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茶叶香味成分、茶多酚提取及在新型卷烟滤棒中的应用研究

马宇平  
【摘要】: 以清茶为原料,采用超临界CO2萃取茶叶中香味成分,对提取过香气的茶渣中茶多酚提取技术方法进行了优化,获得了最佳的提取工艺方法和工艺参数,对提取得到的茶多酚的抗氧化性及协同抗氧化性进行了系统试验;将从茶叶中提取的香味物质(10%)和茶多酚及其协同抗氧化剂(15%)溶于三醋酸甘油酯(75%),代替三醋酸甘油酯作为增塑剂,制成含有茶叶香气提取物及茶多酚的新型滤棒,并将其应用于金许昌(黄软)卷烟,通过对照实验,对实验卷烟烟气中主要致香成分、TMP、烟碱、自由基、烟草特有亚硝胺及稠环芳烃进行了分析和测定,最后通过感官评吸,确定了新型滤棒对卷烟烟气的具体作用。研究得到的主要实验结果如下: 1.采用超临界CO2萃取茶叶香味成分的最佳工艺条件为:压力35MPa,温度40℃,时间5小时,夹带剂300%。萃取产率达到6.15%。采用GC-MS法对比分析了三种茶叶的主要成分,其中从信阳毛尖中共鉴定出24种香味成分,占总峰面积的51.35%以上,其中醇类占36.22%,酮类占2.32%,醛类占6.10%,酯类占0.53%,吡啶类占1.86%;湖南毛尖共鉴定出15种香味成分,占总峰面积的25.42%以上,其中醇类占18.03%,醛类占4.52%,酸类占1.52%;碧螺春共鉴定出12种香味成分,占总峰面积的67.44%以上,其中醇类占9.01%,酮类占1.36%,酯类占30.17%,酚类占1.70%。这些清茶都含有一些共同具有代表性的清香香气成分,也含有一些不同的非清香香气成分,各种香气成分组合方式形成茶叶不同的特殊香味,因此每种茶叶都有其独特的香气特征。 2.以索氏提取法从茶叶中提取茶多酚的最佳工艺为:以乙醇作为溶剂,乙醇浓度为80%,提取回流时间为6h,提取效果最佳,精品茶多酚收率为7.20%,含量为78%。 3.以离子沉淀法从100g茶末中提取茶多酚的最佳工艺条件为:沉淀剂氯化铝用量为15g,沉淀转化剂40%硫酸溶液用量为4mL,pH值为5.5~6,沉淀时间为1h以及沉淀时温度为25℃;此时茶多酚的收率为11.1%,纯度在99.5%以上。 4.通过对索氏提取法和离子沉淀法提取茶叶中的茶多酚进行比较,结果表明离子沉淀法有着明显的优势,使用该法得到产品收率和纯度高均比前者高得多。 5.茶多酚的单独抗氧化性研究结果表明,茶多酚具有相当强的抗氧化性能,而且在一定的范围内,茶多酚的量越大对氧化的抑制作用越明显;与柠檬酸和EDTA协同抗氧化研究结果表明,柠檬酸和EDTA的加入改变了体系的pH值,螯合了油脂中的金属离子,增强了茶多酚的抗氧化性,其中在每100g油脂中加入2mL0.018g/mL茶多酚乙醇溶液、3mL0.04g/mL EDTA溶液和2mL0.05g/mL柠檬酸溶液时效果最佳;与Vc和VE协同抗氧化研究结果表明抗氧化作用强弱顺序为:茶多酚VcVE,茶多酚+Vc茶多酚+VE;后者协同抗氧化效果欠佳。 6.将从茶叶中提取得到的香味物质和茶多酚溶于三醋酸甘油酯,代替三醋酸甘油酯作为增塑剂,在生产滤棒时直接喷洒致丝束上,制成含有活性成分的新型滤棒,结果表明:(1)新型滤棒中茶多酚货架期为100d。(2) GC-MS定量分析表明烟气中重要的致香成分中2-甲基吡啶、糠醛、5-甲基糠醛、苯乙酮以及茄酮的含量分别提高了27.2%、74.1%、32.9%、71.4%和14.6%,柠檬烯和苯甲醛的含量变化不大;烟气中有害物质2,4-二甲基苯酚和2,3-二甲基苯酚的含量分别降低了24.0%和13.9%,邻甲酚变化甚微。从定性分析结果可以看出2-甲基-2-环戊烯酮、十六酸以及2,5-二甲基吡啶等有利于卷烟烟气的成分含量有所增加,但3-甲基吡啶、苧、螺岩草兰酮、愈创木酚和巨豆三烯酮等的含量有所降低;苯酚、间-乙苯酚、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、甲基芴及植醇等有害或不利于烟气吸味的物质也减少。(3)含有活性物质的新型滤棒与实验滤棒卷烟相比,TPM含量下降2.1%,烟碱含量下降19.2%,气相自由基相对浓度下降30.5%,粒相自由基相对浓度下降16.5%,四种烟草特有亚硝胺N-亚硝基降烟碱(NNN)、N-亚硝基新烟碱(NAT)、N-亚硝基假木贼碱(NAB)以及4-(N-甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)的减少率分别为16.9%、15.1%、26.0%、11.4%,B[a]A、Chrysene和B[a]P分别减少了7.2%、6.3%和9.1%。(4)评吸结果表明,含有活性物质的新型滤棒对烟气各个指标的改善相当明显,使香气量增加,香气质变细腻,刺激性和杂气均减小,余味变舒适、干净,此外茶叶的生津感得到了体现。综上所述,由茶叶香味提取物和茶多酚制成的新型滤棒对于改善卷烟吸食品质,降低卷烟焦油和烟碱,清除自由基,减少烟草特有亚硝胺以及其他有害成分都有着相当显著的效果。


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