CN113349415B - 提升抽吸品质的低温馏分的制备及其在加热卷烟中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于加热卷烟技术领域，具体涉及一种提升抽吸品质的低温馏分的制备方法及其在加热卷烟中的应用。所述制备方法包括以下步骤：烟草原料包含:河南平顶山汝州烟叶25wt%,贵州安顺平坝烟叶15wt%,广西晒黄烟烟叶25wt%，四川什邡晒红烟烟叶25wt%，马里兰烟叶5wt%；将上述烟草原料进行提取，制备糖类物质和氨基酸物质，并将二者物质进行美拉德反应，美拉德反应产物在室温、操作压力为0.16~0.18MPa的条件下以1~3万超滤膜过滤，所得产物即为低温馏分。本发明烟用香料添加到加热卷烟中抽吸，能够明显圆润烟气、提升香气、掩盖杂气，增加烟气饱满度和香味成分，提升抽吸品质，改善口感。同时通过美拉德反应将生物碱转变成游离态，有效降低烟气中NNK的释放量。

Description

提升抽吸品质的低温馏分的制备及其在加热卷烟中的应用

技术领域

本发明属于加热卷烟技术领域，具体涉及一种提升抽吸品质的低温馏分的制备方法及其在卷烟中的应用。

背景技术

据已有文献报道，传统卷烟气中鉴定出的化学成6000 多种，这些化学成分主要由烟草中相关成分直接转移或经热解、热合成反应生成，其中部分有害成分需在高温 （燃烧）条件下才能解或合，由此可知：降低加热或燃烧温度可显著降低烟气有害成分释放量。另外，传统卷烟点燃后产生的侧流烟气（主要是在抽吸间隙期由烟支点燃端阴燃而逸出的烟气）会造成非人群被动吸烟，引起非吸烟人群的反感。

烟民渴望抽吸更加低害的卷烟，非吸烟人群希望避开被动吸烟的危害，上述原因助推了新型草制品产生。目前，市场上出现的新型烟草制品类型包括：加热卷烟、无烟气烟草制品和电子烟。

加热不燃烧烟草制品（又名加热卷烟）是通过特殊的加热源对烟草材料进行加热，加热时烟草材料中的烟碱及香味物质通过挥发产生烟气来满足吸烟者需求的一种新型烟草制品。与传统卷烟不同，加热卷烟只加热不点燃，从而尽可能减少烟草高温燃烧裂解产生的有害成分。但不点燃烟草物质，也减少了大量通过热合成和热裂解产生的香味成分，加热卷烟在吸食过程中，难免会产生口腔舒适性差、有苦涩感，香气不丰富等问题。

目前主要通过在加热卷烟中添加香料来丰富烟气口感。加热卷烟在吸食过程中其“烟草”部分一直处于受热状态（约200～350℃），外加的香精香料极易在第一口、第二口挥发殆尽而导致口味不均匀、质量不稳定等问题。抽吸时伴随有较强的香精香料和化学气息的味道，与卷烟抽吸感观质量有一定差距。且一些加入传统卷烟中的香精香料，例如大分子有机物质覆盆子酮、百里香酚、二氢香豆素，沸点都在200℃以上，必须经过高温才能产生类似花香、果香和豆香的香味成分，在加热卷烟的加热温度区间内，不能完全挥发，不能带来预期的效果，因此不能完全移植到加热卷烟中应用。

烟草提取物，是新型烟草制品吸味调整和性能补强的重要途径。目前，烟草提取物已在传统卷烟中得到了广泛应用，但受于原材料的差异及提取工艺、分析手段和使用环境的局限，大部分产品难以直接移植到加热卷烟中发挥功效。目前常用的采用普通溶剂萃取法得到的产品，含有一些不适于卷烟吸味的物质，会增加吸味不适，粗糙感和干燥感。此外还有溶剂用量大、效率低、重现性差、挥发性成分易损失等缺点，最关键的是常规的提取和分离手段，会对热敏致香物质造成破坏，不能保留烟草自身的致香成分。

