1-L-色氨酸-1-脱氧-D-果糖的合成及其热裂解

为探索以D-甘露糖与氨基酸的美拉德反应制备Amadori化合物的可行性问题,以D-甘露糖和L-色氨酸为原料合成了1-L-色氨酸-1-脱氧-D-果糖,利用IR、NMR和HR-MS对产物进行了结构表征,采用单因素试验和正交试验优化了合成工艺,利用在线裂解气相色谱/质谱联用（Py-GC/MS）法研究了产物的热裂解行为。结果表明:①最佳合成条件为:当L-色氨酸投料量为30 mmol时,反应温度65℃、反应时间6.0 h、物料比1:1（D-甘露糖与L-色氨酸的物质的量比）、催化剂用量0.5 mmol及溶剂用量80 mL,此条件下产率达到45.2%;②无论有氧或无氧条件下裂解,产物种类均随温度升高而增加,有氧条件裂解产物种类多于无氧条件;在600℃有氧条件下,1-L-色氨酸-1-脱氧-D-果糖裂解生成具有花香、烘烤香、坚果香、焦糖香等香韵的产物;③以D-甘露糖和L-色氨酸为原料合成1-L-色氨酸-1-脱氧-D-果糖的技术方法可行,产品收率较高。      

1-L-亮氨酸-1-脱氧-D-果糖和1-L-异亮氨酸-1-脱氧-D-果糖的热裂解分析

采用热重-差热法对1-L-亮氨酸-1-脱氧-D-果糖（Ⅰ）和1-L-异亮氨酸-1-脱氧-D-果糖（Ⅱ）的热失重和热裂解温度进行了研究,通过在线裂解GC-MS联用技术分别对（Ⅰ）和（Ⅱ）在350℃、450℃、550℃、650℃、750℃和850℃条件下的裂解产物进行了鉴定。研究结果表明2种Amadori化合物的的热失重曲线相似,（Ⅰ）的裂解温度为144.67℃,（Ⅱ）的裂解温度为164.26℃,600℃时（Ⅰ）和（Ⅱ）失重约80%;二者裂解产物主要为吡嗪类、吡啶类、吡咯类、喹啉类和呋喃类等杂环化合物,芳香族化合物以及醛类和酮类,其中以吡嗪类为主;裂解产物的数量随着裂解温度的升高而增多,（Ⅰ）的裂解产物数量与（Ⅱ）的裂解产物数量相当。对（Ⅰ）和（Ⅱ）的主要裂解产物形成途径进行了初步探讨,可为研究其在卷烟燃烧过程中的转化行为提供参考。      

1-L-苯丙氨酸-1-脱氧-D-果糖热解产物分析

采用热重-差热法测定了1-L-苯丙氨酸-l-脱氧-D-果糖(PDF)的热失重和热裂解温度,在线裂解GC/MS联用技术鉴定了PDF在350,450,550,650,750和850℃下的裂解产物.结果表明,PDF的初始裂解温度为145.91℃,二次裂解温度为170.70℃,500 ℃时裂解物失重约80%;裂解产物主要为芳烃类和杂环化合物类;裂解产物的数量随着裂解温度的升高而增多,尤其是芳香族化合物类.     

2-L-天冬氨酸-2-脱氧-D-葡萄糖的合成及热裂解分析

以D-果糖和L-天冬氨酸单钾盐为原料合成了2-L-天冬氨酸-2-脱氧-D-葡萄糖,利用傅里叶变换红外光谱、 1H核磁共振（nuclear magnetic resonance,NMR）、13C NMR和高分辨率质谱技术进行结构表征。应用热重-微商 热重和在线裂解气相色谱/质谱联用技术分别研究了2-L-天冬氨酸-2-脱氧-D-葡萄糖的热失重和热裂解行为。采用 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）自由基清除法和还原能力法对其体外抗氧化活性进 行测定。结果表明：合成产物为目标化合物;目标化合物的裂解温度为187.8 ℃,700 ℃时总失重达到91.26%;目 标化合物裂解产物的数量随温度的升高而增多,裂解产物包括杂环类、酮类、羧酸类、醛类、酚类、烯烃类、醇类 和芳烃类等化合物,裂解产物表现出烘焙香、甜香、焦甜香、可可香、花香和奶香等香韵;目标产物具有较强的 DPPH自由基清除能力和还原能力,是一种潜在的抗氧化剂。     

