大理紅花大金元煙葉中醇類香氣物質含量差異的研究

吳麗君，劉 瑋，曹金莉，趙國明，李倩倩，閔順耕*

（1.中國農(nóng)業(yè)大學理學院應用化學系，北京 100193；2.云南省煙草公司大理州公司，云南 大理 671000）

煙草香氣是衡量其質量的重要指標之一[1]，是煙葉的重要組成部分[2-3]，香氣的質與量對煙的吃味具有決定作用[4]。煙草香氣分析是煙草質量評價的重要環(huán)節(jié)，通常采用溶劑萃取[5]、水蒸汽蒸餾萃取[6]、同時蒸餾萃取[7-9]、超臨界流體萃取[10]、固相微萃取[11]、液相微萃取[12]、頂空分析[13]等方法提取，其中同時蒸餾萃取和減壓蒸餾萃取兩種方法應用較為普遍[13]，主要采用氣相色譜-質譜聯(lián)用法分離測定[14-15]。

煙草中含有大量的醇類化合物，含量為0.77%～1.25%，其中包括脂肪醇、脂環(huán)醇、芳香族醇、甾醇和萜醇等。醇類化合物對香氣質和量有較大影響，如沉香醇、龍腦、薄荷醇、苯甲醇和苯乙醇等對卷煙香味作用明顯，已用于煙草加香中。薄荷醇是制造薄荷煙的重要原料。醇類分子結構中的羥基是強的致香基團，但羥基數(shù)增加就會使香氣變?nèi)?，芳香醇比脂肪醇、氧化芳香醇的香氣強。高級脂肪醇和萜醇是煙草香氣物質的前體，在煙葉加工過程中降解為一系列小分子香氣成分，是煙草香氣的重要來源之一[16]。因此，測定煙草醇類化合物對煙草質量的評價具有重要作用。

近年來國內(nèi)對煙草香氣物質的研究較多，但對某一類香氣物質的報道局限于有機酸類、多酚類等，缺乏單獨針對醇類香氣物質的的研究。本研究主要采用同時蒸餾萃取-氣相色譜/質譜法對大理地區(qū)8個縣采集的108份紅花大金元（簡稱：紅大）烤煙樣品中的醇類香氣物質進行了分析，研究了大理州不同地區(qū)紅大烤煙中醇類香氣物質的特征，并對不同產(chǎn)地及不同部位紅大烤煙中的醇類香氣物質的差異進行比較研究。

1 材料與方法

1.1 供試材料

煙樣：選取大理州8個縣（巍山、云龍、賓川、鶴慶、祥云、南澗、洱源、彌渡）的紅大烤煙樣品108份。

試劑：二氯甲烷（天津，99.5%色譜純）、無水硫酸鈉（北京，分析純）、硝基苯（北京，分析純），氯化鈉（北京，分析純）。

儀器：同時蒸餾萃取裝置（鄭州）、天平（梅特勒）、PE Clarus 600 GC-MS（美國 PerkinElmer公司）、NIST2008譜圖庫。

1.2 試驗方法

稱20 g煙末于1000 mL燒瓶中，加入350 mL飽和氯化鈉水溶液，1 mL內(nèi)標（625 mg/L硝基苯），混合均勻，取萃取液二氯甲烷40 mL置于100 mL燒瓶中，分別連接在SDE裝置上。1000 mL燒瓶用可調電爐加熱至沸騰，100 mL燒瓶用60 ℃水浴加熱，裝置中出現(xiàn)分層時開始計時。同時蒸餾萃取2 h后，開始收集萃取液。加入5 g無水硫酸鈉搖勻至溶液澄清，轉有機相于雞心瓶中，用旋轉蒸發(fā)儀蒸發(fā)至干，用1.00 mL二氯甲烷定容，吸取1 μL進樣分析。

采用PE Clarus 600 氣質聯(lián)用儀對煙葉樣品進行分析。色譜柱為 DB-5MS，30 m × 0.25 mm × 0.25 μm。初溫60 ℃，恒溫2 min后以 5 ℃/min升至200 ℃保持5 min，再以5 ℃/min升至250 ℃，保持 5 min；進樣口溫度250 ℃；He為載氣，分流比為10∶1；進樣量1.0 μL。質譜條件為溶劑延遲2 min；傳輸線溫度250 ℃，離子源溫度180 ℃；掃描范圍為50～350 amu。采用NIST2008譜圖庫檢索定性。假定相對校正因子為1，采用內(nèi)標法定量。

