不同用途雪茄煙葉化學(xué)成分分析及其對(duì)感官質(zhì)量的影響

朱貝貝 何聲寶 安泓汋 呂晉雄 侯宏衛(wèi) 李力 李東亮

摘要 ［目的］探究不同用途雪茄煙葉的顯著差異化學(xué)成分及其對(duì)感官質(zhì)量的影響。［方法］以國(guó)內(nèi)外不同用途的茄芯、茄衣和茄套為研究對(duì)象，使用方差分析和偏最小二乘PLSR回歸分析，分析不同用途雪茄煙葉的顯著差異化學(xué)成分及其對(duì)感官質(zhì)量的影響。［結(jié)果］新煙草堿、棕櫚酸甲酯、棕櫚酸、天冬氨酸、2，3-聯(lián)吡啶、硬脂酸、4-甲基戊酸、Mg2+對(duì)茄芯干凈度、平衡感、刺激性、甜潤(rùn)度等有顯著影響；2，3-聯(lián)吡啶、Mg2+、4-甲基戊酸、新煙草堿、葉黃素對(duì)茄衣干凈度、豐富度、灰色、凝灰度、成熟度等有顯著影響。棕櫚酸、硬脂酸、Mg2+、4-甲基戊酸、新煙草堿、葉黃素對(duì)茄套燃燒性、刺激性、豐富感等有顯著影響。［結(jié)論］該研究為不同用途雪茄煙葉的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供了科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞 雪茄煙葉；茄芯；茄衣；茄套；顯著差異化學(xué)成分；感官質(zhì)量

中圖分類號(hào) TS 41+1? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611（2023）23-0181-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.23.042

Analysis of Chemical Components in Cigar Leaves with Different Uses and Their Effects on Sensory Quality

ZHU Bei-bei1， HE Sheng-bao2， AN Hong-yue1 et al

（1.Cigar Technology Innovation Center in Tobacco Industry， China Tobacco Sichuan Industrial Co.，Ltd.，Chengdu，Sichuan 610101；2.National Tobacco Quality Supervision and Inspection Center， Zhengzhou， Henan 450000）

Abstract ［Objective］To explore the significant differences in chemical components of cigar leaves with different uses and their effects on sensory quality.［Method］Taking fillers， wrappers and binder of different uses at home and abroad as the research objects， the differential chemical components and their effects on sensory quality were analyzed using variance analysis and partial least squares regression analysis.［Result］Anatabine， methyl palmitate， palmitic acid， aspartic acid， 2，3-bipyridine， octadecanoic acid，4-methylvaleric acid， Mg2+ had a significant effect on cleanliness， balance，irritation and sweetness of the filler.2，3-bipyridine， Mg2+， 4-methylvaleric acid， anatabine and lutein had a significant effect on cleanliness， richness， gray， coagulation gray and maturity of the wrapper.Palmitic acid， octadecanoic acid， Mg2+， 4-methylvaleric acid， anatabine and lutein had a significant effect on the burnability， irritation and richness of the binder.［Conclusion］The study provides a scientific basis for the quality evaluation of cigar leaves with different uses.

Key words Cigar leaves;Fillers;Wrappers;Binder;Significant differences of chemical components;Sensory quality

基金項(xiàng)目 四川中煙工業(yè)有限責(zé)任公司項(xiàng)目（hx202002）；中國(guó)煙草總公司重大科技項(xiàng)目（110202101060，110202201033（XJ-04））。

作者簡(jiǎn)介 朱貝貝（1991—），女，河南商丘人，助理工程師，碩士，從事煙草化學(xué)及質(zhì)量評(píng)價(jià)研究。

*通信作者，研究員，博士，從事微生物發(fā)酵、雪茄產(chǎn)品研發(fā)工作。

收稿日期 2022-12-09

雪茄煙是一種特殊的煙草制品，由茄芯、茄衣和茄套3部分組成，具有雪茄煙煙草香味特征［1］。茄衣的主要作用是保護(hù)、美化雪茄和提升雪茄口味。茄套的主要作用是使雪茄成型好、燃燒均勻，也承擔(dān)了雪茄部分味道的來源。茄芯主要作用是賦予雪茄內(nèi)在的品質(zhì)，決定雪茄的風(fēng)格特征。茄芯、茄衣和茄套煙葉原料的化學(xué)成分對(duì)雪茄感官質(zhì)量有重要影響［2-3］。

