同一品種在不同生態(tài)區(qū)煙葉化學(xué)品質(zhì)的差異

韓錦峰，袁秀秀，謝曉輝,3，白海群，田效園，孫艷敏，魏躍偉

1 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，鄭州 450002；

2 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，鄭州 450002；

3 河南省煙草公司濟(jì)源市公司，濟(jì)源 454650；

4 云南省煙草公司普洱市公司，普洱 665000；

5 河南省煙草公司，鄭州 450002；

6 河南省濮陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，濮陽 457000

同一品種在不同生態(tài)區(qū)煙葉化學(xué)品質(zhì)的差異

韓錦峰1，袁秀秀2，謝曉輝1,3，白海群4，田效園5，孫艷敏6，魏躍偉2

1 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，鄭州 450002；

2 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，鄭州 450002；

3 河南省煙草公司濟(jì)源市公司，濟(jì)源 454650；

4 云南省煙草公司普洱市公司，普洱 665000；

5 河南省煙草公司，鄭州 450002；

6 河南省濮陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，濮陽 457000

為研究同一品種在不同地區(qū)的化學(xué)成分及香氣物質(zhì)的變化，為生產(chǎn)適宜煙葉和卷煙工業(yè)配方提供參考，檢測對比了生長在河南確山（濃香型煙區(qū)），貴州畢節(jié)（中間香型煙區(qū)）和云南普洱（清香型煙區(qū)）三個典型煙區(qū)的K326的C3F煙葉的化學(xué)成分和中性香氣物質(zhì)含量。結(jié)果表明，同一品種（K326）在三個香型區(qū)分別表現(xiàn)為濃香型、中間香型和清香型；總糖和還原糖含量、糖堿比、新植二烯和香氣物質(zhì)總量均是云南清香型煙葉＞貴州中間香型煙葉＞河南濃香型煙葉；減新植二烯后的香氣物質(zhì)總量是河南確山最高，其次是貴州畢節(jié)，云南普洱最低；香氣物質(zhì)中的大馬酮含量是云南（清香型）＞貴州（中間香型）＞河南（濃香型），相反茄酮含量則是河南（濃香型）＞貴州（中間香型）＞云南（清香型），這兩種物質(zhì)對香型風(fēng)格形成有重要作用。

烤煙；品種；香型；化學(xué)品質(zhì)

煙葉的香氣是煙葉和卷煙的重要品質(zhì)，香氣以感官評定為基礎(chǔ)，可分為濃香型、中間香型和清香型[1-3]?？緹熛阈惋L(fēng)格形成受品種、生態(tài)條件和栽培措施的影響很大[4-9]，不同產(chǎn)地?zé)熑~香氣成分有差異[10-12]。黃中艷等[7]明確指出，烤煙大田生長后期多雨寡照、溫度低，可能是形成清香型風(fēng)格烤煙的原因，相反則形成濃香型風(fēng)格煙葉。關(guān)于烤煙香氣和香型研究很多[13-18]，但多是在一個地點(diǎn)或是在多地點(diǎn)搜集煙樣進(jìn)行研究[12,18-21]，難免有局限性或品種、年分、等級、局部生態(tài)氣候等多方面的影響。采用同一品種同時在三個典型香型區(qū)定點(diǎn)連年安排試驗(yàn)，研究香氣物質(zhì)和化學(xué)成分變化的研究尚不多見。本文連續(xù)兩年在三大香型區(qū)河南確山（濃香型）、貴州畢節(jié)（中間香型）和云南普洱（清香型）的同一地點(diǎn)，用同一品種K326安排試驗(yàn)，對比不同香型區(qū)煙葉化學(xué)成分和香氣物質(zhì)的差異，以期為烤煙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)出合格的煙葉和卷煙工業(yè)配方提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)于2013和2014年在河南確山、貴州畢節(jié)和云南普洱3個公認(rèn)的濃香型、中間香型和清香型煙葉產(chǎn)區(qū)開展，各生態(tài)區(qū)試驗(yàn)點(diǎn)的土壤基本理化性質(zhì)見表1，逐日記錄2013和2014年兩年大田期4—9月份氣象資料整理，如表2。兩年的試驗(yàn)在同一個緊鄰的兩塊煙田，不重茬，品種均為K326，試驗(yàn)地面積667 m2，不設(shè)重復(fù)，栽培技術(shù)為各地的優(yōu)質(zhì)煙葉栽培技術(shù)，嚴(yán)格按照煙葉成熟采收原則，利用相同的三段式烘烤工藝技術(shù)進(jìn)行調(diào)制烘烤，取各試驗(yàn)點(diǎn)烤后樣C3F煙葉，由鄭州煙草研究院評吸委員會評委評吸確認(rèn)該樣品為濃香型、中間香型和清香型后，再將煙樣進(jìn)行分析檢測。