发明内容

为了增加烟气浓度，提升加热卷烟的抽吸品质，本发明用天然烟草原料进行美拉德反应，后进行膜分离，得到低温馏分，以解决加热卷烟中香精香料的化学气息较重、控制释放过快的问题，赋予产品特征香韵风格，增加烟气化学成分，是一种能够明显圆润烟气、提升香气、掩盖杂气的新型低温香料。

本发明第一方面提供一种能提升抽吸品质的低温馏分的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

烟草原料包含：河南平顶山汝州烟叶25wt%，贵州安顺平坝烟叶15wt%，广西晒黄烟烟叶25wt%，四川什邡晒红烟烟叶25wt%，马里兰烟叶5wt%；

步骤1，烟草糖类的获得：将烟草原料以30倍石油醚提取2小时，去除色素及多余脂溶性物质，得到的滤渣再以30倍水提取2小时，合并水层，浓缩到至一定浓度后，加入95wt%乙醇，调节混合液的酒精度为80wt%，-10℃放置24小时，过滤，滤液浓缩得糖类浓缩物备用；滤渣干燥备用；

步骤2，烟草天然氨基酸水解物的获得：取步骤1干燥后得到的滤渣，加入滤渣重量为0.8%的植物水解蛋白酶，5倍滤渣重量的、pH=7.49的缓冲溶液，在55℃搅拌条件下，反应8小时，将温度升至85℃，保持10min，过滤，浓缩水溶液至滤渣重量，得氨基酸浓缩物，备用；

步骤3，反应方法：取一定量氨基酸浓缩物和糖类浓缩物，加入丙二醇、缓冲溶液，回流提取1.5h后得烟草提取物的美拉德反应产物；其中，糖类浓缩物与氨基酸浓缩物的质量比为2:5，丙二醇和缓冲溶液的质量均为糖类浓缩物的5倍，反应时间为1.5h；

步骤4，将上述烟草提取物的美拉德反应产物在室温、操作压力为0.16~0.18 MPa的条件下以1~3万超滤膜过滤，所得产物即为低温馏分。

本发明第二方面提供第一方面所述的制备方法得到的低温馏分的用途，将该低温馏分以0.5wt%比例以加香加料方式加入加热卷烟叶组中抽吸。

优选地，将该低温馏分添加入加热卷烟烟丝中能够明显圆润烟气、提升香气、掩盖杂气，增加烟气饱满度和香味成分，提升抽吸品质，改善口感。

优选地，该低温馏分通过美拉德反应将生物碱转变成游离态，有效降低烟气中NNK的释放量。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中烟草材料、提取溶剂的选择和美拉德反应是关键，不同的原料组合得到的提取物质量往往不同。本发明提取河南平顶山汝州烟叶、贵州安顺平坝烟叶、广西晒黄烟烟叶、四川什邡晒红烟烟叶、马里兰烟叶混合物里的有效成分，制备糖类和氨基酸类物质，进行美拉德反应，并将反应产物进行膜过滤得到低温香料。该香料应用在加热卷烟中能增加烟草本香，能够明显圆润烟气、提升香气、掩盖杂气，使烟气丰富优雅，质感好。且热失重实验显示加入低温香料的加热卷烟在其加热温度范围内大量热解出挥发性香味物质（与空白样对比）。

2、随着公众对吸烟与健康问题的日益重视，降低卷烟烟气中有害成分释放量具有重要的现实意义。本发明通过美拉德反应将生物碱转变成游离态，降低了加热卷烟烟气中NNK的释放量，达到更为明显的减害目的，进一步提高了加热卷烟的安全性。

3、本发明从天然烟草原料中提取有效物质进行美拉德反应，并进行膜过滤，得到低温新潜香物质，并加入到加热卷烟中，解决了加热卷烟在吸食过程中外加的香精香料极易在第一口、第二口挥发殆尽而导致口味不均匀、质量不稳定，且抽吸时伴随有较强的香精香料和化学气息味道等问题。

4、本发明从天然烟草原料中提取有效物质进行美拉德反应，并进行膜过滤，得到低温新香料物质，并加入到加热卷烟中，解决了加热卷烟中香精香料的控制释放问题，赋予产品特征香韵风格，保证抽吸前后均匀性，是一种新型的高稳定性低温香料。

