李紅霞，樸永革，劉友杰，李 鋒，李寶志，付 祺，張文龍

(1.云南瑞升煙草技術(集團)有限公司，云南 昆明，650106；2.吉林煙草工業(yè)有限責任公司，吉林 長春，130031)

絞股藍，是葫蘆、絞股藍屬草質藤本植物[1].又名七葉膽、五葉參、七葉參、小苦藥等[2].絞股藍中不但含有皂苷、多糖、黃酮等生物活性物質，而且含有豐富的鐵、鋅、硒等微量元素[3]，素有“南方人參”的美稱[1]，是非常名貴的中藥材.絞股藍性涼微甘，具有化痰止咳、清熱解毒等功效[4].

為此，煙草行業(yè)對絞股藍應用也頗有研究，自1992年徐世明等[5]發(fā)明了添加絞股藍的藥物煙；至近10年廣東中煙、云南中煙、陜西中煙都分別利用絞股藍發(fā)明復合濾棒，來降低主流煙氣中有害物質的同時，提升卷煙抽吸品質[6-9]；此外，川渝中煙利用絞股藍混合五靈脂等提取浸膏，添加到煙絲中可以降低卷煙雜氣[10]；陜西中煙還發(fā)明了煙用絞股藍薄片[11]；張勇飛[12]利用絞股藍、金銀花、曼陀羅等10余種中草藥混合提取制備添加到煙絲、水松紙、卷煙紙、絲束等的添加劑，該添加劑可以降低煙氣對人體的危害.資料表明，絞股藍在煙草行業(yè)的應用主要集中在，利用絞股藍原料或者絞股藍提取物添加到煙絲或者輔料中，以達到降焦減害的目的.

多糖類物質是由單糖以糖苷鍵相連結合的糖鏈，屬于多羥基化合物，大量親水羥基的存在使得它有較好的保濕性[13].植物多糖在卷煙中應用可以起到保潤和改善抽吸品質的功能[14].多糖是絞股藍中的主要活性成分，不同產地的絞股藍多糖含量大約在4%～8%范圍內[15]，然而并沒有關于絞股藍多糖在卷煙中應用的相關研究.本文利用絞股藍提取多糖，將其添加到煙絲中，研究其在卷煙中的應用效果，不僅能夠為絞股藍多糖在卷煙中的應用提供參考，而且能夠拓寬絞股藍多糖的應用領域.

1 材料與方法

1.1 主要材料與儀器

絞股藍(云南產)；95%乙醇(食品級)；氯仿(分析純)；正丁醇(分析純).

PL403電子分析天平(瑞士Mettler Toledo公司)，DFY-300高速萬能粉碎機(溫嶺市林大機械有限公司)，CTXNW-100L超聲波發(fā)生器(北京宏祥隆生物科技有限公司),R-3型旋轉蒸發(fā)儀器(瑞士BUCHI公司)；瓊脂糖CL-6B/GR(美國Sigma公司)，5804R冷凍離心機(德國Eppendorf公司)；KBF240恒溫恒濕箱(德國Binder 公司)；喉頭噴霧器(泰興市輝春醫(yī)療器械有限公司)；RM200/CS轉盤式自動吸煙機(德國Borgwaldt公司)；6890/5975N GC-MS聯(lián)用儀(美國Agilent公司).

1.2 方法

1.2.1 絞股藍多糖制備

1) 多糖的提取 首先，稱取一定量的絞股藍原料，粉碎；加入20倍水(g∶g)，在 70 ℃，300 W 的超聲條件下提取 40 min；再將提取液減壓濃縮到相對密度為 1.158 5，得到初濃液；最后向初濃液中加95%的乙醇，使體系中乙醇的體積分數(shù)達到75%來沉淀多糖，沉淀用75%乙醇反復清洗至清洗液為無色；將沉淀置于室溫晾至恒重后收集，該沉淀即為絞股藍粗多糖.

2) 除蛋白 首先將上述粗多糖用水溶解配成水溶液，同時配制Sevag試劑(氯仿∶正丁醇=5∶1，體積比)；在粗糖水溶液中加入1/4(體積比)Sevag試劑，充分振蕩后，離心，將水層和有機相分離；將水相再加入加入1/4 Sevag試劑，重復上述過程3次；將水層濃縮后，再用乙醇沉淀，得到除蛋白多糖.

