罗汉果、胖大海、金银花提取物复配功能电子烟烟油研究

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  摘  要:以电子烟为代表的新型烟草是烟草行业未来的发展方向之一,然而对功能性电子烟油的研究和开发不足以满足市场发展的需求。本文以具有镇咳、祛痰、抗炎、清热解毒等作用的罗汉果、胖大海、金银花提取物为研究对象,探讨其在不同丙二醇-甘油配比溶剂中的抗氧化性及储藏稳定性,并在此基础上进行了感官评吸。结果表明,含有较高比例金银花提取物的混合物烟油具有较强的抗氧化性,在加速储藏后依然保持在较高水平,并且在丙二醇、甘油比例为1:1的混合溶剂中具有最高的抗氧化性水平。从风味感官角度,含有较高比例金银花提取物的混合物烟油具有更浓郁中草药清香和微苦味,更适宜制备特色功能性电子烟烟油。配比为1%的罗汉果甜苷、0.5%的胖大海提取物、2%的金银花提取物的烟油整体口味更加协调,刺激性更小,口感最佳。
  关键词:电子烟  罗汉果  胖大海  金银花  提取物  抗氧化
  中图分类号:TS45                           文献标识码:A文章编号:1674-098X(2021)05(b)-0235-06
  Study on Compound Functional Electronic Cigarette Oil with Extracts of Mogroside, Sterculia Scaphigera and Honeysuckle
  WEN Hao1   KE Songfang1  ZHOU Yelei2  LU Naiyan2*
  (1. KTK Technology Co. Ltd, Shenzhen, Guangdong Province, 518108 China; 2. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu Province, 214122 China)
  Abstract: The new type of tobacco represented by e-cigarettes is one of the future development directions of the tobacco industry, but the research of functional e-cigarette oil is not enough to meet the needs of market development. In this paper, the extracts of mogroside, sterculia scaphigera and honeysuckle are used as functional substances to provide activation and improve sensory flavor. The antioxidation and storage stability of these three extracts are studied in different propylene glycol-glycerin ratio solvents. The results show that the mixture of e-cigarette oil containing a higher proportion of honeysuckle extract has stronger antioxidant properties, which remains at a higher level after accelerated storage. It also has stronger antioxidant activity in 1:1 mixed solvent of propylene glycol and glycerol than other proportions. From the perspective of flavor and sensory, the e-cigarette oil containing a higher proportion of honeysuckle extract has stronger Chinese herbal fragrance and slightly bitter taste, which is more suitable for preparing characteristic and functional e-cigarette oil. The sample containing mogroside extract 1%, sterculia scaphigera extract 0.5% and honeysuckle extract 2% gives a more harmonious overall taste with less irritation and better texture of the e-cigarette oil.