5、本发明通过一定的工艺手段，指向性地对河南平顶山汝州烟叶，贵州安顺平坝烟叶，广西晒黄烟烟叶，四川什邡晒红烟烟叶，马里兰烟叶的烟叶成分富集，从而实现对某一等级、某一品质或某一风格的烟叶进行补充和替代，对缓解优质原料需求矛盾，提升产品品质有重要作用。

6、本发明从天然烟草原料中提取有效物质进行美拉德反应，并进行膜过滤，得到低温新香料物质，烟草提取物来源于烟叶，不受烟用添加剂名单限制，安全性也有保障。

7、此外，本发明的香料还具有预料不到的技术效果是：本发明从天然烟草原料中提取有效物质进行美拉德反应，并进行膜过滤，得到低温新香料物质，放置12个月样品品质稳定，通过观察外观状态、嗅香和仪器检测，样品未出现异样。因此，本发明的低温香料稳定性好，不易出现腐败变质现象，其原因与该低温香料的原料和提取工艺有关。

附图说明

图1是应用例4中对照样在空气氛围中热解的热重 （TG）、微商热重（DTG）- 温度（Temp）曲线。

图2是应用例4中低温馏分添加样品在空气氛围中热解的热重 （TG）、微商热重（DTG）- 温度 （Temp）曲线。

图3是应用例1美拉德反应产物和低温馏分的主要致香成分含量对比。

图4是对比例1得到的低温香料2号样品（采用其他原料、试剂、其他工艺制备）添加样品在空气氛围中热解的热重 （TG）、微商热重（DTG）- 温度 （Temp）曲线。

图5是对比例2中叶黄素热解的热重(TG)、微商热重(DTG)、差热(DTA)、时间-温度(Time)曲线。

具体实施方式

下面对本发明通过实施例作进一步说明，但不仅限于本实施例。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件以及手册中所述的条件，或按照制造厂商所建议的条件所用的通用设备、材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。以下实施例和对比例中所需要的原料均为市售。

实施例1

一种能提升抽吸品质的低温馏分的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

1、提升抽吸品质叶组配方设计

表1 提升抽吸品质叶组配方设计

序号	烟草原料	配方比例（wt%）
			1	2016年河南平顶山汝州中烟100 C3F	25
2	2016年贵州安顺平坝南江3号C3F	15
			3	2018年广西晒黄烟二级	25
4	2017年四川什邡晒红烟二级	25
			5	2017年马里兰烟	5

将上述烟草原料按照表1中的配方配比得到原料样品。

2、该方法分为三步：

步骤1，烟草糖类的获得：将原料样品以30倍石油醚提取2小时，去除色素及多余脂溶性物质，得到的滤渣再以30倍水提取2小时，合并水层，浓缩到至一定浓度后，加入95wt%乙醇，调节混合液的酒精度为80wt%（即混合液中乙醇含量为80wt%），-10℃放置24小时，过滤，滤液浓缩得糖类浓缩物备用；滤渣干燥备用；

步骤2，烟草天然氨基酸水解物的获得：取步骤1干燥后得到的滤渣，加入滤渣重量为0.8%的植物水解蛋白酶，5倍滤渣重量的、pH=7.49的缓冲溶液，在55℃搅拌条件下，反应8小时，将温度升至85℃，保持10min，过滤，浓缩水溶液至滤渣重量，得氨基酸浓缩物，备用；

步骤3，反应方法：取一定量氨基酸浓缩物和糖类浓缩物，加入丙二醇、缓冲溶液，回流提取1.5h后得到烟草提取物的美拉德反应产物；其中，糖类浓缩物与氨基酸浓缩物的质量比为2:5，丙二醇和缓冲溶液的质量均为糖类浓缩物的5倍，反应时间为1.5h；