表1 供試土壤基本理化性質(zhì)Tab.1 Physiochemical properties of tested soil

表2 三種香型區(qū)烤煙大田期4—9月氣候狀況Tab.2 Climate condition of three flavors type growing areas between April and September

1.2 測定項(xiàng)目及方法

1.2.1 常規(guī)化學(xué)成分

由鄭州煙草研究院測定?？偺菂⒄誝C/T 159-2002、還原糖參照YC/T 216-2007、總氮參照YC/T161-2002、煙堿參照YC/T160-2002煙草及煙草制品化學(xué)成分連續(xù)流動法測定，鉀按照YC/T 217—2007煙草及煙草制品鉀連續(xù)流動法測定，所用儀器為德國BRAN+LUEBBE公司制造的AA3型流動分析儀；淀粉采用蒽酮比色法測定[22]。

1.2.2 石油醚提取物和多酚含量的測定

采用索氏提取法測定煙葉樣品的石油醚提取物含量[23]；采用美國Agilent公司1100高效液相色譜儀，按煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法測定多酚類物質(zhì)的綠原酸、莨菪亭和蕓香苷的含量[24]。

1.2.3 中性致香成分

中性致香物質(zhì)成分的測定：利用GC/MS采用內(nèi)標(biāo)法測定；儀器HP5890-5972氣質(zhì)聯(lián)用儀。提取的具體過程：首先將煙葉磨碎并過60目篩，取10.0 g煙葉和1.0 g的檸檬酸鉀置于500 mL蒸餾瓶中，并向瓶中加入350 mL蒸餾水和0.5 mL內(nèi)標(biāo)，然后將蒸餾瓶置于恒溫電熱套加熱，另一端接置于60℃恒溫水浴鍋加熱的內(nèi)盛40 mL二氯甲烷的250 mL圓底瓶，蒸餾萃取2.5 h后，向瓶中加入適量無水硫酸鈉以干燥有機(jī)相，而后轉(zhuǎn)移至雞心瓶，在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀使有機(jī)相濃縮至1 mL左右得到精油。

致香物質(zhì)定性定量的測定條件：由GC/MS鑒定結(jié)果和NST庫檢索定性：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2℃/min的速度升至240℃，保持30 min；分流1∶15；進(jìn)樣量2 μL；電離能70eV；質(zhì)量數(shù)范圍50～500 amu；MS譜庫NIST02；采用內(nèi)標(biāo)法定量。

1.2.4 烤煙樣品單料煙的感官評吸

評吸樣品回潮到含水率18.0%～21.0%，裝入塑料袋，密閉，室溫下存放2 h。切絲，然后在規(guī)定的條件下調(diào)節(jié)水分，使煙絲含水率達(dá)到12.5%左右，按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)卷制長70 mm、圓周27.5 mm的煙支(每支約1 g)，經(jīng)過挑選、平衡水分72 h。按單料煙評吸基本要求，參照YC/T138.1998和HTTS/QPM3-17標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，由鄭州煙草研究院評吸委員會進(jìn)行評吸鑒定，評吸結(jié)果用打分法表示。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2003和SPSS17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與顯著性差異分析，顯著性水平P＜0 .05，以a、b、c等表示其差異性，數(shù)字后不含有相同字母表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同香型區(qū)煙葉感官質(zhì)量鑒定

