烟草和烟气的含水率对烟草加工及烟草产品的品质有着十分重要的意义。 首先, 在卷烟生产中添加保润剂可以改善烟草的物理性能, 增强其保润和吸湿能力[1],提升耐加工能力, 减少在生产过程中的造碎。 其次,可以改善卷烟感官品质[2]。 因此有关烟草保润成为了行业发展的一个重要课题。 本文主要结合国内外有关烟草保润所做的研究成果, 对烟用保润剂的发展做了回顾和展望。1保润剂的主要种类保润剂都含有亲水性的羟基、羧基等基团。 通过与水分子形成氢键减少水分的挥发或捕集空气中的水分, 从而保持含水率的相对稳定。 如图 1:图 1 部分保润剂结构1.1多元醇类是目 前常用的主要保润剂, 有甘油、丙二醇、木糖醇[3]、山梨醇、NCS[4]等。 通过羟基与水分子形成氢键吸水。 甘油和丙二醇[5]是最为常用的烟用保润剂,通常用来维持卷烟在储藏期间的含水率的稳定性, 也是一类很好的香味成分载体。 但甘油是卷烟侧流烟气中丙烯醛和甲醛的主要来源, 因而其作为保润剂在工业上得到了限制。1.2许多植物提取物含有天然的保湿因子, 如 PDS。 PDS 是提取天然植物中的吡咯烷酮羧酸类组分, 再采用优化复配技术合成的含多种天然保湿因子的新型保润剂, 阮晓明[6]等通过将PDS与甘油和丙二醇加入烟丝中的对比实验发现PDS的保润和防潮效果优于甘油和丙二醇。 美国菲莫公司的 Carmines[7]将甘草提取物按照 1-4%的比例加入到烟丝中不仅改善烟丝的保湿能力, 也使烟气变得更为柔和。1.3王明锋[8]等将苹果和枸杞经过一系列加工后得到了一种富含氨基酸的多糖类的新型保润剂 BR-22。 魔芋葡甘聚糖 (KGM)是由葡萄糖和甘露糖以β-1、4糖苷键连接而成的杂多糖, 具有良好的吸水保湿性能[9]。 程艳[10, 11]等将魔芋葡甘聚糖与丙烯酸 (钠)接枝改性得到合成产物 KSAP (konjac superabsorbent polymer),红外光谱和扫描电镜的结构分析表明 KSAP 为富含-OH 和-COO-亲水基团的多网格物理结构的高分子材料,通过与丙二醇、甘油的对照试验证明了 KSAP 的保湿性能和在卷烟中的保润效果均优于丙二醇和甘油。陈建军[12]等将从植物中提取的一种白色到淡黄色的天然戊聚糖 (CBH)添加到烟丝中, 在不同的温度和湿度下的保润效果进行了实验研究,得到了很好的保湿效果。1.4淀粉是一类多糖类的物质香烟里是否含有保湿剂, 是天然的高分子化合物, 其本身不是烟草的有益成分, 但是将淀粉进行改性处理后, 如引入强亲水性基团-OH, -COOH 等, 可以大幅提高吸水保湿能力。 伍锦鸣[13]等通过化学反应制备了羟甲基淀粉和氧化淀粉, 通过加入烟丝中含水量保留实验证明了该改性淀粉能够提高烟丝的平衡含水率。1.5烟草本身含有的糖类组分及加工过程中添加的单糖、二糖类物质本身在调节烟草产品品质的同时也起到了保润剂的作用[14]。2保润剂的分离与检测1963 年,Friedman[15]对当时六种主要香烟品牌的烟支用丙酮作为溶剂提取, 再减压蒸馏除去溶剂, 将残留物溶于甲醇中, 再色谱分离,借助气液色谱法分析了丙二醇、二甘醇、甘油。 Clem-ents[16]采用纤维素-碳柱色谱在甘油和丙二醇同时存在的情况下通过单一实验实现了两者的准确测定。Clarke[17]等利用 LC-MS/MS 联用技术对各种商业化烟草产品中的碳水化合物 (多糖)类进行了定量分析,该方法通过阴离子电喷雾与多重反应监测以及内标校正分析了鼻烟、嚼烟、雪茄以及卷烟中的碳水化合物香烟里是否含有保湿剂, 结果比离子色谱法更为精确, 选择性和专一性更强。