浓香型产区烤烟中性致香成分与生物碱组成及含量

王鹏泽，赵铭钦，刘鹏飞，付培培，周伏叶，王雪丽，李小勇

（河南农业大学烟草学院，郑州 450002）

浓香型产区烤烟中性致香成分与生物碱组成及含量

王鹏泽，赵铭钦*，刘鹏飞，付培培，周伏叶，王雪丽，李小勇

（河南农业大学烟草学院，郑州 450002）

为了明确浓香型产区烟叶中性致香成分和生物碱的特点，对浓香型 8 个产区的烟叶样品的中性致香物质与生物碱的组成和含量进行了分析测定。结果表明，中性致香成分总量河南豫中南烟区最高，达 1107.93 μg/g，安徽皖南最低，仅为558.04 μg/g。类胡萝卜素降解产物中的 β-大马酮、β-二氢大马酮，棕色化反应产物中的糠醛，芳香族氨基酸裂解产物中的苯甲醇、苯乙醛、苯乙醇，西柏烷类降解产物中的茄酮、新植二烯的含量，较同类降解产物所占的比重较高。8个浓香型产区烤烟总生物碱和烟碱的变化幅度为 2.33%～3.71%和 2.05%～3.31%，平均值分别为 2.71%和 2.40%。所有浓香型产区降烟碱含量都比较低，且低于 5%。不同浓香型产区中性致香物质的含量差异显著，8大浓香型产区烤烟烟碱含量都在优质烤烟的要求范围内。

烤烟；中性致香成分；生物碱；浓香型

不同产区烤烟的香型存在着显著差异[1-2]。浓香型产区烟叶作为中式卷烟的重要原料，具有香气浓郁芬芳、烟气醇厚丰满和余味绵长舒适的品质特色[3-4]。烤烟风格和品质的形成与当地的生态条件、栽培措施、品种密切相关，且不同浓香型产区烤烟的风格特点和感官质量具有一定的差异[5-6]。烟草中致香物质的种类、含量及组成比例是决定烟叶香吃味形成的重要因素，也是卷烟产品风格的主要影响因子[7-9]。同时，烟草中的生物碱作为烟叶重要的化学成分，其组成和含量决定了烟草的品质特征，烟叶中主要的生物碱烟碱对烟叶及其烟制品的烟气和口感特性具有显著的影响[10-12]。因此，弄清 8 个浓香型产区烤烟中性致香成分和生物碱组成和含量的差异，对深入认识浓香型烟叶风格和品质特点具有重要意义。

关于不同产地烤烟烟叶香气成分的差异虽有报道[13-15]，但关于不同浓香型产区香气成分的差异却鲜见系统报道，本研究收集了浓香型8个产区的烟叶样品，对中性致香物质与生物碱的组成和含量进行了测定，旨在明确浓香型产区烟叶中性致香成分与生物碱特点，建立烟叶质量风格和中性致香成分与生物碱之间的联系，为不同生态区浓香型烟叶的质量风格定位提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

本试验样品来自于 2012 年浓香型产地河南豫中南、湖南湘南、安徽皖南、山东胶东半岛、江西赣中东、广西桂东、陕西陕东南、广东粤北共 72个取样点的烟样，所有样品均为 C3F，每份样品有明确标识（产地、品种、等级、年份）。

1.2 中性致香成分的测定

中性致香物质的提取采用文献[16]的方法：水蒸气蒸馏—二氯甲烷溶剂同时蒸馏萃取法，采用内标法定量，由 GC/MS 鉴定结果和 NIST02 库检索定性。

1.3 生物碱的测定

应用气相色谱技术检测4种生物碱成分：即烟样在强碱性条件下溶解于含有内标物的萃取剂中，用气相色谱法测定萃取液生物碱含量，计算出烟叶中的生物碱含量。准确称取 200 mg 烟末置于 15 mL试管中，加入 10% NaOH 溶液 1.5 mL、甲基叔丁基醚 3 mL 再加入内标溶液 100 µL，旋紧旋盖，充分振荡 5 min 后，室温放置过夜（24±2）h。取上层清液采用 Agilent-7890 气象色谱仪进行生物碱的定量分析。

烟碱含量 m/%以烟碱占烟叶质量的百分比表示，烟碱转化率/% = [降烟碱含量／(烟碱含量+降烟碱含量)]×100。

1.4 数据处理与分析

运用 SPSS 17.0 进行数据处理与分析。采用组内观察值数目不等的单因素方差分析对不同产区间烟叶的各项指标进行差异分析。

2 结 果

2.1 浓香型产区烤烟中性致香成分组成

香味物质的分类方法有多种，如按化学官能团分类、按香味前体物分类。为便于分析，将中性致香成分按香味前体物进行分类。中性致香物质分为5大类：类胡萝卜素降解产物、棕色化反应产物、芳香族氨基酸裂解产物、西柏烷类降解产物、新植二烯。

