CN113951552B - 一种krk26烟草提取物、其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种KRK26烟草提取物,所述提取物含有麦芽酚、香草酸和5‑羟甲基糠醛;所述KRK26烟草提取物具有草莓样香韵。本发明还公开了所述KRK26烟草提取物制备方法和用途。
Description
技术领域
本发明属于烟草领域,尤其涉及一种KRK26烟草提取物、其制备方法和用途。
背景技术
烟草香韵彰显烟叶特色,体现烤烟香型和香气风格特色,而烟草香气物质作为烟草本源的一种天然香料,是最为理想的增香剂,其可以添加到卷烟、卷烟纸、过滤咀材料和增塑剂中来增加卷烟香气,提高卷烟感官质量和烟草本香,增加满足感,同时可以提高烟草原料综合利用率,降低成本,具有较为广阔的市场和应用前景。KRK26是津巴布韦主栽烤烟品种,也是目前经过全国品种委员会审定通过的六大外引烤烟品种之一,其香韵特征以甜香、青香、木香、干草香(清香)为主体香韵,辅以焦香、正甜香和辛香的香韵,近年来,随着不断的深入的推广种植,已在云南、湖南等地进行了引种筛选。
目前关于KRK26的特征香气成分的研究较少;同时,KRK26烟草提取物用于烟草中的加香具有较强的蜡脂气息、杂气重,并且刺激性较强。因此找出一种得到不具有上述缺点的提取物的方法很有必要。
为解决上述问题提出本发明。
发明内容
针对现有技术问题,本发明提供一种KRK26烟草提取物及其制备方法和应用;本发明的KRK26烟草提取物无杂气、刺激性小,香味纯净,体验感好。
本发明是通过以下技术方案实现的。
本发明第一方面公开了一种KRK26烟草提取物,所述提取物含有麦芽酚、香草酸和5-羟甲基糠醛;所述KRK26烟草提取物具有草莓样香韵;麦芽酚为主要香气成分,香草酸、5-羟甲基糠醛为修饰香气成分。
优选地,所述KRK26烟草提取物中含0.16~0.28mg麦芽酚/kg的KRK26烟草提取物、0.78~0.98mg香草酸/kg的KRK26烟草提取物、0.19~0.28mg的5-羟甲基糠醛/kg的KRK26烟草提取物。
本发明第二方面公开了所述KRK26烟草提取物的制备方法,其包含以下步骤:
(1)将KRK26烟草原料经溶剂提取,提取液经冷却、过滤、减压浓缩,得到浸膏;KRK26烟草原料为烟叶、烟丝或烟草加工过程中产生的颗粒细小的烟末、烟灰、烟碎片、烟梗或其他烟草废弃物中的一种或多种混合;
(2)将步骤(1)得到浸膏经大孔吸附树脂柱层析分离得到分离物;
(3)将步骤(2)得到的分离物经凝胶色谱柱分离纯化,即得到所述KRK26烟草提取物。
优选地,步骤(1)中的溶剂为乙醇溶液,乙醇溶液的体积分数为70~95%,优选为85~95%,进一步优选为95%;KRK26烟草原料与乙醇溶液的比为1g∶(8~20)ml;进一步优选为1g∶(8~13)ml;提取方法为:水浴热回流提取,水浴温度50℃~80℃;提取2~3次,每次提取时间1~2h;减压浓缩为浓缩至无有机溶剂气味且室温下相对密度在1.20以下即可。
优选地,步骤(2)所述大孔吸附树脂为AB-8、D101、DA-201、HPD-700、HP-20、HPD-722、HPD-300、HPD-200A、HPD-200B、HPD-100、HPD400、ADS-21、或HPD-850中的一种或几种,更优选为HPD-100;大孔树脂用量为浸膏质量的10~20倍;大孔吸附树脂柱的高径比为(5~10)∶1。
优选地,步骤(2)大孔吸附树脂柱层析分离的步骤为:将浸膏用水溶解过滤,将液体通过大孔吸附树脂柱,以0.2~1.5BV/h(BV指柱体积)的流速,先用水洗脱8~12BV除去杂质,杂质为多糖、水溶性色素等物质;再用90vol%~95vol%的乙醇洗脱15~20BV,收集该部分洗脱液进行减压浓缩,即得到分离物。
