黔東南煙區(qū)煙葉致香物質(zhì)的定量分析

楊天沛，鐘 蕾，付繼剛，龍秋蓉，潘和平

（貴州省黔東南州煙草公司，貴州 凱里 556000）

煙葉是卷煙工業(yè)重要的生產(chǎn)原料，煙葉質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到卷煙產(chǎn)品的品質(zhì)。煙葉質(zhì)量的優(yōu)劣，很大程度上取決于煙葉中的香味[1]。煙草香味物質(zhì)的形成是一種生理生化過程[2]，煙葉香氣的質(zhì)、量、型等受遺傳因素、生態(tài)環(huán)境和栽培烘烤技術(shù)的影響較大[3]。李繼新等[4]已對黔北、黔東北、黔西北、黔中及黔西南煙區(qū)煙葉致香物質(zhì)作了分析，但對黔東南煙區(qū)煙葉致香物質(zhì)研究甚少。黔東南州位于貴州省東南部，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，溫光同步，雨熱同期，生態(tài)環(huán)境優(yōu)越，種煙歷史悠久，具有生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉適宜的生態(tài)條件和較為成熟的技術(shù)條件。本文選取黔東南州生態(tài)環(huán)境不同的東、西部 6縣市種植的煙葉進行酸性、中性和堿性致香物質(zhì)含量比較和分析；同時對該地區(qū)烤煙主栽品種和品比試驗篩選的性狀表現(xiàn)較好品種的中部煙葉，以及同一品種不同部位煙葉的各類致香物質(zhì)含量進行分析研究，旨在為提高煙葉質(zhì)量，生產(chǎn)特色優(yōu)質(zhì)煙葉提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

選取黔東南州東、西部兩個生態(tài)環(huán)境不同煙區(qū)具有代表性的烤煙中部煙葉進行致香物質(zhì)分析，東部煙區(qū)選取三穗、岑鞏、天柱三縣，西部煙區(qū)選取凱里、麻江、黃平三縣市；選取云煙 85、云煙87、貴煙201和K326烤煙品種進行品種間致香物質(zhì)的對比研究；同時對云煙85、云煙87中部和上部煙葉致香物質(zhì)含量進行比較分析。各參試地區(qū)、參試品種烤煙按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙栽培方法進行栽培與管理，充分成熟后采收，并按常規(guī)三段式密集烘烤工藝進行烘烤。

1.2 東、西部煙區(qū)劃分依據(jù)

2008年，貴州省烤煙區(qū)劃項目組對黔東南州449個烤煙樣品進行了品質(zhì)評定，在所取樣品評吸的基礎(chǔ)上，結(jié)合全州煙葉歷史資料及卷煙工業(yè)企業(yè)煙葉可用性評價，將黔東南州煙葉按品質(zhì)劃分為東部和西部兩大區(qū)域。

1.3 致香物質(zhì)含量的測定

準(zhǔn)確稱取樣品20.0 g置于l000 mL平底燒瓶中，加人350 mL蒸餾水，氯化鈉90 g，將燒瓶安置于同時蒸餾萃取儀的左側(cè)，向100 mL平底燒瓶中加入45 mL二氯甲烷，置于同時蒸餾萃取儀的右側(cè)，蒸餾水沸騰后進行同時蒸餾萃取 2 h，向?qū)嶒炈玫亩燃淄檩腿∠嘀屑尤藷o水硫酸鈉 9 g，干燥過夜。將干燥過夜后的萃取液轉(zhuǎn)移至濃縮瓶中，濃縮至1 mL后加入l0 μL內(nèi)標(biāo)乙酸苯乙酯，即為GC／MS分析液[5]。GC條件。色譜柱：HP-ULTRA2（50m×0.2 mm×0.33 μm）；進樣口溫度：280 ℃；分流比為10∶1；進樣量：1.0 μL。升溫程序：60 ℃（0 min）、5 ℃/mim，280 ℃保持 20 min。

MS條件為離子源：230 ℃；四極桿：150 ℃，選擇離子檢測。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用DPS統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析。

2 結(jié) 果

通過對烤后煙葉樣品進行定性分析，共檢出78種對煙葉致香成分有較大影響的化合物，其中酸性物質(zhì)18種，中性物質(zhì)45種，堿性物質(zhì)15種。包括揮發(fā)性酸18種，酮類25種，醛類9種，醇類6種，酯類2種，雜環(huán)類17種，烴類1種。