  Key Words: E-cigarette; Mogroside; Sterculia; Scaphigera; Honeysuckle; Extract; Antioxidant
  傳统的烟草制品通过烟草燃烧,释放出各类化学物质供消费者吸食。在烟支的燃烧过程中会产生多种挥发性香味成分,但与此同时烟草成分的裂解也带来了绝大多数的有害成分。随着社会发展,人们对健康需求的日益增长,新型烟草正逐渐成为烟草行业重要的未来发展方向之一,如加热非燃烧烟草、电子烟等。   电子烟萌芽于20世纪初。和传统烟草制品不同,电子烟是通过雾化器雾化电子烟烟液形成气溶胶,将尼古丁以及致香物质雾化并送达吸食者,以获得与吸食传统卷烟相同的生理感受。电子烟的烟液中主要含有1,2-丙二醇、丙三醇、水、烟碱及香精等成分。为了增加电子烟的口感体验和满足感,目前市面销售的大多数电子烟含有烟草提取物或烟碱成分,分为一次性电子烟、可充电型电子烟和可注油式电子烟3类。电子烟市场正逐年上升,制造商增加,并研发出了大量的烟油配方。然而,目前的电子烟烟油配方具有局限性,主要集中在对各种特色风味的模拟方面,如水果香型、特殊香型、仿烟草风味等。随着大健康概念的推广,功能性烟油,特别是对咽、喉等呼吸道有舒缓、保健等功能的特色烟油将成为电子烟的发展趋势。然而,对于功能性天然成分在甘油、丙二醇等电子烟烟油常用溶剂中的功能及其稳定性等方面的研究较少,不足以满足相关功能性烟油的研发需要。
  罗汉果是国家首批批准的药食两用材料之一。研究表明,罗汉果营养价值高,罗汉果皂苷是其中的主要功能性成分,能止咳化痰、清肺润喉,罗汉果所含的罗汉果皂苷V(Mogroside V,M5)是罗汉果甜度的主要来源,在万分之一浓度下的甜度值是5%蔗糖的425倍,不产生热量,且有清香风味,令人口感清新。胖大海提取物在急性抗炎症模型中被证明能够起到抗炎效果,金银花是一种具有清热解毒、抗多种病原微生物、保肝、抗氧化作用的传统中药,能够调节机体免疫。因此这三类在很多如止咳片类的药物、保健饮品、功能食品中被广泛使用。
  本文以具有镇咳、祛痰、抗炎、清热解毒等作用的罗汉果、胖大海、金银花提取物为研究对象,探讨其在不同配比丙二醇-甘油溶液中的感官特性、抗氧化性,并在此基础上探讨不同含量配比的3种物质在这些溶剂中的功能稳定性与风味差异,为功能性电子烟烟油的开发提供参考和依据。
  1  材料与方法
  1.1 材料与试剂
  罗汉果皂苷:浙江一诺生物科技有限公司;胖大海提取物:天健绿源植物草本荟(市售);金银花提取物(5%绿原酸):绿色原料店(市售);食品级丙二醇:深圳市劳思国际贸易有限公司;食品级甘油:深圳市劳思国际贸易有限公司。无水乙醇:国产分析纯,购自国药集团化学试剂有限公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH):阿拉丁化学试剂公司。
  1.2 仪器与设备
  D-7pc紫外-可见分光光度计:南京菲勒仪器有限公司;HZT-A2000电子天平:华志(福建)电子科技有限公司;电子分析天平:赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;电热恒温培养箱:上海跃进医疗器械有限公司;台式离心机:湘仪公司;移液枪:群安实验仪器有限公司;涡旋震荡机:海门市其林贝尔仪器制造有限公司。
  1.3 实验方法
  1.3.1 风味感官评定
  目前,国际市场上具有代表性的烟草制品已从传统烟草向无烟气烟草制品、电子烟、加热非燃烧型烟草制品转变[1]。罗汉果、胖大海、金银花提取物因其分别有清香甘甜[2]、抗炎[3]止咳[4]、抑菌抗氧化[5]等功效逐渐受到人们的喜爱与追捧,新兴中草药提取物也趋向应用于药理学和临床研究[6]。将这三种天然植物提取物复配添加于电子烟液中,有望改善电子烟气溶胶中有害成分对细胞毒性的影响[7]。根据前期调研,确定罗汉果、胖大海、金银花提取物复配比,配置含3种植物提取物的丙二醇-甘油溶液作感官评定。
  由若干名接受过感官评定训练并且具有感官评定经验的男性组成感官评定小组,以丙二醇∶甘油=1∶1作為溶剂、不同配比的罗汉果皂苷、胖大海提取物、金银花提取物作为溶质的复配溶液为评定对象。选取罗汉果皂苷、胖大海提取物、金银花提取物的添加量作为单因素实验的因素变量。根据前期调研与预实验结果分析,罗汉果皂苷添加量(质量百分数)分别取0%、0.5%、1%、2%、3.5%;胖大海提取物添加量(质量百分数)分别取0%、0.5%、1%、2%、3.5%;金银花提取物添加量(质量百分数)分别取0%、0.5%、1%、2%、3.5%。置于三位数随机编号的小纸杯中呈递给感官评定员品尝打分,选出评分最高的三组作后续实验研究。每两次品尝之间用纯净水漱口,避免干扰。