目前對(duì)雪茄的研究主要集中在雪茄煙葉的種植［4-5］、采收［6］、晾制［7-9］、發(fā)酵［10-15］、不同產(chǎn)區(qū)煙葉化學(xué)成分的比較［16-19］。國(guó)內(nèi)對(duì)雪茄煙葉化學(xué)成分的研究主要集中在雪茄茄芯。李軍華等［16］測(cè)定了249個(gè)國(guó)內(nèi)外不同產(chǎn)區(qū)雪茄煙葉樣品的總氮、總植物堿、鉀、氯的含量。王以慧等［18］對(duì)印尼、巴西、菲律賓、古巴、四川德陽、樂山和浙江桐鄉(xiāng)7個(gè)雪茄煙產(chǎn)地茄芯原料的氨基酸含量進(jìn)行差異分析。王玉華等［19］對(duì)四川樂山、浙江桐鄉(xiāng)、巴西、菲律賓和印尼5個(gè)地區(qū)的雪茄茄芯原料中的致香物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定。許美玲等［20］對(duì)72份來自美國(guó)、哥斯達(dá)黎加、西班牙、德國(guó)、巴西、哥倫比亞和斯里蘭卡產(chǎn)區(qū)的雪茄煙葉進(jìn)行常規(guī)化學(xué)成分和多酚測(cè)定。但對(duì)不同用途雪茄煙葉的顯著差異化學(xué)成分及其對(duì)感官質(zhì)量影響的研究鮮見報(bào)道。為了探究不同用途雪茄煙葉化學(xué)成分的差異及其對(duì)感官質(zhì)量的影響，該研究對(duì)不同用途雪茄煙葉的化學(xué)成分進(jìn)行檢測(cè)、感官質(zhì)量評(píng)價(jià)、差異性分析及偏最小二乘回歸分析，明確其顯著差異指標(biāo)及其對(duì)感官質(zhì)量的影響，以期為不同用途雪茄煙葉的質(zhì)量評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

共收集國(guó)內(nèi)外雪茄煙葉64種，國(guó)內(nèi)雪茄煙葉按種植用途分為茄芯和茄衣，國(guó)外雪茄煙葉按購買用途分為茄芯、茄衣和茄套（國(guó)外雪茄煙葉由于根據(jù)用途進(jìn)行采購，所以沒有明確種植用途），樣品信息如表1所示。

1.2 試驗(yàn)方法

雪茄煙葉化學(xué)成分包括8種常規(guī)化學(xué)成分（總植物堿、總氮、還原糖、總糖、氯、鉀、蛋白質(zhì)、淀粉）、pH、氨、8種無機(jī)陰陽離子、4種果糖、8種生物堿、6種質(zhì)體色素、18種氨基酸、4種糖類物質(zhì)、12種有機(jī)酸、5種多酚、冷杉醇和賴百當(dāng)及338種致香成分。依據(jù)行業(yè)檢測(cè)方法測(cè)定評(píng)價(jià)了雪茄煙葉樣品中化學(xué)成分［21-27］和感官質(zhì)量，其他沒有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的采用該研究建立的實(shí)驗(yàn)室方法。

因涉及多個(gè)類別差異性分析，故用MATLAB進(jìn)行方差分析，構(gòu)造出F統(tǒng)計(jì)量，從而計(jì)算P值，所設(shè)定的顯著性閾值為α=0.01。利用MATLAB進(jìn)行偏最小二乘回歸分析（PLSR）。

2 結(jié)果與分析

2.1 國(guó)內(nèi)不同用途雪茄煙葉化學(xué)指標(biāo)差異性分析

使用兩樣本的T檢驗(yàn)對(duì)國(guó)內(nèi)不同用途的茄芯和茄衣進(jìn)行差異性分析，所設(shè)定的閾值為α=0.01，計(jì)算結(jié)果如表2所示。從表2可以看出，國(guó)內(nèi)茄芯和茄衣雪茄煙葉共有3種化學(xué)指標(biāo)差異顯著。在國(guó)內(nèi)茄衣中Mg2+和新煙草堿的含量均較國(guó)內(nèi)茄芯高，而棕櫚酸甲酯含量在國(guó)內(nèi)茄芯中較高。

2.2 國(guó)外不同用途雪茄煙葉化學(xué)指標(biāo)差異性分析

利用方差分析對(duì)國(guó)外不同用途的茄芯、茄衣和茄套進(jìn)行差異性分析，所設(shè)定的閾值為α=0.01，計(jì)算結(jié)果如表3所示。從表3可以看出，國(guó)外不同用途雪茄煙葉共有7種化學(xué)指標(biāo)差異顯著。天冬氨酸含量在國(guó)外茄衣雪茄煙葉中最高，在國(guó)外茄套中含量最低；在國(guó)外茄衣中葉黃素和4-甲基戊酸的含量高于國(guó)外茄芯和茄套；2，3-聯(lián)吡啶含量在國(guó)外茄芯中高于國(guó)外茄套與茄衣。