步骤4，将上述烟草提取物的美拉德反应产物在室温、操作压力为0.18MPa的条件下，以3万超滤膜过滤，所得产物即为低温馏分。

应用例1

一、理化指标测定

依照行业标准YC/T145.1－YC/T145.9，对TSLF-03外观及澄清度、相对密度、溶混度（25℃）、酸值、挥发性成分总量等进行测定。依照GB/T 5009.74-2003、GB/T 5009.76-2003测定其中的重金属元素Pb和As。依照Q/HY.CJ.202-2009测定其中的XDS和HZS。

低温馏分理化指标测定具体结果见表2，由检测结果可以看出两个产品均具有较好的外观质量及溶解性能，重金属Pb和As的含量及XDS、HZS也在国家食品安全范围之内。

低温馏分物理特性

表2 低温馏分理化指标

检测项目	低温馏分
		外观及澄清度	浅红棕色澄清液体
<![CDATA[相对密度d<sub>20</sub><sup>20</sup>]]>	1.210±0.008
		<![CDATA[折光指数n<sub>D</sub><sup>20</sup>]]>	1.365±0.008
溶混度（25℃）	1体积样品溶于20体积70%乙醇溶液中
		酸值	36±5
挥发性成分总量％（m/m）	32±5
		Pb含量（mg/kg）	≤10.0
As含量（mg/kg）	≤3.0
		XDS （mg/kg）	<100
HZS（mg/kg）	无

二、致香成分分析

提取物中的致香成分按照烟草行业标准使用气质联用仪测定。参考《烟草及烟草制品致香成分的测定同时蒸馏萃取-气相色谱质谱联用法》TCJC-ZY-Ⅳ-014-2012。

GC-MS 分析测试条件：色谱柱：HP - 5MS(60m×0.132 mm×0.125 μm) ；载气：He；流速：1 mL/min；进样温度：240 ℃；接口温度：250 ℃；质谱扫描范围：35 ～ 455 amu；离子源：EI 源，电子能量：70eV。按此分析测试条件，对挥发性成分进行GC-MS 分析，各化合物质量分数的确定为面积归一化法。化合物定性分析是根据GC-MS 联用所得质谱信息经计算机用Wiley、NISt 98 谱库与标准谱图对照、解析，确认其中的化学成分。

步骤3得到的烟草提取物的美拉德反应产物和步骤4得到的低温馏分产品挥发性致香成分具体分析结果见表3。

表3 低温馏分产品主要挥发性成分

编号	主要成分	烟草提取物的美拉德反应产物峰面积（%）	低温馏分产品峰面积（%）
				1	1-戊烯-3-酮	1.74	1.44
2	3-羟基-2-丁酮	0. 49	-
				3	吡啶	0.63	0.9
4	3-甲基-2-丁烯醛	0.26	-
				5	己醛	-	0.78
6	面包酮	1.04	1.65
				7	糠醛	9.58	1.154
8	2-甲基丁酸	-	1.26
				9	糠醇	3.39	5.56
10	2-环戊烯-1,4-二酮	5.07	7.53
				11	1-(2-呋喃基)-乙酮	0.44	0.31
12	丁内酯	0.7	0.88
				13	2-吡啶甲醛	0.46	0.53
14	糠酸	1.17	1.12
				15	苯甲醛	0.8	0.45
16	5-甲基糠醛	0.54	0.4
				17	4-吡啶甲醛	0.64	0.58
18	1H-吡咯-2-甲醛	0.19	-
				19	甲基环戊烯醇酮	-	0.32
20	苯甲醇	2.9	2.57
				21	苯乙醛	2.68	4.45
22	1-(1H-吡咯-2-基)-乙酮	2.23	2.04
				23	2-甲氧基-苯酚	0.19	-
24	芳樟醇	0.53	0.49
				25	壬醛	-	0.23
26	1-(3-吡啶基)-乙酮	0.44	0.37
				27	苯乙醇	1.6	1.16
28	1-甲基-1H-吡咯-2-甲醛	0.22	0.23
				29	氧化异佛尔酮+未知物	1.2	1.16
30	苯并[b]噻酚	0.78	0.62
				31	2,3-二氢苯并呋喃	0.42	0.29
32	吲哚	0.82	0.64
				33	2-甲氧基-4-乙烯基苯酚	1.06	0.73
34	茄酮	5.08	4.13
				35	β-大马酮	10.03	12.0
36	β-二氢大马酮	5.34	4.59
				37	去氢去甲基烟碱	0.53	0.14
38	β-紫罗兰酮+未知物	5.41	3.79
				39	2,3'-联吡啶	1.47	0.97
40	二氢猕猴桃内酯	6.11	4.76
				41	巨豆三烯酮 A	1.37	1.09
42	巨豆三烯酮 B	5.32	5.32
				43	3-羟基-β-二氢大马酮	2.73	2.53
44	巨豆三烯酮 C	0.62	0.37
				45	巨豆三烯酮 D	4.96	5.69
46	3-氧代-α-紫罗兰醇	1.17	0.94
				47	蒽	0.41	0.23
48	茄那士酮	0.61	-
				49	新植二烯	200.01	142.15
50	邻苯二甲酸二丁酯	3.01	2.71
				51	金合欢基丙酮	3.69	1.74
52	棕榈酸甲酯	6.43	3.2
				53	棕榈酸	3.39	1.17
54	棕榈酸乙酯	4.58	-
				55	植醇	19.99	-

