昭通煙區(qū)不同烤煙品種致香物質(zhì)含量分析

殷沛沛， 董高峰， 和智君， 吳 恒， 盧 偉， 李忠任

(云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司, 云南 昆明 650106)

生理生化·耕作栽培

昭通煙區(qū)不同烤煙品種致香物質(zhì)含量分析

殷沛沛， 董高峰， 和智君， 吳 恒， 盧 偉， 李忠任*

(云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司, 云南 昆明 650106)

為昭通煙區(qū)優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)提供理論依據(jù)，采用GC/MS法檢測(cè)了昭通煙區(qū)試栽的8個(gè)烤煙品種C3F等級(jí)煙葉的致香物質(zhì)并將其分類后進(jìn)行多重比較。結(jié)果表明：各品種酮類和酸類致香物質(zhì)含量的差異未達(dá)顯著水平(P>0.05)，而醛類、醇類、酚類、酯類、雜環(huán)類和烯烴類致香物質(zhì)含量的差異達(dá)顯著(0.010.05)，而美拉德反應(yīng)產(chǎn)物總量上的差異在各品種間達(dá)顯著水平(0.01

昭通煙區(qū)； 烤煙； 致香物質(zhì)

煙草香氣是指由煙草中直接散發(fā)或燃燒時(shí)產(chǎn)生的令人愉快的氣味，是評(píng)價(jià)煙葉及其煙草制品品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)[1]。煙草香氣產(chǎn)生的內(nèi)在化學(xué)基礎(chǔ)是煙葉中含有的致香物質(zhì)，煙葉中致香物質(zhì)的種類、含量和組成比例決定了煙葉的香氣量、香氣質(zhì)和風(fēng)格特征[2-4]。分析烤煙中的致香物質(zhì)對(duì)烤煙的品種篩選、布局以及應(yīng)用具有重要的實(shí)用價(jià)值[5]。因此，烤煙致香物質(zhì)的研究一直是煙草科學(xué)研究的重點(diǎn)之一[6]，目前國(guó)內(nèi)煙草科技工作者主要從烤煙品種[7-8]、生態(tài)環(huán)境[9-13]、栽培措施[14]、儲(chǔ)存和醇化時(shí)間及條件等方面[15]對(duì)影響烤煙致香物質(zhì)形成的因子進(jìn)行大量研究，結(jié)果表明，烤煙品種和生態(tài)環(huán)境對(duì)煙葉致香物質(zhì)的影響起著主導(dǎo)性作用[7-13]。

昭通煙區(qū)是云南省烤煙主要種植區(qū)，境內(nèi)地形地貌復(fù)雜，融合有貴州和滇中主煙區(qū)的氣候特點(diǎn)，是云南省氣候立體性最突出的州市之一，其各品種、各產(chǎn)區(qū)煙葉化學(xué)成分差異較大，從而造成昭通煙區(qū)煙葉致香物質(zhì)的復(fù)雜多變[16-18]。為此，筆者以云南昭通煙區(qū)種植的8個(gè)烤煙品種為研究對(duì)象，分析各品種烤煙的致香物質(zhì)在昭通煙區(qū)的特征，以期為昭通煙區(qū)烤煙品種的篩選、布局以及昭通煙區(qū)烤煙優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)支撐和理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選取云南省昭通市2012年生產(chǎn)的烤煙，品種為K326、PVH19、KRK26、紅花大金元、云煙203、云煙87、云煙97、云煙99共計(jì)8個(gè)，按照試驗(yàn)要求同一天育苗同一天大田移栽，規(guī)范化種植、成熟采烤。按GB/T 18771.1將成熟采收的品種煙葉掛牌標(biāo)記，分別裝入試驗(yàn)烤房，采用散葉密集烘烤，3次重復(fù)?？竞鬅熑~按照GB/T2635-92烤煙標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一分級(jí)定級(jí)，選取C3F煙葉進(jìn)行致香物質(zhì)分析。

1.2 樣品的制備

將煙葉樣品粉碎，過40目篩，稱取50 g樣品粉末放入同時(shí)蒸餾萃取裝置中，以二氯甲烷為溶劑，蒸餾萃取2 h，所得提取物經(jīng)無水硫酸鈉干燥后，于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮至1 mL，加入0.1 mol/L乙酸苯甲酯的無水乙醇溶液50 μL，搖勻，取樣并進(jìn)行GC/MS分析。

