有機(jī)無(wú)機(jī)肥配施條件下烤煙的致香成分及香氣指數(shù)

黃建　馮琦　盧迪　等

摘要：選取不同有機(jī)無(wú)機(jī)肥施用比例處理的C3F、B2F等級(jí)煙葉測(cè)定中性致香物質(zhì)含量并計(jì)算香氣指數(shù)，結(jié)果表明：施用有機(jī)肥可以提高烤煙中部、上部葉中性致香成分的種類、含量，其中配施60%有機(jī)肥處理效果較好。施用80%有機(jī)肥的處理有利于改善煙葉香氣的醇和度、透發(fā)性，施用100%有機(jī)肥的處理有利于改善煙葉的香味底韻、吸味，施用100%有機(jī)肥煙葉香氣品質(zhì)最好。

關(guān)鍵詞：烤煙；有機(jī)肥；無(wú)機(jī)肥；配施比例；致香成分；香氣指數(shù)

中圖分類號(hào)： S572.06文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2015）01-0084-03

收稿日期：2014-02-27

基金項(xiàng)目：江西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司資助項(xiàng)目。

作者簡(jiǎn)介：黃建（1979—），男，江西南昌人，農(nóng)藝師，主要從事煙草原料研究。E-mail：nccfhuangjian@163.com。

通信作者：于建軍，教授，研究方向?yàn)闊煵莼瘜W(xué)和煙草加工工藝研究。E-mail：yujj5655@163.com中國(guó)是煙草生產(chǎn)大國(guó)，煙葉、卷煙的產(chǎn)量、消費(fèi)量在世界上占較高比例[1]。近年來(lái)，由于單施化肥造成的土壤板結(jié)、土壤營(yíng)養(yǎng)元素失調(diào)導(dǎo)致煙葉香氣質(zhì)量日趨下降，提高煙葉香氣品質(zhì)對(duì)滿足企業(yè)對(duì)優(yōu)質(zhì)原料的需求至關(guān)重要。利用烤煙主要香氣成分計(jì)算出的香氣指數(shù)可以反映烤煙煙葉香氣品質(zhì)[2-4]。有機(jī)無(wú)機(jī)配施條件對(duì)煙葉品質(zhì)的影響研究已有許多報(bào)道[5-10]。本研究分析了有機(jī)無(wú)機(jī)配施對(duì)烤煙煙葉致香成分?jǐn)?shù)量、種類的影響，以期為提高煙葉香氣品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料

試驗(yàn)于2013年在河南省漯河市郾城區(qū)李集鎮(zhèn)進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤類型為黃褐土，pH值為7.32，有機(jī)質(zhì)含量為154%，速效氮含量為48.62 mg/kg，速效磷含量為 9.83 mg/kg，速效鉀含量為91.62 mg/kg。供試煙草品種為中煙100。試驗(yàn)所用無(wú)機(jī)基肥為N ∶P2O5 ∶K2O=10 ∶10 ∶25的煙草專用復(fù)合肥，無(wú)機(jī)追肥為N ∶P2O5 ∶K2O=15 ∶0 ∶30的煙草專用追肥；有機(jī)肥為油菜籽餅，全氮含量為6.95%。

1.2方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)4個(gè)處理，分別為T1：60%無(wú)機(jī)氮+40%有機(jī)氮，T2：40%無(wú)機(jī)氮+60%有機(jī)氮，T3：20%無(wú)機(jī)氮+80%有機(jī)氮，T4：100%有機(jī)氮，CK：100%無(wú)機(jī)氮。各處理總施氮量保持一致，均為90 kg/hm2，施氮量基追比為7 ∶3，有機(jī)肥、磷肥全作為基肥，不足的磷肥、鉀肥用過(guò)磷酸鈣、硫酸鉀補(bǔ)足。每處理重復(fù)3次，試驗(yàn)小區(qū)面積為 100 m2，試驗(yàn)田四周設(shè)保護(hù)行。

