主導(dǎo)烤煙香型風(fēng)格及感官質(zhì)量差異的主要化學(xué)指標(biāo)分析

杜詠梅，張建平，王樹聲，張懷寶，付秋娟，劉洪祥，常愛霞，沈 軼，程 森，張 駿

[1.農(nóng)業(yè)部煙草類作物質(zhì)量控制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，青島 266101；2.上海煙草集團(tuán)（公司）技術(shù)中心，上海 200082]

煙草中含有4 000多種化學(xué)成分[1]，各種成分的平衡與協(xié)調(diào)是其燃吸后感官品質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)[2]，化學(xué)成分指標(biāo)評價一直是烤煙質(zhì)量評價的重要內(nèi)容。近幾年來，隨著我國煙草行業(yè)“中式卷煙”發(fā)展導(dǎo)向和品牌戰(zhàn)略的提出，以及“特色優(yōu)質(zhì)煙葉開發(fā)”重大科技專項(xiàng)的啟動，對煙葉質(zhì)量的要求更加強(qiáng)化了特色和風(fēng)格的多樣化[3]。因此，揭示對煙葉風(fēng)格特色和質(zhì)量影響的主要化學(xué)指標(biāo)，明確不同特色優(yōu)質(zhì)煙葉的化學(xué)成分基礎(chǔ)，成為了目前我國煙草化學(xué)研究的熱點(diǎn)[3-9]。各種相關(guān)分析、逐步判別分析或人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等統(tǒng)計(jì)方法均應(yīng)用于煙草化學(xué)指標(biāo)與感官特性的關(guān)系研究中。而應(yīng)用方差分析，系統(tǒng)研究不同香型風(fēng)格和感官質(zhì)量檔次的烤煙間化學(xué)指標(biāo)差異的報(bào)道則較少。筆者擬通過對國內(nèi)外不同香型和感官質(zhì)量檔次的烤煙間常規(guī)化學(xué)成分、非揮發(fā)有機(jī)酸和高級脂肪酸類、多酚類、中性揮發(fā)香味成分、中微量元素類化學(xué)成分及其派生指標(biāo)的方差分析，明確主導(dǎo)烤煙香型風(fēng)格和質(zhì)量檔次差異的主要化學(xué)指標(biāo)及其特征，為特色優(yōu)質(zhì)煙葉的化學(xué)指標(biāo)評價提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料

收集2005年云南、四川、福建、貴州、江西、湖南、湖北、山東、河南、陜西、黑龍江、吉林等主要產(chǎn)煙省 37個地區(qū)烤后煙葉代表部位（B2F、C3F、X2F）樣品138份，巴西12份、津巴布韋22份、加拿大6份，共178份。為保證樣品的代表性，每份樣品均由該產(chǎn)地 6～8個代表點(diǎn)的煙葉混合而成。每份樣品混勻后，取2 kg切絲，一部分卷煙，進(jìn)行感官質(zhì)量評價；一部分粉碎，進(jìn)行化學(xué)成分測定。

1.2 檢測指標(biāo)和方法

1.2.1 感官質(zhì)量評價 由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所評吸委員會對樣品的香型風(fēng)格和感官質(zhì)量進(jìn)行評價，香型風(fēng)格分濃香型、中間香型、清香型（濃偏中或中偏濃歸于濃香型類，清偏中或中偏清歸于清香型類），感官質(zhì)量評價包括：香氣質(zhì)（15分）、香氣量（20分）、余味（25分）、雜氣（18分）、刺激性（12分）、燃燒性（5分）、灰色（5分），總分為100分。并根據(jù)各樣品感官質(zhì)量綜合評價結(jié)果，劃分4個質(zhì)量檔次：好（≥78.0分）較好（75～78分）、中等（72～75分）、較差（＜72分）。

1.2.2 化學(xué)成分指標(biāo)和測定方法 常規(guī)化學(xué)成分：近紅外檢測；中微量元素：原子吸收、離子色譜檢測；非揮發(fā)有機(jī)酸和高級脂肪酸：GC/FID檢測；多酚類化合物：HPLC/DAD檢測；中性香味成分：GC/MS檢測。共檢測42個化學(xué)成分。另外，根據(jù)化學(xué)成分的檢測結(jié)果，派生出糖堿比、酸堿比、有機(jī)鉀、蘋果酸/檸檬酸、高級脂肪酸總量等22個指標(biāo)，共 64個化學(xué)成分指標(biāo)，其中，酸堿比為非揮發(fā)有機(jī)酸總當(dāng)量與煙堿的比值。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 主要由SPSS、DPS、EXCEL統(tǒng)計(jì)軟件完成。多重比較采用LSD法。

2 結(jié) 果

2.1 代表樣品感官質(zhì)量和化學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)基本特征

根據(jù)感官評價結(jié)果，屬濃香型類樣品為82份、中間香型為81份，清香型類樣品15份。各質(zhì)量檔次烤煙樣品數(shù)量分別為：好：9份；較好：56份；中等：88份，較差：25份。樣品間香吃味品質(zhì)指標(biāo)、評吸總分以及化學(xué)指標(biāo)均存在較大變異（表1～2），大部分指標(biāo)接近正態(tài)分布。

