CN117761182A - 一种烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法及应用，所述筛查方法包括如下步骤：S1、对不同待测样品进行成分分析，并计算所分析成分的相对指数；所述相对指数为样品中单一化合物成分含量与烟碱含量的比值；S2、以S1获得的相对指数为指标，对待测样品进行差异性分析。本发明在烟草相关制品差异性信息的筛查中，没有以单一成分的相对或绝对含量为指标，而是引入相对指数，在考虑化学组成的变化时，降低了烟碱对产品品质的影响。本发明的筛查方法能更全面地获取不同烟草相关制品的差异性信息，为烟草提取物的质量控制、配方设计等提供理论依据。

Description

一种烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法 及应用

技术领域

本发明涉及一种烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法及应用，属于烟草化学领域。

背景技术

烟草提取物是源于烟草且在烟草制品中广泛使用的一种天然香料，其成分复杂，同时产品质量受原料、制备工艺、储存等因素的影响较大。目前市场上的烟草提取物种类繁多，形态多样，同一种产品的价格也大相径庭，追根溯源，这与产品中的溶剂、关键化学成分含量等有较大关系。

近年来，关于烟叶或烟草提取物的研究主要集中于制备方法及感官评价、常规化学成分、挥发性香气成分分析、产地区分等方面。在对多种烟草提取物或烟叶进行差异性分析时，无论是化学成分间的逐一对比，还是以多元统计学方法为工具，借助P值、VIP值等的差异性物质筛查，其数据来源均为化合物的相对或绝对含量。虽然单一化合物含量的变化必然对产品质量产生影响，通过此方法可以获取两种或多种对比研究对象的差异性信息。但是，对于复杂体系而言，其感官质量不是单一化合物作用的简单加和，而是相互协作的共同结果。因此，以单一化合物含量为指标的差异性分析可能会忽略不同烟草提取物或烟叶样品中部分重要信息，而导致获得的不同样品的差异信息不够全面。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法，以解决现有技术中在进行差异性物质筛查时，数据来源为单一化合物的相对或绝对含量，可能导致的信息缺失的问题。

本发明的第二个目的是提供烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法在烟草调香中的应用，以解决现有技术中对于烟草调香时仅考虑单一化合物含量，不能很好地获得影响感官差异的物质基础的问题。

为了实现上述目的，本发明中烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法所采用的技术方案是：

一种烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法，所述筛查方法包括如下步骤：

S1、对不同待测样品进行成分分析，并计算所分析成分的相对指数；所述相对指数为样品中单一化合物成分含量与烟碱含量的比值；

S2、以S1获得的相对指数为指标，S2、以S1获得的相对指数为指标，对待测样品进行差异性分析。

上述方案的有益效果在于：烟碱是烟叶质量的重要影响因素之一，为抽吸者提供满足感，研究者通常使用糖氮比、糖碱比等进行烟叶质量判断分析。对于烟草提取物、烟草制品等而言，品质特征和风格特征同等重要，通常特征致香成分与卷烟香韵风格特征密切相关，烟碱含量高低对口感等品质指标的影响较大。因此，本发明将烟碱的影响因素考虑在内，将烟草提取物、烟草及烟草制品中单一成分与烟碱的比值作为相对指数，并将其作为指标，对待测样品进行差异性分析，用于筛查烟草提取物、烟草及烟草制品的差异性信息。本发明的烟草提取物、烟草及烟草制品差异性信息的筛查方法在考虑化学组成变化的同时，降低了烟碱对产品品质的影响，有利于获取更全面的差异性信息，为烟草提取物、烟草制品的质量控制、配方设计等提供理论依据。而且本发明的筛查方法简化操作流程、消除产品形态的影响，不受原料种类、加工工艺、储存条件、产品形态等的影响，普适性强。

具体地，本发明中所述的烟草提取物、烟草及烟草制品包括但不局限于：烟叶、烟末、烟梗等各种形态的烟草原料、烟草提取物，以及以烟草原料、烟草提取物为主加工得到的烟草制品(如加热不燃烧卷烟、电子烟等)。其中，所述烟草提取物的制备方法包含但不局限于：溶剂浸提、亚临界萃取、超临界萃取、分子蒸馏、膜分离、柱层析、水蒸气蒸馏等；所述烟草包含烟叶。所述烟草提取物按照产品形态包含浸膏、净油、精油和酊剂等；按照原料来源，包含但不局限于云南、河南、津巴布韦、弗吉尼亚、巴西、美国等；按照原料类型，包含但不局限于烤烟、白肋烟、晒红烟、雪茄烟等。

