人工醇化上部煙葉重要中性致香物質(zhì)與感官質(zhì)量關(guān)系研究

劉鵬　褚建忠　信培林　王玉華曹守濤　邱軍　楊曉東　杜傳印

摘要：為了探究人工醇化條件下煙葉重要中性致香物質(zhì)和感官質(zhì)量間關(guān)系，利用諸城地區(qū)煙葉進(jìn)行研究。結(jié)果表明：醇化過程中重要中性致香物質(zhì)含量發(fā)生極顯著變化，其中類胡蘿卜素降解產(chǎn)物、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、芳香族氨基酸降解產(chǎn)物和其他類中性致香物質(zhì)含量分別提升了82.67%、63.16%、276.74%和73.77%，葉綠素降解產(chǎn)物含量下降了32.33%，類西柏烷類降解產(chǎn)物含量無顯著變化。美拉德反應(yīng)產(chǎn)物與感官質(zhì)量關(guān)系最為密切，且均為有利的影響；類西柏烷類降解產(chǎn)物對香氣質(zhì)和余味的作用是顯著有利的；芳香族氨基酸降解產(chǎn)物對雜氣、刺激性和總分的間接作用是顯著有利的，相關(guān)系數(shù)分別為0.401、0.576和0.344；類胡蘿卜素降解產(chǎn)物和葉綠素降解產(chǎn)物對感官質(zhì)量有著不利影響；其他類中性致香物質(zhì)對煙葉感官質(zhì)量作用較小。逐步回歸表明：感官質(zhì)量與致香物質(zhì)間回歸關(guān)系顯著，決定系數(shù)均在0.80以上，預(yù)測結(jié)果可靠。

關(guān)鍵詞：人工醇化；上部煙葉；中性致香物質(zhì)；感官質(zhì)量；相關(guān)關(guān)系

中圖分類號：S572.01文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2014）12-0043-04

煙草是當(dāng)今世界上廣泛種植的經(jīng)濟作物，在我國國民經(jīng)濟中占有重要地位[1]。研究發(fā)現(xiàn)煙葉中致香物質(zhì)對煙葉的感官質(zhì)量有著極其重要的影響[2，3]，其中以中性致香物質(zhì)對煙葉感官質(zhì)量的作用更為顯著[4，5]。初烤煙葉經(jīng)過打葉復(fù)烤后內(nèi)部化學(xué)成分和感官質(zhì)量雖有一定程度改善[6，7]，但依然存在較大的缺陷，主要表現(xiàn)為青雜氣過重，刺激性大，吸味不夠醇和等缺點，不能滿足卷煙工業(yè)生產(chǎn)的要求，只有經(jīng)過醇化過程煙葉的品質(zhì)及工業(yè)可用性才能得到提高。研究發(fā)現(xiàn)醇化過程中煙葉內(nèi)部化學(xué)成分發(fā)生著較大的變化，本試驗對人工醇化上部煙葉中性致香物質(zhì)與感官質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行研究，以期為煙葉人工醇化提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料

2009年山東諸城地區(qū)初烤煙葉，共12份樣品，每份樣品質(zhì)量300 kg。

1.2試驗方法

1.2.1 醇化方法醇化地點為諸城市煙草公司煙葉醇化倉庫，醇化條件為溫度29℃±1℃，濕度65%±5%。醇化過程中每6個月取樣一次，共取樣8次。

1.2.2實驗儀器Agilent7890A-5975C氣質(zhì)聯(lián)用儀（美國Agilent儀器公司）；氮吹儀（NEVAP-12，美國Organ Omation公司）；同時蒸餾萃取裝置（天長市華玻實驗儀器廠）；電熱套（KDM型，鄄城華魯電熱儀器有限公司）；恒溫水浴鍋（HH-2，金壇市雙捷實驗儀器廠）；分析天平（BS 224S，德國Satorious公司）等。

1.2.3中性致香物質(zhì)提取及檢測利用同時蒸餾萃取法提取煙葉致香物質(zhì)，利用氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行致香物質(zhì)檢測。

1.2.4煙葉感官質(zhì)量鑒定煙葉感官質(zhì)量由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所評吸委員會進(jìn)行鑒定。

2結(jié)果與分析

2.1醇化過程中重要中性致香物質(zhì)變化

本試驗共檢測分析了53種重要中性致香物質(zhì)，按其前體物質(zhì)的不同分為六大類（表1），分別為：類胡蘿卜素降解產(chǎn)物、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、芳香族氨基酸降解產(chǎn)物、類西柏烷類降解產(chǎn)物、葉綠素降解產(chǎn)物、其他類中性致香物質(zhì)。

類胡蘿卜素降解產(chǎn)物巨豆三烯酮-1、巨豆三烯酮-2、巨豆三烯酮-3、巨豆三烯酮-4、β-二氫大馬酮、2-甲基-2-庚烯-6-酮、β-紫羅蘭酮、芳樟醇、異佛爾酮、β-環(huán)檸檬醛、香葉醇、香葉基丙酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、藏紅花醛、氧化異佛爾酮-2、β-大馬酮、金合歡基丙酮A