1.3 試驗樣品測定

利用同時蒸餾萃取提取紅大烤煙樣品中香氣成分，結合氣相色譜-質譜聯(lián)用儀（GC-MS）分離測定，通過AMDIS解卷積，譜庫檢索和匹配度定性方法定性煙葉中醇類香氣成分15種，利用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件對大理地區(qū)全部烤煙樣品中的15種醇類香氣物質進行統(tǒng)計分析。

2 結果與討論

2.1 大理紅大烤煙中醇類香氣物質含量

利用同時蒸餾萃取提取大理州8個縣（巍山、云龍、賓川、鶴慶、祥云、南澗、洱源、彌渡）的紅大烤煙樣品 108份，結合氣相色譜-質譜聯(lián)用分離測定，鑒定出15種醇類香氣物質（表1）。

2.2 不同產(chǎn)地烤煙中醇類香氣物質含量差異

從表2可以看出，不同產(chǎn)地烤煙中醇類物質的含量存在差異，各產(chǎn)地烤煙中醇類物質總含量由高到低表現(xiàn)為云龍＞洱源＞南澗＞賓川＞彌渡＞巍山＞鶴慶＞祥云的趨勢，其中云龍煙葉中醇類物質總含量為195.51 μg/g，祥云煙葉中醇類物質總含量為81.46 μg/g，二者相差一倍以上。為了進一步了解不同產(chǎn)地烤煙中醇類香氣物質含量之間是否有顯著差異，對各產(chǎn)地烤煙中醇類香氣物質含量進行了方差分析，結果見表3，可以看出，由于生態(tài)因子，土壤等條件等存在差異，醇類總量產(chǎn)地間差異達到了極顯著差異水平，F(xiàn)值為3.49，p為0.002（＜0.01）。異戊醇、寸拜醇和4,8,13-西柏三烯-1,3-二醇的含量各產(chǎn)地間的差異也達到了極顯著水平（表3）；異戊烯醇和 6-甲基-5-庚烯-2-醇的含量在各產(chǎn)地間的差異達到顯著水平；但糠醇、5-甲基糠醇、α-松油醇、芳樟醇、六氫金合歡醇、香葉基香葉醇、苯甲醇、苯乙醇含量產(chǎn)地間的差異未達到5%顯著水平。

表1 大理烤煙中醇類香氣物質含量的描述性統(tǒng)計Table 1 Descriptive statistics of contents of alcohol aroma component in tobacco in Dali

表2 大理不同產(chǎn)地烤煙中醇類香氣物質含量 μg/gTable 2 Mean contents of alcohol aroma components in flue-cured tobacco leaves from various locations

2.3 不同部位烤煙中醇類香氣物質含量的分析

不同部位煙葉醇類物質總量由高到低表現(xiàn)為中部＞下部＞上部的趨勢（表4），中部和下部葉較接近。為了進一步了解各部位烤煙中醇類香氣物質含量之間是否有顯著差異，對各部位烤煙中醇類香氣物質含量進行方差分析，結果見表3?？梢钥闯觯?,2,2-三甲基-3-苯基-3-環(huán)戊烯醇的含量在部位間存在顯著差異外，醇類香氣物質總量或其他醇類香氣物質含量部位間的差異均未達到5%顯著水準。

表3 產(chǎn)地、部位間煙葉中醇類香氣物質含量方差分析結果Table 3 Analysis of variance on alcohol aroma component contents in tobacco leaves among locations and leaf positions

3 小 結

醇類物質是煙草中重要的香氣物質，本研究采用氣相色譜-質譜聯(lián)用技術從大理地區(qū)紅大烤煙中鑒定出15種醇類物質?？緹煒悠分?5種醇類物質的含量變幅較大，其中含量最高的香氣物質是4,8,13-西柏三烯-1,3-二醇，為 90.84 μg/g；含量最低的香氣物質是異戊烯醇，為0.11 μg/g。

表4 不同部位烤煙中醇類香氣物質含量的描述性統(tǒng)計Table 4 Descriptive statistics of alcohol aroma component contents in flue-cured tobacco leaves among different positions