2.1 不同生態(tài)區(qū)煙葉致香物質(zhì)含量分析

2.1.1 煙葉酸性致香物質(zhì)含量分析 由表1可知，東、西部煙區(qū)煙葉除乳酸、2-呋喃甲酸含量存在顯著差異外，其他酸性致香物質(zhì)含量未達(dá)到 5%差異顯著水平；東部煙區(qū)煙葉酸性致香物質(zhì)總量較西部煙區(qū)高136.93 μg/g；與西部煙區(qū)相比，東部煙區(qū)煙葉乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、乳酸、庚酸、壬酸和癸酸9種物質(zhì)含量較高，其他酸性致香物質(zhì)含量較低。

表1 東、西部煙區(qū)酸性致香物質(zhì)含量 μg/gTable 1 Acid aroma component contents of leaves in the eastern and western tobacco-growing region

2.1.2 煙葉中性致香物質(zhì)含量分析 由表2可知，東、西部煙區(qū)煙葉除壬醛、1,2-環(huán)己二酮、5-甲基-2(5H)-呋喃酮、芳樟醇和螺巖蘭草酮含量存在顯著差異外，其他致香物質(zhì)含量差異未達(dá)到顯著水平；西部煙區(qū)中性致香物質(zhì)總量略高于東部煙區(qū)；與西部煙區(qū)相比，東部煙區(qū)煙葉 3-戊烯-2-酮、二氫-2-甲基-3（2H）-呋喃酮、3-甲基-2（5H）-呋喃酮等27種中性致香物質(zhì)含量較低，苯乙醛、2-乙酰吡咯、苯乙酮等 13種中性致香物質(zhì)含量較高，其中東部煙區(qū)含量較高的2-乙酰吡咯具有花香、清香、酒香，巨豆三烯酮散發(fā)清香、甜香，香葉基丙酮可增加濃度，這可能是東部煙區(qū)煙葉具有獨特清香風(fēng)格特色的主要原因。

2.1.3 煙葉堿性致香物質(zhì)含量分析 由表3可知，東西部煙區(qū)煙葉堿性致香物質(zhì)含量存在一定的差異；且東部煙區(qū)堿性致香物質(zhì)總量低于西部煙區(qū)；其中東部煙區(qū)煙葉吡嗪、2,6-二甲基吡啶、2,4-二甲基吡啶、2-乙基吡嗪、異喹啉含量顯著低于西部煙區(qū)，其他堿性致香物質(zhì)含量在兩煙區(qū)間差異未達(dá)到顯著水平。

2.1.4 煙葉致香物質(zhì)總量比較 由圖1可知，與西部煙區(qū)相比，東部煙區(qū)致香物質(zhì)總量和酸性致香物質(zhì)含量較高，中性和堿性致香物質(zhì)含量較低；各類致香物質(zhì)中，酸性致香物質(zhì)占致香物質(zhì)總量的比例最高，東、西部煙區(qū)分別達(dá)92.84%和91.59%。

圖1 東、西部煙區(qū)煙葉致香物質(zhì)總量比較Fig.1 Total aroma component content of leaves in the eastern and western tobacco-growing region

表2 東、西部煙區(qū)中性致香物質(zhì)含量 μg/gTable 2 Neutral aroma component contents of leaves in the eastern and western tobacco-growing region

表3 東、西部煙區(qū)堿性致香物質(zhì)含量 μg/gTable 3 Alkaline aroma component contents of leaves in the eastern and western tobacco-growing region

2.2 不同品種煙葉致香物質(zhì)含量分析

2.2.1 煙葉酸性致香物質(zhì)含量分析 由表4可知，K326煙葉酸性致香物質(zhì)總量最高，其次為云煙87和云煙85，最低為貴煙201；與其他品種相比，K326煙葉中有10種揮發(fā)性酸含量最高，而貴煙201各種酸性物質(zhì)含量均處于較低水平。

表4 不同品種酸性致香物質(zhì)含量比較 μg/gTable 4 Comparison of acid aroma components content of leaves in different varieties

2.2.2 煙葉中性致香物質(zhì)含量分析 由表5可知，云煙 87煙葉中性致香物質(zhì)總量最高，其次為云煙85和K326，含量最低的為貴煙201；K326中性致香物質(zhì)總量雖不是最高的，但該品種煙葉中有 20種中性致香物質(zhì)含量最高，其中糠醛、2-乙酰呋喃、苯乙醇、苯乙醛、巨豆三烯酮和金合歡基丙酮等可增加煙葉的香味，5-甲基-2-糠醛、異佛爾酮、香葉基丙酮等雖含量不高，但可增加煙氣濃度，使香味突出。

2.2.3 煙葉堿性致香物質(zhì)含量分析 由表6可知，K326煙葉堿性致香物質(zhì)總量最高，其次為云煙87和云煙85，貴煙201含量最低；K326煙葉中有10種堿性物質(zhì)含量高于其他3個品種，其中吡啶和吡咯帶有甜味，似烤煙味，在K326煙葉中含量最高。

