评人员进行味觉敏感度的校准；参照GB/T 21265-2007, 对测评人员进行辣度的校准；测评人员数量要求6个以上，最好为12个；评价环境温度为22-25 oC。
5.根据权利要求1所述的烟草及烟草制品的感官组学测定方法，其特征在于：所述烟草及烟草制品可以为烤烟、白肋烟、香料烟等单料烟叶，国内外各种牌号的烤烟型和混合型卷烟，口用型、鼻用型和口鼻两用型无烟气烟草制品。
6.根据权利要求1所述的烟草及烟草制品的感官组学测定方法，其特征在于：提取溶剂为水、乙醇、丙醇、乙酸乙酯、乙醚、丙二醇中的任意一种或其混合溶剂。
7.根据权利要求1所述的烟草及烟草制品的感官组学测定方法，其特征在于：所述的柱层色谱包括硅胶、凝胶、大孔吸附树脂等柱色谱，其中优先使用凝胶柱色谱；凝胶柱色谱填料可以为SephadexG-10、Sephadex G-15、Sepharose 6B、Sepharose ConA、Sephadex G-25、Sephadex LH-20等，其中优先使用SephadexG-10、Sephadex G-15、Sephadex LH-20。
8.根据权利要求1所述的烟草及烟草制品的感官组学测定方法，其特征在于：所述的紫外检测波长可以为220、254、280、340纳米等波长。
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