优选地,步骤(3)的凝胶色谱柱的填料为SephadexLH-20、SephadexG-25或Sephadex G-10中的一种或几种,优选为SephadexLH-20;凝胶色谱柱的填料为分离物质量的30~50倍,如可以为32倍、34倍、36倍、38倍、40倍、42倍、44倍、46倍或48倍等;凝胶色谱柱高径比为(50~120)∶1,如60∶1、70∶1、80∶1、90∶1、100∶1、110∶1等。
优选地,步骤(3)所述分离纯化的步骤为:将步骤(2)得到的分离物用乙醇溶解过滤后,过滤主要为除去不溶性杂质,如可用0.6-0.8μm微孔滤膜过滤,加入凝胶色谱柱,用乙醇进行洗脱,流速为2~5滴/秒,收集6~6.5h的流份进行减压浓缩,即得到所述KRK26烟草提取物;减压浓缩的温度为50~65℃,如50℃、55℃、60℃或65℃等;减压浓缩的真空度均为-0.08~-0.1Mpa,如-0.08Mpa、-0.085Mpa、-0.09Mpa或-0.095Mpa等。
本发明第三方面公开了所述KRK26烟草提取物用于丰富加热卷烟的香气,增加草莓样香韵的用途。
本发明的有益效果:
1、本发明的KRK26烟草提取物有明显的草莓样香韵、香气纯净。作为香料物质添加到烟草中,可减少杂气和刺激性,增加香气量、提升香韵、提高卷烟等烟草制品的品质。KRK26烟草致香物质复杂,香气较杂。本发明的KRK26烟草提取物中的致香物质成分相对单一,主要香气成分为麦芽酚,另外还含香草酸、5-羟甲基糠醛对香气起到了修饰作用;几个成分在一定含量范围内使KRK26烟草提取物的具有更好草莓样香韵,且无杂气,体验感好,刺激性小,具有广泛的应用前景。
2、本发明通过采用乙醇水浴热回流提取,大孔吸附树脂与凝胶色谱柱分离结合,可以快速制备得到具有草莓样香韵的KRK26烟草提取物。制备工艺简单、易于实现。所用大孔树脂和凝胶均可重复多次应用,经济高效。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所给实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。实施的过程、条件、试剂、实验方法等,除以下专门提及的内容之外,均为本领域的普遍知识和公知常识,本发明没有特别限制内容。各实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另有说明,本说明书中使用的全部专业术语和科学用语的含义均与本发明所属技术领域的技术人员一般理解的含义相同。但如有冲突,以包含定义的本说明书为准。
以下实施例中烟叶为KRK26烟叶,来源于云南文山丘北烤后的中部叶
实施例1:KRK26烟草提取物的制备
1、将50g烟叶浸泡于95%的乙醇2h,料液比1g∶10ml,水浴回流提取,水浴温度50℃,重复提取两次,后将提取的溶液在50℃进行减压蒸馏浓缩至棕褐色粘稠液体,冷却后得到浸膏8.3克。
2、将上述得浸膏用水溶解,过滤,上大孔吸附树脂柱HPD-100,用量为浸膏质量的20倍,以1.5BV/h的流速,先用水洗脱10BV,然后用95%乙醇洗脱20BV,并收集该洗脱液,减压浓缩得到分离物6.3g。
3、将分离物用乙醇溶解过滤后,上凝胶色谱柱,填料为SephadexLH-20、用量为分离物的质量的40倍,流动相为无水乙醇,流速为2滴/秒,收集6-6.5h部分流份洗脱液,减压浓缩、干燥,得到KRK26烟草提取物0.2g。
所得KRK26烟草提取物具有明显的草莓样香韵,香气香味分值增加1分。对致香成分及含量、相对香气活力值(ROAV)进行测定分析,结果见表1。
表1 实施例1提取物中致香成分百分含量及ROAV值
保留时间 | 化合物名称 | 含量(mg/kg) | 阈值(mg/kg) | ROAV值 |
5.40 | 5-羟甲基糠醛 | 0.19 | 1000 | 0.15 |
5.73 | 麦芽酚 | 0.16 | 1.24 | 100 |