表5 不同品種中性致香物質(zhì)含量比較 μg/gTable 5 Comparison of neutral aroma components content of leaves in different varieties

表6 不同品種堿性致香物質(zhì)含量比較 μg/gTable 6 Comparison of alkaline aroma components content of leaves in different varieties

2.2.4 煙葉致香物質(zhì)總量比較 由圖2可知，K326和云煙87煙葉致香物質(zhì)總量較高，其次為云煙85，貴煙201含量最低，分別較K326和云煙87低511.74 μg/g和469.99 μg/g；各品種酸性致香物質(zhì)含量最高，其含量在致香物質(zhì)總量中均占到92%以上。

圖2 不同品種煙葉致香物質(zhì)總量比較Fig.2 Comparison of total aroma components content of leaves in different varieties

2.3 不同部位煙葉致香物質(zhì)含量分析

2.3.1 煙葉酸性致香物質(zhì)含量分析 由表7可知，云煙85、云煙87中部葉酸性致香物質(zhì)總量分別較上部葉高222.06、125.97 μg/g，差異均達(dá)到顯著水平；同品種不同部位煙葉酸性致香物質(zhì)含量存在一定的差異，其中云煙85中部葉2-甲基丁酸、3-甲基戊酸、4-甲基戊酸和乳酸含量顯著高于中部葉，丙酸、2-呋喃甲酸含量極顯著高于中部葉；云煙 87中部葉甲酸含量顯著高于上部葉；與云煙87相比，云煙85酸性致香物質(zhì)含量差異較大。

2.3.2 煙葉中性致香物質(zhì)含量分析 由表8可知，云煙85、云煙87中部葉中性致香物質(zhì)總量較上部葉高，但彼此間差異未達(dá)到顯著水平；云煙85中、上部葉 2-戊烯醛、二氫-2-甲基-3（2H）-呋喃酮等二十四種中性致香物質(zhì)含量差異達(dá)到顯著或極顯著水平；云煙 87兩部位煙葉己醛、二氫-2-甲基-3（2H）-呋喃酮等十一種中性致香物質(zhì)含量存在顯著或極顯著差異。

表7 同一品種不同部位酸性致香物質(zhì)含量比較 μg/gTable 7 Comparison of acid aroma components content of leaves in different stalk position of same varieties

表8 同一品種不同部位中性致香物質(zhì)含量比較 μg/gTable 8 Comparison of neutral aroma components content of leaves in different stalk position of same varieties

表8 （續(xù)） 同一品種不同部位中性致香物質(zhì)含量比較 μg/gTable 8 (continued) Comparison of neutral aroma components content of leaves in different stalk position of same varieties

2.3.3 煙葉堿性致香物質(zhì)含量分析 由表9可知，與中部葉相比，兩品種上部葉堿性致香物質(zhì)總量均較高，其中云煙 85兩部位煙葉堿性致香物質(zhì)總量存在顯著差異，云煙 87兩部位煙葉堿性致香物質(zhì)總量存在極顯著差異；云煙85中部葉吡嗪、2,6-二甲基吡啶、2-乙基吡嗪含量極顯著高于上部葉，2,5-二甲基吡啶、2,4-二甲基吡啶含量顯著高于上部葉，異喹啉、2,3-聯(lián)吡啶含量極顯著低于上部葉，吡咯、2-吡咯甲醛含量顯著低于上部葉；云煙87吡啶、2-乙基吡嗪含量顯著低于上部葉。

2.3.4 煙葉致香物質(zhì)總量比較 由圖3可知，與上部葉相比，各品種中部葉雖堿性致香物質(zhì)含量不高，中性致香物質(zhì)含量相當(dāng)，但由于酸性致香物質(zhì)含量豐富，在致香物質(zhì)總量中均占92%以上，因此從總體上看，云煙85、云煙87中部煙葉致香物質(zhì)總量較高，香味更加突出。

3 討 論

試驗結(jié)果表明，東部煙區(qū)煙葉致香物質(zhì)總量較西部煙區(qū)高，香氣較充足。這是因為不同生態(tài)區(qū)種植的烤煙，由于氣候、海拔等環(huán)境條件的不同，煙葉香氣量、型等也存在一定的差異。這與甄才紅[6]、常壽榮[7]等研究發(fā)現(xiàn)不同生態(tài)區(qū)由于海拔、土壤類型等不同造成煙葉致香物質(zhì)含量存在一定差異的結(jié)論相一致。香味好、吃味醇和的煙葉含有較多揮發(fā)性酸[8-9]。香型與氮雜環(huán)類香氣成分含量有關(guān)，濃香型煙葉氮雜環(huán)類香氣成分含量較高，清香型煙葉含量較低[8,10]。與西部煙區(qū)相比，東部煙區(qū)煙葉酸性致香物質(zhì)含量較高，堿性致香物質(zhì)含量較低，且含有多種相對豐富的帶有清甜香味，并能增加煙氣濃度的中性致香物質(zhì)，這可能是東部煙區(qū)煙葉香味較好，具有獨特清香風(fēng)格特色的主要原因。