美拉德反應(yīng)產(chǎn)物吲哚、異戊醇、3-甲基巴豆醛、戊醇、2-甲基四氫呋喃-3-酮、3-羥基-2-丁酮、壬醛、沉香醇-1、沉香醇-2、糠醛、2，4-庚二烯醛、2-乙酰基呋喃、5-甲基糠醛、2-乙?；?5-甲基呋喃、γ-丁內(nèi)酯、糠醇、γ-壬內(nèi)酯、2，6-壬二烯醛、2-正戊基呋喃、2-環(huán)戊烯-1，4-二酮芳香族氨基酸降解產(chǎn)物苯甲醛、苯乙醛、苯乙酮、苯甲醇、苯乙醇、苯酚、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚類西柏烷類降解產(chǎn)物茄酮、降茄二酮葉綠素降解產(chǎn)物新植二烯 、植酮

其他類中性致香物質(zhì)α-松油醇、鄰苯二甲酸二丁酯、青葉醛、1，3，7，7-四甲基-2-氧雙環(huán)[4.4.0]癸-5-烯-9-酮、1，3，7，7-四甲基-2-氧雙環(huán)[4.4.0]癸-9-酮對醇化過程中各類中性致香物質(zhì)的變化進(jìn)行方差分析，結(jié)果表明類胡蘿卜素降解產(chǎn)物、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、芳香族氨基酸降解產(chǎn)物和其他類中性致香物質(zhì)含量在醇化過程中不斷提高，其中類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量由50.96 μg/g提升到93.09 μg/g，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物由31.74 μg/g提高到51.79 μg/g，芳香族氨基酸降解產(chǎn)物含量由20.21 μg/g提高到76.14 μg/g，其他類中性致香物質(zhì)含量提高了73.77%，均達(dá)到了顯著或極顯著水平；類西柏烷類降解產(chǎn)物含量在醇化過程中無顯著變化；葉綠素降解產(chǎn)物含量在醇化過程中則極顯著下降了32.33%。

2.2人工醇化上部葉中重要中性致香物質(zhì)與煙葉感官質(zhì)量相關(guān)關(guān)系

本試驗中煙葉的感官質(zhì)量指標(biāo)包含香氣質(zhì)、香氣量、余味、雜氣、刺激性和總分六項。由表2分析看出，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物和煙葉感官質(zhì)量關(guān)系最為密切，且均表現(xiàn)為正向作用，其中與雜氣和刺激性指標(biāo)的簡單相關(guān)系數(shù)分別為0.531和0.610，正向作用最為顯著，總體來看美拉德反應(yīng)產(chǎn)物對香氣質(zhì)、香氣量、余味、雜氣和總分的直接作用和間接作用均是顯著或極顯著有利的。類西柏烷類降解產(chǎn)物對香氣質(zhì)、余味的直接作用和間接作用均是顯著有利的，相關(guān)系數(shù)分別為0.291、0.309和0.297、0.294。芳香族氨基酸降解產(chǎn)物對感官質(zhì)量的直接作用是有利的，但均未達(dá)到顯著水平，對雜氣、刺激性和總分的間接作用是顯著或極顯著有利的，相關(guān)系數(shù)分別為0.401、0.576和0.344。

類胡蘿卜素降解產(chǎn)物對煙葉感官質(zhì)量的作用多表現(xiàn)為不利影響，該研究結(jié)果與于建軍等[8]的研究結(jié)果相異，其中對香氣量、余味的直接作用是顯著不利的，對刺激性的間接作用顯著有利，但直接作用是不利的。葉綠素降解產(chǎn)物對煙葉感官質(zhì)量的作用是不利的，主要表現(xiàn)為間接影響，其中對香氣量、雜氣和總分的間接作用是顯著不利的，對刺激性的間接作用是極顯著不利的，相關(guān)系數(shù)致香物質(zhì)項目香氣質(zhì)香氣量余味雜氣刺激性總分類胡蘿卜素降解產(chǎn)物

為-0.379。其他類中性致香物質(zhì)對煙葉感官質(zhì)量的作用較弱，僅對刺激性指標(biāo)的影響是極顯著有利的，對感官質(zhì)量的直接作用均表現(xiàn)為一定的不利影響。

