李辉,张明文,岳先领, 黄国三,张委员
(黑龙江烟草工业有限责任公司 技术研发中心,黑龙江 哈尔滨,150001)
不同烘焙条件对白肋烟氨基酸含量影响
李辉,张明文,岳先领, 黄国三,张委员
(黑龙江烟草工业有限责任公司 技术研发中心,黑龙江 哈尔滨,150001)
应用 HPLC考察了不同烘焙条件下对白肋烟中氨基酸含量的变化,得到了其变化规律,为提高混合型卷烟产品内在质量提供了依据。研究结果表明:随着加工强度的增加,白肋烟中脯氨酸含量呈下降趋势; 随着烘焙温度的升高,脯氨酸的含量下降趋势越明显; 随着终端水分的下降,烘烤时间的增长,脯氨酸含量也逐渐下降,空气含湿量对脯氨酸的影响与终端水分相同; 随着烘焙温度的增加,由于氨基酸参与合成amadori化合物,导致游离氨基酸总量逐渐下降。
烘焙条件; 白肋烟; 氨基酸
白肋烟处理工艺是决定混合型卷烟品质的关键因素之一。未经处理的白肋烟含糖量低,总氮和烟碱含量较高[1-7],吸味品质表现为香气浓郁、吃味强度大、辛辣不醇和、杂气较重、刺激性和劲头较大,而且通常有较强烈的蛋白质臭和氨臭[8-10]。白肋烟中游离氨基酸的变化对于研究烟叶中香气物质的形成与变化有着重要意义,以前关于烟叶中游离氨基酸的研究大多集中在烤烟品种上,对于白肋烟的研究则较少。由于加料物质和工艺参数确定的主要依据是处理后白肋烟的评吸结果,一般都未将处理工艺与处理过程中白肋烟的香气成分及其它化学成分的变化联系起来[2,11],因此,有必要对白肋烟的处理工艺与相应的化学成分变化进行研究,以提高混合型卷烟产品质量。
材料:恩施白肋烟C2F(2010年); 盐酸(分析纯AR),宿州化学试剂有限公司; ACCQ Tag化学试剂包(色谱纯),Waters Corporation,USA; 乙腈(色谱纯),赛默飞世尔科技(中国)有限公司; 甲醇(色谱纯),赛默飞世尔科技(中国)有限公司; 氨基酸标准品(88122),Waters Corporation,USA。
仪器:高效液相色谱仪(Agilent1200),安捷伦科技(中国)有限公司; 超声波清洗仪(KQ-300DE),昆山市超声仪器有限公司; 连续流动分析仪(AA3),德国BRAN-LUEBBE公司; 分析天平(ME204E/02),梅特勤-托利多仪器(上海)有限公司。
2.1白肋烟的处理
对白肋烟C2F进行加料处理,使其水分达到36%左右。对处理后样品进行烘焙实验,研究烘焙温度、空气含湿量、烘焙终端对白肋烟水分的影响[3]。
2.2氨基酸的测定
2.2.1氨基酸标准溶液的配置
取10、20、40、60、80 μL氨基酸标准样品到离心管,加入990、980、960、940、920 μL超纯水,震荡15 s,配置成25、50、100、150、200 pmol/μL标准溶液,封口,室温保存[3-4]。
2.2.2原料的预处理
将不同烘焙条件处理后的白肋烟样品分别存于40 ℃干燥箱内干燥3 h,然后粉碎过40目筛,将过筛后的烟叶1.000 0 g移于150 mL磨口三角瓶中。移取50 mL配置好的0.1 M的盐酸溶液,加入三角瓶中。在40 ℃时,先超声30 min后摇匀,再继续超声15 min。然后,用真空泵真空抽滤(用2层滤纸),滤液移至50 mL容量瓶中用0.1 M的盐酸溶液定容,摇匀,取10 mL于离心管中。使用一次性无菌注射器取少量萃取液,溶液经0.45 μm滤膜过滤,存于2 mL离心管中密封冷藏[5,7]。
2.2.3HPLC分析条件
AccQ·Tag专用色谱柱。3.9 mm × 150 mm不锈钢柱,硅胶基质(NovaPakTM),键合相为C18,颗粒度 4 μm,端基封口,孔径为6 nm。
流动相。本实验采取梯度淋洗。流动相A为10%硼酸缓冲溶液,流动相B为60%乙腈-水,洗柱头为10%甲醇-水,流动相使用前经真空泵脱气。洗脱条件见表1。
色谱条件。分析柱温度为37 ℃,反应管温度为130 ℃,进样量为20 μL,荧光检测器λex在250~570 nm之间,流速为1.0 mL/min。
2.2.4氨基酸定量的标准曲线
根据各种氨基酸的保留时间及对应的峰面积得到各种氨基酸的线性回归方程和相关系数(表 2)。根据标准样品图谱(图1)中17个氨基酸峰的保留时间定性。
表1 梯度洗脱条件
表2 各种氨基酸的线性回归方程和相关系数
图1 50 pmol/μL的标准样品色谱图
(续表2)
2.2.5烟叶中氨基酸的定量分析
根据各样品中各氨基酸的峰面积,代入各种氨基酸的线性回归方程,得出衍生样品的各种氨基酸浓度X,再根据各种氨基酸的相对分子质量和样品质量,可得出样品中氨基酸含量[3-4]Z = 0.5XM/m,式中M为各种氨基酸的相对分子质量,m为样品质量。
表3为白肋烟氨基酸测定结果。氨基酸总量包括天冬氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸、精氨酸、苏氨酸、丙氨酸、脯氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸等的总量,其中脯氨酸及氨基酸总量是本项目分析重点。从分析结果来看,脯氨酸及总氨基酸量随着烘焙温度的提高,脯氨酸及氨基酸总量逐步降低,其原因与氨基酸参与了非酶棕色化反应有关。
表3 白肋烟氨基酸测定结果
表4 不同温度下白肋烟氨基酸总量的变化