影響烤煙致香物質(zhì)含量的因素很多，其中品種是決定香氣質(zhì)量的根本要素[11]，對香吃味的最大貢獻率達(dá)50%左右[12]。通過對不同品種致香物質(zhì)含量比較發(fā)現(xiàn)，K326致香物質(zhì)總量最高，且煙葉中有多種含量較高且可增加香味和煙氣濃度的致香物質(zhì)，故就香氣而言，該品種在黔東南煙區(qū)表現(xiàn)最好。云煙 87煙葉致香物質(zhì)含量較高，因此也比較適宜在黔東南煙區(qū)種植。貴煙201致香物質(zhì)總量以及多數(shù)致香物質(zhì)含量均處于較低水平，該品種雖產(chǎn)質(zhì)量和抗病性在黔東南煙區(qū)表現(xiàn)較好，但若要推廣種植，還需通過合理的栽培、烘烤等措施增加煙葉香味和濃度，提高煙葉的吸食品質(zhì)。以上分析可看出，改善煙葉香氣質(zhì)，提高香氣量可通過品種選育、選擇適宜本地區(qū)種植的優(yōu)良品種來實現(xiàn)，這與趙銘欽等[11]的試驗所得出的結(jié)論相一致。

同一品種不同部位的煙葉，由于所處生長環(huán)境的不同，煙葉致香物質(zhì)含量也存在一定的差異。本研究結(jié)果表明，與云煙87相比，云煙85中、上部煙葉致香物質(zhì)含量差異較大，多種致香物質(zhì)含量差異達(dá)到顯著或極顯著水平。云煙85、云煙87中部葉堿性致香物質(zhì)含量雖顯著或極顯著低于上部葉，中性致香物質(zhì)含量相當(dāng)，但由于兩品種中部葉酸性致香物質(zhì)均顯著高于上部葉，且酸性致香物質(zhì)含量在致香物質(zhì)總量中所占比重較大。從總體上看，云煙85、云煙87中部葉致香物質(zhì)總量較高，香味較突出。這與李繼新[4]、于建軍[13]研究結(jié)果存在一定的差異，其原因還有待于進一步的研究。

[1]于建軍，董高峰，馬海燕，等.同一烤煙在 2個煙區(qū)中性致香物質(zhì)含量的差異性分析[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009（4）：834-838.

[2]趙銘欽，趙輝，王文基，等.不同基因型烤煙化學(xué)成分和致香物質(zhì)間的相關(guān)和通徑分析[J].中國煙草科學(xué)，2009，30（3）：7-12.

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

[4]李繼新，潘文杰，田野，等.貴州典型生態(tài)區(qū)煙葉質(zhì)量特點分析[J].中國煙草科學(xué)，2009，30（1）：62-67.

[5]席元肖，宋紀(jì)真，李鋒，等.不同香型烤煙香氣前體物及香味成分含量的差異分析[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（2）：355-361.

[6]甄才紅，劉國順，王彥亭，等.海拔對恩施州烤煙中性致香物質(zhì)含量的影響[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（6）：49-53.

[7]常壽榮，吳濤，羅華元，等.烤煙品種、部位及生態(tài)環(huán)境對煙葉致香物質(zhì)的影響[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2010（1）：58-62.

[8]王瑞新.煙草化學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003：105.

[9]左天覺.煙草的生產(chǎn)、生理和生物化學(xué)[M].上海：遠(yuǎn)東出版社，1993：207.

[10]冼可法.云南烤煙中性香味物質(zhì)分析研究[J].中國煙草學(xué)報，1992（2）：1-9.

[11]趙銘欽，李曉強.不同基因型烤煙中性致香物質(zhì)含量的對比分析[J].甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，43（5）：98-103.

[12]李天福，冉邦定，劉敬業(yè)，等.烤煙栽培因子與煙葉香吃味的研究[C]//跨世紀(jì)煙草農(nóng)業(yè)科技展望和持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研討會文集.北京：中國商業(yè)出版社，1999：337-342.

[13]于建軍，劉茜，王鵬，等.湖北環(huán)神農(nóng)架區(qū)域烤煙中性致香物質(zhì)分析[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報，2010，22（4）：491-494.