1.3 分析方法

致香成分提取物添加內(nèi)標(biāo)后，采用氣/質(zhì)聯(lián)用儀Agilent GC6890N/MS5973N對(duì)其進(jìn)行分析，結(jié)果采用內(nèi)標(biāo)法計(jì)算。致香成分含量為內(nèi)標(biāo)校正峰面積相對(duì)含量，在不考慮儀器信號(hào)響應(yīng)差異的情況下，即相對(duì)校正因子為1的時(shí)候，數(shù)值的單位為μg/g。

1.4 色譜質(zhì)譜條件

HP-5MS (30 m×0.25 mm，0.25 μm)毛細(xì)管柱；進(jìn)樣口溫度：260℃，載氣：He，流速為1 mL/min；程序升溫：50℃保持1 min，以8℃/min速率升溫至160℃，保持2 min，以1℃/min速率升溫至260℃，保持15 min；進(jìn)樣量：2 μL，分流比25∶1，GC-MS 接口溫度：280 ℃，電離( EI) 能量：70 eV；離子源溫度：230℃，掃描范圍35～455 aum。

1.5 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)利用DPS7.05進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，多重比較采用LSD法，小寫字母表示5%顯著水平，大寫字母表示1%極顯著水平。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同烤煙品種煙葉致香物質(zhì)的歸類

由表1可知，所有試驗(yàn)樣品均檢測(cè)出71種致香物質(zhì)，幾乎所有致香物質(zhì)的含量在品種間均有差異。

表1 不同烤煙品種煙葉致香物質(zhì)含量的平均值

續(xù)表1

十四酸甲酯0．460．350．410．280．380．380．340．54鄰苯二甲酸二丁酯2．572．042．222．062．032．002．122．28十六酸甲酯3．002．302．382．302．622．412．602．76十六酸乙酯2．071．561．711．441．892．481．671．81亞麻酸甲酯6．774．575．205．386．285．265．215．63酸類糠酸0．280．230．240．260．270．220．230．28 Acids十四酸0．470．410．400．410．470．500．410．51十六酸17．8916．4416．3717．7418．1820．7219．6318．13雜環(huán)類苯并[b]噻酚0．090．090．090．090．090．100．080．09 Heterocycles1?(3?吡啶基)?乙酮0．090．080．110．060．070．080．080．102?乙?；?1，4，5，6?四氫吡啶0．110．110．130．130．130．110．140．11吡啶0．160．130．160．160．140．140．140．191?(1H?吡咯?2?基)?乙酮0．730．600．710．730．720．720．630．87吲哚0．740．520．750．570．570．510．450．65去氫去甲基煙堿0．580．470．580．470．530．500．400．583?(1?甲基乙基)(1H)吡唑2．341．912．191．721．982．181．982．05[3，4?b]吡嗪2，3＇?聯(lián)吡啶0．830．620．830．620．660．790．660．922?戊基呋喃0．470．290．430．280．290．310．270．342，3?二氫苯并呋喃0．420．300．410．250．360．390．290．34烯烴類蒽1．070．860．870．790．910．810．891．01 Olefins新植二烯531．01446．19451．30421．16455．59464．79485．42489．16

為了系統(tǒng)說明致香物質(zhì)在品種間差異的特征，需對(duì)檢出的致香物質(zhì)進(jìn)行歸類后分析。煙草中不同的致香物質(zhì)具有不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，按照致香物質(zhì)化學(xué)官能團(tuán)的不同，通?？蓪⑵浞譃樗犷?、醇類、酮類、醛類、酯類、酚類、氮雜環(huán)類、呋喃類、酰胺類、醚類及烴類。由表1可知，檢出的71種致香物質(zhì)包括21種酮類物質(zhì)、15種醛類物質(zhì)、9種醇類物質(zhì)、3種酚類物質(zhì)、7種酯類物質(zhì)、3種酸類物質(zhì)、11種雜環(huán)類物質(zhì)和2種烯烴類物質(zhì)。