  1.3.2 抗氧化性测定—— 对DPPH自由基清除能力
  (1)配制DPPH工作液。根据相关研究与预实验结果分析,DPPH工作液浓度约为85~100μmol/L时,实验效果较佳[8]。称取10mg DPPH,用无水乙醇定容至250mL得100μmol/L DPPH的工作液,现配现用,避光低温存放[9]。配置样品。
  选取上述感官评定实验中评分最高的3组配方,一号配方:罗汉果甜苷0.5%、胖大海提取物1%、金银花提取物2%;二号配方:罗汉果甜苷1%、胖大海提取物0.5%、金银花提取物2%;三号配方:罗汉果甜苷2%、胖大海提取物1%、金银花提取物0.5%。选取3种不同溶剂,A组∶1,2-丙二醇∶甘油=1∶1;B组∶1,2-丙二醇∶甘油=6∶7;C组∶1,2-丙二醇:甘油=8∶7。共计9种样品溶液。转速3500r/min,离心力1290g,离心,取上清液置于已编号的50mL的离心管中。
  (2)测定DPPH·清除率。以等量无水乙醇代替DPPH工作液作对照组,以等量溶剂代替样品溶液作空白组。向9只已编号的50mL的离心管中分别滴加20mL的DPPH溶液,再顺次加入不同溶剂配比、不同配方的样品溶液0.5μL ,涡旋震荡,充分混匀后避光30min,测定各管在波长517nm放置下的吸光度值[10](A1)。每个样品均设置3个平行管,吸光度结果取3个测量值的算术平均值。
  清除率计算公式如下[11]:
  DPPH·清除率(%)=([A0-(A1-A2)])/A0×100%   式中,A0为用等量溶剂代替样品溶液进行空白对照时测得的吸光值;A1为加入样品溶液时测得的吸光值;A2为用等量无水乙醇代替DPPH工作液时测得的A值。
  (3)根据上述方法测定3种不同溶剂配比中,仅添加3.5%罗汉果皂苷或3.5%胖大海提取物或3.5%金银花提取物的DPPH·清除率。共计9份纯溶质样品,与上述复配溶液DPPH·清除率进行比较分析。
  1.3.3 稳定性测定
  (1)配制DPPH工作液:根据相关研究与预实验结果分析,DPPH工作液浓度约为85~100μmol/L时,实验效果较佳。称取10mgDPPH,用无水乙醇定容至250mL得100μmol/L DPPH的工作液,现配现用,避光低温存放。
  (2)样品:将上述以编号的9个样品与3个空白溶剂置于50℃培养箱保存,进行加速实验。
  (3)活性成分稳定性测定—— DPPH·清除率%;根据上文所述DPPH·清除率的测定方法测定并计算其DPPH清除率。
  (4)测定50℃下保存的样品溶液1d、2d、3d后DPPH·清除率%的变化并拟合曲线。
  1.3.4 风味感官评定——描述性分析
  选取若干名资深感官评定员,以丙二醇∶甘油=1∶1作为溶剂,不同配比的罗汉果皂苷、胖大海提取物、金银花提取物作为溶质的复配溶液与仅添加罗汉果皂苷或胖大海提取物或金银花提取物的纯溶质溶液作为评定对象。置于三位数随机编号的电子雾化器遞给感官评定员进行评吸并作针对性定性描述。每次两次品尝之间用蒸馏水漱口。
  2  结果与讨论
  2.1 风味感官评定
  感官评定评价表如表1所示,初步感官评定结果如表2所示。从中选取评分最高的三组样品进行后续实验,结果如下。576号:0.5%罗汉果皂苷、1%胖大海提取物、2%金银花提取物;452号:1%罗汉果皂苷、0.5%胖大海提取物、2%金银花提取物;347号:2%罗汉果皂苷、1%胖大海提取物、0.5%金银花提取物。其中576号和452号在植物香味、中草药风味方面较好,且刺激性较小,感受更加温和,347号在甜味、回味方面较好,甜味适中,带有清甜且回甘适宜。
  2.2 3种提取物混合配方在不同溶剂中的抗氧化性
  电子烟通常分为口吸型和肺吸型两大类,其中口吸型相对肺吸型来说口感较为醇厚,口味还原度高,击喉感强,烟雾量较小。用于口吸型和肺吸型烟具的烟油溶剂比例不同,口吸型建议丙二醇∶甘油=8∶7,肺吸型建议为6∶7,而折中的建议比例为1∶1。因此,我们以这3种建议的比例配置溶剂,将3种感官评分最高的提取物混合物溶解,并测定其对应的抗氧化性,结果如图1所示。由图中可以看出,对于3种提取物混合物配方来说,均在A组溶剂(丙二醇∶甘油=1∶1)中抗氧化性最高,而在B组溶剂(丙二醇:甘油=6∶7)和C组溶剂(丙二醇∶甘油=8∶7)略低且相差不大。另外,对于3组溶剂来说,576号样品的抗氧化性略高于452号样品,并且这两者的抗氧化性均远远超出347号样品。比较3组样品的提取物配比可知,576号和453号样品中均含有较高比例的金银花提取物(2%),而相比之下347号样品中仅包含0.5%的金银花提取物。由罗汉果、胖大海、金银花3种提取物各自的抗氧化性结果可知(见图2),金银花提取物本身在3组溶剂中的抗氧化性均超过90%,而罗汉果及胖大海提取物的抗氧化性仅在30%左右,与3种混合物配方的抗氧化性结果一致。
  2.3 3种混合物配方在不同溶剂中的氧化稳定性