Nagai[18]等高效液相色谱 (HPLC)与电喷雾电离 (ESI)串联质谱 (MS/MS)对果糖低聚糖和麦芽糖低聚糖进行了检测和定木糖醇山梨醇丙三醇 (甘油)2013 年4月第4期 (总第173 期)轻工科技LIGHT INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY食品与生物【作者简介】王华 (1982-),男,湖南娄底人,硕士研究生,助理工程师,主要从事烟草香味成分研究工作烟保润剂浅析王 华(广东中烟工业有限责任公司 技术中心,广东 广州 510385)【摘【关键词】【中图分类号】 TS452要】综述烟用保润剂的主要种类、分析方法以及其对卷烟品质的影响,对烟用保润剂的发展前景做了 展望。 保润剂;香烟;保湿性能;防潮性能【文献识别码】A【文章编号】2095-3518 (2013)04-05-025量。黄菲[19]等用高效液相色谱在Varian Metacarb 67C 色谱柱上以超纯水作为流动相等梯度洗脱, 对山梨醇、1,2-丙二醇和丙三醇进行色谱分离。 山梨醇、1,2-丙二醇和丙三醇的检测限 (S/N=3) 和 定量限 (S/N=10) 分别为 0.30μg/mL~0.57μg/mL 和 1.01μg/mL~1.89μg/mL。随着现代分析仪器和分析方法的不断发展, 对保润剂的检测手段不断增加,检测效率得到了很大的提升。3保润剂的添加对卷烟品质的影响J. E. De Souza[20]通过对烟气中烟碱和总焦油的分析指出保润剂的添加并不对卷烟烟气的粒相产生显著影响。 Gaworski[21]等往烟支中分别加入0%、4%、7%、10%的丙二醇, 通过对主流烟气的分析, 发现丙二醇添加量的增加会导致烟气中氧化丙烯的增加, 但总的浓度还是处于很低的水平。 而丙二醇的添加会降低一些烟气成分,如尼古丁的浓度。王明锋[22]等将BR-22新型多糖保润剂加入烟丝中,获得了较好的防潮和保润效果。 同时对 BR-22 的热裂解试验中发现在600 ℃ 和 900 ℃ 产生了大量致香成分,与烟草致香成分相近的醛酮类物质。易锦满[23]等以丙二醇和空白样品为对照, 对麦芽低聚糖醇、NCS、D-吡喃半乳糖醛酸等的保湿性能及其对烟丝的保润效果进行了实验对比, 并对加料卷烟进行了感官评吸, 结果表明除含氮量较高的壳聚糖衍生物对烟气有不良影响外, 其他的都无负面影响。4展望烟草产品的生产离不开保润剂, 因此开发出更多新型保润剂, 在烟气减害的同时增加烟草制品的特有韵味是烟草科研的一个主要研究领域。 如开发带有功能性的保润剂, ZhongshanZhang[24]从Enteromorpha linza 中提取出了一种多糖物质可以有效消除自由基并能增强T和 B淋巴细胞的增殖能力,可以作为一种健康和功能性食品添加剂, 而此类物质加入烟支中,有可能在保润的同时降低烟气的危害性。目 前商业化卷烟产品所用保润剂主要是通过氢键锁水, 对水分的保持能力有限, 如小分子的保润剂如甘油和丙二醇等有好的吸湿性能, 但是保湿性能较差, 在干燥的北方, 香烟开包后难以较长时间保持一定的含水率, 而在潮湿的南方则容易过度吸水, 均不利于烟草品质的保证。 所以开发出更具有环境适应性的保润剂是很有实用意义的。[1]刘立全.保润剂的研究与应用进展[J].上海烟业,1998,(1):10-13.[2]肖 文平,许增龙,陈冉.卷烟水分对吸味的影响试验研究[J].云南烟草,2002,(1):39-41.[3]Ann W. Newman. Sorbitol[J]. 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