2.1.1 类胡萝卜素降解产物 8 大浓香型产区烤烟类胡萝卜素降解产物总量间差异显著（表1），河南豫中南、江西赣中东烤烟的芳樟醇、β-大马酮、巨豆三烯酮 1，巨豆三烯酮 2，巨豆三烯酮 3，巨豆三烯酮 4、β-二氢大马酮等重要的香气成分含量及总类胡萝卜素降解成分含量相对较高。而山东胶东半岛、陕西陕东南、广东粤北烤烟的氧化异佛尔酮、香叶基丙酮、二氢猕猴桃内酯的含量低于其他浓香型产区，湖南湘南、安徽皖南、江西赣中东、广西桂东烤烟的香气成分含量适中。值得注意的是各产区烤烟类胡萝卜素降解产物β-大马酮、β-二氢大马酮的香气成分含量间差异显著，且占胡萝卜素降解产物的比重较大。

2.1.2 棕色化反应产物 湖南湘南产区烤烟棕化反应产物含量比较适中（表1），糠醛含量略低于河南豫中南、广西桂东和江西赣中东，高于安徽皖南、广东粤北、山东胶东半岛和陕西陕东南，湖南湘南烤烟糠醇含量除略低于江西赣中东和广西桂东外，均高于其他产区烟叶。2-乙酰呋喃、3，4-二甲基-2，5-呋喃二酮、2-乙酰基吡咯各浓香型产区间差异不大。但棕色化反应产物总量和糠醛含量产区间差异显著。

表1 浓香型产区烤烟中性致香成分含量 μg/gTable 1 Contents of neutral aroma components

2.1.3 芳香族氨基酸裂解产物 各浓香型产区烤烟的芳香族氨基酸裂解产物苯甲醇的含量远高于苯甲醛、苯乙醛、苯乙醇，且差异显著（表1）。广西桂东烟叶的苯甲醇、苯乙醛、苯乙醇的含量在 8大产区最高。芳香族氨基酸裂解产物总量广西桂东烤烟与其他7个产区差异显著，这可能是在感官评价中广西烤烟区分其他浓香型产区烤烟的重要因素之一。

2.1.4 西柏烷类降解产物和新植二烯 河南豫中南产区茄酮的含量显著高于其他浓香型产区，达到了 68.23 μg/g（表1）。茄酮含量不仅受降雨、光照等气候条件的影响，同时也与栽培措施和土壤结构等因素有关。因此，不同产地烤烟茄酮含量的差异是多种因素共同作用的结果，其原因还值得进一步探索。由表1可知，河南豫中南产区烤烟中含有大量的新植二烯，远高于其他浓香型产区。且8大浓香型产区叶片的新植二烯占中性致香物质总量的比例均最高。

2.1.5 各产区烤烟中性致香成分总体对比 对 5 种中性致香成分进行比较（表2）。可以看出，各浓香型产区烤烟类胡萝卜素降解产物都较丰富，变异系数较小，芳香族氨基酸裂解产物和棕色化反应产物含量本身不高，变异系数在5类致香物质中最低，西柏烷类降解产物的变异系数最大为 0.48，腺毛头是分泌致香物质西柏三烯醇类物质的唯一部位，由此可见，腺毛是影响各浓香型产区质量风格特色的重要因素之一，同时新植二烯的含量也有一定的差异。致香物质总量浓香型产区间差异显著，达到 5%显著水平。此可能与各地的生态环境和土壤结构有一定的关系。

表2 各类中性致香成分含量 μg/gTable 2 Neutral aroma component classification analysis

2.2 浓香型产区烤烟中生物碱组成

本研究应用气相色谱共检测了 4种生物碱成分，结果见表3，可以看出，烟碱的变化幅度为2.05%～3.31%，平均值为 2.40%。其中河南豫中南烟区的烟碱含量占的比重最大，为 3.31%，陕西陕东南烟区的烟碱含量占的比重最小，为 2.05%。新烟草碱和假木贼碱的变化幅度分别为 0.16%～0.25%和 0.015%～0.027%，对烟叶的感官质量影响不大。不同浓香型产区烤烟降烟碱含量都较低，且烟碱转化率低于 5%。总生物碱的变化幅度为2.33%～3.71%，平均值为 2.71%，且河南豫中南、安徽皖南和江西赣中东总生物碱的含量存在差异。4 种生物碱中新烟草碱的变异系数最小，为 14%，降烟碱和假木贼碱的变异系数最大，为 20%。

表3 浓香型产区烤烟的生物碱含量 %Table 3 Alkaloid content of flue-cured tobacco in full flavor tobacco growing regions