  烟油在储藏过程中,由于其自身稳定性,以及受到环境的影响,在溶质析出、功能性降低、风味改变等方面会造成烟油品质的劣化。为了验证样品的储藏稳定性,在50℃储藏环境下对样品进行加速实验。经过储藏后,将样品冷却至室温,对于所有样品均未观察到明显的溶剂析出,表明经过溶解、离心除杂后,提取物混合溶质在3种溶剂体系中均具有较好的溶解稳定性。样品在储藏加速实验中抗氧化性变化结果如图3所示。
  根据图中结果,对于3组溶剂来说,所有样品的抗氧化性变化整体趋势基本一致,即在储藏第一天迅速降低,在后续储藏中基本保持稳定。其中B组溶剂的抗氧化性下降最为剧烈,如576组样品的抗氧化性在储藏后降低了接近1/3,尽管其初始抗氧化性与C组接近,但储藏后明显低于C组;A组和C组溶剂的抗氧化性下降程度接近,但是由于样品在A组溶剂中的抗氧化性本身就高于C组,在储藏后依然保持整体上的优势。从3组混合物配方来说,347号样品由于其本身抗氧化性不高,在储藏后的下降量不大,但依然保持相对较低的水平;而576号和452号样品由于其初始抗氧化性较强,经过加速储藏后虽然有明显下降,但依然能够保持在一个相对满意的水平,特别是溶于丙二醇:甘油=1∶1的A组溶剂中时,其抗氧化性在加速储藏后依然保持在80%以上。
  2.4 单一提取物及混合提取物的烟油感官评吸
  将3种提取物配置单一烟油,并与3种提取物混合物烟油进行对比感官评吸。
  其中347号样品(罗汉果甜苷2%,胖大海提取物1%,金银花提取物0.5%)入口清甜,有明显的清香味,但有烧草味,具有轻微刺激性,回味较强且有苦味。576号(罗汉果甜苷0.5%,胖大海提取物1%,金银花提取物2%)和452号样品(罗汉果甜苷1%,胖大海提取物0.5%,金银花提取物2%)具有较浓的草药清香并略有苦味,甜味较淡,风味持久但不过分厚重,452号样品相对于576号样品而言,口味更加协调,刺激性感觉更小,口感最佳。
  与3种仅添加罗汉果提取物或胖大海提取物或金银花提取物的纯溶质烟油评吸结果相比,可知甜味主要由罗汉果提取物提供,苦味主要由金银花提取物提供,中草药味或植物清香味主要由胖大海和金银花提取物提供,可为后续溶质配方调整提供依据。
  3  结语   本文选取了3种罗汉果、胖大海、金银花提取物的混合比例,并以3种电子烟常用烟油溶剂配比制备了功能性电子烟烟油,在此基础上测定其抗氧化性及储藏稳定性,并进行了感官评吸。结果表明,含有较高比例金银花提取物的混合物烟油具有较强的抗氧化性,在加速储藏后依然保持在较高水平,并且在丙二醇、甘油比例为1∶1的混合溶剂中具有最高的抗氧化性水平。从风味感官角度,含有较高比例金银花提取物的混合物烟油具有更浓郁中草药清香和微苦味,更适宜制备特色功能性电子烟烟油。
  参考文献
  [1] 康迪,赵晖,冯文宁.新型烟草制品的发展现状及展望[J].天津:天津农林科技,2020(2):30-32.
  [2] Can Liu,Longhai Dai,Yueping Liu,Dequan Dou,Yuanxia Sun,Lanqing Ma. Pharmacological activities of mogrosides[J]. Future Med. Chem.,2018.
  [3] 郭俊霞,郝婧宇,張静,等.益生菌/草本提取物复方清咽作用的实验研究[J].食品安全质量检测学报,2020,11(10):3182-3188.
  [4] 吴艳.胖大海酸性多糖结构和功能性质的研究[D].无锡:江南大学,2007.
  [5] 王桂林,徐未芳,刘乐,等.金银花不同溶剂提取物多酚含量及抗氧化活性[J].食品研究与开发,2020,    41(5):104-107.
  [6] Elizabeth M. Williamson,Xinmin Liu,Angelo A. Izzo. Trends in use, pharmacology, and clinical applications of emerging herbal nutraceuticals[J]. British Journal of Pharmacology,2020,177(6).
  [7] 陈欢,韩书磊,张森,等.电子烟烟液及其主要化学成分的体外细胞毒性评价[J].烟草科技,2019,52(2):    72-78.
  [8] 王晨慧,李春扬,张晓磊,等.山药酒中甾醇含量测定及清除DPPH自由基活性研究[J].中国酿造,2020,    39(11):62-65.
  [9] 韦献雅,殷丽琴,钟成,等. DPPH法评价抗氧化活性研究进展[J].食品科学,2014,35(9):317-322.
  [10] 王笑晴.基于DPPH自由基清除能力的姜黄提取物抗氧化活性评价[J].药物评价研究,2011,34(5):360-363.
  [11] 乔建卫,裴广庆,闻莉,等.黄芩黄酮抗氧化稳定性的研究[J].食品工业科技,2014,35(7):66-68.
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