3) 柱色譜純化 參照文獻[16]中的方法對出蛋白多糖進行純化制得絞股藍多糖.

1.2.2 絞股藍多糖在煙絲中的應用

將絞股藍多糖配成10%的水溶液，按照0.2%的添加量，進行煙絲加料實驗；然后，將加料處理的煙絲手動卷制成煙支；再將煙支置于相對濕度60%、溫度(22±2) ℃的恒溫恒濕箱中平衡 48 h，使煙支含水率保持在12%左右；最后請7名具有國家級評吸資格證書的專家進行感官評價.對照添加同樣量的水，處理方式同上.

1.2.3 絞股藍多糖對卷煙保潤性能的影響

1) 樣品保濕率的測定 保濕率測定參考文獻[13]中方法.

2) 煙絲含水率的測定 丙二醇是煙草中常用的保潤劑，因此以丙二醇為對照，對絞股藍多糖對卷煙的保潤性能進行測試和評價.

(a) 平衡煙絲 為了更準確的考察絞股藍多糖和丙二醇對于煙絲的保潤功能，在加樣前要先對煙絲進行平衡，使實驗煙絲具有一致的含水率.具體操作為：稱300 g煙絲，放入溫度22 ℃、濕度60%的恒溫恒濕箱中平衡48 h，然后將煙絲密封保存.

(b) 煙絲加樣 稱一定量的絞股藍多糖，用水配成溶液，按照1%(多糖：煙絲=1∶100，質量比)的添加量添加到平衡好的煙絲上[14]，對照為同濃度的丙二醇水溶液.然后，將2組煙絲放入溫度 22 ℃、濕度60%的恒溫恒濕箱中平衡 48 h.

(c) 煙絲含水率測定 將2組平衡好的煙絲分別平均分成4份，其中的2份用來測量煙絲初始含水率，另外2份用來測量煙絲的即時含水率，煙絲含水率采用差量法測量，具體測量方法參照文獻[14].

1.2.4 卷煙主流煙氣中化合物含量分析

1) 煙支準備 分別稱取2份(一份加絞股藍多糖，一份加水對照)煙絲(100 g/份)，按照方法1.2.2制備煙支.將煙支重量控制在0.90～1.0 g范圍，將煙支按照GB/T 16447—2004[17]規(guī)定的方法平衡.

2) 前處理方法 卷煙樣品經過平衡后，將20支卷煙在標準抽吸條件(國標GB/T19609—2004)下抽吸；煙氣通過劍橋濾片收集后，折起放入 100 mL 燒瓶中，加入 50 mL 丙酮，超聲 30 min 后過濾收集萃取液；取 25 mL 萃取液縮至 0.5 mL，加入50 μL內標液定容至1 mL；最后用GC-MS聯(lián)用儀進行分析.

按照文獻[18]中的條件檢測主流煙氣中的化合物含量.

2 實驗結果與分析

2.1 絞股藍多糖在卷煙中的應用

以GB5606.4—2005 卷煙第4部分：感官技術要求為基礎，對煙支進行感官質量評價.評價結果表明，添加了絞股藍多糖的煙支燃吸時：煙氣更加柔和細膩，鼻腔干刺感下降，口腔回甜感增強，與對照水相比，在香氣、余味兩項指標上均提升1分,在刺激上提升0.5分.表明，絞股藍多糖不但可以提升卷煙香氣質，而且能夠改善抽吸舒適性.

2.2 絞股藍多糖物理保潤性能評價

2.2.1 樣品的保濕率測定

圖1是保濕率變化曲線.由圖可知：絞股藍多糖保濕率明顯高于丙二醇，說明在低濕度(40%)條件下，添加絞股藍多糖的煙絲失水量小于丙二醇，證明他的保濕能力好于丙二醇.一個丙二醇含有2個羥基，它是通過羥基與水分子形成氫鍵而起到保濕作用.而多糖是大分子物質，含有大量的羥基及其他的親水基團，能夠形成數(shù)量更多的與水結合的氫鍵，同時，多糖具有鏈狀結構，能夠有效的使分子結合，形成有一定持水性能的網狀結構[14].從而能夠起到更好的保濕作用.

表1 感官質量評價

圖1 保濕率曲線

2.2.2 煙絲初始含水率

丙二醇是煙草中常用的保潤劑，因此本實驗對比了絞股藍多糖和丙二醇對煙絲含水率的影響.表2是添加了不同物質的2組煙絲樣品的初始含水率.