12.07 | 香草酸 | 0.78 | 1300 | 0.47 |
从上表1中可以看出ROVA值最大的为具有焦甜香的麦芽酚,其起到主要香气作用,另外5-羟甲基糠醛、香草酸在所述提取物中起到了修饰香气的作用,几个成分一起,使所述提取物具有丰富加热卷烟的香气,增加草莓样香韵的特点。
测定方法如下:取上述制备所得KRK26烟草提取物15.6mg,加丙酮溶解定容至1.5ml,并经有机针式滤器过滤后转入色谱进样小瓶,进行GC-MS分析。
气相色谱-质谱分析条件:仪器为Agilent 7890A-5975C GC-MS,毛细管色谱柱为Agilent J&W Scientific公司的HP-5ms(30m×0.25mm×0.25μm)。
仪器参数设定为:进样口温度250℃,EI离子源温度为230℃,四级杆温度为150℃,高纯氮气(纯度大于99.999%)作为载气,柱流速为1mL/min,分流进样,分流比10:1,进样量为1μL,溶剂延迟3min。
升温程序为:初始温度50℃,维持1min,5℃/min的速度升至200℃,再以10℃/min的速度升至260℃,并维持5min。采用全扫描模式进行质谱检测,质谱检测范围为35-450(m/z)。
采用随机顺序进行连续样本分析,避免因仪器信号波动而造成的影响。
致香物质含量计算方法为内标法,内标物质为正十七烷。
阈值的查询和相对香气活力值的计算。
嗅觉阈值查询使用Leffingwell&Associates网站提供的阈值和文献中的阈值,优先使用最新年份的阈值数据。参考文献如下:
(1)Van Gemert L J.Odour thresholds:compilations of odour thresholdvalues in air,water and other media[M].Houten:Oliemans Punter&Partners BV,2011.
(2)Davis DL,Nielsen M T.Tobacco:production,chemistry and technology[M].Oxford:Blackwell Science Ltd.,1999.
(3)刘硕.基于香气活力值的烟叶、卷烟、烟草添加剂主要香气成分研究[D].云南:昆明理工大学,2020.
香气活力值(Odor Activity Value OAV)是指香味组分中的某一组分相对浓度与其在某种特定介质中的阈值的比值,该比值大小反应的是该组分对某种香味的贡献度大小。
在一般情况下,OAV值越大则说明该组分致香作用越大。但是由于积分面积归一化法的限制,于是就引入了一个新的参数相对香气活力值(relative odoractivity value,ROAV)。
实施例2
1、将50g烟叶浸泡于95%的乙醇2h,料液比1g∶8ml,水浴回流提取,水浴温度60℃,重复提取两次。后将提取的溶液在50℃进行减压蒸馏浓缩至棕褐色粘稠液体,冷却后得到浸膏9.1克。
2、将上述得浸膏用水溶解,过滤后,上大孔吸附树脂柱HPD-100,用量为浸膏质量的10倍,以1.5BV/h的流速,先用水洗脱8BV,然后用90%乙醇洗脱20BV,并收集该洗脱液,减压浓缩得到分离物7.0g。
3、将分离物用乙醇溶解过滤后,上凝胶色谱柱,填料为SephadexLH-20,用量为分离物的质量的30倍,流动相为无水乙醇,流速为2滴/秒,收集6-6.5h部分洗脱液,减压浓缩、干燥,得到KRK26烟草提取物0.22g。
所得KRK26烟草提取物具有明显的草莓样香韵,致香成分及含量、相对香气活力值(ROAV)见表2,测定分析方法同实施例1
表2 实施例2提取物中致香成分百分含量及ROAV值
保留时间 | 化合物名称 | 含量(mg/kg) | 阈值(mg/kg) | ROAV值 |
5.40 | 5-羟甲基糠醛 | 0.22 | 1000 | 0.14 |
