濃香型產(chǎn)區(qū)烤煙非揮發(fā)和半揮發(fā)性有機酸含量的差異分析

焦 亮，趙銘欽，衛(wèi)輝琴，王鵬澤，付培培，劉鵬飛，張 俊，杜閱光

（1.上海煙草集團有限責(zé)任公司，上海200082；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，河南鄭州 450002；3.天昌國際煙草有限公司，河南許昌 461000）

濃香型產(chǎn)區(qū)烤煙非揮發(fā)和半揮發(fā)性有機酸含量的差異分析

焦 亮1，趙銘欽2?，衛(wèi)輝琴3，王鵬澤2，付培培2，劉鵬飛2，張 俊1，杜閱光3

（1.上海煙草集團有限責(zé)任公司，上海200082；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，河南鄭州 450002；3.天昌國際煙草有限公司，河南許昌 461000）

采用硫酸甲酯化和GC／MS法分析8個濃香型產(chǎn)區(qū)調(diào)制后的煙葉中有機酸的含量，對不同濃香型產(chǎn)區(qū)烤煙非揮發(fā)和半揮發(fā)性有機酸含量的差異進行比較分析。結(jié)果表明，非揮發(fā)性有機酸總量以河南豫中南煙區(qū)最高，達到111.71mg·g－1；江西贛中東最低，僅為75.47mg·g－1；且蘋果酸在非揮發(fā)性有機酸中所占的比例最大，占非揮發(fā)性有機酸總量的44.85%～70.05%。半揮發(fā)性有機酸中油酸所占的比例較大，占其總量的51.78%～59.68%?？傮w而言，各濃香型產(chǎn)區(qū)烤煙的非揮發(fā)和半揮發(fā)性有機酸含量有一定差異，這體現(xiàn)了各濃香型產(chǎn)區(qū)烤煙的風(fēng)格特色。

烤煙；非揮發(fā)性有機酸；半揮發(fā)性有機酸；

有機酸廣泛存在于烤煙中，主要指除了氨基酸以外的有機酸［1］，包括揮發(fā)性低級脂肪酸、半揮發(fā)性高級脂肪酸和非揮發(fā)性二元酸、三元酸，約占煙葉干物質(zhì)總含量的12%～16%。煙草中的非揮發(fā)性有機酸是影響煙草吸食品質(zhì)的主要化學(xué)成分之一，特別是蘋果酸、丙二酸、草酸和檸檬酸。在煙葉燃吸過程中，非揮發(fā)性有機酸裂解產(chǎn)生酸性物質(zhì)可以調(diào)節(jié)煙氣中游離態(tài)煙堿的比例，進而調(diào)節(jié)煙氣的酸堿度、減輕煙葉刺激性及增加煙氣濃度，對烤煙的抽吸品質(zhì)具有重要影響［2］。多元酸中的蘋果酸可調(diào)節(jié)烤煙煙葉的pH值，增強煙氣濃度，并使煙氣更加醇和，使吃味得到改善；而草酸和檸檬酸則可導(dǎo)致烤煙的吃味變差，其含量與煙葉的燃吸品質(zhì)呈負相關(guān)。

由于煙葉的質(zhì)量和風(fēng)格與生態(tài)環(huán)境因素有直接的影響［3］，所以不同的濃香型產(chǎn)區(qū)的煙葉會表現(xiàn)出不同風(fēng)格特色。不同產(chǎn)地和品種烤煙有機酸成分的差異雖有報道［4－7］，但關(guān)于不同濃香型產(chǎn)區(qū)有機酸的差異卻未見系統(tǒng)報道。本研究收集了濃香型8個產(chǎn)區(qū)的煙葉樣品，對非揮發(fā)和半揮發(fā)性有機酸的組成和含量進行了系統(tǒng)分析對比，旨在明確濃香型產(chǎn)區(qū)煙葉有機酸的特點，建立煙葉質(zhì)量風(fēng)格和有機酸之間的聯(lián)系，為濃香型煙葉的工業(yè)可用性提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

收集2012—2013年河南豫中南、湖南湘南、安徽皖南、山東膠東半島、江西贛中東、廣西桂東、陜西陜東南、廣東粵北等濃香型產(chǎn)區(qū)8個省份的58個地區(qū)烤后中部煙葉（C3F）樣品共264份，每份樣品有年份、產(chǎn)地、品種、等級等明確標識。1.2 有機酸的測定