由表3可見，同一品種K326，同一等級C3F煙葉，在不同地區(qū)香型具有明顯差異，在云南普洱表現(xiàn)為清香型，貴州畢節(jié)為中間香型，在河南確山表現(xiàn)為濃香型。三個地區(qū)的煙葉相比較，河南確山煙葉評吸總分較高，其次是云南普洱煙葉，貴州畢節(jié)煙葉評分稍低。香氣質(zhì)和濃度2013年是河南確山煙葉明顯較高，而2014年三地的都很接近，但雜氣和刺激性兩年的結(jié)果都是確山煙葉略高于其它兩地，這是否由香型導(dǎo)致的，還有待進(jìn)一步研究。

表3 三種香型煙葉感官質(zhì)量鑒定結(jié)果Tab.3 Sensory quality of three flavors type tobacco

2.2 不同香型區(qū)煙葉化學(xué)成分分析

煙葉化學(xué)成分的分析結(jié)果如表4，由表4可以看出，各個不同香型煙葉的總糖和還原糖含量差異顯著，總糖含量云南普洱（清香型）30.61%～31.28%含量最高，貴州畢節(jié)（中間香型）27.04%～28.42%含量居中，河南確山（濃香型）23.26～24.04%含量最低；還原糖含量變化與總糖變化相同。淀粉含量為貴州畢節(jié)＞河南確山＞云南普洱，糖堿比大小為云南普洱（13.48～14.11）＞貴州畢節(jié)（11.55～11.96）＞河南確山（9.2～11.39），鉀氯比大小為貴州畢節(jié)＞云南普洱＞河南確山。

表4 三種香型煙葉常規(guī)化學(xué)成分方差分析Tab.4 Conventional chemical components of three flavors type tobacco

2.3 不同香型區(qū)煙葉的多酚和石油醚提取物含量的比較分析

多酚是煙葉中香氣物質(zhì)的重要前體物，由表5可見，多酚總量在三個煙區(qū)兩年試驗(yàn)中都是云南清香型煙葉最高為25.82～29.01 mg/g，貴州中間香型煙葉居中為23.76～27.72 mg/g，河南濃香型煙葉最低為21.13～23.41 mg/g；但2014年河南與貴州煙葉的多酚含量差異不顯著，與三地多酚含量變化趨勢不同，石油醚提取物則是河南煙葉含量大于云南和貴州煙葉含量，但2013年貴州與云南煙葉含量差異不顯著。

表5 三種香型煙葉多酚和石油醚提取物含量Tab.5 Polyphenols and petroleum ether extracts contents of three flavors type tobacco mg/g

2.4 不同香型區(qū)煙葉中中性香氣物質(zhì)含量

由表6可以看出，所測定的32種中性香氣物質(zhì)成分含量在不同煙區(qū)的香氣物質(zhì)含量差異明顯，香氣物質(zhì)總量云南清香型煙葉含量最高為1272.11～1415.07μg/g，河南濃香型煙葉含量居中為1159.08～1194.95μg/g，貴州中間香型煙葉含量最低為850.51～888.86μg/g；新植二烯含量大小為云南＞河南＞貴州；但香氣物質(zhì)總量減去新植二烯含量后香氣物質(zhì)含量卻為河南最高，貴州居中，云南最低。芳香族氨基酸降解產(chǎn)物含量大小為河南＞貴州＞云南，類西柏烷類降解產(chǎn)物（茄酮等）含量大小為河南＞貴州＞云南，類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量在河南和云南煙葉中略高于貴州煙葉，但其中的大馬酮（含β-大馬酮、β-二氫大馬酮、3-羥基-β-二氫大馬酮）在三種香型煙葉中差別卻很大，云南清香型煙葉含量最多，達(dá)44.21～45.27 μg/g，河南濃香型含量為29.13～33.69 μg/g，貴州中間香型為26.34～27.78 μg/g，其順序?yàn)樵颇锨逑阈停竞幽蠞庀阈停举F州中間香型。

