毛多斌，李山，牟定榮，彭國崗，白曉莉，賈春曉，楊靖

1 鄭州輕工業(yè)學(xué)院煙草科學(xué)與工程學(xué)院 河南省鄭州市科學(xué)大道166號(hào) 450000；2 紅塔集團(tuán)技術(shù)中心,云南省玉溪市 653100

1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖的熱裂解分析研究

毛多斌1，李山1，牟定榮2，彭國崗2，白曉莉2，賈春曉1，楊靖1

1 鄭州輕工業(yè)學(xué)院煙草科學(xué)與工程學(xué)院 河南省鄭州市科學(xué)大道166號(hào) 450000；2 紅塔集團(tuán)技術(shù)中心,云南省玉溪市 653100

采用熱重-微分熱重技術(shù)研究了1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖的熱失重和裂解溫度，通過在線裂解氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分別分析研究了無氧和有氧條件下1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖在300℃、600℃、750℃和900℃四個(gè)溫度的熱裂解產(chǎn)物。研究結(jié)果表明1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖的裂解溫度為161.3℃，在700℃時(shí)失重達(dá)到90.50%。無氧和有氧條件下裂解產(chǎn)物的種類和數(shù)量隨著裂解溫度升高而增多，有氧條件下裂解產(chǎn)物總數(shù)稍多于無氧條件，但種類有明顯差異。 無氧裂解和有氧裂解產(chǎn)物主要為酮類、吡咯類、吡啶類、呋喃類、吡嗪類、吲哚類以及少量芳香族化合物。有氧熱裂解產(chǎn)物的香韻分析結(jié)果表明1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖裂解產(chǎn)物具有烘烤香、堅(jiān)果香、甜香、花香、奶香等香韻。

1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖；熱裂解；熱重分析；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用

迄今為止，關(guān)于煙草中存在的Amadori化合物熱裂解研究已有不少報(bào)道。Mills[1]，Britt[2]等通過裂解爐與氣質(zhì)聯(lián)用儀結(jié)合對(duì)不同溫度下1-L-脯氨酸-1-脫氧-D-果糖的熱裂解進(jìn)行了研究，分析了1-L-脯氨酸-1-脫氧-D-果糖的裂解及多環(huán)芳烴形成途徑。Despointes[3]，Yaylayan[4]和張敦鐵[5]等通過在線裂解氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對(duì)1-L -脯氨酸-1-脫氧-D-果糖在不同溫度下的熱裂解產(chǎn)物進(jìn)行了分析，闡述了1-L-脯氨酸-1-脫氧-D-果糖的初級(jí)裂解產(chǎn)物和次級(jí)裂解產(chǎn)物的形成機(jī)理以及裂解產(chǎn)物所具有的香氣成分。Keyhani和歐亞非等[6-7]采用在線熱裂解氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)分析了1-L-苯丙氨酸-1-脫氧-D-果糖在不同溫度下的熱裂解產(chǎn)物，闡述了1-L-苯丙氨酸-1-脫氧-D-果糖的裂解產(chǎn)物的種類以及部分裂解產(chǎn)物相對(duì)含量隨溫度變化的規(guī)律。Sara[8]和Coleman等[9]通過在線裂解氣質(zhì)聯(lián)用方法分別對(duì)1-L-甘氨酸-1-脫氧-D-果糖和1-L-天冬酰胺-1-脫氧-D-果糖進(jìn)行了熱裂解研究，闡述了pH值和裂解溫度對(duì)部分裂解產(chǎn)物的影響。毛多斌和蘆昶彤[10-11]等通過在線裂解和氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對(duì)1-L-亮氨酸-1-脫氧-D-果糖、1-L-異亮氨酸-1-脫氧-D-果糖、1-L-丙氨酸-1-脫氧-D-果糖在不同溫度下的裂解產(chǎn)物進(jìn)行了分析，通過熱重-差熱曲線研究了這三種Amadori化合物的熱失重特性，闡述了其對(duì)卷煙香氣所產(chǎn)生的積極影響。由此可見，Amadori化合物熱裂解仍是國內(nèi)外煙草化學(xué)研究的重要內(nèi)容，然而，關(guān)于1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖的熱裂解研究尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。