稱取1g粉碎的煙葉樣品，加入0.5mL內(nèi)標（己二酸）和25mL硫酸-甲醇溶液，振蕩過夜后，過濾到分液漏斗，并向其中加50mL蒸餾水，用二氯甲烷萃取3次，每次15mL。收集萃取液并加適量無水硫酸鈉干燥。分析儀器為AutosystemXL GC，配FID檢測器和自動進樣器（美國PE公司），TurboMass色質(zhì)聯(lián)用儀（美國PE公司）。

氣相色譜條件。色譜柱型號DB-5，30m× 0.25mm×0.25μm，初溫40℃，恒溫2min后，以8℃·min－1升至240℃，保持15min；進樣口250℃，F(xiàn)ID250℃；不分流；H2為載氣，壓力為10kPa；進樣量1.0μL。

GC-MS條件。色譜柱型號DB-5.30m×0.25 mm×0.25μm，載氣為He；柱頭壓10kPa，溶劑延遲3.5min；傳輸線溫度250℃，離子源溫度170℃；EI能量70eV，掃描范圍為35～350amu，其余色譜條件同氣相色譜。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

運用SPSS20.0進行數(shù)據(jù)處理與分析。采用方差分析對不同產(chǎn)區(qū)間煙葉的各項指標進行差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 非揮發(fā)性有機酸成分

一些非揮發(fā)性有機酸的鹽類在煙草中起著不同作用，檸檬酸鹽能降低焦油含量［8］。同時，檸檬酸、蘋果酸、酒石酸的鹽類是煙草助燃劑，乳酸鉀可作為卷煙的保潤劑［9］。低煙堿、低焦油卷煙吸味的缺點之一是口中伴有干渴的感覺，如加入蘋果酸等二元酸后可消除這種缺陷，達到促進唾液分泌的效果［6］。蘋果酸鹽還可降低高煙堿的沖擊。

由表1可知，8大濃香型產(chǎn)區(qū)中，河南豫中南、廣東粵北、山東膠東半島、江西贛中東、廣西桂東烤煙非揮發(fā)性有機酸總量間差異顯著，其中非揮發(fā)性有機酸中的草酸、丙二酸、γ-戊酮酸、富馬酸、丁二酸、2，4-庚二烯酸、檸檬酸的含量在各濃香型產(chǎn)區(qū)烤煙間區(qū)別不大，而蘋果酸的含量在各濃香型產(chǎn)區(qū)間有明顯差異，且其在非揮發(fā)性有機酸中所占的比例最大，占到總量的44.85%～70.05%。

表1 各濃香型產(chǎn)區(qū)非揮發(fā)性有機酸種類及含量

2.2 半揮發(fā)性有機酸成分

半揮發(fā)性有機酸即生成油脂的高級脂肪酸，其中含量較高的游離態(tài)和結(jié)合態(tài)的高級脂肪酸具有16個或18個碳原子［10］。半揮發(fā)性有機酸一般對煙葉和煙氣的香氣無直接影響，但可調(diào)節(jié)煙草的酸堿度，使吸味醇和，還可以增加煙氣的濃度，對煙氣的香氣有間接的影響，在煙氣中起到平衡作用［11］。半揮發(fā)性有機酸中的棕櫚酸可使煙葉甜醇、柔和、舒適［12］，但有些不飽和脂肪酸，如亞油酸和亞麻酸含量增加，則增加煙氣刺激性并產(chǎn)生澀味［13］。

由表2可知，各濃香型產(chǎn)區(qū)烤煙半揮發(fā)性有機酸中的硬脂酸、十七酸、亞油酸含量低，且差別不大，而油酸在半揮發(fā)性有機酸中所占的比例較大，占其總量的51.78%～59.68%。濃香型產(chǎn)區(qū)中，安徽皖南、河南豫中南、山東膠東半島、廣西桂東烤煙的油酸含量差異顯著。就半揮發(fā)性有機酸成分總量而言，河南豫中南烤煙的半揮發(fā)性含量最高，達10.01mg·g－1，廣西桂東烤煙的半揮發(fā)性含量最低，僅為5.11mg·g－1。

表2 各濃香型產(chǎn)區(qū)半揮發(fā)性有機酸種類及含量

3 小結(jié)與討論

通過對各濃香型產(chǎn)區(qū)烤煙非揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機酸的含量比較分析認為，在所測定的13種有機酸中，以蘋果酸的含量最高，草酸、2，4-庚二烯酸、檸檬酸的相對含量也較高，而丁二酸、硬脂酸、十七酸、亞油酸的含量較低。在8個濃香型產(chǎn)區(qū)中，河南豫中南、安徽皖南、湖南湘南烤煙的非揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機酸的含量相對較高，這與這些產(chǎn)區(qū)烤煙具有香氣濃郁芬芳、煙氣醇厚豐滿和余味綿長舒適的品質(zhì)特色相一致。山東膠東半島、江西贛中東、廣東粵北烤煙的非揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機酸的含量相對適中，廣西桂東、陜西陜東南烤煙的非揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機酸的含量相對較低。