经过膜分离精制后提取物致香成分总量下降，但主要致香物质仍得到较好的保留。

为了便于对比分析，依据中性香气物质的前体物的特征，把香气物质中主要的香气成分可以分为美拉德反应产物、苯丙氨酸类降解产物、类西柏烷类降解产物、类胡萝卜素类降解产物和新植二烯五大类。

各致香成分对比结果见图3。

美拉德（Maillard）反应是烤烟香气成分形成的重要过程之一。在烟叶调制过程中，氨基酸可直接与糖类物质发生非酶棕色化反应，形成特有浓郁香气的阿马杜里（Amadori）化合物，该反应产物是构成加工食品和烟草等香味成分的重要来源。

由图3可以看出，经过膜处理的提取物中美拉德反应产物含量增加，比初提物高出15.88%；烟草中苯丙氨酸类致香物质能产生典型的杏仁香、樱桃香、甜香、玫瑰花香、醇香等清爽香气，是烟草中含量较丰富的香味成分。

由图3可以看出，经过膜分离苯丙氨酸类降解产物略有增加；类西柏烷类致香物质主要存在于烟叶的角质层上，是烟叶腺毛分泌物的主要成分，以茄酮及其衍生物为主。茄酮本身具有香气，而且可转化为茄醇、茄尼呋喃、降茄二酮等香味物质。

由图3可以看出，膜分离大幅度降低类西柏烷类降解产物含量，降低了37.42%；类胡萝卜素类致香物质是构成烟叶香气质量的重要组分，其中巨豆三烯酮、β-大马酮、法尼基丙酮等物质含量较大，是形成烤烟细腻、高雅和清香的主要成分，其产生的香味阈值相对较低，对烟叶香气质量的贡献率大。

由图3可以看出，膜分离后类胡萝卜素降解产物略有降低，但变化不明显；新植二烯是在烟叶成熟和衰老过程中，由叶绿素降解产生的叶绿醇经脱水形成，烟草燃烧时可直接进入烟气，可减轻刺激性、醇和烟气，通过图3对比结果可以看出，经过膜分离后体系新植二烯含量降低了28.93%。总之，通过膜分离后较好的保留了提取物中的增香成分。

应用例2

将低温馏分首先以丙二醇稀释至5wt%，后将稀释物按0.25 wt%、0.50 wt%、0.75wt%（wt%以卷烟叶组的质量为基准）三个梯度以加香方式加入到云南中烟加热卷烟叶组中进行试验。

