延邊地區(qū)烤煙主要化學(xué)成分與中性香氣物質(zhì)的關(guān)系

拓陽陽，趙銘欽*，張廣富，韓富根，李小勇，李元實(shí)，金洪石，吳國賀

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，鄭州 450002；2.吉林煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，吉林 延吉 133001；3.延邊農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，吉林 龍井 133400）

特色煙葉是烤煙生產(chǎn)發(fā)展的重要方向，而煙葉特色是煙葉內(nèi)一系列與香氣有關(guān)的多種化學(xué)成分含量和組成比例共同作用的結(jié)果[1-3]。多年來，對烤煙香氣物質(zhì)的研究多集中在生態(tài)[4-5]、品種[6-8]、施肥[9-11]、烘烤調(diào)制[12-13]與成熟度[14-15]等方面，關(guān)于烤煙化學(xué)成分與香氣物質(zhì)的關(guān)系研究報(bào)道較少。本研究利用相關(guān)和回歸分析方法，探討延邊地區(qū)烤煙主要化學(xué)成分與中性香氣物質(zhì)的關(guān)系，闡明中性香氣物質(zhì)隨化學(xué)成分的變化規(guī)律，以期為延邊特色煙葉技術(shù)創(chuàng)新體系研究與開發(fā)提供技術(shù)支撐和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于 2009年在吉林省延邊朝鮮族自治州進(jìn)行，隨機(jī)選取42個(gè)有代表性的試驗(yàn)點(diǎn)作為取樣點(diǎn)。供試品種為吉煙 9號(hào)（當(dāng)?shù)刂髟云贩N），土壤為暗棕壤，前茬為大豆。各取樣點(diǎn)選用C3F烤后煙葉樣品1.5 kg，45 ℃烘干恒重，去梗，粉碎，過60目篩，用于化學(xué)成分與中性香氣物質(zhì)的測定。

1.2 測定項(xiàng)目與方法

1.2.1 常規(guī)化學(xué)成分的測定 吉林煙草工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心測定。

1.2.2 中性香氣物質(zhì)測定 中性香味物質(zhì)的測定參考秦衛(wèi)普等[16]的測定方法。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS17.0分析軟件進(jìn)行相關(guān)和回歸分析。

2 結(jié) 果

2.1 烤煙主要化學(xué)成分和中性香氣物質(zhì)含量的變異

由表1看出，測定的烤煙化學(xué)成分為還原糖、煙堿、總氮、蛋白質(zhì)和鉀。中性香氣物質(zhì)主要為苯丙氨酸類、棕色化產(chǎn)物類、類西柏烷降解產(chǎn)物、新植二烯、類胡蘿卜類降解產(chǎn)物5大類，各類具體劃分參照史宏志等[17]的方法。從表1還看出，還原糖、煙堿、新植二烯、類胡蘿卜類、棕色化產(chǎn)物及香氣物質(zhì)總量在取樣點(diǎn)間變異較大。

2.2 烤煙主要化學(xué)成分與中性香氣物質(zhì)的關(guān)系

2.2.1 烤煙主要化學(xué)成分與各香氣物質(zhì)含量的相關(guān)分析 由表2知，還原糖與各類香氣物質(zhì)總量相關(guān)性不顯著，但與個(gè)別類中單一香氣物質(zhì)呈顯著或極顯著正相關(guān)。煙堿與除新植二烯外的各類香氣物質(zhì)總量相關(guān)性不顯著，但與苯甲醛、糠醇等香氣成分呈顯著正相關(guān)，與芳樟醇呈顯著負(fù)相關(guān)。總氮與苯丙氨酸類呈極顯著正相關(guān)；與香葉基丙酮、苯甲醛、苯甲醇、糠醛等呈極顯著正相關(guān)。蛋白質(zhì)與類胡蘿卜素類和苯丙氨酸類呈極顯著正相關(guān)，與棕色化反應(yīng)產(chǎn)物、新植二烯、香氣物質(zhì)總量均呈顯著正相關(guān)；同時(shí)與β-大馬酮、香葉基丙酮、脫氫β-紫羅蘭酮、苯甲醛、苯甲醇、苯乙醇、糠醇、5-甲基糠醛等香氣成分呈顯著或極顯著正相關(guān)。鉀僅與類胡蘿卜素類和類西伯烷類總量呈極顯著正相關(guān)?？傊诳緹熤饕瘜W(xué)成分中總氮、蛋白質(zhì)和鉀含量與各類香氣物質(zhì)的總量關(guān)系相對較為密切。

2.2.2 烤煙主要化學(xué)成分與各香氣物質(zhì)含量的回歸分析 由表3可知，在類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物中，還原糖僅與脫氫β-紫羅蘭酮呈顯著線性關(guān)系，與3-羥基-β-二氫大馬酮呈顯著二次曲線相關(guān)關(guān)系。總氮與香葉基丙酮、巨豆三烯酮1,6-甲基-5-庚烯-2-酮均呈顯著二次曲線關(guān)系。蛋白質(zhì)與β-大馬酮、香葉基丙酮、巨豆三烯酮1,6-甲基-5-庚烯-2-酮和類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物總量呈顯著二次曲線相關(guān)關(guān)系；在蛋白質(zhì)3.45%～10.18%（表1）范圍內(nèi)，類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物總量持續(xù)增高。鉀與二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮1、巨豆三烯酮2,6-甲基-5-庚烯-2-酮和類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物總量均呈顯著二次曲線相關(guān)關(guān)系。

