橡胶所在热改性橡胶木气味研究方面取得新进展

  作者: 李彤彤   来源: 橡胶研究所  日期: 2023-10-25   点击:        打印  ] 我要分享

  近日,中国热科院橡胶所橡胶木材与热带林木综合利用研究团队在热改性橡胶木挥发性气味研究方面取得新进展,评价了不同温度热处理橡胶木中各气味化合物的气味强度,确定了对总气味有主要贡献作用的化合物,为生产低气味、环保型热处理橡胶木产品提供了理论依据。


  橡胶木纹理美观、机械加工性能良好,已成为我国进口热带锯材数量最大的材种,市场俗称“泰国橡木”。由于其含有约10%左右的淀粉和1%~2%的游离糖,易霉变、虫蛀、腐朽,通常需化学防腐处理。热改性橡胶木技术不添加化学药剂有效解决了橡胶木的腐朽、粉蠹虫蛀等问题,又显著改善其尺寸稳定性,是一种绿色、环保的改性技术。但橡胶木热解过程中,木材的主成分(半纤维素、木质素、纤维素)及淀粉、糖类等次生代谢物发生热分解,产生的特殊气味引起了人们的关注并制约其应用推广。


  该研究采用气相色谱-质谱-嗅辨仪联用技术探究了不同热处理温度对橡胶木中挥发性气味化合物成分及气味强度的影响。结果显示,被检出的气味化合物约有十多种,只占挥发性化合物种类的一小部分。热处理后新增的挥发性气味化合物主要有乙酸、柏木脑、5-甲基糠醛、2-糠醇、2-乙酰基呋喃、愈创木酚、丁香酚等,其中5-甲基糠醛呈现焦香气味,且随着热处理温度由125℃升高至185℃,相对含量逐渐增大,气味强度不断增强,与人们闻到热处理橡胶木烧焦味一致。采用相对气味活度值法,定量评价了各挥发性气味物质对总体气味的贡献程度,发现5-甲基糠醛的气味贡献程度逐渐增大与温度变化呈现相关性,确定为热处理橡胶木中的关键气味化合物。5-甲基糠醛作为重要的风味化合物,是我国允许使用的一种食品添加剂。关键气味化合物的调控可作为生产低气味热处理橡胶木产品的重要参考指标。研究结果有助于改善环保型橡胶木产品的综合性能。


  相关研究成果以“Characterization of the odorous constituents and chemical structure of thermally modified rubberwood”和“HS‑SPME and GC–MS for the analysis of odorous constituents from heat‑treated rubberwood and the chemical change of heat‑treated rubberwood by XPS analysis”分别发表于《Wood Material science & Enginering》和《Wood Science and Technology》期刊上。中国热科院橡胶所助理研究员李彤彤为论文的第一作者和通讯作者,该研究得到海南省青年基金项目(322QN412)、海南省重点研发计划项目(ZDYF2020100)、海南省高层次人才项目(320RC735)资助。


  论文链接:https://doi.org/10.1080/17480272.2023.2255571

      http://link.springer.com/article/10.1007/s00226-020-01253-7

 

 

橡胶木素材及热改性材挥发性气味化合物的气味强度对比. a:橡胶木素材;b:125℃; c:155℃; d:185℃; e:215℃.