黑香豆酊的组成分析

背景及概述^[1][2]

黑香豆酊是一种具有清甜和润豆香气息的天然香精,用于烟草、高级香水、香粉香精中,并常和香荚兰豆酊同时使用。黑香豆酊作为烟草添加剂,添加到烟丝中有利于增强烟香、遮盖杂气,使烟气细腻,改善刺激和余味,使烟香风格向浓香转变。关于黑香豆酊的制备、提取、分析、生理活性研究和有效组分合成等在国内外已开展了一些研究工作,但对其在卷烟燃烧过程中的转化行为研究则很少报道。

理化性质^[1]

在优化的气相色谱和质谱条件下,分别在300、400、500、600,700、800和900℃下对香精黑香豆酊进行热裂解。结果发现,香精黑香豆酊裂解产物非常复杂。700℃以下时,黑香豆酊裂解产物种类很少;700℃时,裂解产物组分明显增多,但裂解尚未完全,主要是苯并呋喃、2-甲基苯甲醛、二氢香豆素和香豆素;随着裂解温度的升高,裂解产物越来越复杂,尤其是芳香族化合物如苯、甲苯、苯乙烯等逐渐增多;900℃时出现了33种裂解产物。在烟草抽吸过程中,其中3种典型温度300、600、900℃,分别代表挥发性物质开始进入烟气、烟草开始燃烧和抽吸时最高温度。图1为300、600、900℃条件下黑香豆酊裂解产物的总离子流色谱图(TotalIonChromatogram,TIC)。

结果表明,在图1a中黑香豆酊挥发性物质主要是为香豆素和二氢香豆素;在b中,烟草开始燃烧时释放主要组分与300℃基本相同;在c中,抽吸最高温度下出现了一些芳香族化合物。

黑香豆酊主要成分裂解机理分析

香豆素是黑香豆酊的主要成分,是顺式邻羟基桂皮酸的内酯,具有α,β-不饱和δ内酯的结构,在稀碱溶液中可水解开环生成顺式邻羟基桂皮酸盐;在高温下易发生降解和重排。香豆素可裂解为苯并呋喃、2-甲基苯并呋喃、2-乙基苯酚和肉桂醛等化合物,同时可能伴有重排、异构化、环化、芳构化、聚合等反应,因而其产物非常复杂。根据黑香豆酊裂解时形成的产物及其量变化,推断香豆素按图2所示的方式进行裂解。

图2　黑香豆酊裂解机理

结果发现黑香豆酊在不同的温度下均能释放出苯并呋喃、二氢苯并呋喃、二氢香豆素、肉桂醛和香豆素等致香物质,而随着裂解温度的升高,最后生成更稳定的芳香族化合物。此方法前处理简单,分析速度快,重现性好等特点,也可用于其它香精的研究,为烟用香精品质控制体系提供一个方面的参考指标。

应用

黑香豆酊等都是传统的烟用香原料，曾广泛 用于各类烟草制品的配料加香，这些香料能抑制烟草的刺激性，改善烟味，增补烟香，其增 香效果非常显著，深受调香师的喜爱。近些年，这些香料在烟用香料行业的使用大幅下降， 有的甚至已经被禁用，原因是这些香料中都含有一个共同的成分-香豆素。

主要参考资料

[1] 吴亿勤, 杨柳, 孟昭宇, 缪明明, 朱洪友, & 陆舍铭. (2008). 裂解气相色谱-质谱联用技术研究黑香豆酊的热裂解行为. 分析试验室, 27(1), 80-83.

[2] 平惠敏, 卫青, 刘维涓, & 包德修. (2004). 高压静电处理黑香豆试验. 烟草科技(1), 21-22.

[3] (1996). 昆明信通香料厂专供烟用香料. 国内外香化信息(2), 25-25.