作为进一步地改进，S1中所述成分分析为靶向分析方法，通过筛查获取不同待测样品差异大的挥发性成分。

上述方案的有益效果在于：在成分分析中采用靶向分析方法，筛查获取不同烟草制品差异大的挥发性成分，有助于帮助研究者更好地了解不同烟草制品中同一挥发性成分的含量差异，以便更好地了解烟草制品中关键的致香成分及其在感官中的作用。

作为进一步地改进，所述差异大的标准为同一挥发性成分在两种或以上待测样品中的相对指数之比大于1。

上述方案的有益效果在于：按照上述标准能更好地筛查出差异较大的成分。

作为进一步地改进，S1中所述成分分析为非靶向分析方法，通过筛查获取不同待测样品的共有成分，根据相对指数建立筛选标准，确定差异性物质的数量。

上述方案的有益效果在于：在成分分析中采用非靶向分析方法，根据相对指数建立筛选标准，能更有效、准确地筛选出不同烟草制品中差异性物质的数量，为后续更好地研究某种特定烟草制品中关键的致香成分奠定基础。

作为进一步地改进，所述筛选标准为同一成分在两种或以上待测样品中的相对指数之比大于1或大于等于2。

上述方案的有益效果在于：本发明提出不同的筛选标准，可以满足不同标准要求的筛选，扩大了方法的适用范围。

所述相对指数，是指单一化合物的相对含量、绝对含量、峰面积或香气活性值OAV与烟碱的比值。本发明在烟草相关制品差异性信息的筛查中首次引入了相对指数的概念，不依赖于单一成分的相对含量或绝对含量，同时简化操作流程、消除了产品形态的影响。具有操作简单快速、结果可靠等优点。

作为进一步地改进，S1包括对待测样品前处理获得仪器分析用试样。

所述前处理方法包括但不局限于：烘烤、粉碎、溶剂萃取、液液萃取等。

作为进一步地改进，S1中所述谱图处理包括色谱信号基线校正、峰提取与注释和峰对齐。

上述方案的有益效果在于：通过对获取的烟草提取物的总离子流图进行上述谱图处理后，能准确获得烟草提取物中各成分的保留时间、峰面积等信息，为后续分析建模奠定基础。

具体地，获得烟草提取物的总离子流图的分析方法包括但不局限于SPME-GC/MS、GC/MS和、LC-MS等。

作为进一步地改进，S3所述差异性分析方法包括单一指标对比和多元统计学方法。

作为进一步地改进，所述多元统计学方法包括但不局限于PCA、PLS-DA、OPLS-DA、单因子相关分析、双因子相关分析等。

所述多元统计学方法的数据处理工具包括但不局限于：SIMCA、SPSS、Excel等。

为了实现上述目的，本发明中烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法在烟草调香中的应用所采用的技术方案是：

烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法在烟草调香中的应用。

上述方案的有益效果在于：通过实验证明，本发明的烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法能更准确、全面地反应某一化合物在不同研究对象中的差异，以及其对烟草感官的影响。

作为进一步地改进，以相对指数为指标，筛选出不同烟草中差异大的挥发性成分，并对筛选出的挥发性成分进行补充，以调整烟草的感官风格。

上述方案的有益效果在于：本发明通过实验证明，利用本发明的筛查方法筛选出不同烟草中差异大的挥发性成分，并进行相应补充调整，能有效调整烟草的感官风格，这为烟草调香领域提供了一种简单有效的工具。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明。除特殊说明之外，各实施例、实验例及对比例中所用的设备和试剂均可从商业途径得到。

本发明一种烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法及应用的具体实施例：

实施例1卢氏县C3F烟叶差异性信息的筛查

本实施例对卢氏县C3F两种烟叶(1号和2号)进行差异信息筛查，具体实施操作如下：

样品处理：称取2g烟叶粉碎后置于圆底烧瓶中，加入10倍量的二氯甲烷萃取液(含乙酸苯乙酯，浓度0.01g/mL)室温震荡2h，提取结束后过滤得到提取液；提取液用无水硫酸钠干燥，随后通过针式过滤器过滤备用。

分析方法：DB-5ms毛细管柱(60m×250μm×0.25μm)；进样口温度：250℃；载气：高纯氦气，流速1.0mL/min；进样量：1μL；分流比：10：1；程序升温：50℃5℃/min 300℃(5min)。电离源：EI源；电离电压70eV；离子源温度：230℃；四极杆温度：150℃；电子倍增器电压：1.89kV；质量扫描范围：33～550aum；溶剂延迟：5min。

