云南片煙感官質(zhì)量與香味成分關(guān)聯(lián)分析

郝賢偉等

摘要[目的] 研究云南片煙感官質(zhì)量與香味成分的關(guān)聯(lián)關(guān)系，改善片煙質(zhì)量。[方法] 以云南片煙為研究對(duì)象，采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法，分別以不同類別致香成分、具體香味成分為出發(fā)點(diǎn)，探索影響片煙香氣質(zhì)量的主要因素。 [結(jié)果] 分析表明，8種致香成分中與香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分關(guān)聯(lián)程度最高的為醛類、氮雜環(huán)類和酮類，其中醛類物質(zhì)己醛、糠醛和5，5二甲基3氧基1環(huán)己烯1甲醛與香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分的關(guān)聯(lián)程度最高并且關(guān)聯(lián)序一致。氮雜環(huán)類物質(zhì)吡啶、吡咯、2甲?；拎?種與香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分之間的關(guān)聯(lián)程度最高；其中吡啶與香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分的關(guān)聯(lián)程度最高。酮類物質(zhì)與香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分的關(guān)聯(lián)程度排序不盡相同，其中羥基丙酮對(duì)香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分的影響程度最大。[結(jié)論] 在片煙致香成分與感官質(zhì)量特別是香氣質(zhì)量研究中，可以重點(diǎn)關(guān)注醛類、氮雜環(huán)類和酮類物質(zhì)，對(duì)己醛、糠醛、5，5二甲基3氧基1環(huán)己烯1甲醛、吡啶、吡咯、2甲酰基吡啶、羥基丙酮和2，3戊二酮等致香成分。

關(guān)鍵詞片煙；香味成分；感官質(zhì)量；香氣質(zhì)；香氣量；灰色關(guān)聯(lián)分析

中圖分類號(hào)S572文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）29-295-04

中式卷煙的主要原料為配方打葉后的片煙，而片煙是將不同產(chǎn)區(qū)、不同品種和不同等級(jí)的初烤煙按照一定的比例均勻摻配經(jīng)打葉復(fù)烤而成，片煙較初烤煙不僅拓寬了煙葉原料的使用范圍，而且具有穩(wěn)定的化學(xué)成分、穩(wěn)定的香味和吸味的特點(diǎn)。因此，研究片煙致香物質(zhì)與感官質(zhì)量的關(guān)系，對(duì)片煙品質(zhì)評(píng)價(jià)及其在產(chǎn)品配方中的使用具有重要的實(shí)踐意義。

煙草的香味、香氣是衡量煙葉質(zhì)量的重要指標(biāo)，關(guān)于初烤煙葉中性致香物質(zhì)與評(píng)吸質(zhì)量相關(guān)性研究已多見報(bào)道[2-8]，但致香成分種類較多，與感官質(zhì)量間的關(guān)系復(fù)雜，并受品種、生態(tài)環(huán)境、取樣年份等多方面影響，研究結(jié)果不盡一致。然而，片煙香氣質(zhì)量與致香成分關(guān)系研究鮮有報(bào)道。筆者采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法，分別以不同類別致香成分、具體香味成分為出發(fā)點(diǎn)，探索影響片煙香氣質(zhì)量的主要因素，為改善片煙質(zhì)量提供參考。

1材料與方法

1.1材料

選取2012～2013年云南主產(chǎn)區(qū)上中下3個(gè)部位烤煙等級(jí)配方模塊，其中上部片煙由B1F、B2F組成，中部模塊由C1F、C2F和C3F組成，下部模塊主要由X2F和部分C4F組成，共計(jì)30個(gè)配方打葉片煙。

1.2香味成分提取

稱取30 g煙末樣品放入同時(shí)蒸餾萃取裝置一端的1 000 ml圓底燒瓶，加入氯化鈉30 g和蒸餾水350 ml，使用控溫電熱套進(jìn)行加熱，裝置另一端盛有CH2Cl2（100 ml）濃縮瓶，進(jìn)行水浴加熱，同時(shí)蒸餾萃取3.0 h，結(jié)束后，加入1 ml內(nèi)標(biāo)乙酸苯乙酯溶液（0.423 7 mg/ml），濃縮至1.0 ml，轉(zhuǎn)移至色譜瓶中，進(jìn)行GCMS分析。