2.3人工醇化上部葉中重要中性致香物質(zhì)與煙葉感官質(zhì)量回歸分析

對醇化過程中重要中性致香物質(zhì)含量和煙葉感官質(zhì)量之間的關(guān)系進(jìn)行逐步回歸分析，以香氣質(zhì)（Y1）、香氣量（Y2）、余味（Y3）、雜氣（Y4）、刺激性（Y5）和總分（Y6）六項指標(biāo)作為因變量，以中性致香物質(zhì)作為自變量，得到表3中回歸方程。由表3可以看出，各方程的決定系數(shù)較大，且差異性均達(dá)到了極顯著水平，說明方程預(yù)測可靠。分析各方程可得：與香氣質(zhì)指標(biāo)之間存在正相關(guān)關(guān)系的有：巨豆三烯酮-1（X2）、氧化沉香醇-1（X10）、苯甲醛（X13）、苯乙醛（X17）和香葉醇（X20），呈負(fù)相關(guān)關(guān)系的有：2-甲基-2-庚烯-6-酮（X8）和5-甲基糠醛（X14）；與香氣量呈正相關(guān)的有：巨豆三烯酮-2（X3）、異戊醇（X5）、苯甲醛（X13）、2-環(huán)戊烯-1，4-二酮（X26），呈負(fù)相關(guān)的有：β-二氫大馬酮（X19）、鄰苯二甲酸二丁酯（X24）、2-正戊基呋喃（X25）；與余味指標(biāo)關(guān)系密切的有：新植二烯（X1）、巨豆三烯酮-3（X4）、氧化沉香醇-2（X11）、異佛爾酮（X15）、2-乙酰基-5-甲基呋喃（X16）、二氫獼猴桃內(nèi)酯（X23）、鄰苯二甲酸二丁酯（X24）和2-正戊基呋喃（X25）；與雜氣指標(biāo)關(guān)系密切的有：2-甲基四氫呋喃-3-酮（X7）、2-甲基-2-庚烯-

3討論與結(jié)論

本試驗結(jié)果表明類胡蘿卜素降解產(chǎn)物對煙葉感官質(zhì)量的影響是不利的，尤其是對香氣量和余味的直接作用是顯著不利的，而前人研究結(jié)果表明該類物質(zhì)對感官質(zhì)量是有利的[9]。造成此差異的原因可能在于致香物質(zhì)之間的相互干擾以及非致香物質(zhì)的干擾，常愛霞等[10]研究表明蛋白質(zhì)、糖類等物質(zhì)對煙葉感官質(zhì)量同樣存在影響，簡單相關(guān)分析不能排除其他類物質(zhì)的干擾，從而造成正向作用的假象。因此，在以后的研究中應(yīng)加強對于煙葉內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)之間相互作用的研究，排除干擾因素，準(zhǔn)確探究致香物質(zhì)對于感官質(zhì)量的直接作用力度。

人工醇化對上部煙葉重要中性致香物質(zhì)含量影響顯著。類胡蘿卜素降解產(chǎn)物、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、芳香族氨基酸降解產(chǎn)物、其他類中性致香物質(zhì)含量隨醇化時間的增加逐漸提高，其中對芳香族氨基酸降解產(chǎn)物的含量提升最為顯著，對類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量提升作用次之；葉綠素降解產(chǎn)物含量在醇化過程中下降；醇化過程對類西柏烷類降解產(chǎn)物含量無顯著影響。

美拉德反應(yīng)產(chǎn)物對感官質(zhì)量的影響是顯著有利的，其中較多關(guān)系達(dá)到顯著或極顯著水平；類西柏烷類降解產(chǎn)物對香氣質(zhì)和余味的作用是顯著有利的；類胡蘿卜素降解產(chǎn)物和葉綠素降解產(chǎn)物對煙葉感官質(zhì)量的影響是不利的；芳香族氨基酸降解產(chǎn)物對煙葉雜氣、刺激性和總分的影響是有利的；其他類中性致香物質(zhì)與煙葉感官質(zhì)量間關(guān)系較弱。

感官質(zhì)量與煙葉中性致香物質(zhì)之間存在顯著的回歸關(guān)系，本試驗結(jié)果表明諸城煙葉可以利用致香物質(zhì)的含量對感官質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測，并且預(yù)測的準(zhǔn)確度均在80%以上。

參考文獻(xiàn)：

[1]

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

[2]肖協(xié)忠，王放，賀英，等. 烤煙致香成分與香氣質(zhì)量的相關(guān)性分析[J]. 中國煙草科學(xué)，2008， 29（6）：1-6，11.

[3]杜詠梅，張建平，王樹聲，等. 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[J]. 中國煙草科學(xué)， 2010，31（5）：7-12.

[4]左天覺. 煙草的生產(chǎn)、生理和生物化學(xué)[M]. 朱尊權(quán)，譯. 上海：上海遠(yuǎn)東出版社，1993：386-396.

[5]詹軍，張曉龍，周芳芳，等. 基于烤煙中性致香物質(zhì)的烤煙香型判別分析[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2012，21（12）：80-87.

[6]王玉華，于衛(wèi)松，曹建敏，等. 烤煙煙葉復(fù)烤過程中重要致香物質(zhì)的變化[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，42（3）：234-237.

[7]李曉，姚光明，穆林，等. 煙葉復(fù)烤前后香味成分的變化[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（1）：40-43，46.

[8]于建軍，楊寒文，畢慶文，等. 烤煙中性致香成分與香氣質(zhì)量的典型相關(guān)分析[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009（2）：72-76.

[9]劉金霞，李元實，趙銘欽，等. β-胡蘿卜素的化學(xué)降解及其降解物在卷煙加香中的應(yīng)用[J]. 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，33（3）：260-263，268.

[10]常愛霞，杜詠梅，付秋娟，等. 烤煙主要化學(xué)成分與感官質(zhì)量的相關(guān)性分析[J]. 中國煙草科學(xué)，2009，30（6）：9-12.