定量方法：利用NIST19谱库对挥发性成分进行检索，以匹配度大于85％为标准对未知化合物进行鉴定；对于鉴定出的成分，采用“单一内标校正法”进行定量。

两种烟叶定量分析数据如表1所示。由表中可以看出，从两者含量的逐一对比结果看，两者含量之比高于1的有2,3-丁二醇、3-己烯-2-酮、1,5，9-三甲基-12-(1-甲基乙基)-4,8,13-环十四烯-1,3-二醇等共计15种成分。但是两者烟碱含量差异较大，1号烟碱为285.34μg/g，而2号为462.95μg/g。在此情况下，即便致香成分的含量相同，其在卷烟产品中的抽吸感受必然不同。

计算各物质的相对指数，并以相对指数为指标，进行差异性物质筛查时，原有15种成分的差异被放大，此外，5,6-二氢-6-戊基-2H-吡喃-2-酮、二氢猕猴桃内酯、3-羟基-β-大马酮、新植二烯、法尼基丙酮、十六酸和莨菪亭内酯等物质在两种烟叶中差异也很大。其中，5,6-二氢-6-戊基-2H-吡喃-2-酮能够增强焦甜香；二氢猕猴桃内酯、3-羟基-β-大马酮、新植二烯等均是烟草特征致香成分；新植二烯具有减少刺激性、醇和烟气的作用。

表1两种烟叶定量分析结果

为验证筛选成分的感官作用，以新植二烯为例，在2号烟丝上补加新植二烯，使其含量与1号烟丝相同，得到3号实验例，随后进行对比评价，评价结果(评价方法参考YC/T497-2014)如表2所示。由表2可知，在品质特征方面1号烟叶的干草香、焦甜香、醇提香更为突出；实验例3号的香气质和香气量较2号稍有提升，杂气、刺激性和余味改善尤为明显。这表明通过本发明所述方法能够更全面的筛选两种对比样品间的差异性信息，将其应用在烟草调香中，能有效改善烟草的抽吸感官。

表2感官评价数据

实施例2云烟提取物膜分离前后差异性分析

本实施例对云烟提取物膜分离前后的差异信息进行分析，具体实施操作如下：

样品处理：以70％乙醇为溶剂，将云烟提取物稀释至质量分数为10％，离心(4000rpm，20min)分离得到上清液，上清液分别经50nm或200nm滤膜过滤，收集透过液。将未过膜的上清液、50nm和200nm透过液同时进行非靶向GC/MS分析。

分析方法：DB-WAXetr毛细管柱(60m×250μm×0.25μm)；进样口温度：250℃；载气：高纯氦气，流速1.0mL/min；进样量：1μL；不分流；程序升温：50℃5℃/min 250℃(10min)。电离源：EI源；电离电压70eV；离子源温度：230℃；四极杆温度：150℃；电子倍增器电压：1.89kV；质量扫描范围：33～550aum；溶剂延迟：5min。

应用MATLAB质谱数据分析工具包(AntDAS)，对采集的数据进行色谱信号基线校正、峰提取与注释、峰对齐等步骤后最终获得样品中各成分的保留时间、峰面积等信息。提取三个样品(分离上清液、50nm滤膜透过液、200nm滤膜透过液)30％以上共有成分，共计231个化合物。根据化合物相对含量与烟碱相对含量的比值，计算231个化合物的相对指数，并根据相对指数，对比过膜前后差异性物质的数量，结果如表3所述。由表3可知，以相对指数为指标，差异性物质筛选数量远高于现有以单一化合物相对含量的方法。

表3以相对含量或相对指数为指标差异性物质筛选数量统计表

最后说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法，其特征在于：所述筛查方法包括如下步骤：

S1、对不同待测样品进行成分分析，并计算所分析成分的相对指数；所述相对指数为样品中单一化合物成分含量与烟碱含量的比值；

S2、以S1获得的相对指数为指标，对待测样品进行差异性分析。

2.根据权利要求1所述的烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法，其特征在于：S1中所述成分分析为靶向分析方法，通过筛查获取不同待测样品差异大的挥发性成分。

3.根据权利要求2所述的烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法，其特征在于：所述差异大的标准为同一挥发性成分在两种或以上待测样品中的相对指数之比大于1。

4.根据权利要求1所述的烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法，其特征在于：S1中所述成分分析为非靶向分析方法，通过筛查获取不同待测样品的共有成分，根据相对指数建立筛选标准，确定差异性物质的数量。

5.根据权利要求4所述的烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法，其特征在于：所述筛选标准为同一成分在两种或以上待测样品中的相对指数之比大于1或大于等于2。

6.一种如权利要求1～5任一项所述的烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法在烟草调香中的应用。

7.根据权利要求6所述的烟草提取物、烟草和/或烟草制品差异性信息的筛查方法在烟草调香中的应用，其特征在于：以相对指数为指标，筛选出不同烟草中差异大的挥发性成分，并对筛选出的挥发性成分进行补充，以调整烟草的感官风格。