一种用于烟草中痕量糯米香特征关键香气化合物的鉴定方法技术

本发明专利技术涉及用于烟草中痕量糯米香特征关键香气化合物的鉴定方法，以具有典型糯米香韵特色的烤烟烟叶为研究试材，首先通过感官导向的GCO技术定位到烟叶中糯米香关键气味组分，通过色谱信息和气味信息对其初步定性的基础上，利用多维色谱

【技术实现步骤摘要】
一种用于烟草中痕量糯米香特征关键香气化合物的鉴定方法


[0001]本申请涉及烟草香气分析鉴定领域，具体涉及一种采用GCO技术以及多维色谱
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高分辨质谱联用技术鉴定烟草中痕量、具有糯米香特征的关键香气组分的方法。

技术介绍

[0002]烟草作为一种吸食性叶用经济作物，香气是衡量其吸食品质和可用性的重要因素，因此香气质量是烟叶质量的核心内容。我国烟叶的香气质量与国外的差距主要表现在香气量不足，浓度不够等方面。另外，随着低焦油卷烟产品市场的逐渐增加，降焦保香成为卷烟生产的追求和目标。因此，生产高香气特色烟叶作为中式卷烟的核心原料成了弥补卷烟降焦后香气不足的关键。解析烟叶风格物质基础，挖掘高香气质量烟叶材料的化学评价指标是助力育种工作者精准高效地筛选优质调香烤烟品种资源的重要途径。
[0003]烟草香气，主要指烟草直接散发或燃烧时产生的令人愉快的气味，它是决定烟叶吸食品质优劣的重要因素，香气品质是衡量卷烟质量品质最关键的指标之一，而香韵作为香气的重要特征，赋予了卷烟很高的感官价值。多年来研究人员对卷烟的香韵进行了大量研究，已发现了奶酪香、果香、坚果香、爆米花香、干草香、玫瑰香、泥土香、焦糖香、木香、花香、松针香、烤香、薄荷香、面包香、药草香、香兰素样甜香等丰富的香韵，近年来，烤烟中一种名为“糯米香”的独特香韵越来越受到广大消费者的青睐。但目前尚无研究清楚地指出烤烟中“糯米香”这一香韵的重要特征物质及其在烤烟中的生成、转化机理，因此，糯米香香韵物质基础不明成为了限制烤烟糯米香香韵品质客观准确评价方法开发和糯米香韵品质精准调控的技术瓶颈。
[0004]燃吸过程中烟叶原有香气成分的物理挥发迁移和烟叶中非挥发性前体物质的热化学转化是塑造主流烟气风格类型和香韵特色的重要途径。前者是卷烟加香实践的重要理论遵循，相比非挥发物的化学转化，烟叶所具有的天然香味物质对烟气香型风格类型塑造的作用更可知可控，更直接有效，因此，众多烟叶挥发物中关键香气物质构成的解析研究对于指导高香气烟叶品种培育和烟草产品风格校正实践均有重要的理论指导和数据支撑作用。
[0005]现有烟叶香气的相关研究多为基于GC
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MS分析的烟叶中挥发物质定性定量分析，且报道中的致香物质清单多划分为叶绿素降解物、类胡萝卜素降解物、西柏烷降解物、苯丙氨酸降解物、美拉德反应产物五大类。这些化合物的选取，是基于它们确实是存在于烟叶中的挥发性组分，且在特定提取条件下其含量高于仪器检测限。然而，所有这些被列为“致香物质”的挥发性化合物是否均具有香气贡献，需要进一步验证。另外，烤烟为天然复杂基质的典型代表，很多关键香气组分往往是低阈值的痕量和超痕量组分，因此，在烟叶中存在普通分离检测手段能够检出的常量关键香气组分外，是否存在被其他不具有香气贡献掩盖常规检测手段中未被检出却非常关键的香气组分？该问题也需要进一步证实和解答。痕量关键香气物质未得以充分挖掘可能是很多基于目前已知烟叶挥发性致香物质清单开展不同香型烟叶风格差异物质基础研究未能得出明确差异标志物的关键原因。因此，亟需基于感
官导向的现代分子感官科学技术和多维色谱
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高分辨技术对复杂烤烟基质中的关键糯米香特征组分进行筛选鉴定。