低温馏分应用于加热卷烟上进行评价，评价标准是QYNZY.J07.604-2017 《电加热不燃烧卷烟 第4部分 感官技术要求》，评价结果见表4。

表4 低温馏分不同梯度在加热不燃烧叶组中评价结果

加香/加料梯度	加香处理：0；0.25 wt%；0.50wt%；0.75wt%
		实验结果	不加香：烟雾量小，抽吸第一、二口有香味，后面几口几乎没有香味；加入0.25wt%：烟雾量略有提升，香气量有提升，抽吸尚协调，余味尚舒适，但总体增香效果不太明显；加入0.50wt%：烟雾充足，香气量明显增加，香气饱满，劲头适宜，抽吸协调，无刺激性，余味舒适。加入0.75 wt%：烟香浓度明显增大，但透发性较差，劲头略大，略有刺激性，余味尚舒适。
实验结论	低温馏分稀释至5wt%，再将稀释物按0.50wt%比例以加香方式加入加热卷烟叶组中，能明显增加烟雾量，圆润烟气、提升香气、掩盖杂气，香气丰满细腻、劲头适宜、余味舒适、总体抽吸协调性好、愉悦感强。

由试验结果可以看出：低温馏分稀释至5wt%，再将稀释物按0.50wt%比例以加香方式添加在云南中烟加热卷烟叶组中，能明显增加烟雾量，圆润烟气、提升香气、掩盖杂气，香气丰满细腻、劲头适宜、余味舒适、总体抽吸协调性好、愉悦感强。

应用例3

将实施例1得到的低温馏分按照0.5wt%新型香料质量/卷烟质量）以加香加料方式加入云南中烟加热卷烟烟丝上进行烟气气溶胶分析试验。相同条件下不添加低温馏分的加热卷烟作为空白样。

添加低温馏分和空白样的加热卷烟气溶胶检验依据分别是：

GB/T 23203.1-2013；GB/T 19609-2004；GB/T 23356-2009；GB/T 21130-2007；GB/T 23355-2009；YC/T 253-2019；YC/T 255-2008；YC/T 254-2008；YC/T 377-2019； Q/CTQ5-2010（实验室方法 主流烟气总粒相物中烟草特有亚硝胺的测定）。检测结果见表5。

表5 低温馏分和空白样的加热卷烟气溶胶主要成分对比结果

由表5可见，采用美拉德反应将生物碱转变成游离态，可以改变原料的化学成分，有效降低烟气中NNK的释放量，降低率超过80%。

应用例4热分析

实施例1得到的低温馏分稀释至5wt%，再将稀释物按0.25wt%比例以加香方式加入云南中烟加热卷烟叶组中制成原料，同时以不加任何低温香料的空白叶组作为对照样。

样品分析前，设置热重分析仪在 800 ℃条件下保持 10 min，以使炉体内杂质排净。热天平灵敏度为 1 μg，以空坩埚为参比物。称取 (5.00±0.05) mg 典型加热卷烟烟草材料置于热重铂坩埚内。在 80mL/min 空气流量下，升温程序分别为：30℃ 10℃/min 800℃（10 min）。

图1为对照样在10 ℃ /min 升温速率、80mL/min 空气流量条件下的热分析曲线。由图可知，热失重分四个阶段：① 50-237℃失重 19.62%，为第一失重阶段；② 243-352℃失重28.96%，为第二失重阶段，这一阶段，失重最多，也比较剧烈，DTG 曲线上也呈现一个较大的峰，299.99℃的时候达 0.208mg/min；③382-487℃失重25.14%，为第三失重阶段。④568-734℃失重 4.74%，为第四失重阶段。

图2为实施例1得到的低温香料添加样品在相同条件下的热分析曲线。由图2可知，热失重分五个阶段：①25-101℃失重 18.35%，为第一失重阶段；② 76-152℃失重12.36%，为第二失重阶段。③165-286℃失重36.68%，为第三失重阶段这一阶段，失重最多，也比较剧烈，DTG 曲线上也呈现一个较大的峰，220.23℃的时候达最高值；④296-350℃失重21.89%，为第四失重阶段，这一阶段失重最剧烈，图中形成大而尖的峰。④468-495℃失重 4.74%，为第五失重阶段。

对添加了实施例1的低温香料的样品及对照样进行热重分析，结果表明：

（1）添加了经过美拉德反应的低温香料的样品与对照样对比，热失重由四个阶段增加到五个阶段，热失重较大的由第二、第三阶段，转变到第三、第四阶段，但是最大失重温度明显降低。