为考察不同烘焙条件对白肋烟脯氨酸的影响,对白肋烟脯氨酸进行了进一步分析,结果见表3和表4。由表3和表4可知,随着烘焙温度的升高,白肋烟中脯氨酸含量逐渐降低; 在烘焙温度相同时,随着空气含湿量的增加及终端水分的降低,脯氨酸的含量呈现出下降趋势,其原因是因为随着加工强度的提高,大部分脯氨酸参与美拉德反应生成脯氨酸 Amadori化合物而导致其含量下降。
由表4可知,白肋烟处理过程中,随着温度的升高,氨基酸总量逐步降低,这种降低与氨基酸参与了非酶棕色化反应有关。但总体而言,即使在140 ℃处理条件下,仍然有一大部分的氨基酸保留,没有参与反应。
白肋烟游离氨基酸中脯氨酸随着加工强度的增加含量呈下降趋势,烘焙温度越高,脯氨酸的含量下强趋势越明显; 随着终端水分的下降,烘烤时间的增长,脯氨酸含量也逐渐下降,空气含湿量对脯氨酸的影响与终端水分相同。随着烘焙温度的增加,游离氨基酸总量逐渐下降。其原因是氨基酸参与合成amadori化合物。
[1] 闫克玉,赵铭钦. 烟草原料学[M]. 北京:科学出版社,2008:51-53.
[2] 堵劲松,王宏生,王兵. 温湿度对白肋烟处理质量的影响[J]. 烟草科技,2001(9):1-5.
[3] 陈建军. 白肋烟烘焙关键工艺参数设置与加工质量[J]. 烟草科技,2007(6):12-15.
[4] 陶冶,岳先领,安毅,等. 人参皂甙在卷烟中的应用[J]. 湖南文理学院学报(自然科学版),2015,27(3):84-88.
[5] 徐丽霞,安毅,关体青,等. 不同烘焙条件下白肋烟感官质量与化学成分相关分析[J]. 郑州轻工业学院学报,2012 (5):46-54.
[6] 翟先中,徐迎波,丁乃红,等. 低次烟叶的烘焙技术研究[J]. 湖南文理学院学报(自然科学版),2014,26(1):89-94.
[7] 王瑞新. 烟草化学[M]. 北京:中国农业出版社,2003:104-143.
[8] YC/T156—2001,卷烟总粒相物中烟碱的测定 气相色谱法[S].
[9] 李庆华,杨艳萍,范多青. 不同处理条件对白肋烟化学成分及感官质量的影响[J]. 云南烟草,1999(3):47-49.
[10] 陈子勇,朱巍,黄龙,等. 白肋烟处理前后化学成分的变化及其处理工艺优化研究[J]. 湖北农业科学,2010,49(3):663-668.
[11] 周俊. 开发低焦油淡味混合型卷烟的几点技术性探索[J]. 广西烟草,1999(3):32-33.
(责任编校:刘刚毅)
Effect of different baking conditions on the amino acids of white rib tobacco
Li Hui,Zhang Mingwen,Yue Xianling,Huang Guosan,Zhang Weiyuan
(Technology Development Center ,Heilongjiang Tobacco Industrial Co Ltd,Harbin 150001,China)
The effects of amino acids on the white rib tobacco were studied under different baking conditions,and the change rules were obtained,which provided the basis for improving the intrinsic quality of the mixed type cigarette. The results of the study show that:With increasing of the processing intensity,proline content in burley tobacco showed a downward trend. With elevated torrefaction temperature,the content of proline downward trend is obvious. With decline of the terminal water,baking time of growth,proline content by decrease gradually,and air humidity effect is the same on the amount of proline and terminal moisture; With increasing the baking temperature and the total content of free amino acid decreased gradually,the reason is amino acid involved in the synthesis of the Amadori compounds.
baking conditions; burley tobacco; amino acid
TS 44
1672-6146(2016)02-0083-04
10.3969/j.issn.1672-6146.2016.02.019
李辉,429027103@qq.com; 岳先领,78649504@qq.com。
2016-03-03