表1 烤煙主要化學(xué)成分和中性香氣物質(zhì)含量的變異性Table1 The variability of main chemical components and neutral aroma components in flue-cured tobacco

表2 烤煙主要化學(xué)成分與各香氣物質(zhì)含量的相關(guān)系數(shù)Table2 The correlation coefficient between main chemical components and neutral aroma components in flue-cured tobacco

苯丙氨酸類降解產(chǎn)物總量與總氮和蛋白質(zhì)均呈顯著二次曲線相關(guān)關(guān)系。其中苯甲醛、苯甲醇均與總氮呈顯著二次曲線相關(guān)關(guān)系，在總氮1.06%～1.99%（表1）范圍內(nèi)，苯甲醇隨總氮含量的增高持續(xù)增高。棕色化反應(yīng)產(chǎn)物總量與總氮和蛋白質(zhì)呈顯著二次曲線相關(guān)關(guān)系?？偟吭?.88%以前，棕色化反應(yīng)產(chǎn)物總量顯著升高，之后顯著降低。其中2-乙酰吡咯、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮與還原糖呈顯著二次曲線相關(guān)關(guān)系，糠醇和3,4-二甲基-2，5-呋喃二酮與總氮和蛋白質(zhì)呈顯著二次曲線相關(guān)關(guān)系。

類西伯烷類降解物質(zhì)（茄酮）含量與蛋白質(zhì)和鉀呈顯著或極顯著二次曲線相關(guān)關(guān)系，表現(xiàn)為在蛋白質(zhì)3.45%～10.18%和鉀0.66%～1.94%范圍內(nèi)，隨著二者含量的增高，茄酮含量持續(xù)增高。新植二烯和香味物質(zhì)總量與蛋白質(zhì)呈顯著二次曲線相關(guān)關(guān)系，隨著蛋白質(zhì)含量的增高，新植二烯和香味物質(zhì)總量顯著增高。

3 討 論

本試驗(yàn)研究表明，還原糖和煙堿與各類香氣物質(zhì)總量相關(guān)性與模擬尋優(yōu)方程均不顯著，這與韓錦峰等[18]、史宏志等[19-20]研究結(jié)果不一致，可能是由于取樣的差異性所造成的，有待于進(jìn)一步研究。

總氮與除類胡蘿卜類和類西柏烷類外的香氣物質(zhì)呈顯著或極顯著正相關(guān)；苯丙氨酸類和棕色化產(chǎn)物與總氮含量呈顯著二次曲線相關(guān)關(guān)系。表明總氮對中性致香物質(zhì)含量影響很大，較高的總氮含量有利于苯丙氨酸類和棕色化產(chǎn)物香氣物質(zhì)的形成，這與邵惠芳等[21]研究結(jié)果一致。蛋白質(zhì)與除類西柏烷類外的香氣物質(zhì)含量呈顯著或極顯著正相關(guān)，且各類香氣含量及總量與蛋白質(zhì)呈顯著或極顯著二次曲線關(guān)系，在蛋白質(zhì)3.45%～10.18%范圍內(nèi)，隨著蛋白質(zhì)含量的增加，類胡蘿卜類、苯丙氨酸類、棕色化產(chǎn)物類等香氣物質(zhì)含量持續(xù)升高，而類西柏烷類、新植二烯和香氣物質(zhì)總量先降低再升高。說 明提高蛋白質(zhì)含量有利于香氣物質(zhì)的形成。

表3 烤煙主要化學(xué)成分與各香氣物質(zhì)含量的回歸分析Table3 The regression analysis between main chemical components and neutral aroma components in flue-cured tobacco

鉀含量僅與類胡蘿卜類和類西柏烷類呈極顯著正相關(guān)，且呈顯著或極顯著二次曲線相關(guān)關(guān)系。在鉀0.66%～1.94%范圍內(nèi)，隨著鉀含量增加，類胡蘿卜類和類西柏烷類含量有升高的趨勢，由于類胡蘿卜類和類西柏烷類是香氣物質(zhì)中含量最高的，因此，提高鉀含量有利于提高煙葉的香氣質(zhì)量。

4 結(jié) 論

還原糖和煙堿與各類香氣物質(zhì)總量相關(guān)性與模擬尋優(yōu)方程不顯著；總氮與苯丙氨酸類、棕色化產(chǎn)物類、新植二烯含量及香氣物質(zhì)總量呈顯著或極顯著正相關(guān)，與苯丙氨酸類和棕色化產(chǎn)物呈顯著二次曲線相關(guān)關(guān)系；蛋白質(zhì)與除類西柏烷類以外的香氣物質(zhì)及總量呈顯著或極顯著正相關(guān)，與各類香氣含量及總量呈顯著或極顯著二次曲線關(guān)系；鉀與類胡蘿卜類和類西柏烷類呈極顯著正相關(guān)，且呈顯著或極顯著二次曲線相關(guān)關(guān)系；在總氮1.06%～1.99%、蛋白質(zhì)3.45%～10.18%和鉀0.66%～1.94%范圍內(nèi)，相對提高其含量，有利于烤煙香氣物質(zhì)含量的提高。

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