1-L-丙氨酸-1-脱氧-D-果糖的热裂解分析

采用热重/差热(TG-DTA)和在线裂解气相色谱/质谱联用(Py-GC/MS)分析技术对1-L-丙氨酸-1-脱氧-D-果糖(Ala-Fru)的热裂解进行了研究.TG-DTA分析结果显示,Ala-Fru的初始裂解温度为147.47℃,600℃时样品质量损失至原重的25%;在350℃,450℃,550℃,650℃,750℃和850℃这6个温度下的Py-GC/MS结果显示,裂解产物的种类和数量随裂解温度的升高而增多,其裂解产物主要为吡嗪类、吡啶类、吡咯类和呋喃类等杂环类化合物以及少量酮类化合物,这些物质是卷烟烟气中重要的香味成分.     

2-L-丙氨酸-2-脱氧-D-葡萄糖的合成、热裂解及保润性能研究

L-丙氨酸(Ala)和D-果糖(Fru)经缩合、脱水和重排反应合成了一种美拉德反应中间体2-L-丙氨酸-2-脱氧-D-葡萄糖(Ala-Glu);采用热重-微商热重(TG-DTG)和在线裂解气相色谱/质谱联用法(Py-GC/MS)对化合物热失重和热解行为进行研究;以烟丝干基含水率为指标,对化合物物理保润性能进行测试,并考察其对卷烟感官舒适度的影响。结果表明:产物为目标化合物;Ala-Glu初始裂解温度为178.9℃,800℃时总失重达到90%;裂解产物数量随温度的升高而增多,裂解产物主要为吡嗪类、吡啶类、吡咯类、呋喃类和吡喃酮类等化合物;Ala-Glu保湿性能优于丙二醇和甘油;AlaGlu具有使烟气圆润、柔和,减少刺激性和杂气,提升口感舒适性的作用。     

三种Amadori化合物的热解研究

采用离线裂解装置在不同温度点对三种Amadori化合物1-L-丙氨酸-1-脱氧-D-果糖(ADF)、1-L-缬氨酸-1-脱氧-D-果糖(VDF)、1-L-脯氨酸-1-脱氧-D-果糖(PDF)分别进行裂解试验,并采用GC/MS联用技术对其产物进行初步定性研究。结果表明三种Amadori化合物在不同温度下裂解产物不同,高温时裂解产物较多;热解产物主要为醛类、吡嗪类、呋喃、呋喃酮、吡唑、吡咯、吡喃酮等杂环化合物,部分产物结构可以直接反映出Amadori化合物中糖或氨基酸的结构,这些物质是食品及卷烟烟气中重要的致香成分。      

2-L-苏氨酸-2-脱氧-D-葡萄糖的合成、热裂解及抗氧化性能

为开发一种基于美拉德反应中间体Heyns化合物的烟用香原料,以D-果糖(Fru)和L-苏氨酸(Thr)为原料合成了2-L-苏氨酸-2-脱氧-D-葡萄糖(Thr-Glu),利用红外光谱(IR)、核磁共振波谱(1~H NMR、13~C NMR)和高分辨质谱(HRMS)等技术对其进行了表征,采用热重-差热分析(TG-DTA)和在线裂解气相色谱/质谱联用法(Py-GC/MS)进行热裂解分析,并采用1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除法和还原能力法检测了体外抗氧化活性。结果表明:①Thr-Glu的纯度(质量分数)达到99%,产率为69.7%。②Thr-Glu的初始裂解温度为118.65℃,500℃时总失重达到80%;裂解产物的数量随温度的升高而增加,裂解产物主要为杂环类、醛类、羧酸类和酮类化合物,具有焦甜香、烘焙香、坚果香、甜香、花香和奶香等香韵。③Thr-Glu具有较强的DPPH自由基清除能力和还原能力,是一种潜在的抗氧化剂。     