表2 煙絲初始含水率

由表可知，添加絞股藍多糖的煙絲初始含水率低于丙二醇，可能是因為多糖是大分子物質，被煙絲吸收的速度低于小分子丙二醇，所以在短時間內沒能發(fā)揮保濕作用，因此含水率相對偏低.

2.2.3 煙絲含水率變化

圖2是煙絲含水率的變化曲線.由圖可知：在 36 h 內，曲線陡峭，2組樣品煙絲即時含水率下降較快，之后曲線較為平緩，48 h后煙絲含水率幾乎無變化；在144 h內，煙絲含水率始終是絞股藍多糖>丙二醇 ，說明絞股藍多糖對煙絲保潤效果好于丙二醇.

圖2 煙絲含水率變化曲線

2.3 卷煙主流煙氣中化合物含量分析

從圖3和表3可以看出，添加絞股藍多糖后：

表3 卷煙主流煙氣香味成分分析

續(xù)表3

續(xù)表3

圖3 主流煙氣中各類化合物含量變化幅度

卷煙煙氣中含氮化合物總量由70.8降為 59.15 μg/支；苯環(huán)類化合物總量由37.65降為 31.82 μg/支，且除1-乙基-4-甲基-苯(1.06變?yōu)?.1)外各個化合物含量均下降；苯酚類化合物總量由63.12降低為 54.42 μg/支，且每種化合物含量均有不同程度降低；含氮化合物、含苯化合物會給卷煙帶來刺激，這些化合物含量降低，與感官評吸結果是相互吻合的.

有機酸類化合物、酯類化合物、烴類化合物及醇類化合物總量均有所降低，分別由122.15、26.07、72.01和 31.01 μg/支 降為100.96、17.75、69和 24.83μg/支.

糖類檢測出3種，總量由16.28升高至 23.4 μg/支，且D-阿洛糖含量由2.51升高至 9.83 μg/支，為對照的3.92倍.D-阿洛糖是稀有糖，具有抗腫瘤、抗氧化等生物活性[19].

醛酮類化合物總量由256.89升高至 261.89 μg/支，變化幅度不大；但是，其中的4-羥基-4-甲基-2-戊酮的含量由43.42升為 63.87 μg/支，升高47.10%；5-(羥甲基)-2-呋喃甲醛的含量由43.65降為 32.3 μg/支，降低26.00%；2-羥基-5-甲氧基-苯甲醛的含量由1.29為 12.01 μg/支，為對照的9.3倍.

3 結論與討論

本實驗利用超聲波輔助法制備絞股藍多糖，并分析其在卷煙中的應用效果，可得到以下結論:

1) 將絞股藍多糖用在卷煙葉組的加料中，能夠起到提升煙氣質感，降低鼻腔刺激，增加口腔回甜感的作用，絞股藍多糖能夠顯著提高卷煙感官抽吸品質；

2) 絞股藍多糖有較好的保濕功能，能夠有效減緩水分散失的速度，在40%的濕度條件下，絞股藍多糖對煙絲的保潤效果明顯好于丙二醇；

3) 添加絞股藍多糖的卷煙，與對照相比，主流煙氣中的化合物含量有明顯變化.其中苯環(huán)類、苯酚類有害物質含量降低，降幅分別為15.48%和13.78%；含氮類化合物含量降低16.45%；糖類含量增加43.73%，且D-阿洛糖含量增加291.63%.該結果與絞股藍多糖在煙支中應用能起到降刺增甜的效果相吻合，同時可以直接證明絞股藍多糖能夠降低煙氣中的某些有害成分.

實驗結論表明絞股藍多糖適宜在煙絲加料中應用，它不但能夠對煙絲起到較好的保潤作用，而且能夠改善卷煙吸食舒適性，并且能夠降低煙氣中苯類、苯酚類等有害成分.

本文研究絞股藍多糖在煙絲中的應用效果與前人的研究結果[6-9,20]基本一致，只是文獻[6-9]中所述是絞股藍直接用于卷煙濾棒中，而文獻[20]中所述多糖均非絞股藍多糖，與本文的應用方式存在一定差異；由于條件限制，對于絞股藍多糖結構和降低主流煙氣中有害成分的機理方面的研究也頗為不足，未來對這方面的研究有待深入，關于多糖結構及降害機理研究將更好的指導其在卷煙甚至其他行業(yè)的應用.