菠萝蜜烟用香料香气成分分析及其在卷烟中应用的研究

刘绍华，邹克兴，李志华，陈义昌，班 强，白家峰，黄世杰，黄泰松

广西中烟工业有限责任公司技术中心，南宁 530001

菠萝蜜(学名:Artocarpus heterophyllus Lam，英文名:jackfruit)属桑科桂木属常绿乔木为桑科菠萝属植物，又名苞萝、树菠萝、木菠萝、大树菠萝、蜜冬瓜、牛肚子果，是世界著名的热带水果。原产于热带亚洲的印度，在热带潮湿地区广泛栽培。现在盛产于中国、印度、中南半岛、南洋群岛、孟加拉国和巴西等地。我国岭南的海南、广东、广西、云南东南部及福建、重庆南部有栽培。菠萝蜜分为干包和湿包两种品种类型，干包水分少，质地硬且脆，味甜，香气浓;湿包果肉水分多，质地软滑，清甜，香气较淡。

菠萝蜜性味甘微酸、平、无毒。有生津止渴、解烦、醒酒、益气、助消化之功效圆。成熟果肉呈金黄色，具有特殊的浓郁香甜风味，香气独特，吃过之后，留香唇齿之间，深受当地群众喜爱，素有“热带珍果”之称，是著名的热带水果［1］。

菠萝蜜果肉含总糖20.5% ～21.7%、蛋白质6.6%、脂肪0.4%、碳水化合物38.4%、灰分0.5%、纤维质1.8%，富含糖、蛋白质、维生素A、维生素C，中国热带农业科学院热带香料饮料作物基研究所测定总酸(以柠檬酸计10.01733%，果肉可食部分占全果比例的40.7%。菠萝蜜中香气成分进行分析有学者做了研究［2-4］，主要有乙酸酯类，丁酸酯类，己酸酯类和高级脂肪酸酯类化合物。其中2-甲基-丁酸乙酯具有苹果香气特征，乙酸乙酯具有香蕉香气，己酸乙酯具有菠萝香气，其它如2-甲基-丁酸丁酯，3-甲基-丁酸丙酯，丁酸乙酯等都具有天然水果的香气特征。另外，作者开发研究的菠萝蜜烟用香料中的蜜、甜、润特色对提高卷烟的特色风格和提高卷烟的吸食的舒适度具有很好效果并在卷烟产品中得到了很好的应用［5］，并对其特色香气成分和在卷烟中应用效果进行了研究，旨在为探索研究菠萝蜜烟用香料中的有效致香成分对提高卷烟吸食的舒适度的作用，为开发菠萝蜜烟用香在卷烟中提高卷烟吸食的舒适度的作用提供可靠的科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

菠萝蜜于一月，在南宁市水果市场购置，由广西中医药研究院生药学研究员赖茂祥老师鉴定。

乙醚(分析纯)天津市化学试剂一厂;无水硫酸钠(分析纯)广州化学试剂厂;广西中烟工业有限责任公司库存烟叶。

Agilent 6890GC-5973MS气质联用仪(美国安捷伦公司);BINDER恒温恒湿箱(德国BINDER公司);CMB120型卷烟机(德国BURGHART公司);AB204-S型电子分析天平(感量0.0001 g，瑞士梅特勒公司)。

1.2 方法

1.2.1 菠萝蜜烟用香料分析样品的制备

本研究采用水蒸气提取法先将菠萝蜜果肉剪碎，取250 g放入挥发油提取器中加3倍体积的水进行水蒸气蒸馏4 h，馏出液用无水乙醚萃取，无水硫酸钠干燥，过滤，挥发干乙醚，得到1.11 g具有浓郁蜜甜香油状物(得率0.44%)。

1.2.2 菠萝蜜烟用香料的GC/MS分析

用95%乙醇和1，3-丙二醇的混合物(质量比为l﹕1)稀释菠萝蜜烟用香料，配成2%(质量分数)溶液，取样直接进行GC/MS分析。

1.2.3 GC/MS条件与定性定量方法

1.2.3.1 GC 条件

色谱柱:HP-5(30 m ×0.32 mm ×0.25 μm)毛细管柱;进样口温度:270℃;载气:高纯He;流速:1.0 mL/min(恒流);进样量:1.0 μL;分流比:20∶1;程序升温:50℃(2 min)2℃/min 170℃(20 min)