表6 三種香型煙葉中性香氣物質(zhì)含量比較Tab.6 Neutral aroma component contents of three flavors type tobacco ?g/g

續(xù)表6

2.5 不同香型區(qū)煙葉中幾種香氣物質(zhì)的比值

茄酮和大馬酮分別是濃香型和清香型煙葉的主體香味成分。由表7可見，茄酮占香氣物質(zhì)總量和減去新植二烯的香氣物質(zhì)總量的百分比平均值由清香型至中間香型、濃香型均表現(xiàn)為逐漸增加，分別 為 2.13%、3.54%、5.96% 和 23.26%、24.03%、39.05%，與此相反大馬酮占香氣物質(zhì)總量和減去新植二烯的香氣物質(zhì)總量的百分比平均值，均表現(xiàn)為由清香型、中間香型到濃香型逐漸減少的趨勢，分別 為 3.31%、3.19%、2.60% 和 36.16%、21.66%、17.00%，這說明濃香型煙葉中含茄酮多，而清香型中含大馬酮多。不同香型煙葉的茄酮和大馬酮的比值有明顯不同，由表7所示，茄酮/大馬酮的比值變化規(guī)律是從清香型到濃香型逐漸增大，茄酮/大馬酮兩年的平均比值，云南清香型為0.65、中間香型為1.11、濃香型為2.30，而且兩年的結(jié)果比較穩(wěn)定。

表7 三種香型煙葉中幾種香氣物質(zhì)含量的比值Tab.7 The ratio of several kinds of aroma matter content of three flavors type tobacco

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，同一品種K326的C3F煙葉在河南確山、貴州畢節(jié)和云南普洱三個典型香型煙區(qū)分別表現(xiàn)為濃香型、中間香型和清香型。大田生育后期的特定氣候因素云南普洱多雨寡照、濕度大、溫度低，確山則相反，三地不同的生態(tài)條件可能是形成不同香型的主要或決定性因素。這一結(jié)果與黃中艷等[7]和李章海等[9]研究一致。當(dāng)然還需要采用多個品種定點(diǎn)在三個典型區(qū)進(jìn)一步研究，以確定基因型和生態(tài)型在香型形成方面各自的貢獻(xiàn)。

同一品種在三個不同香型區(qū)的煙葉化學(xué)成分也有差異，煙葉中總糖和還原糖含量、糖堿比均是云南普洱＞貴州畢節(jié)＞河南確山，香氣物質(zhì)的前體物多酚含量也是這種趨勢，這與張永安等[20]、常愛霞等[25]研究一致，即這些物質(zhì)含量高，清香型特點(diǎn)明顯，反之，濃香型特點(diǎn)明顯。

同一品種在三個不同香型煙區(qū)的煙葉香氣物質(zhì)含量不同，香氣物質(zhì)總量和新植二烯含量都是云南普洱＞貴州畢節(jié)＞河南確山，而香氣物質(zhì)總量減新植二烯含量的香氣物質(zhì)量則是河南確山＞貴州畢節(jié)＞云南普洱，可見，云南普洱的煙葉香氣物質(zhì)總量高的原因主要是新植二烯含量高[17,22-23,26-27]，新植二烯雖然本身不具香氣，但其降解產(chǎn)物對香氣有重要貢獻(xiàn)[28]。