苯乙醇β-D-吡喃葡萄糖苷的热裂解分析

采用热重-差热分析( TG-DTA)和热解-气相色谱/质谱法(Py-GC/MS)对苯乙醇-β-D-吡喃葡萄糖苷的热失重和热裂解产物进行了研究.结果表明:苯乙醇-β-D-吡喃葡萄糖苷的主要热失重区间是240～350℃,在此温度范围内,样品约完全失重;熔融温度为107.63℃,裂解温度为325.29℃;其主要裂解产物为苯类和杂环化合物,裂解产物数量随温度的增加而增多.该研究为考察其在卷烟燃烧过程中的转化行为提供了参考.     

1-羧乙基氨基-1-脱氧-D-果糖在氦气中的热解产物分析

采用在线裂解GC/MS技术研究了1-羧乙基氨基-1-脱氧-D-果糖在300、500和800℃下于氦气中的热解产物。结果表明:①温度不同其热解产物亦不同,高温下热解产物较多;②热解产物大部分为杂环类化合物如吡嗪、甲基吡嗪、吡啶、呋喃酮、吡唑、吡咯和吡喃酮等,这些物质都是卷烟烟气中重要的致香成分。     

N-(2,5-二甲基吡咯)亮氨酸香叶酯的合成及其卷烟加香效应

分别以亮氨酸和2,5-己二酮为原料,通过Paal-Knorr反应合成了N-(2,5-二甲基吡咯)-亮氨酸,接着以DCC为缩合剂,使之和香叶醇进行缩合反应,得到N-(2,5-二甲基吡咯)氨基酸酯.通过IR、1H NMR、13C NMR、HRMS等波谱方法对产物结构进行了确证.并研究了N-(2,5-二甲基)亮氨酸香叶酯在3...     

大豆油的热解特性及其产物分析

本实验利用自制固定床反应器对大豆油进行热解,然后利用GC-MS、FT-IR以及元素分析对其进行分析。探讨了不同热解参数(热解温度、氮气流速、进样速率、大豆油和甲醇比例)对大豆油热解特性及其产物生物油组成的影响。结果表明:大豆油热解的最佳条件为热解温度为550 ℃、氮气流速150 mL/min、油脂进样速率为0.3 mL/min、大豆油和甲醇体积比为3:1。大豆油热解产物由脂肪烃和含氧化合物(酯、醇、酸、醚等)组成,其中脂肪烃含量可达到31.37%。     

温度对加热卷烟酸性成分释放的影响

为考察温度对加热卷烟酸性成分释放的影响,分析了在不同加热温度下3种加热卷烟烟气中酸性成分释放的种类及释放量差异,并与传统卷烟进行了对比。结果表明:①加热卷烟主流烟气中酸性成分的释放量和种类均低于传统卷烟,不同加热卷烟酸性成分的释放量也存在明显差异。②甲酸、乙酸、乳酸在加热卷烟主流烟气酸性成分中所占比例较大,当加热温度为200~300 ℃时,其释放量和迁移量快速增加,在300 ℃之后增幅减缓。在200~350 ℃时,棕榈酸释放量和迁移量快速增加,在350 ℃之后增幅减缓。③加热卷烟游离态有机酸的迁移率与其沸点相关,沸点越高,迁移率越低。      

不同温度条件下木素模型物的热裂解产物的GC/MS研究

合成了一种β-O-4型木素模型化合物即愈创木基丙三醇-β-愈创木基醚,并利用红外光谱,核磁共振谱对其进行了分析和确认。在此基础上,研究了不同温度条件下(315℃~500℃)木素模型物的热裂解行为,利用GC/MS定性分析了裂解产物,讨论了部分产物与裂解温度之间的关系。实验结果表明:木素模型物在高温下(<400℃),裂解成愈创木酚、4-酰基愈创木酚等小分子的碎片,模型物裂解产物种类随温度的升高随之增多,但在更高的温度(>400℃),裂解的产物发生了聚合。     