5.73 | 麦芽酚 | 0.19 | 1.24 | 100 |
12.07 | 香草酸 | 0.83 | 1300 | 0.42 |
实施例3
1、将50g烟叶浸泡于95%的乙醇1h,料液比1g∶20ml,水浴回流提取,水浴温度70℃,重复提取两次,后将提取的溶液在50℃进行减压蒸馏浓缩至棕褐色粘稠液体,冷却后得到浸膏9.8克。
2、将上述得浸膏用水溶解,过滤后,上大孔吸附树脂柱HPD-100,用量为浸膏质量的15倍,以1.5BV/h的流速,先用水洗脱8个BV,然后用95%乙醇洗脱15个BV,并收集该洗脱液,减压浓缩得到分离物7.4g。
3、将减压浓缩得到分离物用乙醇溶解过滤后,上凝胶色谱柱(SephadexLH-20,用量为分离物质量的50倍),流动相为无水乙醇,流速为2滴/秒,收集6-6.5h部分流份洗脱液,减压浓缩、干燥,得到KRK26烟草提取物0.26g。
所得KRK26烟草提取物具有明显的草莓样香韵,香气纯净,体验感好,致香成分、含量及相对香气活力值(ROAV)见表3,测定分析方法同实施例1
表3 实施例3提取物中致香成分、含量及ROAV值
保留时间 | 化合物名称 | 含量(mg/kg) | 阈值(mg/kg) | ROAV值 |
5.40 | 5-羟甲基糠醛 | 0.24 | 1000 | 0.14 |
5.73 | 麦芽酚 | 0.22 | 1.24 | 100 |
12.07 | 香草酸 | 0.89 | 1300 | 0.39 |
实施例4
1、将50g烟叶浸泡于无水乙醇2h,料液比1g∶10ml,水浴回流提取,水浴温度80℃,重复提取两次,后将提取的溶液在50℃进行减压蒸馏浓缩至棕褐色粘稠液体,冷却后得到浸膏10.2克。
2、将上述得浸膏用水溶解,过滤,上大孔吸附树脂柱(HPD-100,用量为浸膏质量的15倍),以1.5BV/h的流速,先用水洗脱10个柱体积,然后用95%乙醇洗脱15个柱体积,并收集该洗脱液,减压浓缩分离物7.90g。
3、将样品II溶解过滤后,上凝胶色谱柱(SephadexLH-20,用量为分离物质量的40倍),流动相为无水乙醇流速为2滴/秒,收集6-6.5h部分洗脱液,减压浓缩、干燥得KRK26烟草提取物0.31g。
所得KRK26烟草提取物具有明显的草莓样香韵,致香成分、含量及相对香气活力值(ROAV)见表4,测定分析方法同实施例1
表4 实施例4提取物中致香成分、含量及ROAV值
保留时间 | 化合物名称 | 含量(mg/kg) | 阈值(mg/kg) | ROAV值 |
5.40 | 5-羟甲基糠醛 | 0.28 | 1000 | 0.12 |
5.73 | 麦芽酚 | 0.28 | 1.24 | 100 |
12.07 | 香草酸 | 0.98 | 1300 | 0.33 |
对比例1:与实施例1相比,少了步骤2大孔树脂吸附步骤
1、将50g烟叶浸泡于95%的乙醇2h,料液比1g∶10ml,水浴回流提取,水浴温度50℃,重复提取两次,后将提取的溶液在50℃进行减压蒸馏浓缩至棕褐色粘稠液体,冷却后得到浸膏8.3克。
2、将浸膏用乙醇溶解过滤后,上凝胶色谱柱,填料为SephadexLH-20、用量为分离物的质量的40倍,流动相为无水乙醇,流速为2滴/秒,收集6-6.5h部分流份洗脱液,减压浓缩、干燥,得到KRK26烟草提取物0.5g。
所得KRK26烟草提取物无草莓样香韵,并且同时杂气较多,有很强的刺激性,致香成分、含量及相对香气活力值(ROAV)见表5,测定分析方法同实施例1。
表5 对比例1提取物中致香成分、含量及ROAV值
保留时间 | 化合物名称 | 含量(mg/kg) | 阈值(mg/kg) | ROAV值 |
5.40 | 5-羟甲基糠醛 | 0.43 | 1000 | 0.18 |
5.73 | 麦芽酚 | 0.30 | 1.24 | 100 |