1.2.1GCMS分析。

68905973氣相色譜-質(zhì)譜（Agilent，美國(guó)），色譜柱為HP5MS（60 m×0.25 mm i.d.×0.25 μm d.f.）；進(jìn)樣口溫度280 ℃；進(jìn)樣量1 μl；分流比10∶1；載氣及流量為He，1 ml/min；程序升溫：50 ℃（保持2 min），4 ℃/min到270 ℃（保持5 min）。

質(zhì)譜條件：傳輸線溫度280 ℃ ；電離能量70 eV；電子倍增器電壓1 635 V；質(zhì)量掃描范圍30～550 amu；離子源溫度230 ℃；四級(jí)桿溫度150 ℃。

1.2.2香味成分分類。

根據(jù)香味成分分析結(jié)果，將煙葉的主要致香成分按官能團(tuán)進(jìn)行分類：其中酮類共計(jì)31種、醇類共計(jì)12種、酯類和內(nèi)酯類14種、醛類共計(jì)13種、酚類共計(jì)6種、呋喃類共計(jì)3種、氮雜環(huán)類共計(jì)23種等。

1.3樣品評(píng)吸

采用浙江中煙內(nèi)在質(zhì)量評(píng)價(jià)方法，由7位評(píng)委對(duì)香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味、燃燒性和勁頭等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)打分，單項(xiàng)滿分為10分。

1.4統(tǒng)計(jì)方法

采用DPS數(shù)據(jù)分析軟件和EXCEL進(jìn)行分析。以香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分為母序列，致香成分為子序列，進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析。

2結(jié)果與分析

2.1片煙感官質(zhì)量與致香成分統(tǒng)計(jì)量描述

表1為各指標(biāo)的基本統(tǒng)計(jì)描述，香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分?jǐn)?shù)據(jù)存在較小變異，香氣成分?jǐn)?shù)據(jù)較香氣質(zhì)量數(shù)據(jù)變異較大，說明香氣質(zhì)量評(píng)價(jià)一致性較高。其中香氣質(zhì)、香氣量、評(píng)吸總分、醇類、酯類、呋喃類和氮雜環(huán)類為正態(tài)分布，且香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分表現(xiàn)為負(fù)向偏態(tài)峰；酮類、醛類和酚類為正向尖峭峰。

2.2 配方打葉片煙感官質(zhì)量與致香成分的灰色關(guān)聯(lián)分析

首先對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，分辨系數(shù)取0.5，對(duì)片煙樣品中致香成分與感官質(zhì)量進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)分析。由表2可知，香氣質(zhì)與致香成分的灰色關(guān)聯(lián)序?yàn)椋旱s環(huán)類>醛類>酮類>酯類>酚類>呋喃類>醇類；香氣量與致香成分的灰色關(guān)聯(lián)序?yàn)椋喝╊?氮雜環(huán)類>酮類>酯類>呋喃類>酚類>醇類；評(píng)吸總分與致香成分的灰色關(guān)聯(lián)序?yàn)椋喝╊?氮雜環(huán)類>酮類>酯類>呋喃類>酚類>醇類。

綜上，與香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分關(guān)聯(lián)程度最高的為醛類、氮雜環(huán)類和酮類，其中，香氣量和評(píng)吸總分與致香成分關(guān)聯(lián)度排序相似程度一致，前三者均為醛類>氮雜環(huán)類>酮類；與香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分之間關(guān)聯(lián)程度最小的為醇類。

針對(duì)上述分析，可選擇醛類、氮雜環(huán)類和酮類致香成分的具體香味化學(xué)成分進(jìn)一步分析與感官質(zhì)量的關(guān)聯(lián)程度。