3 讨 论

棕色化反应产物的含量在各浓香型产区烤烟中存在显著差异，棕色化反应过程对烟叶的颜色和香气有重要影响[17-18]，这可能是各浓香型产区烟叶颜色和香气有区别的因素之一。烤烟苯甲醇的含量在芳香族氨基酸裂解产物中占的比例最大，广西桂东烤烟的芳香族氨基酸裂解产物的含量最大，其他产区烤烟的芳香族氨基酸裂解产物的含量适中，这可能是广西烤烟在浓香型烤烟中表现正甜香香韵的原因，正甜香有类似玫瑰样的甜味[4]。浓香型烤烟西柏烷类降解产物茄酮的含量仅次于新植二烯，且各类中性致香成分中西柏烷类降解产物的变异系数最大为 0.48，这与各浓香型产区烤烟表征物质的含量有关，烟叶的腺毛头作为分泌西柏三烯二醇类物质的部位，在调制后大部分的西柏三烯二醇类物质降解成茄酮[19]。有研究表明[4]，西柏烷类萜、醇类物质是浓香型烟中浓香型物质的代表物质，腺毛密度与烟叶中西柏三烯二醇类物质的含量呈正相关，对特色烟叶风格和品质的形成有较大影响。浓香型产区烤烟的新植二烯的含量在各类香气物质降解产物中所占的比例最大，新植二烯具有烤烟味，同时也可进一步降解产生其他香气成分。

烟叶烟碱含量是烟叶内在质量和感官质量的重要影响因子[16]，一般认为优质烤烟的烟碱含量要求达到 1.5%～3.5%，随着烟碱含量的提高，烟叶香气量增加，但烟碱含量过高，则劲头过大，刺激性增强。8大浓香型产区烤烟烟碱含量都在优质烤烟的要求范围，且河南豫中南产区烤烟烟碱含量达到3.31%，显著高于其他产区，这可能与当地施加充足氮素营养条件有关。史宏志等[16]研究发现，适当提高烟碱含量，有利于促进胡萝卜素类香气成分的形成，在充足氮素营养条件下，烟叶烟碱含量和类胡萝卜素类香气前体物含量均较高。

4 结 论

就总体而言，不同浓香型产区烟叶中性致香物质的含量和组成比例差异较为显著，烟叶中各类致香物质指标含量对烟叶品质的形成有着重要影响。β-大马酮、β-二氢大马酮、巨豆三烯酮等重要的类胡萝卜素降解产物在江西赣中东烤烟中的含量显著高于其他浓香型产区的烟叶，广西桂东烟叶的苯甲醇、苯乙醛、苯乙醇的含量在8大产区最高，茄酮和新植二烯的含量河南豫中南产区较高，安徽皖南、河南豫中南和江西赣中东产区烟叶总生物碱的含量差异显著，而其余产区差异不大。目前国内各卷烟品牌产品的风格特色主要依靠国内不同产地，等级烟叶配伍形成，因此具有不同风格特色烟叶的规模生产直接关系到中式卷烟核心原料的稳定供应。在今后的研究中，还需系统的探究中性致香成分和烟碱对浓香型烟叶风格和品质的作用，为浓香型烟叶香型细分打好理论基础。

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Composition and Contents of Neutral Aroma Components and Alkaloids in Flue-Cured Tobacco from Full Flavor Tobacco Growing Regions

WANG Pengze, ZHAO Mingqin*, LIU Pengfei, FU Peipei, ZHOU Fuye, WANG Xueli, LI Xiaoyong
（College of Tobacco Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China）

In order to understand the characteristics of composition and contents of neutral aroma components and alkaloids in flue-cured tobacco from full flavor tobacco growing regions, Tobacco leaf samples from eight full-flavor tobacco growing regions were taken and determined. The results showed that total content of neutral aroma components was the highest (1107.93 µg/g) in central and south of Henan Province, the lowest ( 558.04 µg/g) in south of Anhui. The contents of β-damascone and β-Dihydro damascone degraded by carotene, furfural of brown reaction products, benzyl alcohol, phenyl acetaldehyde, phenyl ethyl alcohol of aromatic amino acid cleavage products, and solanone and neophytadiene of alkane degradation cypress products were all higher than similar products. There was significant difference among regions, reflecting the style characteristic of flue-cured tobacco from full flavor tobacco growing regions. Alkaloids content ranged from 2.33% to 3.71%, with a mean of 2.71%. Nicotine content ranged from 2.05% to 3.31%, with a mean of 2.40%. Nornicotine contents of full-flavor tobacco growing regions were all lower and less than 5%. The content of neutral aroma components existed significant difference among regions. Alkaloids of flue-cured tobacco in 8 full-flavor growing regions all fall in the range of good quality flue-cured tobacco range.

flue-cured tobacco; neutral aroma component; alkaloids; strong flavor type

S572

1007-5119（2014）05-0098-05

10.13496/j.issn.1007-5119.2014.05.019

中国烟草总公司重大专项“浓香型特色优质烟叶开发”（110201101001 TS-01）；上海烟草集团有限公司项目“浓香型特色优质烟叶风格定位研究及样品检测”（szbcw201201150）；浙江中烟工业公司项目“浓香型特色优质烟叶烟气检测”（ZJZY201205）

王鹏泽，硕士研究生，研究方向为烟草化学与烟草质量评价。E-mail：15249690519@163.com。*通信作者，E-mail：zhaomingqin@126.com

2014-03-14