（2）对照样在的主要失重阶段（二、三阶段），从243-487℃，共失重54.1%。添加了低温香料的样品后，第一失重阶段明显提前，且比对照样增加了一个失重阶段，第二失重阶段（76-152℃失重12.36%），说明加入了一些易挥发的小分子物质，在较低温度下就能挥发出来。其主要失重阶段（三、四阶段），165-350℃失重58.57%，一是温度向更低的范围移动，在较低温度下，挥发性小分子物质就发生了热解。二是温度范围更广，热解温度几乎都落在加热卷烟烟具的工作温度范围内；三是热解物质更多，说明加入了低温香料后，在加热卷烟工作温度范围内有更多的物质热解挥发出来，增加了烟气化学物质，使烟气物质更为饱满和丰富，增加了烟叶特征香，香气丰富优雅，质感好，最大化的起到了增香作用。

应用例5热裂解研究

（1）样品和对照样准备

实施例1得到的低温香料稀释至5wt%，再将稀释物按0.25wt%比例以加香方式加入云南中烟加热卷烟叶组中制成原料，同时以不加任何低温香料的空白叶组作为对照样。加热卷烟电加热温度低于 350℃，因此试验在 50~350℃升温区间进行热裂解行为研究。

（2）GC-MS条件

仪器: GC/MS (HP6890N / 5973N，Agilent，美国)

色谱质谱条件：毛细管柱：HP-5MS（30m 0.25mm 0.25m），进样口温度：240℃，载气：He ，流速：1mL/min ，GC-MS接口温度：250℃，升温梯度：50℃（1min）-2℃/min-100℃（1min）-8℃/min-260℃（5min），离子源：EI源，电子能量：70eV，扫描范围：35-455amu，标准图谱库：NIST，WILEY谱库。

（3）热裂解条件

仪器：PYROPROBE 2000（CDS，美国）

条件：初始温度：30℃, 升温速率：20.00℃/ms, 裂解温度：350℃，持续时间：10s，裂解氛围：10%氧气、大气环境或氮气（气体流量：2.5ml/s）。

（4）固相微萃取条件

当香原料和添加剂在大气环境中进行热裂解时，采用黑色萃取头从自行设计的裂解瓶中对裂解产物进行萃取，萃取时间为10min,萃取温度为70℃，然后将SPME进样针头插入气相色谱高温汽化室中进行解吸附，解吸附时间为2min。

（5）试验方法

称取一定量样品(约2mg)加入到裂解专用石英管中，然后将石英管置于热裂解仪的加热丝中，分别在不同裂解氛围中的三个设定温度350℃下进行热裂解，固相微萃取头置于自行设计的裂解瓶中对裂解产物进行萃取，萃取时间为10min,萃取温度为70℃，之后将SPME进样针插在气相色谱的高温汽化室中进行解吸附，时间为2min，裂解产物进入气相色谱/质谱(GC/MS)进行分离与鉴定，进行标准谱库检索，若不特别说明裂解产物的匹配度均大于60。

加热卷烟电加热温度低于 350℃，因此试验在 50~350℃升温区间进行热裂解行为研究。对照及加入低温香料的加热卷烟热裂解成分对照表，具体见表6所示。其中对照共检测出20种物质，主要为糠醛（18.24%）、5-甲基-2-糠醛（6.33%）、烟碱（5.96%）等；添加了低温香料的加热卷烟共检测出58种物质，主要为烟碱（8.46%）、糠醛（8.04%）、1,2-丙二醇（5.73%）；由此可以看出，加入挥发性小分子低温馏分产品能增加加热卷烟烟气丰富性，从而提高其感官品质。

表6低温馏分产品添加于加热卷烟后热裂解产物对比（空白格为未检出）

对比例1

称取1000g津巴布韦烤烟碎片置于圆底烧瓶中，采用去离子水和二氯甲烷作萃取剂（体积比为7:1），料液比例1:10，同时蒸馏萃取2h，结束后收集二氯甲烷溶液，用无水硫酸钠干燥，后经旋转蒸发仪在40℃浓缩，得到样品2号。