本文采用TG-DTG和在線裂解氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)對(duì)1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖進(jìn)行熱裂解研究，探明其熱裂解轉(zhuǎn)化特性，分析在不同裂解溫度、不同裂解氛圍（有氧和無氧）條件下裂解產(chǎn)物的變化，闡釋裂解轉(zhuǎn)化途徑及裂解產(chǎn)物的香氣特征，旨在為其在卷煙中的應(yīng)用提供參考。該研究有助于人們深入了解和正確評(píng)價(jià)該物質(zhì)在卷煙中的作用，對(duì)于指導(dǎo)卷煙配方和生產(chǎn)、提高卷煙品質(zhì)具有重要價(jià)值。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Diamond TG/DTG綜合熱分析儀（美國Perkin Elmer公司）；Agilent GC7890-MS59735型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Agilent公司）CDS 5200熱裂解儀（配備熱裂解專用石英管，美國CDS公司）；AB265-S型電子天平（瑞士METTLER公司）。

1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖（純度≥98%，鄭州奧利實(shí)業(yè)有限公司提供，其結(jié)構(gòu)已經(jīng)過IR，LC-MS和NMR表征）。所有風(fēng)味物質(zhì)對(duì)比參照物購于sigma或百靈威公司，且為市售最高純度商品。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法與條件

1.2.1 TG-DTG分析

首先稱取10 mg樣品，放置于高純氧化鋁坩堝中，然后將熱重分析儀控制溫度調(diào)整為20℃～700℃，以10℃/min的速率在氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下進(jìn)行升溫。在持續(xù)升溫的過程中氮?dú)獾牧魉贋?00 mL/min。

1.2.2 在線裂解氣質(zhì)聯(lián)用(Py-GC-MS)分析

裂解氛圍：無氧條件為氮?dú)?；有氧條件為10%氧氣和90%氮?dú)狻?/p>

稱取固體樣品0.40 mg，加入中空小石英管中，兩端塞入石英棉，將其置于熱裂解儀的裂解頭加熱絲中。

熱裂解條件：初始溫度為25℃，保持8 min，以1℃/min升溫到72℃；接著以5℃/min升至280℃，保持5 min，然后以20℃/s的速度分別升溫到300℃、600℃、750℃、900℃保持10s。最后在氦氣的氛圍中將裂解產(chǎn)物導(dǎo)入GC-MS進(jìn)行分析。

氣相色譜條件：DB-5MS型彈性石英毛細(xì)管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25μm）；進(jìn)樣口溫度：280℃，進(jìn)樣量：1μL；載氣選擇高純氦氣（純度99.9999%）；升溫程序：50℃保持2 min，然后以5℃/min升到280℃，保持20 min；分流比為25:1。

質(zhì)譜條件：電子轟擊離子源（EI），離子源溫度：230℃，電離能量70 ev，傳輸線溫度280℃，質(zhì)量掃描范圍30～550 amu。利用NIST11標(biāo)準(zhǔn)譜庫聯(lián)機(jī)定性檢索。

2 結(jié)果與討論

2.1 TG-DTG圖譜分析

TG-DTG分析結(jié)果如圖1。從圖1可以看到DTG曲線上在161.3℃有一個(gè)明顯的峰，在此溫度下樣品的失重速率達(dá)到最大。從TG曲線上可以看到，隨著溫度的升高，1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖有兩次明顯的失重過程，第一次失重過程發(fā)生在120℃-215℃，第二次失重過程發(fā)生在215℃-500℃，第一次過程中樣品失重由12.08%增加到54.97%，變化率達(dá)42.89%，第二次失重過程中樣品失重由54.97%增加到85.00%，變化為30.03%。失重溫度達(dá)700℃時(shí)，樣品總失重達(dá)到90.50%，綜合TG-DTG的曲線分析我們還可以看出這種化合物為沒有熔點(diǎn)的化合物，裂解溫度為161.3℃。

圖1 1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖TG-DTG分析Fig.1 TG-DTG analysis of 1-L-glutamic-1-deoxy-D-fructose

2.2 裂解產(chǎn)物分析

對(duì)1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖分別在300℃、600℃、750℃、900℃溫度下無氧和有氧熱裂解產(chǎn)物進(jìn)行鑒定，其中2-甲基吡嗪等23種化合物的結(jié)構(gòu)采用與標(biāo)準(zhǔn)品相對(duì)照的方法進(jìn)行鑒定，即在與裂解產(chǎn)物相同的實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)混合標(biāo)樣進(jìn)行GC-MS分析，通過對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)品的保留時(shí)間和質(zhì)譜圖，確定裂解產(chǎn)物中這些化合物的結(jié)構(gòu)；裂解產(chǎn)物中其他化合物的結(jié)構(gòu)鑒定采用檢索NIST 11質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫并結(jié)合人工解析的方法。各組分的相對(duì)含量采用峰面積歸一法測定。為了保證實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性，每個(gè)溫度平行測定3次并計(jì)算各組分相對(duì)含量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，得到其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.52%～4.98%。結(jié)果表明裂解試驗(yàn)具有很好的重復(fù)性。結(jié)果見表1。

