收藏本站
收藏 | 论文排版

废次烟末中烟草香味物质提取、应用及生物活性

张献忠  
【摘要】:我国的烟草种植面积和产量均居世界首位,烟草种植与生产在国民经济中发挥着重要的作用。每年在烟草的采收和生产过程中会产生约25%的废次烟末等下脚料不能使用,多被当做垃圾处理,给环境带来污染的同时也造成自然资源的极大浪费。随着“吸烟与健康”问题得到人们的广泛关注,降低卷烟中的焦油含量势在必行,如何在降低焦油含量的同时做到不削弱香味,不破坏香气风格,并且使卷烟达到较好的稳定性成为烟草工业的难题之一。废次烟末中含有丰富的烟草香味物质及其它生物活性物质,如生物碱、茄尼醇、蛋白质、氨基酸和糖类等,因此,从废次烟末中分离烟草香味物质及活性物质并研究其生物活性,不仅是废弃资源的再利用,还可以提高烟草附加值,也可以为将来的烟草行业转型提供理论基础。 本文以烟草生产过程中产生的废次烟末为研究对象,分析了其中的香气成分组成并建立烟草精油提取方法,进而研究了烟草精油在卷烟中的应用及体外生物活性:同时研究了废次烟末中烟草多酚的提取、分离和纯化工艺,进而鉴定其主要成分和体外生物活性,主要研究结果如下: 1.研究了废次烟末中的香气成分。采用水蒸汽蒸馏法和同时蒸馏萃取法对废次烟末中香气成分进行萃取和GC-MS分析后得知,废次烟末中含有茄酮、大马酮、香叶基丙酮、巨豆三烯酮、β-紫罗兰酮、苯甲醛、苯甲醇、藏红花醛、二氢猕猴桃内酯等烟草中的关键致香成分,说明废次烟末中含有大量的烟草重要致香成分,可以作为烟草香精的来源。其中废次烟末中香气成分经水蒸汽蒸馏提取共鉴定出55种烟草香气成分,占总香气成分含量的81.97%;经同时蒸馏萃取法(SDE)萃取(分别选择乙酸乙酯、乙醚和二氯甲烷作为萃取溶剂)后共鉴定出72种烟草香气成分。两种方法提取所得烟草香味物质中,含量最大的成分均为新植二烯和烟碱。 2.研究并建立溶剂提取联合水蒸汽蒸馏(SE-SD)制备烟草精油的方法。经响应面试验优化后的SE-SD最佳提取参数为:样品粒度40目、提取温度41℃、液料比6.27mL/g、提取时间5h、提取次数3次。在此优化后的工艺参数下,通过二次回归模型方程预计烟草香味物质提取率为3.44%。在最佳提取条件下进行验证试验,结果显示烟草香味物质提取率为3.38±0.03%,与预测值差异不显著(p0.05),说明研究所得到的预测模型稳定可靠。 3.研究并建立短程分子蒸馏制备烟草精油方法。结合分子蒸馏设备对进样品的特殊要求,通过溶剂选择试验确定了石油醚(沸程30-60℃)为烟草浸膏的最佳提取溶剂。以烟草石油醚浸膏为原料,通过单因素试验初步确定了分子蒸馏制备烟草精油的最佳条件为:系统真空度0.1mbar,刮膜转速400r/min,样品流速2.5mL/min,蒸馏温度为90℃。在此条件下,烟草精油的得率为6.38%。 4.研究了烟草提取物在卷烟加香中的应用。将不同提取方法制备的烟草精油及烟草提取物添加到卷烟中进行感官评吸,结果显示,SE-SD法和分子蒸馏法制备的烟草精油均能够使烟草本香明显增强,香韵表现良好,香气丰富性和香气量增加,香气质良好,烟气劲头适中,口感舒适,余味舒适。表明该这两种方法所制备的烟草精油可以作为烟用香精应用于实际卷烟生产中。 5.研究了烟草精油及提取物的体外抗氧化活性和抗菌活性。通过采用DPPH自由清除能力、清除羟基自由基能力、清除超氧阴离子能力等7种体外抗氧化活性评价体系对测试样品进行抗氧化活性的评价,结果显示,烟草精油及提取物均具有一定的抗氧化活性,且在不同的评价体系中,各测试样品的抗氧化能力稍有不同。在清除超氧阴离子能力测定中,水提取物TE-3表现出较强的清除能力,高于BHA;在p-胡萝卜素-亚油酸体系中,乙酸乙酯提取物TE-2和烟草精油的抗氧化能力均强于BHA。通过生物活性物质追踪实验得知,烟草提取物中抗氧化活性物质基础为多酚。抑菌实验的结果表明,不同烟草提取物均具有一定的抗菌活性,其中SE-SD法所制备精油TEO-1的抗菌活性最强,且具有广谱性。 6.研究了烟草多酚超声波辅助提取及大孔树脂纯化。采用旋转聚焦超声波辅助提取进行废次烟末中烟草多酚的提取,并通过正交实验优化烟草多酚粗提物提取工艺。最佳提取工艺参数为:乙醇体积分数为55%,料液比为1:25,提取温度为50℃,提取时间为20min,超声波功率为90W,提取次数为3次,在最佳条件下,烟草多酚的提取率可达65.91mg CAE/g。