不同產(chǎn)地間烤煙中醇類香氣物質的總含量由高到低的順序為：云龍＞洱源＞南澗＞賓川＞彌渡＞巍山＞鶴慶＞祥云，說明不同醇類物質在不同產(chǎn)地烤煙中的含量分布是不同的；烤煙中醇類香氣物質的總含量在不同產(chǎn)地之間存在極顯著差異，說明同一品種不同產(chǎn)地的紅大烤煙的香氣的質和量均有明顯的不同。

醇類物質總含量在不同部位烤煙中，除 1,2,2-三甲基-3-苯基-3-環(huán)戊烯醇含量存在極顯著差異外，其他均未達到5%差異顯著水準。

綜上所述，大理地區(qū)紅花大金元烤煙煙葉中醇類香氣物質的含量與產(chǎn)地間關系較大，但部位間差異不大，其原因有待進一步研究。

[1]周昆，周清明，胡曉蘭.烤煙香氣物質研究進展[J].中國煙草科學，2008，29（2）：58-61.

[2]何承剛，曾旭波.烤煙香氣物質的影響因素及其代謝研究進展[J].中國煙草科學，2005，26（2）：40-43.

[3]鄭丹.烤煙香氣物質的成分及其影響因素研究進展[J].江西農(nóng)業(yè)學報，2009，21（3）：23-26.

[4]Irvine W J, Saxby M J.Steam volatile amines of Latakia tobacco leaf[J].Phytochemistry, 1969, 8 (1): 473-476.

[5]孫凱健，王美琳，沈軼，等.溶劑助蒸餾法在煙草香氣成分分析中的應用[J].中國煙草科學，2007，28（2）：23-26.

[6]容蓉，邱麗麗，劉朋，等.水蒸氣蒸餾提取與頂空進樣氣相色譜-質譜分析吳茱萸揮發(fā)性成分[J].中國藥業(yè)，2011，20（2）：19-20.

[7]Li Yong, Pang Tao, Guo Zi Ming, et al.Accelerated solvent extraction for GC-based tobacco fingerprinting and its comparison with simultaneous distillation and extraction[J].Talanta., 2010, 81(1-2): 650-656.

[8]付宇新，徐元君，陳濱，等.氣相色譜/質譜法分析內(nèi)蒙古蜂膠揮發(fā)性成分[J].分析化學，2009，37（5）：745-748.

[9]Peng Fu Ming, Sheng Liang Quan, Liu Bai Zhan, et al.Comparison of different extraction methods: steam distillation, simultaneous distillation and extraction and headspace co-distillation, used for the analysis of the volatile components in aged flue-cured tobacco leaves[J].Journal of Chromatography A.2004, 1040(1): 1-17.

[10]朱仁發(fā)，馮乙巳.超臨界流體技術及其在煙草工業(yè)中的應用[J].安徽化工，1999（2）：18-19.

[11]Xu Zi Gang, Zheng Lin.Comparison of volatile and semivolatile compounds from commercial cigarette by supercritical fluid extraction and simultaneous distillation extraction[J].Journal of Zhejiang University Science.2004, 5(12): 1528-1532.

[12]Careen M, Fritz P, Astrid R, et al.Application of headspace solid phase microextraction to qualitative and quantitative analysis of tobacco additives in cigarettes[J].Journal of Chromatography A.2006, 1116(1-2): 10-19.

[13]Sun S H, Cheng Z H, Xie J P, et al.Identification of volatile components in tobacco by headspace liquidphase microextraction coupled to matrix-assisted laser desorption-ioni-zation with Fourier transform mass spectrometry[J].Rapid Commun in Mass spectrum, 2005,19: 1025-1030.

[14]Huang Lan Fang, Zhong Ke Jun, Sun Xian Jun.Comparative analysis of the volatile components in cut tobacco from different locations with gas chromatography–mass spectrometry (GC–MS) and combined chemometric methods[J].Analytica Chimica Acta., 2006, 575(2): 236-245.

[15]周昆，周清明，林躍平，等.氣相色譜-質譜聯(lián)用技術及其在煙草中應用研究進展[J].作物研究，2007，21（5）：755-757.

[16]王瑞新.煙草化學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.