技术实现思路

[0006]本申请的专利技术目的是：以经过专业卷烟感官质量评吸委员会鉴定过的具有典型糯米香韵特色的烤烟烟叶为研究试材，以解析烤烟糯米香特征的关键物质基础为目标，再利用感官组学结合色谱技术获取定位筛选到具有典型糯米香特征气味区域，但该关键香气组分非常痕量，通过常规GC
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MS分析无法获取其质谱信息，依据气味信息和色谱信息只能对其进行初步定性，难以对其精确定性的情况下，进一步利用多维色谱
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高分辨质谱技术，首先通过分析标准品获取该靶向目标化合物的高准确度、高分辨质谱图，通过高分辨提取离子色谱图，依据标准品一维和二维出峰时间、高分辨特征离子有无及特征离子丰度比等信息，成功在烟叶中检出糯米香特征成分信号响应，并将该痕量、高效的糯米香特征组分准确鉴定为2
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乙酰基
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吡咯啉。糯米香特征关键未知组分的定性解决了“因缺少明确靶向分子，很难实现烟草
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糯米香
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特征香气品质客观评价和精准调控”的技术难题。
[0007]为实现上述专利技术目的，解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于烟草中糯米香特征痕量香气化合物的鉴定方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
[0008]以具有典型糯米香韵特色的烤烟为原料，烟叶样品去除主脉后，剪成细片状，置于烘箱中30℃下进行干燥处理，直至可用手指捻碎，研磨后过40目筛，进行挥发性物质的顶空固相微萃取(HS
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SPME
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arrow)提取，利用能够提供挥发物气味属性、气味强度信息和质谱信息的气相色谱
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嗅觉检测技术
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质谱联用技术(GC
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O
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MS)，结合至少两根极性不同的色谱柱，对HS
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SPME
‑
arrow提取到的烟叶中的挥发性混合物中的糯米香特征香气贡献组分进行筛选定位，同时获取糯米香特征香气化合物的气味强度、检测频率、稀释因子和线性保留指数等色谱信息。糯米香特征香气化合物的定性可分两种情况：1)对于在GC
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MS上有质谱信号响应的常量糯米香贡献组分，通过比对该组分在DB5和DBWAX上的保留指数，气味属性、质谱信息和数据库以及标准品的响应信息对其进行准确定性；2)对于在GC
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MS没有质谱信号响应的痕量糯米香贡献组分，通过比对数据库中该组分的双柱保留指数和气味属性信息，对其进行初步定性，购买标准品，然后将样品和标准品分别进行全二维气相色谱
‑
四级杆飞行时间串联质谱(GC*GC
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QTOF)分析，通过比对标准品和样品中目标物的一维和二维出峰时间(1D Rt和2D Rt)、高分辨质谱图信息小数点后4位，即样品中目标物精确质量数的特征离子的有无、精确度以及高分辨特征离子碎片的相对丰度等信息对痕量糯米香特征香气组分进行精确定性。本研究案例中检出的糯米香特征组分为上述第2)类情况，通过上述技术方法，最终将烤烟中痕量糯米香特征组分精确鉴定为2
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乙酰基
‑1‑
吡咯啉。
[0009]进一步的，所述烤烟样品为已经过专业卷烟感官质量评吸委员会鉴定过的具有典型糯米香韵特色的烤烟烟叶。
[0010]进一步的，所述HS
‑
SPME
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arrow提取方法为：准确称取烟末0.5g，置于20mL配有聚四氟乙烯垫密封盖的顶空瓶中，密封后置于40℃的固相微萃取加热台上平衡30min；将老化后的萃取头插入顶空瓶中，顶空采样30min后立即插入气相色谱仪进样口，在250℃下解吸10min。
[0011]进一步的，所述GCO筛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于烟草中痕量糯米香特征关键香气化合物的鉴定方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：以具有典型糯米香韵特色的烤烟为原料，烟叶样品去除主脉后，剪成细片状，置于烘箱中30℃下进行干燥处理，直至可用手指捻碎，研磨后过40目筛，利用顶空固相微萃取(HS
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SPME
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arrow)技术对挥发性物质进行无损提取，在此基础上，以感官为导向，利用能够提供挥发物气味属性、气味强度信息和质谱信息的气相色谱
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嗅觉检测技术
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质谱联用技术(GC
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O
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MS)，结合至少两根极性不同的色谱柱，对HS
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SPME
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arrow提取到的烟叶中的挥发性混合物中的糯米香特征香气贡献组分进行筛选定位，同时获取糯米香特征香气化合物的气味强度、检测频率、稀释因子和线性保留指数色谱信息；1)对于在GC
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MS上有质谱信号响应的常量糯米香贡献组分，通过比对该组分在DB5和DBWAX上的保留指数，气味属性、质谱信息和数据库以及标准品的响应信息对其进行准确定性；2)对于在GC
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MS没有质谱信号响应的痕量糯米香贡献组分，通过比对数据库中该组分的双柱保留指数和气味属性信息，对其进行初步定性，购买标准品，然后将样品和标准品分别进行全二维气相色谱
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四级杆飞行时间串联质谱(GC*GC
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QTOF)分析，通过比对标准品和样品中目标物的一维和二维出峰时间、高分辨质谱图信息小数点后4位，即样品中目标物精确质量数的特征离子的有无、精确度以及高分辨特征离子碎片的相对丰度等信息对痕量糯米香特征香气组分进行精确定性，最终将烤烟中痕量糯米香特征组分精确鉴定为2
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乙酰基
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吡咯啉。2.如权利要求1所述的一种用于烟草中痕量糯米香特征关键香气化合物的鉴定方法，其特征在于，所述烤烟样品为已经过专业卷烟感官质量评吸委员会鉴定过的具有典型糯米香韵特色的烤烟烟叶。3.如权利要求1所述的一种用于烟草中痕量糯米香特征关键香气化合物的鉴定方法，其特征在于，所述HS
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SPME
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arrow提取方法为：准确称取烟末0.5g，置于20mL配有聚四氟乙烯垫密封盖的顶空瓶...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞雪莉，孔凡玉，李舒畅，孙惠青，曹建敏，李静，
申请(专利权)人：中国农业科学院烟草研究所中国烟草总公司青州烟草研究所，
类型：发明
国别省市：