1.2.2中性致香成分測(cè)定方法在500 mL圓底燒瓶中加入10.000 g煙樣、1.0 g檸檬酸、500 μL內(nèi)標(biāo)硝基苯、350 mL蒸餾水，在另一圓底燒瓶中加入40 mL二氯甲烷。用SDE加熱蒸餾2.5 h，收集有機(jī)相，加入Na2SO4干燥，至溶液澄清，將溶液轉(zhuǎn)移至100 mL雞心瓶中，水浴溫度60 ℃，濃縮至約1 mL，進(jìn)樣2.0 μL，由GC/MS鑒定結(jié)果及NIST庫(kù)檢索定性。GC/MS分析條件：色譜柱：HP-5（60 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣：He；流速：0.8 mL/min；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；傳輸線溫度：280 ℃；離子源溫度：177 ℃。升溫程序：初溫 50 ℃ 恒溫 2 min 后，以2 ℃/min的速度升至120 ℃，5 min后以 2 ℃/min 的速度升至240 ℃，保持30 min；分流比1 ∶15；進(jìn)樣量2 μL；電離能70 eV；質(zhì)量數(shù)范圍50～500 amu；MS譜庫(kù)NIST02；采用內(nèi)標(biāo)法定量。1.2.3香氣指數(shù)的計(jì)算烤煙煙葉香氣指數(shù)AI計(jì)算公式如下[2]：

A=X糠醛+X苯乙醛+X異戊酸X糠醛+X苯乙醛+X異戊酸+X大馬酮+X巨豆三烯酮+X茄酮；（1）

B=X大馬酮+X巨豆三烯酮X大馬酮+X巨豆三烯酮+X茄酮；（2）

AI=A+B。（3）

式中：X茄酮為茄酮、氧化茄酮的合計(jì)量，X巨豆三烯酮為巨豆三烯酮4種異構(gòu)體的合計(jì)量，A表示煙葉香氣的醇和度、透發(fā)性，B表示烤煙型卷煙的香味底韻、吸味。

1.2.4數(shù)據(jù)分析采用Excel 2010軟件分析數(shù)據(jù)。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理中性致香成分分析

由表1可知，T2、T3、T4處理的中部葉及T1、T2、T3處理的上部葉均檢測(cè)出32種中性致香成分，T4的上部葉及CK的中部葉檢測(cè)出31種中性致香成分，T1的中部葉檢測(cè)出30種中性致香成分。施用有機(jī)肥的處理中部葉面包酮、6-甲基-5-庚烯-酮、2-乙?；量?、4-乙烯基-2-甲氧苯酚、茄酮、巨豆三烯酮C、新植二烯含量高于對(duì)照。施用有機(jī)肥的處理上部葉除2-乙?；秽?、6-甲基-5-庚烯-醇、愈創(chuàng)木酚、2，6-壬二烯醛、藏花醛、茄酮、香葉基丙酮、螺巖蘭草酮外，其余24表1不同處理中部葉、上部葉中性致香成分含量

2.2不同處理對(duì)不同種類致香成分含量的影響

將致香成分按照香氣前體物質(zhì)進(jìn)行分類，共分為苯丙氨酸類代謝產(chǎn)物、棕色化反應(yīng)產(chǎn)物、類西柏烷類代謝產(chǎn)物、類胡蘿卜素代謝產(chǎn)物四類，新植二烯單獨(dú)為一類[11]。由表2可知，與其他處理相比，中部葉中T2處理的各致香成分含量最高，其中苯丙氨酸類代謝產(chǎn)物、棕色化反應(yīng)產(chǎn)物、類西柏烷類代謝產(chǎn)物、類胡蘿卜素代謝產(chǎn)物、新植二烯、致香成分總量分別比對(duì)照高19.55%、43.06%、64.54%、9.43%、24.14%、2375%。上部葉中T1、T2處理的五類致香成分含量均高于對(duì)照?？梢?jiàn)T2更有利于提高煙葉上部葉、中部葉各類中性致香成分的含量。隨著有機(jī)肥比例的增加，2個(gè)部位煙葉的苯丙氨酸類代謝產(chǎn)物含量均呈先增加后減少的趨勢(shì)，類西柏烷類代謝產(chǎn)物含量均呈減少表2致香成分按香氣前體物分類結(jié)果