筛选出D101型大孔树脂对废次烟末中烟草多酚物质具有良好的富集作用,在实验条件下其吸附过程符合Freundlich拟合方程,适用于废次烟末中多酚物质的初步纯化;在实验条件下,D101大孔树脂对废次烟末中多酚的最佳纯化工艺为:烟草多酚提取液浓度为2.5mg/mL,pH值为4.0,上样液流速为2mL/min,洗脱液为80%乙醇溶液,洗脱液流速为2mL/min。在此条件下,烟草多酚的动态吸附回收率可达70.37%,且洗脱曲线峰形好,无明显拖尾现象。通过RP-HPLC分析,得出D101大孔树脂纯化后的烟草多酚的主要成分为绿原酸、莨菪亭、芸香苷、和槲皮素,分别占烟草多酚总量的6.2±0.015%、0.8±0.002%、11.4±0.055%和1.08±0.023%,占纯化后烟草多酚总量的20%左右。 7.研究了纯化后烟草多酚的体外抗氧化活性和抑菌活性。通过清除DPPH自由基能力法、p-胡萝卜素-亚油酸体系和总还原力测定法对烟草多酚进行体外抗氧化活性测定,结果显示烟草多酚的抗氧化活性显著强于BHA;抑菌活性测定也表明烟草多酚具有良好的抑菌活性,且具广谱性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张赞平,候小改,孟丽;三种烟草属植物的核型分析[J];植物学通报;1997年S1期
2 王伯毅;李莲芬;;烟草的起源与演化[J];烟草科技;1981年02期
3 徐式文;;金叶飘香话名烟[J];今日种业;1982年01期
4 刘春清;食品香味物质自相关拓扑指数与理化性质的定量关系[J];食品与机械;2002年01期
5 王方,王树生;葡萄酒中的香味物质的来源[J];中外葡萄与葡萄酒;2005年05期
6 陈立新;唐桂芳;;利用GC/MS联用技术对两个牌号卷烟中香味物质的对比分析[J];广西烟草;2006年03期
7 ;包括线虫和真菌病源的烟草复合病害[J];烟草科技;1975年01期
8 景延秋,宫长荣,张月华,刘晓萍,李炎强;烟草香味物质分析研究进展[J];中国烟草科学;2005年02期
9 王憬;;添加酒花与不添加酒花麦汁在煮沸阶段关键香味物质的变化[J];啤酒科技;2005年03期
10 陈清;刘巍;钟科军;;基于烟草中致香成分的人工神经网络分类模型[J];湖南大学学报(自然科学版);2006年02期
11 庄名扬;;中国白酒香味物质形成机理及酿酒工艺的调控[J];四川食品与发酵;2007年02期
12 庄名扬;;浓香型白酒蒸馏尾水中香味物质的分离与应用[J];酿酒科技;2008年06期
13 虞慧玲;;南香果果汁和果酒的香气比较分析[J];安徽农业科学;2009年26期
14 翁鸿珍;池永红;;奶酒中酵母菌的分离与筛选[J];中国酿造;2010年04期
15 高玉李;辛秀兰;;树莓香味挥发物及功能物质的研究进展[J];食品研究与开发;2010年11期
16 吴鸣,赵明月,谢剑平,赵晓东,王昇,谢复炜;生长、采收、调制过程中白肋烟重要香味成分的变化[J];烟草科技;2002年09期
17 ;香料的标准化管理与发展趋势[J];国内外香化信息;2002年01期
18 彭黔荣;杨敏;石炎福;刘钟祥;;烟草香味物质的样品前处理和分析方法研究进展[J];香料香精化妆品;2003年05期
19 景延秋;宫长荣;高玉珍;刘瑛;王卫峰;屈晓然;;烟草香味物质及其形成的前体物质研究进展[J];湛江海洋大学学报;2006年01期
20 吴春山;从烟末中提取果胶[J];中国资源综合利用;2000年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 易建华;吕芬;杨焕文;;烟草中烟碱形成及影响因素[A];云南省作物学会2000—2003年优秀论文选集[C];2004年
2 杨洪;;烟草工业企业职业安全卫生之我见[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(下)[C];2003年
3 郭元庆;周强;;烟末压块机的创新设计[A];云南省烟草学会2003年学术年会优秀论文集[C];2003年
4 李义强;李成富;许立峰;孙惠青;郑晓;徐金丽;;我国部分烟叶产区土壤和烟叶重金属现状及相关性研究[A];中国烟草学会2006年学术年会论文集[C];2007年