杜詠梅等［14］研究了176份烤煙煙葉樣品中有機酸、高級脂肪酸含量與吸食品質(zhì)的關(guān)系，結(jié)果表明，非揮發(fā)有機酸和高級脂肪酸均與烤煙主要化學(xué)成分及香氣成分關(guān)系密切。同時，這些濃香型產(chǎn)區(qū)烤煙非揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機酸的含量差異可通過評吸很好地體現(xiàn)出來。因此，在葉組配方中，根據(jù)工業(yè)的加工特性，可選擇不同濃香型產(chǎn)區(qū)的煙葉作為原料。

［1］ 王利杰，盧紅.煙草有機酸研究進展［J］.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，35（3）：142－144.

［2］ 黎妍妍，林國平，李錫宏，等.湖北烤煙非揮發(fā)性有機酸含量及其與海拔高度的關(guān)系分析［J］.中國煙草科學(xué)，2009，30（6）：53－56.

［3］ 牛路路，陳雪，翟欣，等.畢節(jié)不同海拔條件下烤煙化學(xué)成分分析［J］.山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（5）：446－448.

［4］ 許淑紅，張夢楚，朱波，等.攀西烤煙化學(xué)成分狀況及相似性分析［J］.山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（4）：330－332，338.

［5］ 李俊麗，葉協(xié)鋒，趙莉，等.豫中濃香型烤煙香氣質(zhì)量與中性致香成分關(guān)系分析［J］.山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40（12）：1268－1272.

［6］ 施豐成，鄧發(fā)達，朱立軍.烤煙中草酸，蘋果酸和檸檬酸含量的分析研究［J］.中國煙草學(xué)報，2010，16（1）：6.

［7］ 彭艷，周冀衡，尹光庭，等.不同產(chǎn)區(qū)烤煙中揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機酸的比較分析［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2013，29（34）：212－215.

［8］ 劉志華，崔凌，繆明明，等.檸檬酸鉀鈉混合鹽助燃劑對卷煙主流煙氣的影響［J］.煙草科技，2009（12）：10－13.

［9］ 周璇，蔣衍鉅.卷煙紙中有機助燃成分的分析檢測技術(shù)［J］.黑龍江造紙，2013（1）：46－49.

［10］ 金永明，張明福，劉百戰(zhàn).煙草中多元酸和高級脂肪酸的分析［J］.煙草科技，2002（4）：21－24.

［11］ 劉帥帥，王允白，王志華，等.南平特色烤煙非揮發(fā)性有機酸（鹽）與感官質(zhì)量的相關(guān)性分析［J］.中國煙草科學(xué)，2012（3）：32－36.

［12］ 李衛(wèi)，肖遂，周冀衡，等.不同品種烤煙各部位煙葉成熟過程中非揮發(fā)性有機酸含量的變化［J］.中國煙草科學(xué)，2010，31（4）：44－47.

［13］ 肖雅，馬繼良，曹凡寶，等.云南不同烤煙產(chǎn)區(qū)煙葉非揮發(fā)性有機酸含量分析［J］.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2012，27（2）：229－234.

［14］ 杜詠梅，張懷寶，付秋娟，等.烤煙非揮發(fā)有機酸，高級脂肪酸與其他成分及其感官品質(zhì)的關(guān)系［J］.煙草科技，2011（6）：29－34.

（責(zé)任編輯：張瑞麟）

S572

A

0528-9017（2014）08-1237-03

文獻著錄格式：焦亮，趙銘欽，衛(wèi)輝琴，等.濃香型產(chǎn)區(qū)烤煙非揮發(fā)和半揮發(fā)性有機酸含量的差異分析［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（8）：1237－1239.

2014-05-04

國家煙草專賣局重大專項（110201101001TS-01）；上海煙草集團有限公司項目（szbcw201201150）；浙江中煙工業(yè)公司項目（ZJZY201205）

焦 亮（1986－），男，江蘇連云港人，工程師，本科，從事煙草原料質(zhì)量評價及卷煙配方設(shè)計工作。E-mail：jiaoliangjoe＠163.com。

趙銘欽（1964－），河南新密人，教授，博士，博士生導(dǎo)師。E-mail：zhaomingqin＠126.com。