12.07 | 香草酸 | 1.14 | 1300 | 0.36 |
26.31 | 棕榈酸 | 1.92 | 10 | 79.36 |
27.14 | 角鲨烯 | 1.05 | 5.78 | 75.09 |
38.51 | 西松烯 | 0.63 | NA |
和实施例1相比,对比例1虽然5-羟甲基糠醛、麦芽酚、香草酸等致香物质含有提高,但同时含有棕榈酸、角鲨烯等物质。这些杂质影响提取物的草莓样香韵。同时说明提取物经大孔树脂的吸附,不仅除去了棕榈酸、角鲨烯等物质,而且可以除去多糖、氨基酸、色素等杂质,便于后续凝胶色谱分离,可以更好的富集具有草莓样香韵的致香物质,减少其它杂气含量。
应用例1
将上述实施例及对比例1制备得到的提取物食用酒精溶解加入原味加热卷烟,添加了实施例1、实施例2、实施例3的KRK26烟草提取物的样品烟香气丰富性显著提升,出现草莓样香韵。对比例1和实施例1的提取物的加热卷烟感官质量结果如表6所示。
表6 感官质量检验
由表6可知,本发明的KRK26烟草提取物在香气香味、杂气、刺激性、口感等方面明显优于对比例1的烟草提取物。
申请人声明,以上所述,仅是本申请的几个实施例,并非对本申请做任何形式的限制,虽然本申请以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限制本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例,均属于技术方案范围内。
Claims (4)
1.一种KRK26烟草提取物的制备方法,其特征在于,所述KRK26烟草提取物含有麦芽酚、香草酸和5-羟甲基糠醛;所述KRK26烟草提取物具有草莓样香韵;每kg的KRK26烟草提取物中含有0.16~0.28mg麦芽酚、0.78~0.98mg香草酸、0.19~0.28mg 的5-羟甲基糠醛;
所述KRK26烟草提取物的制备方法包含以下步骤:
(1)将KRK26烟草原料经溶剂提取,提取液经冷却、过滤、减压浓缩,得到浸膏;所述溶剂为乙醇溶液,乙醇溶液的体积分数为70~95%; KRK26烟草原料与乙醇溶液的比为1g∶(8~20)ml;提取方法为:水浴热回流提取,水浴温度50℃~80℃;提取2~3次,每次提取时间1~2h;
(2)将步骤(1)得到浸膏经大孔吸附树脂柱层析分离得到分离物;大孔吸附树脂柱层析分离的步骤为:将浸膏用水溶解过滤,将液体通过大孔吸附树脂柱,以 0.2~1.5 BV/h的流速,先用水洗脱8~12BV除去杂质;再用90 vol%~95vol%的乙醇洗脱15~20 BV,收集乙醇洗脱液进行减压浓缩,即得到分离物;
(3)将步骤(2)得到的分离物经凝胶色谱柱分离纯化,即得到所述KRK26烟草提取物;所述分离纯化的步骤为:将步骤(2)得到的分离物用乙醇溶解过滤后,加入凝胶色谱柱,用乙醇进行洗脱,流速为2~5滴/秒,收集6~6.5h的流份进行减压浓缩,即得到所述KRK26烟草提取物。
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(2)所述大孔吸附树脂为AB-8、D101、DA-201、HPD-700、HP-20、HPD-722、HPD-300、HPD-200A、HPD-200B、HPD-100、HPD400、ADS-21、HPD-850中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述方法,其特征在于,步骤(3)的凝胶色谱柱的填料为SephadexLH-20、SephadexG-25、Sephadex G-10中的一种或几种。
4.根据权利要求1-3任一所述制备方法制备得到的所述KRK26烟草提取物用于烟草加香中的用途。
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