2.3 基于PLSR分析顯著差異指標(biāo)對(duì)感官質(zhì)量的影響

以國(guó)內(nèi)外不同用途雪茄煙葉顯著差異化學(xué)成分為X變量，感官質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)為Y變量，采用PLSR對(duì)X變量、Y變量進(jìn)行多自變量多因變量PLS2分析。自變量和因變量的相關(guān)載荷如圖1所示，顯著差異化學(xué)成分對(duì)感官質(zhì)量的貢獻(xiàn)（VIP）分析如表4所示，從圖1和表4可以看出，天冬氨酸、4-甲基戊酸、Mg2+和硬脂酸對(duì)國(guó)內(nèi)茄芯感官質(zhì)量的影響達(dá)到顯著水平（VIP≥1）；天冬氨酸主要影響國(guó)內(nèi)茄芯的甜潤(rùn)感和凝灰度，且與甜潤(rùn)感和凝灰度呈正相關(guān)；4-甲基戊酸主要影響國(guó)內(nèi)茄芯的燃燒性，且與燃燒性呈正相關(guān)；Mg2+主要影響國(guó)內(nèi)茄芯的凝灰度，且與凝灰度呈負(fù)相關(guān)。

2，3-聯(lián)吡啶、Mg2+和4-甲基戊酸對(duì)國(guó)內(nèi)茄衣感官質(zhì)量的影響達(dá)到顯著水平（VIP≥1）；2，3-聯(lián)吡啶主要影響國(guó)內(nèi)茄衣的感官干凈度和豐富度，且與干凈度呈正相關(guān)，與豐富度呈負(fù)相關(guān)；Mg2+主要影響國(guó)內(nèi)茄衣的流暢感、灰色和纏綿感，且與纏綿感、流暢感和灰色呈正相關(guān)；4-甲基戊酸主要影響國(guó)內(nèi)茄衣的纏綿感、回味感和凝灰度，且與纏綿感、回味感和凝灰度呈負(fù)相關(guān)。

新煙草堿、棕櫚酸甲酯、棕櫚酸、天冬氨酸、2，3-聯(lián)吡啶、硬脂酸和4-甲基戊酸對(duì)國(guó)外茄芯感官質(zhì)量的影響達(dá)到顯著水平（VIP≥1）；新煙草堿主要影響國(guó)外茄芯的灰色和燃燒性，且與灰色和燃燒性呈正相關(guān)；棕櫚酸甲酯主要影響國(guó)外茄芯的干凈度和甜潤(rùn)度，且與干凈度和甜潤(rùn)度呈負(fù)相關(guān)；棕櫚酸和硬脂酸主要影響國(guó)外茄芯的灰色和燃燒性，且與灰色和燃燒性呈負(fù)相關(guān)；2，3-聯(lián)吡啶主要影響國(guó)外茄芯的平衡感和灰色，且與平衡感和灰色呈正相關(guān)；4-甲基戊酸主要影響國(guó)外茄芯的刺激性，且與刺激性呈負(fù)相關(guān)。

新煙草堿、4-甲基戊酸、2，3-聯(lián)吡啶和葉黃素對(duì)國(guó)外茄衣感官質(zhì)量的影響達(dá)到顯著水平（VIP≥1）；新煙草堿主要影響國(guó)外茄衣的醇和度，且與醇和度呈正相關(guān)；4-甲基戊酸主要影響國(guó)外茄衣的甜潤(rùn)度，且與甜潤(rùn)度呈正相關(guān)；2，3-聯(lián)吡啶主要影響國(guó)外茄芯的飽滿度、平衡感和干凈度，且與飽滿度呈正相關(guān)，與平衡感和干凈度呈負(fù)相關(guān)；葉黃素主要影響國(guó)外茄衣的成熟度和豐富度，且與成熟度呈正相關(guān)，與豐富度呈負(fù)相關(guān)。

棕櫚酸、硬脂酸、Mg2+、4-甲基戊酸、新煙草堿和葉黃素對(duì)國(guó)外茄套感官質(zhì)量的影響達(dá)到顯著水平（VIP≥1）；棕櫚酸和硬脂酸主要影響國(guó)外茄套煙葉的甜潤(rùn)度和豐富感，且與甜潤(rùn)度和豐富感呈負(fù)相關(guān)；Mg2+主要影響國(guó)外茄套煙葉的燃燒性和纏綿感，與燃燒性呈正相關(guān)，與纏綿感呈負(fù)相關(guān)；葉黃素主要影響國(guó)外茄套煙葉的刺激性，與刺激性呈負(fù)相關(guān)。