此外，煙草中的致香物質(zhì)還可以按照致香物質(zhì)前體物質(zhì)的不同進(jìn)行分類，煙葉致香物質(zhì)大多由這些香氣前體物在煙葉烘烤、調(diào)制過程中降解轉(zhuǎn)化而成，特別是一些重要的煙葉香氣成分，如苯甲醛可增添煙氣櫻桃香、杏仁香的檸檬香韻；苯乙醛具有強(qiáng)烈的玫瑰花香；苯甲醇有弱的花香；巨豆三烯酮具有可可香味；β-二氫大馬酮可產(chǎn)生玫瑰花香和甜香；3-氧代-α-紫羅蘭醇呈現(xiàn)柔和的清甜香和花香；香葉基丙酮和二氫獼猴桃內(nèi)酯可增加烤煙香氣；金合歡基丙酮可增煙香氣的甜味和堅(jiān)果味。按照香氣前體物質(zhì)的不同通常可將煙草致香物質(zhì)分為美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、類西柏烷降解產(chǎn)物、類胡蘿卜素降解產(chǎn)物和苯丙氨酸類降解產(chǎn)物，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道和檢出的71種致香物質(zhì)，選取相關(guān)致香物質(zhì)按照香氣前體物質(zhì)的不同進(jìn)行歸類[8，19]，具體如表2所示。

2.2 不同烤煙品種煙葉致香物質(zhì)歸類分析

由表3致香物質(zhì)按化學(xué)官能團(tuán)歸類后分析可知，試驗(yàn)的8個(gè)烤煙品種酮類和酸類致香物質(zhì)的差異未達(dá)到顯著水平，其中酮類致香物質(zhì)均值以云煙203最高，云煙99最低；酸類致香物質(zhì)以云煙97最高，KRK26最低。

醛類致香物質(zhì)均值以紅花大金元最高，云煙99最低。紅花大金元顯著(P<0.05)高于云煙87和云煙99。K326、KRK26、PVH19、云煙97、云煙203品種之間的差異均未達(dá)到顯著水平，上述5個(gè)品種與紅花大金元、云煙87和云煙99之間的差異均未達(dá)到顯著水平。

表2 不同烤煙品種煙葉致香物質(zhì)按香氣前體物質(zhì)的歸類

表3 不同烤煙品種致香物質(zhì)按化學(xué)官能團(tuán)歸類后的多重比較

Table 3 Multiple comparison of aroma components classified by chemical functional group in flue-cured tobacco leaves for different varieties

品種Variety酮類Ketones醛類Aldehydes醇類Alcohols酚類Phenolics酯類Esters酸類Acids雜環(huán)類Heterocycles烯烴類Olefins總量Total紅花大金元Hongda41．76aA7．33aA28．25aA2．76aA16．13aA18．65aA6．55aA532．08aA653．51aAK32640．58aA6．00abA16．27cB1．99bcB11．78bB17．07aA5．12bA447．05bAB545．86bABKRK2642．09aA6．62abA23．29abAB2．31bAB13．12abAB17．01aA6．39aA452．17bAB563．00bABPVH1941．03aA6．07abA17．18bcB2．08bcB12．40bAB18．4aA5．09bA421．95bB524．20bB云煙87Yunyan8740．73aA5．68bA23．43abAB1．98bcB14．29abAB18．93aA5．55abA456．49abAB567．08abAB云煙97Yunyan9741．29aA6．02abA21．67abcAB1．91cB13．69abAB21．44aA5．83abA465．6abAB577．45abAB云煙99Yunyan9938．10aA5．55bA18．92bcB1．95bcB12．94abAB20．27aA5．13bA486．31abAB589．17abAB云煙203Yunyan20344．14aA6．57abA22．05abcAB2．24bcAB14．17abAB18．92aA6．26abA490．17abAB604．52abAB

表4 不同烤煙品種致香物質(zhì)按香氣前體物質(zhì)歸類后的多重比較

Table 4 Multiple comparison of aroma components classified by aroma precursors in flue-cured tobacco leaves for different varieties

品種Variety美拉德反應(yīng)產(chǎn)物Maillardreactionproducts類西柏烷降解產(chǎn)物Degradationproductsforcembranoids類胡蘿卜素降解產(chǎn)物Degradationproductsforcarotenoids苯丙氨酸類降解產(chǎn)物Degradationproductsforphenylalanines紅花大金元Hongda4．57aA10．77aA31．65aA10．46aAK3263．83bA12．18aA28．92aA9．50aAKRK264．56aA10．47aA32．31aA10．60aAPVH194．28abA10．29aA31．09aA10．31aA云煙87Yunyan874．14abA11．92aA29．26aA10．03aA云煙97Yunyan974．20abA10．10aA31．61aA9．63aA云煙99Yunyan994．02abA8．94aA29．50aA10．00aA云煙203Yunyan2034．67aA13．45aA31．28aA10．38aA