大馬酮和茄酮是我國烤煙主體香味成分，茄酮和大馬酮分別是濃香型、清香型煙葉的代表物質(zhì)[12]。本研究表明，同一品種在三地生產(chǎn)出的不同香型煙葉中，大馬酮和茄酮（類西柏烷類物質(zhì)）的含量不同。不論是在香氣物質(zhì)總量中還是在香氣物質(zhì)總量減去新植二烯的香氣物質(zhì)量中大馬酮在普洱清香型煙葉中最高，在畢節(jié)中間香型煙葉中居中，在確山濃香型煙葉中最低。與大馬酮相反，茄酮的含量在確山濃香型煙葉中最高，在畢節(jié)煙葉中居中，在普洱煙葉中最低，這與前人[28]研究一致。云南煙葉中茄酮含量低，可能與后期生育條件有關(guān)，因?yàn)槎嘤陼H是由腺毛分泌產(chǎn)生的茄酮連同其他葉面分泌物一塊沖刷掉[29-30]。香型風(fēng)格的形成可能與這兩種物質(zhì)含量有關(guān)，這與前人[9,12,31]的看法一致。曾有研究者推測提出[31]用茄酮/大馬酮的比值表征香型，其范圍為清香型≤0.8，中間香型為0.8～1.35，濃香型≥1.35，本研究各種香型煙葉的茄酮/大馬酮的比值分別為清香型0.59～0.70，中間香型1.05～1.17，濃香型2.47～2.13，全在該推測范圍之中，看來有必要對這一問題進(jìn)行深入研究，以進(jìn)一步探討用茄酮/大馬酮的比值表征烤煙香型的可行性，從而為生產(chǎn)合格煙葉和卷煙準(zhǔn)確配方提供依據(jù)。

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Chemical quality differences in leaf tobacco of same variety grown in different ecological regions

HAN Jinfeng1, YUAN Xiuxiu2, XIE Xiaohui1,3, BAI Haiqun4, TIAN Xiaoyuan5, SUN Yanmin6, WEI Yuewei2
1 College of Agriculture, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China;
2 Tobacco Science College, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China;
3 Henan Jiyuan Municipal Tobacco Company, Jiyuan 454650, Henan, China;
4 Yunnan Pu’er Municipal Tobacco Company, Pu’er 665000, Yunnan, China;
5 Henan Provincial Tobacco Company, Zhengzhou 450002, China;
6 Puyang Academy of Agricultural Sciences of Henan Province, Puyang 457000, Henan, China

This paper studied the changes of chemical components and aroma content of same variety but grown in different areas in order to provide reference for tobacco production and cigarette industry. The chemical components and neutral aroma content of C3F of variety K326 in three typical tobacco growing areas, namely Queshan of Henan Province (full flavor), Bijie of Guizhou Province (neutral flavor)and Pu’er of Yunnan Province (fresh flavor)were compared. Results showed that the same variety (K326)in three districts represented respectively full aroma, neutral aroma and fresh aroma. Yunnan fresh aroma-type leaves had the highest total sugar and reducing sugar content, sugar nicotine ratio, neophytadiene and aroma content, followed by Guizhou neutral aroma-type leaves and Henan full aromatype leaves. Content of neophytadiene in leaves of Henan Queshan was the highest, followed by that of Guizhou Bijie and Yunnan Pu’er.Content of damascone in leaves of Yunnan Pu’er was the highest, followed by Guizhou and Henan while content of solanone was the highest in leaves of Henan, followed by Guizhou and Yunnan. These two aroma substances played important roles in the formation of flavor style.

flue-cured tobacco; variety; aroma; chemical quality

韓錦峰，袁秀秀，謝曉輝，等. 同一品種在不同生態(tài)區(qū)煙葉化學(xué)品質(zhì)的差異[J]. 中國煙草學(xué)報，2016, 22（5）

韓錦峰(1934—)，博士，教授，主要從事煙草栽培及生理生化方面的研究，Email：Jinfenghan2002@126.com

2016-07-25

：HAN Jinfeng, YUAN Xiuxiu, XIE Xiaohui, et al. Chemical quality differences in leaf tobacco of same variety grown in different ecological regions[J]. Acta Tabacaria Sinica, 2016, 22(5)