菊苣是菊苣菌发酵提一种灌木丛生的多年生草本植物，根肉质、根短短粗。小芽产于东北、孢杆西北、取物华北、发性分析山东、成分山西等地。菊苣菌发酵提菊苣为药食两用植物，根短菊苣叶可调制生菜，小芽根含菊糖及芳香族物质，孢杆具有清热解毒，取物降压利尿、发性分析健胃、成分保肝作用，菊苣菌发酵提同时还具有增强免疫能力、抗炎、降低胆固醇和血糖等功效，目前被广泛用于咖啡、饮料、茶、保健品、食品、中药中。

烘烤后的菊苣提取物，具有类似可可或咖啡的焦香味，主要来源于菊苣干片经焙炒后发生美拉德反应产生香味物质，用于烟草加香中可改善刺激，增强劲头，菊苣提取物已成为烟草工业的重要香料之一。菊苣根主要含有三萜、倍半萜、有机酸等类成分，何轶等对菊苣根的非挥发性成分进行了分析，鉴定出乙酸降香萜烯醇酯、蒲公英萜酮等12种化学成分。

但对菊苣浸膏挥发性成分方面的研究报道相对较少，梁宇等采用固相微萃取/气相色谱-质谱联用技术对菊苣浸膏挥发性成分进行鉴定，共鉴定出38种化学成分，周静媛等对云南禄劝、石林以及青海西宁三个不同产地栽培的菊苣进行挥发性成分分析对比，分别鉴定出29种、35种、26种化学成分。利用短小芽孢杆菌对菊苣根进行发酵，并对其发酵提取物挥发性成分进行分析和对比评吸，国内还未见报道。

由于所提及的菊苣根发酵提取物主要是应用于卷烟加香中，菌株的选择无先例可参考，拟选取在烟叶发酵过程中，烟叶的青杂气、刺激性、香气质量等显著改善的菌株对菊苣根进行发酵，黄静文等从烟叶表面分离出短小芽孢杆菌制得菌剂，喷洒于烟丝上进行发酵，烟叶的化学成分及比值更加协调，烟叶香气质改善，香气量增加，烟叶内固有的杂气和刺激性减轻。

因此，拟分别利用短小芽孢杆菌和酵母菌发酵微波预处理后的菊苣根提取物进行挥发性成分分析对比，并通过卷烟加香实验评价，探索短小芽孢杆菌发酵菊苣根提取物挥发性成分差异及对提高卷烟吸食品质的作用，为进一步开发菊苣根的香料价值提供数据支持。

一、试验及检测部分

1、材料及试剂

菊苣根为云南石林基地种植；LB培养基；短小芽孢杆菌（Bacilluspumilus）；CGMCCNO.4091；二氯甲烷（GR）、甲醇（GR）、正己烷（GR）、无水硫酸钠（分析纯），正构烷烃C7-C30。

2、仪器和设备

Agilent7890A/5975C气相色谱-质谱联用仪；BUCHIR-215型旋转蒸发仪；粉碎机；同时蒸馏提取装置；Milli-Q型超纯水机；万分之一电子天平等。

3、实验方法

（1）菊苣根微波预处理

称取一定量的菊苣根片，利用微波烘烤技术进行微波烘烤，微波功率45kW，出口温度控制在110℃～120℃之间，烘烤时间6min。

（2）空白菊苣根提取物的制备

将烘烤后的菊苣根粉碎后，添加15倍量的水，高温灭菌后在温度37℃、150r/min条件下振荡16h，提取液经过滤、离心后，取上清液备用。

（3）菊苣根发酵提取物的制备

①取短小芽胞杆菌CGMCCNO.3411用LB培养基活化培养，得到短小芽孢杆菌活化菌液；菌种活化培养条件为37℃、150r/min振荡培养，培养时间为16h；

②将菊苣根粉碎后，添加15倍量的水，灭菌制成待发酵样品；

③步骤：中活化好的菌液接种于待发酵样品中，菌株接种量为2.0%，发酵条件为：转速150r/min，发酵温度37℃，发酵时间16h；

④发酵液经过滤、离心后，取上清液。

（4）挥发性香味成分的提取

准确量取500mL上清液（发酵液），倒入左侧1L圆底烧瓶中，加入少许沸石，将其连接在SDE装置底端，用电热套加热，控制加热温度使溶液中等强度沸腾，SDE装置右侧接盛有50mL二氯甲烷圆底烧瓶，该端置于水浴锅中加热，水浴温度保持在60℃，同时蒸馏萃取进行3h。收集二氯甲烷溶液，加入15g无水硫酸钠干燥12h，除去水分，过滤，滤液减压浓缩至1mL。

（5）感官评价

空白菊苣根提取物和发酵菊苣根提取物添加到卷烟中后的感官评价及定性按照GB5606.4-2005《卷烟第4部分：感官技术要求》规定的方法进行

4、GC-MS检测部分

（1）色谱条件

RXi-5silMS石英毛细管柱（60m×0.25mm×0.25µm），载气为氦气（纯度为99.999%），流速：1.0mL/min。升温程序：初始温度60℃，保持6min；以3℃/min的速率升温至180℃；再以10℃/min的速率升温至230℃，保持10min。进样口温度：250℃，进样量：1.0µL，分流比：10∶1，溶剂延迟6min。

（2）质谱条件

离子源：电轰击电离（EI）源；离子源温度：230℃；四极杆温度：150℃；电离能量：70eV；传输线温度：280℃；扫描范围（m/z）：40～450，质谱检索图库：Nist11谱库。

（3）定性方法

采用GC-MS测定空白微波烘烤菊苣根提取物和微波烘烤菊苣根经短小芽孢杆菌发酵后提取物的挥发性化学成分，通过Nist11图库进行检索确定其组分。

二、成分分析与结果讨论

（1）成分分析与鉴定

通过气相色谱质谱联用仪测定，空白菊苣根的质谱见图1，微波烘烤菊苣根短小芽孢杆菌发酵提取物的质谱见图2，通过谱库检索并结合标准质谱图和有关文献确定各组分，对各组分的气味特征进行描述，并用色谱峰面积归-化法定量计算各组分的相对百分含量，具体结果见表1。

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相关链接：芽孢杆菌，硫酸钠，正构烷烃，二氯甲烷

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