样品2号稀释至5wt%，再将稀释物按0.25wt%比例以加香方式加入云南中烟加热卷烟叶组中制成原料，进行热重分析，如图4所示。

热重条件：样品分析前，设置热重分析仪在 800 ℃条件下保持 10 min，以使炉体内杂质排净。热天平灵敏度为 1 炉体，以空坩埚为参比物。称取 (5.00参比物。称取天平灵敏典型加热卷烟烟草材料置于热重铂坩埚内。在 80mL/min 空气流量下，升温程序分别为：30℃ 10℃/min 800℃（10 min）。

由图4可知，热失重分四个阶段：① 78-114℃失重 3.6%，为第一失重阶段；②165-260℃失重17.9%，为第二失重阶段。③290-405℃失重44.20%，为第三失重阶段，这一阶段，失重最多，DTG 曲线上也呈现一个大的峰；④410-540℃失重26.0%，为第四失重阶段。

对添加了样品2号的烟草原料进行热重分析，结果表明：

采用其他原料、溶剂和其他工艺制备的香料样品2号的烟草原料主要失重发生在290-405℃，已经超出了加热卷烟正常的工作温度，即无法的低温段挥发出提取到的香味成分，达不到丰富烟气香味，提升抽吸品质的目的。

对比例2

叶黄素是含紫罗兰酮环的二羟基类胡萝卜素，是烟叶中重要的香味前体物，其降解产物对烟草的抽吸品质有重要影响。研究叶黄素的热解行为，对了解烟草香味物质的热解，有效探索香味物质与烟气化学成分的关联性及成因规律具有重要意义。

由图5可知，叶黄素热失重分为三个阶段：① 40-114℃失重 11.9%，为第一失重阶段；② 128-425℃失重37.90%，为第二失重阶段。③425-500℃失重39.86%，为第三失重阶段。可见常规传统卷烟中的香味物质需要经过燃烧的达到高温，才能完全释放香味成分，把叶黄素直接移植到加热卷烟中使用，在350℃以下的范围内，叶黄素是不能完全热解释放出大量香味物质的，即在传统卷烟中的潜香物质在加热卷烟中是不适用的。

Claims (2)

1.一种提升抽吸品质的低温馏分的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

烟草原料包含：河南平顶山汝州烟叶25wt%，贵州安顺平坝烟叶15wt%，广西晒黄烟烟叶25wt%，四川什邡晒红烟烟叶25wt%，马里兰烟叶5wt%；

步骤1，烟草糖类的获得：将烟草原料以30倍石油醚提取2小时，去除色素及多余脂溶性物质，得到的滤渣再以30倍水提取2小时，合并水层，浓缩，加入乙醇，-10℃放置24小时，过滤，滤液浓缩得糖类浓缩物备用；滤渣干燥备用；

步骤2，烟草天然氨基酸水解物的获得：取步骤1干燥后得到的滤渣，加入滤渣重量为0.8%的植物水解蛋白酶，5倍滤渣重量的、pH=7.49的缓冲溶液，在55℃搅拌条件下，反应8小时，将温度升至85℃，保持10min，过滤，浓缩水溶液至滤渣重量，得氨基酸浓缩物，备用；

步骤3，反应方法：取一定量氨基酸浓缩物和糖类浓缩物，加入丙二醇、缓冲溶液，回流提取1.5h后得烟草提取物的美拉德反应产物；其中，糖类浓缩物与氨基酸浓缩物的质量比为2:5，丙二醇和缓冲溶液的质量均为糖类浓缩物的5倍，反应时间为1.5h；

步骤4，将上述烟草提取物的美拉德反应产物在室温、操作压力为0.16~0.18MPa的条件下以1~3万超滤膜过滤，所得产物即为低温馏分。

2.权利要求1所述的制备方法得到的低温馏分的用途，其特征在于，将该低温馏分以0.5wt%比例以加香加料方式加入加热卷烟烟丝中抽吸；

将该低温馏分添加入加热卷烟烟丝中能够明显圆润烟气、提升香气、掩盖杂气，增加烟气饱满度和香味成分，提升抽吸品质，改善口感；

该低温馏分通过美拉德反应将生物碱转变成游离态，有效降低烟气中NNK的释放量。

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