3 討論

雪茄煙葉中天冬氨酸對(duì)茄芯煙葉的甜潤(rùn)感和凝灰度有顯著影響，氨基酸與糖類物質(zhì)之間進(jìn)行的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物是形成煙草煙氣成分的重要因素，研究表明天冬氨酸與卷煙刺激性和雜氣得分呈正相關(guān)［28］，氨基酸對(duì)煙草品質(zhì)的影響不是單個(gè)氨基酸的作用，而是各種氨基酸之間相互作用的結(jié)果，雪茄煙葉和烤煙煙葉也存在較大差別。4-甲基戊酸對(duì)茄芯燃燒性和刺激性有顯著影響，對(duì)茄衣的甜潤(rùn)感、纏綿感、回味感和凝灰度有顯著影響，烤煙致香成分中4-甲基戊酸主要影響烤煙的香氣質(zhì)［29］。吳學(xué)蘭等［30］研究表明，Mg2+含量與煙支的燃燒性和灰色等有重要關(guān)系，雪茄煙葉中Mg2+對(duì)茄芯凝灰度，茄衣的流暢感、灰色和纏綿感，以及茄套燃燒性和纏綿感有顯著影響，雪茄煙葉中Mg2+含量不僅影響煙葉的燃燒性和灰色，對(duì)纏綿感和流暢感也有顯著影響。硬脂酸和棕櫚酸作為高級(jí)脂肪酸，可賦予煙葉特殊的香氣，對(duì)煙葉的品質(zhì)和風(fēng)味有重要影響［31］，硬脂酸和棕櫚酸對(duì)雪茄茄套煙葉的甜潤(rùn)感和豐富感有顯著影響，對(duì)茄芯煙葉的燃燒性和灰色也有顯著影響。微量生物堿不僅與煙草吸味品質(zhì)關(guān)系密切，而且與卷煙安全性有重要關(guān)系［32］，雪茄煙葉中2，3-聯(lián)吡啶對(duì)茄衣感官干凈度、豐富度、飽和度和平衡感有顯著影響，對(duì)茄芯的平衡感和灰色也有顯著影響。色素是影響煙草香氣質(zhì)的主要成分之一，不僅直接影響煙草的外觀質(zhì)量，還直接或間接地影響煙草的內(nèi)在品質(zhì)［33］，雪茄煙葉中葉黃素對(duì)茄衣的成熟度和豐富度有顯著影響，對(duì)茄套的刺激性也有顯著影響?；瘜W(xué)成分對(duì)煙草感官質(zhì)量的影響是多種化學(xué)成分相互作用的結(jié)果。

4 結(jié)論

天冬氨酸、4-甲基戊酸、Mg2+和硬脂酸對(duì)國(guó)內(nèi)茄芯感官質(zhì)量的影響達(dá)到顯著水平，主要影響國(guó)內(nèi)茄芯的甜潤(rùn)感、凝灰度和燃燒性。2，3-聯(lián)吡啶、Mg2+和4-甲基戊酸對(duì)國(guó)內(nèi)茄衣感官質(zhì)量的影響達(dá)到顯著水平，主要影響國(guó)內(nèi)茄衣的干凈度、豐富度、流暢感、灰色、纏綿感、回味感和凝灰度。新煙草堿、棕櫚酸甲酯、棕櫚酸、天冬氨酸、2，3-聯(lián)吡啶、硬脂酸和4-甲基戊酸對(duì)國(guó)外茄芯感官質(zhì)量的影響達(dá)到顯著水平，主要影響國(guó)外茄芯的灰色、燃燒性、干凈度、甜潤(rùn)度、平衡感和刺激性。新煙草堿、4-甲基戊酸、2，3-聯(lián)吡啶和葉黃素對(duì)國(guó)外茄衣感官質(zhì)量的影響達(dá)到顯著水平，主要影響國(guó)外茄衣的醇和度、甜潤(rùn)度、飽滿度、平衡感、干凈度、成熟度和豐富度。棕櫚酸、硬脂酸、Mg2+、4-甲基戊酸、新煙草堿和葉黃素對(duì)國(guó)外茄套感官質(zhì)量的影響達(dá)到顯著水平，主要影響國(guó)外茄套煙葉的甜潤(rùn)度、豐富感、燃燒性、纏綿感和刺激性。

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