2.2 不同香型風(fēng)格烤煙主要化學(xué)指標(biāo)差異

根據(jù)國內(nèi)外不同香型烤煙 64個化學(xué)指標(biāo)的單因子差異檢驗(yàn)結(jié)果，共 17種化學(xué)指標(biāo)存在顯著或極顯著差異。進(jìn)一步將 17種化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行不同香型間的多重比較，結(jié)果列于表3，可以看出，香葉基丙酮含量在不同香型間的差異最突出，與肖協(xié)忠等[9]的研究結(jié)果一致。濃香型烤煙香葉基丙酮含量最高，中間香型次之，清香型烤煙含量最低，3種風(fēng)格類型烤煙間香葉基丙酮含量兩兩差異顯著，且濃香型烤煙含量極顯著高于中間香型和清香型烤煙。根據(jù)不同香型風(fēng)格烤煙香葉基丙酮含量數(shù)據(jù)特征，清香型風(fēng)格烤煙香葉基丙酮含量一般低于2.4mg/kg，而香葉基丙酮含量高于3.0 mg/kg的烤煙一般為濃香型風(fēng)格。

除含有較高的香葉基丙酮外，濃香型烤煙棕櫚酸、亞油酸和油酸和高級脂肪酸總量較低，與清香型、中間香型烤煙差異極顯著，濃香型烤煙氮堿比也較低，與清香型、中間香型烤煙差異顯著。而中間香型和清香型烤煙棕櫚酸、亞油酸和油酸、高級脂肪酸總量以及氮堿比值差異不顯著，因此，與中間香型和清香型相比，較低的棕櫚酸、亞油酸和

油酸、高級脂肪酸總量以及氮堿比值，也是濃香型烤煙的重要化學(xué)成分特征。

表1 代表樣品感官評價結(jié)果基本數(shù)據(jù)特征Table 1 Basic data characteristic of sensory quality indices of representative samples

表2 代表樣品化學(xué)指標(biāo)基本數(shù)據(jù)特征Table 2 Basic data characteristic of chemical indices of representative samples

對于中間香型風(fēng)格的烤煙，除香葉基丙酮含量介于清香型和濃香型烤煙之間，且與二者差異顯著外，4-鄰-咖啡基奎寧酸含量較高，且顯著高于濃香型和清香型烤煙，而濃香型和清香型烤煙 4-鄰-咖啡基奎寧酸含量差異不顯著，因此，較高的 4-鄰-咖啡基奎寧酸含量，也是中間型烤煙的重要化學(xué)成分特征。

除香葉基丙酮含量較低外，相對于濃香型和中間香型烤煙，清香型烤煙化學(xué)成分特點(diǎn)最突出，其11個化學(xué)指標(biāo)——總糖、還原糖、總氮、兩糖差、糖堿比、K/(S+Cl)、苯甲醛、苯乙醛、二氫大馬酮、香葉基丙酮、中性揮發(fā)性香味成分總量與濃香型和中間香型烤煙差異顯著，其中總糖、還原糖、總氮、兩糖差、苯甲醛、苯乙醛6個指標(biāo)差異極顯著，而中間香型和濃香型烤煙之間 11個指標(biāo)的差異不顯著。另外，清香型烤煙煙堿含量與濃香型烤煙差異極顯著，而濃香型與中間香型以及清香型與中間香型之間煙堿含量均差異不顯著。因此，相對較高的總糖、還原糖含量以及兩糖差值、糖堿比、K/(S+Cl)，較低的總氮、煙堿、苯甲醛、苯乙醛、二氫大馬酮、香葉基丙酮、中性揮發(fā)性香味成分總量是清香型烤煙重要化學(xué)成分特征。

表3 主導(dǎo)烤煙香型風(fēng)格差異的化學(xué)指標(biāo)Table 3 Chemical indices leading the difference in flavor types of tobacco

2.3 不同質(zhì)量檔次烤煙主要化學(xué)指標(biāo)差異

應(yīng)用多元方差分析，將國內(nèi)外不同質(zhì)量檔次烤煙 64個化學(xué)成分指標(biāo)進(jìn)行單因子差異檢驗(yàn)，共有24個化學(xué)成分指標(biāo)在不同質(zhì)量檔次烤煙間存在顯著或極顯著差異，進(jìn)一步將 24個化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行不同質(zhì)量檔次間的多重比較（表4）看出，煙堿、總糖、總氮、丙二酸、兩糖差、糖堿比、酸堿比6個指標(biāo)在不同感官質(zhì)量檔次烤煙間差異最突出，各指標(biāo)在兩兩質(zhì)量檔次間均存在顯著差異，且質(zhì)量檔次差的煙葉與質(zhì)量檔次較好以上的煙葉存在極顯著差異，尤其是總氮，在各質(zhì)量檔次間均存在極顯著差異。質(zhì)量較好以上的煙葉煙堿、總氮、丙二酸含量相對較低，總糖、糖堿比和酸堿比較高，質(zhì)量檔次差的煙葉則相反，質(zhì)量檔次中等煙葉各指標(biāo)平均值介于二者之間。