醇類致香物質(zhì)均值以紅花大金元最高，K326最低。紅花大金元極顯著(P<0.01)高于K326、PVH19和云煙99。K326顯著(P<0.05)低于KRK26和云煙87。KRK26、云煙87、云煙97和云煙203之間的差異均未達(dá)到顯著水平。

酚類致香物質(zhì)均值以紅花大金元最高，云煙97最低。紅花大金元極顯著(P<0.01)高于K326、PVH19、云煙87、云煙97和云煙99。K326、PVH19、云煙87、云煙97和云煙99之間的差異均未達(dá)到顯著水平。紅花大金元顯著(P<0.05)高于云煙203和KRK26。云煙203和KRK26之間的差異未達(dá)到顯著水平。

酯類致香物質(zhì)均值以紅花大金元最高，K326最低。紅花大金元極顯著(P<0.01)高于K326，其他6個(gè)品種之間的差異均未達(dá)到顯著水平。紅花大金元顯著(P<0.05)高于PVH19。KRK26、云煙87、云煙97、云煙99和云煙203這5個(gè)品種與紅花大金元、K326之間的差異均未達(dá)到顯著水平。

雜環(huán)類致香物質(zhì)均值以紅花大金元最高，PVH19最低。紅花大金元和KRK26顯著(P<0.05)高于K326、PVH19和云煙99。云煙87、云煙97和云煙203之間的差異均未達(dá)到顯著水平，上述3個(gè)品種與紅花大金元、KRK26、K326、PVH19、云煙99之間的差異均未達(dá)到顯著水平。

烯烴類致香物質(zhì)均值和致香物質(zhì)總量均值以紅花大金元最高，PVH19最低。紅花大金元極顯著(P<0.01)高于PVH19，其他6個(gè)品種之間的差異均未達(dá)到顯著水平。紅花大金元顯著(P<0.05)高于K326和KRK26。云煙87、云煙97、云煙99和云煙203這4個(gè)品種與紅花大金元、PVH19、K326、KRK26之間的差異均未達(dá)到顯著水平。

由表4可知，當(dāng)按照致香物質(zhì)前提物的不同選取相關(guān)致香物質(zhì)進(jìn)行多重比較時(shí)，類西柏烷、類胡蘿卜素和苯丙氨酸類致香物質(zhì)總量的差異未達(dá)顯著水平。其中類西柏烷降解產(chǎn)物含量以云煙203最高，云煙99最低。類胡蘿卜素降解產(chǎn)物和苯丙氨酸類降解產(chǎn)物含量均以KRK26最高，K326最低。美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量以紅花大金元最高，K326最低；紅花大金元、KRK26和云煙203之間的差異未達(dá)顯著水平，但上述3個(gè)品種均顯著(P<0.05)高于K326。PVH19、云煙87、云煙97和云煙99之間的差異均未達(dá)顯著水平，且上述4個(gè)品種與紅花大金元、KRK26、云煙203和K326之間的差異均未達(dá)顯著水平。

3 結(jié)論與討論

對(duì)昭通煙區(qū)試栽的紅花大金元、K326、KRK26、PVH19、云煙87、云煙97、云煙99和云煙203共計(jì)8個(gè)烤煙品種C3F等級(jí)煙葉的致香物質(zhì)進(jìn)行GC/MS分析，在檢出的71種致香物質(zhì)中，幾乎所有致香物質(zhì)的含量在品種間均存在不同程度的差異。這可能是由于烤煙基因型的不同造成了煙葉香氣物質(zhì)的遺傳差異，從而導(dǎo)致了不同烤煙品種的香氣特征和致香物質(zhì)含量的差異[20]。其中新植二烯含量的不同是烤煙品種致香物質(zhì)總量差異的主要原因[7]。

按照化學(xué)官能團(tuán)，可將檢出的致香物質(zhì)歸為酮類物質(zhì)21種、醛類物質(zhì)15種、醇類物質(zhì)9種、酚類物質(zhì)3種、酯類物質(zhì)7種、酸類物質(zhì)3種、雜環(huán)類物質(zhì)11種和烯烴類物質(zhì)2種。多重比較結(jié)果表明，各個(gè)烤煙品種間酮類和酸類致香物質(zhì)含量的差異未達(dá)到顯著水平。紅花大金元在醛類、醇類、酚類、酯類、雜環(huán)類和烯烴類致香物質(zhì)均值上均高于其他品種。致香物質(zhì)總量均值由高到低依次是紅花大金元、云煙203、云煙97、云煙87、云煙99、KRK26、K326和PVH19。