2.3感官質(zhì)量與醛類香味成分的灰色關(guān)聯(lián)分析

各醛類香味成分與感官質(zhì)量的關(guān)聯(lián)分析結(jié)果如表3所示。 醛類各香味成分對(duì)香氣質(zhì)的關(guān)聯(lián)程度排序，結(jié)果表明：己醛>糠醛>5，5二甲基3氧基1環(huán)己烯1甲醛>5甲基糠醛>壬醛>苯乙醛>2戊烯醛>（E，E）2，6壬二烯醛>（E）2壬烯醛>藏紅花醛>（E，E）2，4二烯醛>2亞異丙基3亞甲基3，5二烯醛>桃醛。

醛類各香味成分對(duì)香氣量的關(guān)聯(lián)程度排序，結(jié)果表明：己醛>糠醛>5，5二甲基3氧基1環(huán)己烯1甲醛>5甲基糠醛>壬醛>2戊烯醛>苯乙醛>（E，E）2，6壬二烯醛>（E）2壬烯醛>藏紅花醛>（E，E）2，4二烯醛>2亞異丙基3亞甲基3，5二烯醛>桃醛。

醛類各香味成分對(duì)評(píng)吸總分的關(guān)聯(lián)程度排序，結(jié)果表明：己醛>糠醛>5，5二甲基3氧基1環(huán)己烯1甲醛>壬醛>5甲基糠醛>苯乙醛>2戊烯醛>（E，E）2，6壬二烯醛>（E）2壬烯醛>藏紅花醛>（E，E）2，4二烯醛>2亞異丙基3亞甲基3，5二烯醛>桃醛。

綜上可知，己醛、糠醛和5，5二甲基3氧基1環(huán)己烯1甲醛對(duì)香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分的關(guān)聯(lián)程度最高并且一致。

2.4感官質(zhì)量與氮雜環(huán)類香味成分的灰色關(guān)聯(lián)分析

各氮雜環(huán)類香味成分與感官質(zhì)量的關(guān)聯(lián)分析結(jié)果如表4所示。

氮雜環(huán)類各香味成分與香氣質(zhì)的關(guān)聯(lián)程度排序，結(jié)果表明：吡啶>2甲酰基吡啶>吡咯>鄰苯二甲酰甘氨酸>3甲?；拎?5氨基1苯基吡唑>2甲?；量?吲哚>2，3'聯(lián)吡啶>2乙酰基吡咯>3乙?；拎?N甲酰吡咯烷>萘>2肼喹啉>蒽>4（2，4二甲基5惡唑基）2氨基嘧啶>2，3，6三甲基1，4萘二酮>4甲?；?煙堿>2乙酰基1，4，5，6四氫吡啶> 3，4二氫4，5，6三甲基1（2H）萘酮>2乙酰基3，4，5，6四氫吡啶>1，2，3，4四氫化1，5，7三甲基萘>1，2二氫化1，4，6三甲基萘。

氮雜環(huán)類各香味成分與香氣量的關(guān)聯(lián)程度排序，結(jié)果表明：吡啶>吡咯>2甲?；拎?3甲?；拎?鄰苯二甲酰甘氨酸>5氨基1苯基吡唑>吲哚>2，3'聯(lián)吡啶>2甲?；量?2乙?；量?3乙酰基吡啶>萘>N甲酰吡咯烷>2肼喹啉>蒽>4（2，4二甲基5惡唑基）2氨基嘧啶>2，3，6三甲基1，4萘二酮>4甲?；?煙堿>2乙酰基1，4，5，6四氫吡啶> 3，4二氫4，5，6三甲基1（2H）萘酮>2乙?；?，4，5，6四氫吡啶>1，2，3，4四氫化1，5，7三甲基萘>1，2二氫化1，4，6三甲基萘。