表1 不同溫度下1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖熱裂解產(chǎn)物分析結(jié)果Tab.1 Analysis on pyrolysis products of 1-L-glutamic-1-deoxy-D-fructose under different temperatures

表1 （續(xù)）

表1 （續(xù)）

表1 （續(xù)）

表1 （續(xù)）

表1 （續(xù)）

表1 （續(xù)）

由表1可以看出，無論有氧或無氧裂解，裂解溫度對(duì)裂解產(chǎn)物數(shù)量有顯著影響。在無氧條件下300℃檢出21種物質(zhì)，600℃檢出102種，750℃檢出120種，900℃檢出119種。在有氧條件下300℃檢出23種物質(zhì)，600℃檢出113種，750℃檢出130種，900℃檢出127種。300℃條件下的裂解產(chǎn)物數(shù)量遠(yuǎn)少于其它裂解溫度點(diǎn)，可能與被裂解對(duì)象未充分裂解有關(guān)，從1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖的TG曲線(圖1)可見該溫度點(diǎn)失重約65%，而600℃及以上溫度失重大于90%。

同時(shí)可以看出，無氧和有氧裂解產(chǎn)物種類主要有雜環(huán)化合物、酮類、羧酸類、烯烴類、芳烴類等。其中，以雜環(huán)化合物為主要種類。以750℃裂解產(chǎn)物為例，無氧條件下檢測到含氧雜環(huán)化合物16種，占裂解產(chǎn)物數(shù)量的13.33%。含氮雜環(huán)54種，占裂解產(chǎn)物數(shù)量的45.00%；有氧條件下檢測到含氧雜環(huán)14種，占總裂解產(chǎn)物的10.77%，含氮雜環(huán)53種，占裂解產(chǎn)物數(shù)量的40.77%。若把裂解溫度劃分為低溫（300℃）、中溫（600℃）和高溫裂解（750℃及900℃），還可以看出，低溫條件下不產(chǎn)生芳香族有害成分，低溫產(chǎn)生的主要成分2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮隨溫度升高而降低，有害成分?jǐn)?shù)量隨溫度升高而增加。

2.3 無氧和有氧條件下熱裂解產(chǎn)物對(duì)比分析

通過對(duì)表1分析可以發(fā)現(xiàn)，無氧條件下四個(gè)溫度點(diǎn)共檢出裂解產(chǎn)物數(shù)量145種，有氧條件下四個(gè)溫度點(diǎn)共檢出裂解產(chǎn)物數(shù)量153種，有氧裂解產(chǎn)物檢出數(shù)量較無氧條件下多；另一方面，無氧和有氧條件裂解產(chǎn)物的種類有明顯差異，兩個(gè)條件下檢出的相同產(chǎn)物共96種，無氧條件下檢出專有產(chǎn)物共49種，有氧條件下檢出專有產(chǎn)物57種。以四個(gè)溫度點(diǎn)都檢出的成分為例，無氧條件下檢出11種，有氧條件下檢出15種，兩者共同成分是乙酸、2-乙?；秽?、2,5-二甲基吡嗪、γ-丁內(nèi)酯、5-甲基糠醛、乙酸丁酯、2-乙酰基吡咯、2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮，前者專有的是4-甲基-3-戊烯-2-酮、2,6-二甲基吡嗪和2,4-二羥基-2,5-二甲基-3（2H）-呋喃-3-酮，后者專有的是2,3-丁二酮、2,3-戊二酮、2-甲基吡嗪、4-羥基丁酸、5-甲基糠醇、2-乙基-5-甲基吡嗪和3,5-二羥基-2-甲基-4H-吡喃-4-酮。

根據(jù)不同裂解溫度下有氧和無氧熱裂解產(chǎn)物對(duì)比分析結(jié)果（見表2）。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明氧分子在裂解過程中可能參與裂解反應(yīng)過程，造成裂解產(chǎn)物數(shù)量和種類不同，至于如何造成這種差異是一個(gè)值得深入研究的科學(xué)問題，這種不同可能造成最終裂解產(chǎn)物的總體香氣的差異，因此，有氧熱裂解的分析結(jié)果更能反映香氣前體物質(zhì)在卷煙中產(chǎn)生香氣的結(jié)果。