按照香氣前體物質(zhì)的不同，對(duì)類西柏烷、類胡蘿卜素和苯丙氨酸類降解產(chǎn)物及美拉德反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行多重比較分析，結(jié)果表明，除美拉德反應(yīng)產(chǎn)物總量在部分烤煙品種間存在顯著性差異外，類西柏烷、類胡蘿卜素和苯丙氨酸類降解產(chǎn)物總量沒有顯著性差異。類西柏烷、類胡蘿卜素和苯丙氨酸類降解產(chǎn)物及美拉德反應(yīng)產(chǎn)物總量均值由高到低依次是云煙203、KRK26、紅花大金元、PVH19、云煙97、云煙87、K326和云煙99。

烤煙中致香物質(zhì)種類很多，含量也各有差異，對(duì)煙葉香氣的貢獻(xiàn)和影響各不相同，煙葉致香物質(zhì)的組成、含量及各組分間的平衡協(xié)調(diào)性等綜合影響了煙葉的香氣特征。

從以上分析可以看出，紅花大金元和云煙203在致香物質(zhì)的總量上較高，單就致香物質(zhì)含量上，昭通煙區(qū)比較適合種植上述兩個(gè)品種，但烤煙品種在該地區(qū)的種植還需充分考慮煙葉的其他評(píng)價(jià)指標(biāo)，如煙葉物理指標(biāo)、感官質(zhì)量及煙氣常規(guī)化學(xué)指標(biāo)等。

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[16] 黃 韡,楊曉鵬,楊軍章,等.云南昭通烤煙大田期氣候?qū)熑~化學(xué)品質(zhì)的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2010,26(21):312-317.

[17] 黃 韡,查宏波,何湘華,等.昭通基本煙田氣候適宜性評(píng)價(jià)分區(qū)[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2010,35(4):115-120.

[18] 黃 韡,楊曉鵬,楊軍章,等.云南昭通烤煙大田期氣候?qū)熑~化學(xué)品質(zhì)的影響[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),2010,26(21):312-317.

[19] 盧賢仁,陳芝波,向章敏,等.密集烘烤不同裝煙方式對(duì)烤后煙葉中性致香物質(zhì)含量的影響[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(12):66-69.

[20] 張雙雙,閏鐵軍,劉國(guó)順,等.不同基因型烤煙化學(xué)成分及致香物質(zhì)差異研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,40(4):286-289.

(責(zé)任編輯：孫小嵐)

Analysis of Aroma Component Content for Different Flue-cured Tobacco in Zhaotong Tobacco Area

YIN Peipei, DONG Gaofeng, HE Zhijun, WU Heng, LU Wei, LI Zhongren*

(ChinaTobaccoYunnanIndustrialCo.,Ltd,Kunming,Yunnan650106,China)

The aroma components of tobacco leaf with C3F degree for the eight varieties cultivated in Zhaotong tobacco area for test were measured and analyzed by multiple comparison after classification to provide theoretical evidence for the production of high quality tobacco leaves in Zhaotong tobacco area. The results showed that there was no significant difference for ketones and acids (P>0.05), while the aldehydes, alcohols, phenolics, esters, heterocycles and olefins showed significant (0.010.05) between the eight varieties for the contents of degradation products produced by cembranoids, carotenoids and phenylalanines, while the contents of maillard reaction products for the eight varieties showed significant (0.01

Zhaotong tobacco area; flue-cured tobacco; aroma component; multiple comparison

2015-04-23； 2015-11-27修回

云南省煙草專賣局(公司)基金項(xiàng)目“昭通煙葉品質(zhì)與自然生態(tài)相關(guān)性研究” (2010YN24)

殷沛沛(1986-)，男，助理研究員，博士，從事卷煙原料研究。E-mail：yinpeipei043@163.com

*通訊作者:李忠任(1978-)，男，工程師，從事卷煙原料和產(chǎn)品研究。E-mail：lizr@ynzy-tobacco.com

1001-3601(2016)01-0010-0032-04

S572

A

Physiology and Biochemistry·Tillage and Cultivation