氮雜環(huán)類各香味成分與評(píng)吸總分的關(guān)聯(lián)程度排序，結(jié)果表明：吡啶>2甲?；拎?吡咯>鄰苯二甲酰甘氨酸>3甲?；拎?5氨基1苯基吡唑>吲哚>2甲?；量?2，3'聯(lián)吡啶>2乙?；量?3乙?；拎?萘>N甲酰吡咯烷>2肼喹啉>蒽>4（2，4二甲基5惡唑基）2氨基嘧啶>2，3，6三甲基1，4萘二酮>4甲酰基喹啉>煙堿>2乙?；?，4，5，6四氫吡啶>3，4二氫4，5，6三甲基1（2H）萘酮>2乙酰基3，4，5，6四氫吡啶>1，2，3，4四氫化1，5，7三甲基萘>1，2二氫化1，4，6三甲基萘。

綜上可知，吡啶、吡咯、2甲?；拎?種氮雜環(huán)類香味成分對(duì)香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分之間的關(guān)聯(lián)程度最高；其中吡啶的關(guān)聯(lián)程度三者均為最高。

2.5感官質(zhì)量與酮類香味成分的灰色關(guān)聯(lián)分析

各酮類香味成分與感官質(zhì)量的關(guān)聯(lián)分析結(jié)果如表5所示。

酮類各香味成分與香氣質(zhì)的關(guān)聯(lián)程度排序，結(jié)果表明：羥基丙酮>2甲基四氫呋喃3酮>2，3戊二酮>金合歡基丙酮>3，4二甲基2，5呋喃二酮>大馬士酮>5，6二甲基2苯并咪唑啉酮>1，2環(huán)己二酮>4環(huán)戊烯1，3二酮>3甲基l2（5H）呋喃酮>6甲基2庚酮>1戊烯3酮>香葉基丙酮>3羥基2丁酮>2氨基1，5二氫4H咪唑4酮> 6，10，14三甲基2十五烷酮>巨豆三烯酮>（2，4，6三甲苯基）2，2二氯環(huán)丙基-甲酮>對(duì)甲基苯乙酮> 1（4甲氧苯基）1，3丁二酮>7，8環(huán)氧α紫羅蘭酮>4羥基2，4，5三甲基2，5環(huán)己二烯酮>茄酮>2，3，6三甲基1，4萘二酮>3羥基β大馬酮>螺巖蘭草酮>3，4二氫4，5，6三甲基1（2H）萘酮>3羥基β大馬酮>順，反 3甲基2（1甲基乙基）- 環(huán)己酮。

酮類各香味成分與香氣量的關(guān)聯(lián)程度排序，結(jié)果表明：羥基丙酮>2，3戊二酮>2甲基四氫呋喃3酮>大馬士酮>3，4二甲基2，5呋喃二酮>5，6二甲基2苯并咪唑啉酮>金合歡基丙酮>3甲基l2（5H）呋喃酮>6甲基2庚酮>1，2環(huán)己二酮>香葉基丙酮>4環(huán)戊烯1，3二酮>1戊烯3酮>巨豆三烯酮>6，10，14三甲基2十五烷酮>3羥基2丁酮>2氨基1，5二氫4H咪唑4酮>對(duì)甲基苯乙酮>（2，4，6三甲苯基）2，2二氯環(huán)丙基-甲酮>1（4甲氧苯基）1，3丁二酮>7，8環(huán)氧α紫羅蘭酮>4羥基2，4，5三甲基2，5環(huán)己二烯酮>茄酮>2，3，6三甲基1，4萘二酮>3羥基β大馬酮>螺巖蘭草酮>3，4二氫4，5，6三甲基1（2H）萘酮>3羥基β大馬酮>順，反 3甲基2（1甲基乙基）-環(huán)己酮。