5 柴家荣;黄学跃;雷丽萍;李新华;;晾制后烘焙处理对白肋烟香味物及吸味品质的影响[A];中国烟草学会2006年学术年会论文集[C];2007年
6 焉红林;杨福生;刘文葵;李敏;申焘;;解决梗丝膨化系统自燃起火问题[A];中国烟草学会2004年学术年会论文集[C];2004年
7 廖惠云;甘学文;陈晶波;吴佳;;卷烟加料工序中香味成分变化的应用研究[A];中国烟草学会2005年论文集[C];2005年
8 廖惠云;甘学文;陈晶波;吴佳;;卷烟加料工序中香味成分变化的应用研究[A];中国烟草学会第五届理事会第二次会议暨2005年学术年会论文集[C];2005年
9 杜国涛;余建波;何林;;烟田茎叶喷雾除草剂的筛选及最佳配比测定[A];植保科技创新与病虫防控专业化——中国植物保护学会2011年学术年会论文集[C];2011年
10 刘维绢;卫青;师建全;陈剑明;;国内外部分造纸法烟草薄片有机酸及香味物质的分析比较[A];云南省烟草学会2003年学术年会优秀论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张献忠;废次烟末中烟草香味物质提取、应用及生物活性[D];浙江大学;2013年
2 叶协锋;河南省烟草种植生态适宜性区划研究[D];西北农林科技大学;2011年
3 陈美霞;杏果实风味物质的组成及其遗传特性的研究[D];山东农业大学;2005年
4 景延秋;不同种植、调制条件对白肋烟重要香味成分的影响[D];河南农业大学;2006年
5 汪敏;RNAi介导的pds基因沉默及其对光合作用的影响[D];天津大学;2010年
6 马燕芬;果味奶生产技术及果味物质在牛体内代谢机制的初步研究[D];内蒙古农业大学;2009年
7 安佰义;烟草尼古丁去甲基化酶的结构和功能研究[D];吉林大学;2011年
8 冯涛;新疆野苹果(Malus sieversii(Ledeb.)Roem.)部分表型性状遗传多样性研究[D];山东农业大学;2007年
9 孙淑霞;川香29水稻香味基因定位、分子标记辅助育种和基因表达分析[D];四川农业大学;2007年
10 陈明亮;人工miRNA干扰共转化法获得无筛选标记转基因香稻[D];中国农业科学院;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡鹏翔;不同施用钾肥烟草中挥发油成分变化研究[D];郑州大学;2012年
2 谭海文;广西烟草真菌性病害调查[D];广西大学;2012年
3 李苇苇;烟草中几类致香物质的色谱—质谱联用分析研究[D];中南大学;2010年
4 柳均;烟草残体腐解物化感作用的研究[D];湖南农业大学;2010年
5 吴文祥;烟草自毒物质及其对根际土壤微生物影响的研究[D];福建农林大学;2010年
6 贾玉;烟草炭疽病菌的分子检测与烟草品种抗病性研究[D];山东农业大学;2012年
7 焦俊娜;烟草甲基化模式的MSAP分析和甲基化相关基因的克隆[D];四川农业大学;2011年
8 郑洪波;烟草弯孢炭疽病的鉴定及防治技术研究[D];山东农业大学;2011年
9 刘俊锋;烟草不同品种(系)复合感染TMV、CMV的生理生化反应[D];华中农业大学;2012年
10 张鹏远;云南大理地区不同地域环境下烟草基因组甲基化的MSAP分析[D];云南大学;2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1  吴名;堵疏并重 整顿烟丝烟末市场[N];经理日报;2003年
2 川文;沱牌生态酿酒结硕果[N];中国现代企业报;2007年
3 周涛;设“陷阱”取证有悖法治原则[N];中国质量报;2003年
4 ;烟草品牌的N种活法[N];中国质量报;2004年
5 翟紫旺;香烟为何不标保质期?[N];市场报;2003年
6 闻南;五粮液的“陈氏秘方”[N];中国经济时报;2007年
7 陈怡星;真假名牌卷烟[N];卫生与生活报;2006年
8 中国检验检疫REACH解决中心;玩具类企业如何应对欧盟REACH法规[N];中国国门时报;2008年
9 新文;“烟草”史话[N];经理日报;2003年
10 彭桂新;观念更新创品牌[N];厂长经理日报;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978