1.2.3.2 MS 条件

电离方式:EI;电子能量:70 eV;离子源温度:230℃;传输线温度:280℃;溶剂延迟:2.50 min;扫描范围:30～550 amu。

1.2.3.3 定性定量方法

采用GC/MS鉴定结果与NIST、WILEY等标准谱库检索定性;采用峰面积归一化法定量。

1.2.4 菠萝蜜烟用香料的加香评吸实验

取菠萝蜜烟用香料与烟丝量的比例为①空白试验0∶0;②1.0 ×10﹣4∶1;③5.0 ×10﹣4∶1 浓度的量在高、中、低烤烟型卷烟叶组烟丝上和广西百色、广西桂林、湖南邵阳、贵州遵义、云南昆明、四川宜宾和湖北孝感7个不同地区的单料烟叶丝上，于密封袋中室温放置2 h后，用CMB120卷烟机卷成烟支，在温度22℃ ±1℃和RH60% ±2%的恒温恒湿箱中平衡48 h，组织本公司评吸委员会专家评吸。

2 结果与讨论

2.1 菠萝蜜烟用香料的主要挥发性成分

菠萝蜜烟用香料的挥发性成分经由GC/MS检测所得的总离子流图(见图1)，通过质谱裂解图和计算机WILEY图谱库和NIST图谱库的检索，选择匹度高者为其化学组分，共鉴定出45种主要成分，检出率占总成分的98.29%，并通过峰面积归一化法计算各成分的相对含量。鉴定结果见表1。

表1 菠萝蜜烟用香料香气成分GC/MS分析结果Table 1 The result of GC/MS analysis of tobacco aroma compounds from the fruits of Artocarpus heterophyllus

注:①归一化的峰面积。

2.2 菠萝蜜烟用香料在卷烟中的评吸结果

菠萝蜜烟用香料在卷烟中的评吸结果见表2，表明菠萝蜜烟用香料在卷烟中具有显著地丰富卷烟香气量，增加烟气润甜感，使香气蜜甜、柔和、细腻;具有降低卷烟地方性杂气，降低刺激等作用。

表2 菠萝蜜烟用香料对卷烟增香作用的评吸结果Table 2 The result of cigarettes smoking that added Tobacco Artocarpus heterophyllus in enhancing cigarette flavor

3 结论

菠萝蜜烟用香料挥发性成分经GC/MS分析，已鉴定出45个化合物，检出率占总成分的98.29%，其中酯类物质占42.22%，醇类物质占24.49%，酮类物质占6.59%，醛类物质占1.21%，酸类物质占21.83%，其它烟烷烯类物质占1.95%。酯、醛、酮类物质，对卷烟的蜜甜润香具有很好的效果，对卷烟的增香效果具有显著的效果。醇类和酸类物质对增进卷烟的润感，具有较好的效果。本研究对菠萝蜜烟用香料在卷烟中应用的作用效果提供科学的理论依据，具有重要理论价值和应用前景。

1 Jiangsu New Medical College(江苏新医学院).The Dictionary of ChineseTraditional Medicine.Shanghai:Shanghai People’s Publishing House，1977.1459.

2 Na Z(纳智).Analysis of Aroma Components from the Fruit of Artocarpus heterophyllus，J Trop Subtrop Botany(热带亚热带植物学报)，2004，12:538-540.

3 Jose.Aroma volatiles from two fruit varieties of jackfruit(Artocarpus heterophyllus Lam.).Food Chemistry，2004，85:195-197.

4 Guo FY(郭飞燕)Ji MH(纪明慧)，Shu HM(舒火明)，et al.Extraction and GC-MS Analysis of Volatile Oil from Fruits of Artocarpus heterophyllus Lam Grown in Hainan Island.Food Sci(食品科学)，2010，31:168-170.

5 Liu SH(刘绍华)，Zou KX(邹克兴)，Liu ZH(李志华)，et al.The Manufacture and Application of A Special Local Nature Tobacco Row Flavor.一种区域性特色天然烟用香原料添加剂及其制备方法和应用，专利号:201110194259.0