致香成分中部葉致香成分含量（μg/g）上部葉致香成分含量（μg/g）CKT1T2T3T4CKT1T2T3T4苯丙氨酸類代謝產(chǎn)物28.9026.3834.5534.4328.0618.2825.7031.3839.3535.33棕色化反應(yīng)產(chǎn)物22.2717.9631.8623.8224.2815.0018.0220.6721.3126.52類西柏烷類代謝產(chǎn)物21.1835.5534.8531.3528.7735.3741.4335.9820.0519.99類胡蘿卜素代謝產(chǎn)物110.6095.39121.03103.28116.6476.8798.4797.20101.40110.87新植二烯758.00845.00941.00624.00658.00525.06687.00597.00629.00340.68總量（除新植二烯）186.77180.00231.14199.90203.51145.52183.60185.23182.11192.71

趨勢(shì)。T2、T4處理均可以有效提高煙葉的致香物質(zhì)含量，高配比有機(jī)肥對(duì)提高中部葉致香成分含量效果明顯，低配比有機(jī)肥對(duì)提高上部葉致香成分含量效果明顯。

2.3不同處理對(duì)烤煙香氣指數(shù)的影響

由表3可知，中部葉各處理A值變化規(guī)律為T3>T2=CK>T4>T1，說(shuō)明T3處理下中部葉香氣的透發(fā)性最好；中部葉B值的變化規(guī)律為T4>CK>T2>T3>T1，說(shuō)明中部葉香味的底韻（基香）T4最好，T1最差；中部葉香氣指數(shù)的變化規(guī)律為T4>CK>T3>T2>T1，說(shuō)明T4的中部葉香氣品質(zhì)最好。上部葉各處理A值變化規(guī)律為T3>T4>T2>CK>T1；上部葉B值的變化規(guī)律為T4>T3>T2>T1>CK，說(shuō)明有機(jī)肥配施比例越大，上部葉香味的底韻（基香）越好；中部葉香氣指數(shù)的變化規(guī)律為T4>T3>T2>T1=CK，說(shuō)明增加有機(jī)肥配施比例，可改善烤煙上部葉的香氣品質(zhì)。

表3不同處理的香氣指數(shù)

等級(jí)處理ABAIC3FCK0.240.761.00T10.210.670.89T20.240.730.97T30.260.720.98T40.220.801.01B2FCK0.200.630.83T10.190.640.83T20.230.680.91T30.290.801.08T40.270.811.09

3結(jié)論與討論

施用有機(jī)肥可以提高烤煙中部、上部葉中性致香成分的種類、含量，有機(jī)肥對(duì)上部葉的中性致香物質(zhì)種類、含量的提高作用好于中部葉。其中配施60%有機(jī)肥可以有效提高中部葉中苯丙氨酸類代謝產(chǎn)物、棕色化反應(yīng)產(chǎn)物、類西柏烷類代謝產(chǎn)物、類胡蘿卜素代謝產(chǎn)物以及新植二烯的含量；配施40%、60%有機(jī)肥可以有效提高上部葉中苯丙氨酸類代謝產(chǎn)物、棕色化反應(yīng)產(chǎn)物、類西柏烷類代謝產(chǎn)物、類胡蘿卜素代謝產(chǎn)物以及新植二烯的含量。由于香氣品質(zhì)的高低是各致香成分綜合作用的結(jié)果，不能單純通過(guò)某幾類致香成分含量的多少來(lái)判定，故引入香氣指數(shù)AI。施用80%有機(jī)肥有利于改善煙葉香氣的醇和度、透發(fā)性，施用100%有機(jī)肥有利于改善煙葉的香味底韻、吸味，施用100%有機(jī)肥煙葉香氣品質(zhì)最好。

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