表2 不同溫度下無氧和有氧熱裂解產(chǎn)物數(shù)目對(duì)比分析結(jié)果Tab.2 Comparative analysis of pyrolysis products in aerobic and oxygen-free conditions under different temperatures

2.4 裂解產(chǎn)物香氣分析

依據(jù)TG-DTG分析結(jié)果，750℃裂解1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖較完全，并能較為真實(shí)反映卷煙燃吸溫度狀態(tài)，故以此溫度下有氧熱裂解為例分析裂解產(chǎn)物所具有的香氣特征。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[12-13]以及按照食品香氣分類方法[14]，可將裂解產(chǎn)物中的物質(zhì)分為烘烤香、堅(jiān)果香、甜香、奶香、花香等韻調(diào)。

烘烤香主要由烷基和?；拎骸Ⅴ；量Ⅴ；拎ず王；秽愃鶚?gòu)成，具體包括2,5-二甲基吡嗪（0.27%）、2,6-二甲基吡嗪（0.27%）、2-乙烯基吡嗪(0.03%)、2-乙基-5-甲基吡嗪(0.11%)、2-乙基-6-甲基吡嗪(0.11%)、2,3,5-三甲基吡嗪(0.50%)、2-甲基-3-乙基吡嗪（0.10%）、2,5-二甲基-3-乙基吡嗪（0.33%）、2-乙基-3,5-二甲基吡嗪（0.41%）、2-乙?；?3-甲基吡嗪（0.08%）、3,5-二甲基-2-丙基-吡嗪（0.11%）、2-乙酰基-1-甲基吡咯（0.20%）、2-乙酰基吡咯（0.57%）、2-乙?；拎ぃ?.05%）和2-乙?；秽?.70%）。

堅(jiān)果香主要由烷基吡咯類物質(zhì)構(gòu)成，具體包括1-甲基吡咯（0.17%）、2,4-二甲基吡咯（0.06%）、3-甲基吡咯（0.49%）、2-甲基吡咯（0.35%）、2,5-二甲基吡咯（0.09%）、2-乙基吡咯（0.36%）、3-乙基吡咯（0.11%）、2,3,5-三甲基吡咯（0.05%）、2-甲基-4-乙基吡咯（0.11%）、2-乙基-4-甲基吡咯（0.31%）、2,3,4-三甲基吡咯（0.20%）、N-甲基吡咯烷酮（0.23%）、2-吡咯烷酮（1.54%）和2,3,4,5-四甲基-1H-吡咯（0.09%）。

甜香由吡喃酮和部分呋喃類物質(zhì)構(gòu)成，主要有2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮（8.04%）、3,5-二羥基-2-甲基-4（H）-吡喃-4-酮（0.72%）、5-甲基糠醛（1.08%）、3-甲基呋喃（0.15%）、2-乙基呋喃（0.42%）、2,5-二甲基呋喃（0.99%）、2,4-二甲基呋喃（0.06%）、2-乙烯基呋喃（0.12%）、糠醛（0.04%）和5-甲基糠醇（0.24%）、γ-丁內(nèi)酯（1.34%）、2(5H)-呋喃酮（0.21%）。4-環(huán)戊烯-1,3-二酮（0.36%）、2-環(huán)戊烯酮（0.29%）、2-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮（0.37%）、3,4-二甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮（0.09%）、2,3-二甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮（0.25%）。

在裂解產(chǎn)物體系中含有吲哚和甲基取代吲哚是一個(gè)顯著特征，該類物質(zhì)在濃度較低情況下表現(xiàn)出花香[15-16]。具體有吲哚（0.61%）、1,3-二甲基吲哚（0.40%）、5-甲基吲哚（0.76%）、4-甲基吲哚（0.66%）、2-甲基吲哚（0.20%）、2,3,5-三甲基吲哚（0.34%）、2,6-二甲基吲哚（0.47%）、2,3-二甲基吲哚（0.23%）、1,2,3-三甲基吲哚（0.60%）、5,6,7-三甲基吲哚（0.92%）、2,3,7-三甲基吲哚（0.42%）、1-乙基-3-甲酸基吲哚（0.31%）和1,2.3,7-四甲基吲哚（0.25%）。