酮類各香味成分與評(píng)吸總分的關(guān)聯(lián)程度排序，結(jié)果表明：羥基丙酮>3，4二甲基2，5呋喃二酮>2，3戊二酮>2甲基四氫呋喃3酮>大馬士酮>5，6二甲基2苯并咪唑啉酮>金合歡基丙酮>1，2環(huán)己二酮>6甲基2庚酮>3甲基l2（5H）呋喃酮>香葉基丙酮>4環(huán)戊烯1，3二酮>1戊烯3酮>3羥基2丁酮>巨豆三烯酮>2氨基1，5二氫4H咪唑4酮>6，10，14三甲基2十五烷酮>對(duì)甲基苯乙酮>（2，4，6三甲苯基）2，2二氯環(huán)丙基-甲酮>1（4甲氧苯基）1，3丁二酮>4羥基2，4，5三甲基2，5環(huán)己二烯酮>7，8環(huán)氧α紫羅蘭酮>茄酮>2，3，6三甲基1，4萘二酮>3羥基β大馬酮>螺巖蘭草酮>3，4二氫4，5，6三甲基1（2H）萘酮>3羥基β大馬酮>順，反 3甲基2（1甲基乙基）-環(huán)己酮。

綜上可知，羥基丙酮與香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分之間的關(guān)聯(lián)程度為最高。

3結(jié)論與討論

化學(xué)成分是煙草品質(zhì)特征的重要組成，其中致香物質(zhì)對(duì)感官質(zhì)量尤其是香氣質(zhì)量具有重要影響，研究表明：煙草中分子質(zhì)量較高、具有不飽和分子結(jié)構(gòu)的醛酮類物質(zhì)有利于煙草香味特征的形成，而氮雜環(huán)類物質(zhì)如吡嗪、吡咯、吡啶及其相應(yīng)的衍生物，是煙葉的重要致香成分[12]。

灰色關(guān)聯(lián)度分析法是將研究對(duì)象及影響因素的因子值視為一條線上的點(diǎn)，與待識(shí)別對(duì)象及影響因素的因子值所繪制的曲線進(jìn)行比較，比較其貼近度并分別量化，計(jì)算出研究對(duì)象與待識(shí)別對(duì)象各影響因素之間的貼近程度的關(guān)聯(lián)度，通過比較各關(guān)聯(lián)度的大小來判斷待識(shí)別對(duì)象對(duì)研究對(duì)象的影響程度。它提示了事物動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)的特征與程度，與傳統(tǒng)的回歸分析相比，具有對(duì)樣本量和典型分布要求相對(duì)寬松、計(jì)算量少、精確度高的特點(diǎn)。

該研究以云南產(chǎn)區(qū)配方打葉片煙為研究對(duì)象，通過對(duì)致香成分進(jìn)行官能團(tuán)分類研究致香成分與感官質(zhì)量的相關(guān)性，結(jié)果表明：按官能團(tuán)分類的8種致香成分中與香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分關(guān)聯(lián)程度最高的為醛類、氮雜環(huán)類和酮類，其中醛類物質(zhì)己醛、糠醛和5，5二甲基3氧基1環(huán)己烯1甲醛對(duì)香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分的關(guān)聯(lián)程度最高并且關(guān)聯(lián)程度排序一致。氮雜環(huán)類物質(zhì)吡啶、吡咯、2甲?；拎?種對(duì)香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分之間的關(guān)聯(lián)程度最高；其中吡啶的關(guān)聯(lián)程度三者均為最高。酮類物質(zhì)與香氣質(zhì)關(guān)聯(lián)程度排序前三者為：羥基丙酮>2甲基四氫呋喃3酮>2，3戊二酮，與香氣量關(guān)聯(lián)程度排序前三者為：羥基丙酮>2，3戊二酮>2甲基四氫呋喃3酮，與評(píng)吸總分的關(guān)聯(lián)程度排序前三者為：羥基丙酮>3.4二甲基2，5呋喃二酮>2，3戊二酮，羥基丙酮對(duì)香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分的影響程度最大。 因此，在片煙致香成分與感官質(zhì)量特別是香氣質(zhì)量研究中，可以重點(diǎn)關(guān)注醛類、氮雜環(huán)類和酮類物質(zhì)，對(duì)己醛、糠醛、5，5二甲基3氧基1環(huán)己烯1甲醛、吡啶、吡咯、2甲?；拎ぁ⒘u基丙酮和2，3戊二酮等致香成分重點(diǎn)關(guān)注。

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