還原糖、氯、K/(S+Cl)、有機(jī)鉀、草酸、棕櫚酸、亞油酸和油酸、高級脂肪酸總量、蘋果酸/檸檬酸、苯乙醇、茄酮、二氫大馬酮、香葉基丙酮、中性香味成分總量 14個指標(biāo)在感官質(zhì)量檔次中等和較好以上烤煙間差異不顯著，但中等和較好以上質(zhì)量檔次烤煙 14個指標(biāo)均與質(zhì)量差的煙葉存在顯著或極顯著差異，氯、草酸、苯乙醇、茄酮、二氫大馬酮、香葉基丙酮、中性香味成分總量在質(zhì)量較差的煙葉中顯著或極顯著偏高，還原糖、K/(S+Cl)、有機(jī)鉀、棕櫚酸、亞油酸和油酸、高級脂肪酸總量、蘋果酸/檸檬酸在質(zhì)量較差的煙葉中顯著或極顯著偏低。

烤煙硫和鈣/蘋果酸比值在中等和質(zhì)量檔次差的煙葉之間差異不顯著，但均與質(zhì)量檔次好的煙葉存在顯著差異，質(zhì)量好的煙葉無機(jī)硫和鈣/蘋果酸的比值顯著較低。

中等質(zhì)量檔次煙葉氮堿比與較好以上以及較差的煙葉均差異不顯著，但質(zhì)量檔次較好以上烤煙氮堿比則極顯著高于較差的煙葉。

表4 主導(dǎo)烤煙質(zhì)量檔次差異的化學(xué)指標(biāo)Table 4 Chemical indices leading the difference in quality grades of tobacco

3 小 結(jié)

不同香型風(fēng)格和感官質(zhì)量檔次的烤煙之間主要化學(xué)成分或其派生值差異顯著。煙堿、總糖、還原糖、總氮、兩糖差、糖堿比、氮堿比、K/(S+Cl)、棕櫚酸、亞油酸和油酸、高級脂肪酸總量、二氫大馬酮、香葉基丙酮、中性揮發(fā)性香味成分總量在不同香型風(fēng)格和質(zhì)量檔次的烤煙間均存在顯著或極顯著差異；苯甲醛、苯乙醛、4-鄰-咖啡基奎寧酸含量高低顯著影響烤煙香型風(fēng)格，對質(zhì)量檔次影響不顯著；氯、硫、有機(jī)鉀、草酸、丙二酸、蘋果酸/檸檬酸、苯乙醇、茄酮、鈣/蘋果酸、酸堿比則在不同感官質(zhì)量檔次的烤煙間差異顯著，不同香型風(fēng)格烤煙間差異不顯著。

濃香型烤煙具有香葉基丙酮含量較高，煙堿含量中等偏高，氮堿比以及棕櫚酸、亞油酸和油酸、高級脂肪酸總量較低的特點(diǎn)；中間香型烤煙具有香葉基丙酮含量中等、煙堿含量中等偏高，4-鄰-咖啡基奎寧酸含量較高的特點(diǎn)；清香型烤煙具有總糖、還原糖含量以及兩糖差值、糖堿比、K/(S+Cl)值較高，總氮、煙堿、苯甲醛、苯乙醛、二氫大馬酮、香葉基丙酮、中性揮發(fā)性香味成分總量相對較低的特點(diǎn)。

相對于中等和質(zhì)量檔次差的煙葉，感官質(zhì)量檔次好的煙葉一般煙堿、總氮、丙二酸、硫、鈣/蘋果酸比值較低，總糖、糖堿比、酸堿比、氮堿比相對較高；而氯、草酸含量偏高，還原糖、K/(S+Cl)、有機(jī)鉀、蘋果酸/檸檬酸、棕櫚酸、亞油酸和油酸以及高級脂肪酸總量較低的煙葉，一般感官質(zhì)量檔次較差。另外，苯乙醇、茄酮、二氫大馬酮、香葉基丙酮、中性香味成分總量均是烤煙重要的香味成分，這些香味成分在中等和較好以上質(zhì)量檔次間差異不顯著，但質(zhì)量檔次差的煙葉含量卻顯著或極顯著偏高。由此看出，烤煙香吃味品質(zhì)是其各種內(nèi)在化學(xué)成分平衡協(xié)調(diào)的結(jié)果，香氣物質(zhì)的含量并不是越高越好，片面提高某些香氣成分含量，并不一定能提高烤煙香吃味品質(zhì)。

筆者在此總體分析了國內(nèi)外不同香型風(fēng)格和感官質(zhì)量檔次的烤煙主要化學(xué)指標(biāo)的差異及特點(diǎn)，未考慮產(chǎn)地、部位、品種之間的差異，文中給出的不同香型風(fēng)格和不同質(zhì)量檔次的烤煙主要化學(xué)指標(biāo)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差僅供參考，揭示不同產(chǎn)地不同部位特色優(yōu)質(zhì)煙葉主要化學(xué)指標(biāo)特征，還需更深入的研究。

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