吡啶類化合物和吡咯（0.48%）及2-甲基吡嗪（0.24%）在低濃度表現(xiàn)一般為壤香，其在體系中的存在對(duì)于增強(qiáng)白肋煙特征香有重要作用。主要有吡啶（0.29%）、2-甲基吡啶（0.38%）、4-甲基吡啶（0.13%）、3-甲基吡啶（0.16%）、2,6-二甲基吡啶（0.04%）、2-乙基吡啶（0.38%）、2,5-二甲基吡啶（0.20%）、3,4-二甲基吡啶（1.84%）、2-乙烯基吡啶（0.07%）、2,3-二甲基吡啶（0.08%）、3,5-二甲基吡啶（0.53%）、2,4,6-三甲基吡啶（0.11%）、2-正丙基吡啶（0.08%）、2,3,6-三甲基吡啶（0.18%）、2,3,5-三甲基吡啶（0.24%）、3-乙基-5-甲基吡啶（0.10%）、2-乙基-3,5-二甲基吡啶（0.14%）和2-乙基-4,6-二甲基吡啶（0.04%）。

奶油香類由連續(xù)二酮和內(nèi)酯類物質(zhì)構(gòu)成，主要有2,3-丁二酮（0.49%）、2,3-戊二酮（0.22%）、3-甲基-1,2-環(huán)戊二酮（0.08%）。另外，以乙酸為主的酸類物質(zhì)，在卷煙抽吸過程中可直接進(jìn)入煙氣，促進(jìn)煙氣酸堿平衡，減少刺激性，改善吸味。

2.5 裂解產(chǎn)物主要香氣成分形成途徑分析

從前述分析結(jié)果可以看出，1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖熱解香氣成分主要為呋喃類、吡喃類、吡咯類、吡啶類、吡嗪類、酮類、吲哚類等，其形成過程起始于氨基酸殘基和葡萄糖殘基[17]。關(guān)于呋喃類化合物如2-乙?；秽男纬赏緩?，可由葡萄糖殘基通過2,3-烯醇化得到1-氨基-4-脫氧鄰?fù)┨牵M(jìn)而通過Strecker降解變?yōu)?,4-二脫氧鄰?fù)┨?，再?,4-二脫氧鄰?fù)┨峭ㄟ^環(huán)化和脫水形成[18]；吡喃(酮)類化合物如2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮是由糖殘基通過2,3-烯醇化和鄰位消去反應(yīng)所得[3-4,19-20]。吡咯類化合物如3-甲基吡咯是由Stecker降解和氨基酸殘基裂解產(chǎn)生的乙醛和α-氨基丙酮反應(yīng)得到[10,21]。吡啶類化合物如吡啶有可能是糖殘基中吡喃環(huán)在受熱的條件下開環(huán)，與N原子結(jié)合形成新的共軛產(chǎn)物，從而進(jìn)一步環(huán)化生成[19]。吡嗪類化合物如2-甲基吡嗪的形成途徑可能是通過Strecker降解的α-二羰基化合物和氨基酸殘基反應(yīng)所生成的α-氨基羧基化合物與小分子醛類（如丙烯醛）反應(yīng)得到[10,21]。酮類化合物如4-環(huán)戊烯-1,3-二酮的形成途徑可能是由1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖經(jīng)烯醇化后C-C鍵發(fā)生斷裂生成五碳醛糖，五碳醛糖再經(jīng)脫水環(huán)化得到[20,22-23]。吲哚類化合物如2-甲基吲哚的形成途徑比較復(fù)雜，可能是由谷氨酸殘基經(jīng)過二次聚合形成[24-25]。

2.6 裂解產(chǎn)物有害成分分析

從表1分析結(jié)果可以得到不同溫度下苯系物、稠環(huán)芳烴、芳胺及酚類有害成分的含量（見表3）。從表3可見，裂解溫度不同，有害物質(zhì)的釋放量有較大不同。

裂解產(chǎn)生的苯系物包括甲苯，乙基苯，鄰二甲苯，異丙基苯，1,3,5-三甲苯，對(duì)二甲苯和1-乙基-3-甲基苯，無論是無氧裂解還是有氧裂解，苯系物含量變化的總體趨勢是隨著裂解溫度的升高而升高；稠環(huán)芳烴包括茚，1-甲基茚，3-甲基茚，2-甲基萘和1，1-二甲基茚，無氧裂解時(shí)隨溫度的升高產(chǎn)生的稠環(huán)芳烴的種類和釋放含量都有所增加，有氧裂解在750℃時(shí)稠環(huán)芳烴釋放量達(dá)到最大；芳胺類包括4-氨基甲苯，3,4-二甲基苯胺，2,4,6-三甲基苯胺，N,N,3,5-四甲基苯胺，芐胺，2,4-二甲基苯胺，3,5-二甲基苯胺和2,4,5-三甲基苯胺，無氧裂解和有氧裂解都是在750℃時(shí)芳胺釋放量最大；在無氧裂解產(chǎn)生的酚類包括3-甲基苯酚和苯酚，而有氧下只檢測到苯酚，苯酚相對(duì)含量隨溫度變化不明顯。該分析結(jié)果可為煙草添加劑安全性評(píng)價(jià)提供一定的參考。