金莲花浸膏的热裂解行为及单料烟加香应用研究

在模拟卷烟点燃过程条件下对金莲花浸膏进行了热裂解,以气相色谱-质谱法测定其在不同温度（300、600、900 ℃）下的裂解产物,并进行单料烟加香研究。结果表明,在300、600、900 ℃的金莲花浸膏热解产物中分别鉴定出28、29和31种成分,裂解产物主要为酸类、酯类、醇类、酚类、醛类和酮类等对烟草香味有利的香味物质。金莲花浸膏具有改善和修饰单料烟吸味、丰满烟气、减轻刺激性的作用。     

香加皮精多糖的单糖组成、热重和热裂解分析

以香加皮精多糖(Cortex Periplocae Polysaccharide,CPP)为原料,分析三种精多糖(CPP1、CPP2、CPP3)的单糖组成,探究其热稳定性和热裂解产物。结果表明:三种精多糖的单糖组成均含有甘露糖(3%、4%、3%)、阿拉伯糖(3%、15%、3%)、鼠李糖(3%、9%、16%)、半乳糖(15%、55%、34%)和葡萄糖(76%、17%、44%);CPP1、CPP2、CPP3的失重曲线整体趋势一致,均为四个失重阶段,三个节点温度分别位于250、340和550 ℃附近。第一失重阶段为25~250 ℃,精多糖主要是失去自由水;第二阶段为250~340 ℃左右,失重率分别达到68.63%、66%和70%;第三阶段为340~550 ℃左右,该阶段失重率平缓下降;第四阶段为550~900 ℃左右,该阶段没有明显的失重台阶。CPP1、CPP2、CPP3的总失重率分别为95%、88%和86%;裂解产物中富含糠醛、5-甲基糠醛、2-甲基-1,3-环戊二酮、苯乙酸苯乙酯等香味物质。香加皮精多糖热稳定性好,热解产物能够改善卷烟吸食品质,这为香加皮精多糖在卷烟加香中的应用提供一定的依据。     

桦褐孔菌深层发酵培养条件的优化研究

以多糖和生物量的得率为指标,研究了不同碳源、氮源、无机盐、温度、初始pH值、接种量等不同因素对桦褐孔菌深层发酵的影响,运用了单因素试验的方法探索了其最佳的液体培养条件。确定了促进桦褐孔菌菌丝体发酵生产多糖的培养基组成为1.8%蔗糖,0.2%麸皮,0.05%MgSO.47H2O和0.1%KH2PO4。适宜发酵多糖的条件为:发酵温度25℃,培养基初始pH值为8.5,接种量为10%。     

乙醇溶液中Tweens对猪胰脂酶的修饰作用

采用Tween系列表面活性剂在乙醇-水溶液体系中对猪胰脂酶进行修饰,以它们催化酯交换的交换量为指标评价修饰的效果,并且对修饰酶与未修饰酶的热稳定性进行了研究。结果表明:40℃下30 min即可完成Tweens对猪胰脂酶的修饰,但不同Tween的最佳条件并不相同。Tween 20修饰脂肪酶的最佳条件是无水乙醇与水的比例为1∶2(v/v),Tween 20用量为5%;Tween 40和Tween 65修饰猪胰脂酶的最佳条件是无水乙醇与水的比例为1∶2(v/v),用量均为15%;Tween 60修饰猪胰脂酶的最佳条件为无水乙醇与水的比例为1∶2(v/v),用量为20%;Tween 80修饰脂肪酶的最佳条件是无水乙醇与水的比例为1∶3(v/v),用量为5%;Tween 85修饰脂肪酶的最佳条件是无水乙醇与水的比例为1∶3(v/v),用量为15%。修饰后酶的热稳定性实验研究表明,在40～80℃间,修饰酶的催化反活性都高于未修饰酶。Tweens修饰猪胰脂酶能有效提高酶的活性及其热稳定性。