表3 1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖裂解產(chǎn)生有害成分的相對(duì)含量Tab.3 Harmful contents produced by pyrolysis of 3 1-L-glutamic-1-deoxy-D-fructose

3 結(jié)論

1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖為沒有熔點(diǎn)的Amadori化合物，其穩(wěn)定性受溫度的影響較大，通過TG-DTG分析，判斷得出其裂解溫度為161.3℃；采用在線裂解氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，在300℃、600℃、750℃、900℃有氧和無氧條件下，對(duì)1-L-谷氨酸-1-脫氧-D-果糖的裂解產(chǎn)物進(jìn)行分析鑒定和對(duì)比分析，結(jié)果表明無論有氧或無氧裂解，裂解產(chǎn)物數(shù)量隨著裂解溫度的升高而增大，僅在較高的溫度下生成少量有害物質(zhì)；有氧條件與無氧條件裂解產(chǎn)物數(shù)量相當(dāng)，但種類有很大的不同；該Amadori化合物750℃裂解產(chǎn)物香氣示例分析表明其裂解產(chǎn)物具有烘烤香、堅(jiān)果香、甜香、花香、奶香等香韻。研究結(jié)果可為其在卷煙燃燒過程的轉(zhuǎn)化行為提供例證,為卷煙加工技術(shù)和安全性評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)和參考。

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Pyrolysis analysis of 1-L-glutamic-1-deoxy-D-fructose

MAO Duobin1,LI Shan1,MOU Dingrong2,PENG Guogang2,BAI Xiaoli2,JIA Chunxiao1,YANG Jing1
1 School of Tobacco Science and Engineering,Zhengzhou University of Light Industy,Zhengzhou 450002,China;2 R﹠D Center,Hongta Tobacco(Group) CO.,Ltd.,Yuxi 653100,China

Thermal gravimetric analysis and pyrolysis temperature of 1-L-glutamic-1-deoxy-D-fructose were investigated by thermogravimetryderivative thermogravimetry analysis (TG-DTG).Pyrolysis analysis of 1-L-glutamic-1-deoxy-D-fructose was performed by an on-line pyrolysis gas chromatography-mass spectrometry (Py-GC-MS) at temperatures of 300℃,600℃,750℃ and 900℃ under atmosphere of pure nitrogen and mixing of nitrogen and oxygen (v/v 9:1) respectively.Results indicated that pyrolysis temperature of 1-L-glutamic-1-deoxy-D-fructose was 161.3℃ and weight loss at 700℃ reached 90.50%.When 1-L-glutamic-1-deoxy-D-fructose was treated under oxygen-free and oxygen-presence conditions,both varieties and amount of pyrolysis products increased when pyrolysis temperature rose from 300℃ to 900℃.The amount of products under aerobic condition was slightly more than that under oxygen-free condition.The variety of products between two conditions was significantly different.Ketones,pyrroles,pyridines,furans,pyrazines,indoles and a few aromatic compounds were found in the pyrolysis products under two conditions.Analysis on flavor notes of aerobic pyrolysis products indicated that pyrolysis products of 1-L-glutamic-1-deoxy-D-fructose featured baked,nutty,sweet,floral and creamy flavors.

1-L-glutamic-1-deoxy-D-fructose; pyrosis; TG-DTG; GC-MS

10.3969/j.issn.1004-5708.2014.02.003

TS411；TS264.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1004-5708（2014）02-0018-12

中國煙草總公司卷煙增香保潤重大科技專項(xiàng)“糖衍生物類香味前體物質(zhì)合成分析及其應(yīng)用技術(shù)研究”（合 同 號(hào)：110201101025(BR-07)）

毛多斌（1962—）,博士,教授,主要研究方向?yàn)闊煵莼瘜W(xué)與香精香料，Tel: 0371-86609623，Email: maoduobin@zzuli.edu.cn

2013-03-04