人工醇化上部烟叶重要中性致香物质与感官质量关系研究

刘鹏　褚建忠　信培林　王玉华曹守涛　邱军　杨晓东　杜传印

摘要：为了探究人工醇化条件下烟叶重要中性致香物质和感官质量间关系，利用诸城地区烟叶进行研究。结果表明：醇化过程中重要中性致香物质含量发生极显著变化，其中类胡萝卜素降解产物、美拉德反应产物、芳香族氨基酸降解产物和其他类中性致香物质含量分别提升了82.67%、63.16%、276.74%和73.77%，叶绿素降解产物含量下降了32.33%，类西柏烷类降解产物含量无显著变化。美拉德反应产物与感官质量关系最为密切，且均为有利的影响；类西柏烷类降解产物对香气质和余味的作用是显著有利的；芳香族氨基酸降解产物对杂气、刺激性和总分的间接作用是显著有利的，相关系数分别为0.401、0.576和0.344；类胡萝卜素降解产物和叶绿素降解产物对感官质量有着不利影响；其他类中性致香物质对烟叶感官质量作用较小。逐步回归表明：感官质量与致香物质间回归关系显著，决定系数均在0.80以上，预测结果可靠。

关键词：人工醇化；上部烟叶；中性致香物质；感官质量；相关关系

中图分类号：S572.01文献标识号：A文章编号：1001-4942（2014）12-0043-04

烟草是当今世界上广泛种植的经济作物，在我国国民经济中占有重要地位[1]。研究发现烟叶中致香物质对烟叶的感官质量有着极其重要的影响[2，3]，其中以中性致香物质对烟叶感官质量的作用更为显著[4，5]。初烤烟叶经过打叶复烤后内部化学成分和感官质量虽有一定程度改善[6，7]，但依然存在较大的缺陷，主要表现为青杂气过重，刺激性大，吸味不够醇和等缺点，不能满足卷烟工业生产的要求，只有经过醇化过程烟叶的品质及工业可用性才能得到提高。研究发现醇化过程中烟叶内部化学成分发生着较大的变化，本试验对人工醇化上部烟叶中性致香物质与感官质量的关系进行研究，以期为烟叶人工醇化提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料

2009年山东诸城地区初烤烟叶，共12份样品，每份样品质量300 kg。

1.2试验方法

1.2.1 醇化方法醇化地点为诸城市烟草公司烟叶醇化仓库，醇化条件为温度29℃±1℃，湿度65%±5%。醇化过程中每6个月取样一次，共取样8次。

1.2.2实验仪器Agilent7890A-5975C气质联用仪（美国Agilent仪器公司）；氮吹仪（NEVAP-12，美国Organ Omation公司）；同时蒸馏萃取装置（天长市华玻实验仪器厂）；电热套（KDM型，鄄城华鲁电热仪器有限公司）；恒温水浴锅（HH-2，金坛市双捷实验仪器厂）；分析天平（BS 224S，德国Satorious公司）等。

1.2.3中性致香物质提取及检测利用同时蒸馏萃取法提取烟叶致香物质，利用气质联用仪进行致香物质检测。

1.2.4烟叶感官质量鉴定烟叶感官质量由中国农业科学院烟草研究所评吸委员会进行鉴定。

2结果与分析

2.1醇化过程中重要中性致香物质变化

本试验共检测分析了53种重要中性致香物质，按其前体物质的不同分为六大类（表1），分别为：类胡萝卜素降解产物、美拉德反应产物、芳香族氨基酸降解产物、类西柏烷类降解产物、叶绿素降解产物、其他类中性致香物质。

类胡萝卜素降解产物巨豆三烯酮-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、2-甲基-2-庚烯-6-酮、β-紫罗兰酮、芳樟醇、异佛尔酮、β-环柠檬醛、香叶醇、香叶基丙酮、二氢猕猴桃内酯、藏红花醛、氧化异佛尔酮-2、β-大马酮、金合欢基丙酮A

美拉德反应产物吲哚、异戊醇、3-甲基巴豆醛、戊醇、2-甲基四氢呋喃-3-酮、3-羟基-2-丁酮、壬醛、沉香醇-1、沉香醇-2、糠醛、2，4-庚二烯醛、2-乙酰基呋喃、5-甲基糠醛、2-乙酰基-5-甲基呋喃、γ-丁内酯、糠醇、γ-壬内酯、2，6-壬二烯醛、2-正戊基呋喃、2-环戊烯-1，4-二酮芳香族氨基酸降解产物苯甲醛、苯乙醛、苯乙酮、苯甲醇、苯乙醇、苯酚、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚类西柏烷类降解产物茄酮、降茄二酮叶绿素降解产物新植二烯 、植酮

其他类中性致香物质α-松油醇、邻苯二甲酸二丁酯、青叶醛、1，3，7，7-四甲基-2-氧双环[4.4.0]癸-5-烯-9-酮、1，3，7，7-四甲基-2-氧双环[4.4.0]癸-9-酮对醇化过程中各类中性致香物质的变化进行方差分析，结果表明类胡萝卜素降解产物、美拉德反应产物、芳香族氨基酸降解产物和其他类中性致香物质含量在醇化过程中不断提高，其中类胡萝卜素降解产物含量由50.96 μg/g提升到93.09 μg/g，美拉德反应产物由31.74 μg/g提高到51.79 μg/g，芳香族氨基酸降解产物含量由20.21 μg/g提高到76.14 μg/g，其他类中性致香物质含量提高了73.77%，均达到了显著或极显著水平；类西柏烷类降解产物含量在醇化过程中无显著变化；叶绿素降解产物含量在醇化过程中则极显著下降了32.33%。

2.2人工醇化上部叶中重要中性致香物质与烟叶感官质量相关关系

本试验中烟叶的感官质量指标包含香气质、香气量、余味、杂气、刺激性和总分六项。由表2分析看出，美拉德反应产物和烟叶感官质量关系最为密切，且均表现为正向作用，其中与杂气和刺激性指标的简单相关系数分别为0.531和0.610，正向作用最为显著，总体来看美拉德反应产物对香气质、香气量、余味、杂气和总分的直接作用和间接作用均是显著或极显著有利的。类西柏烷类降解产物对香气质、余味的直接作用和间接作用均是显著有利的，相关系数分别为0.291、0.309和0.297、0.294。芳香族氨基酸降解产物对感官质量的直接作用是有利的，但均未达到显著水平，对杂气、刺激性和总分的间接作用是显著或极显著有利的，相关系数分别为0.401、0.576和0.344。

类胡萝卜素降解产物对烟叶感官质量的作用多表现为不利影响，该研究结果与于建军等[8]的研究结果相异，其中对香气量、余味的直接作用是显著不利的，对刺激性的间接作用显著有利，但直接作用是不利的。叶绿素降解产物对烟叶感官质量的作用是不利的，主要表现为间接影响，其中对香气量、杂气和总分的间接作用是显著不利的，对刺激性的间接作用是极显著不利的，相关系数致香物质项目香气质香气量余味杂气刺激性总分类胡萝卜素降解产物

为-0.379。其他类中性致香物质对烟叶感官质量的作用较弱，仅对刺激性指标的影响是极显著有利的，对感官质量的直接作用均表现为一定的不利影响。

2.3人工醇化上部叶中重要中性致香物质与烟叶感官质量回归分析

对醇化过程中重要中性致香物质含量和烟叶感官质量之间的关系进行逐步回归分析，以香气质（Y1）、香气量（Y2）、余味（Y3）、杂气（Y4）、刺激性（Y5）和总分（Y6）六项指标作为因变量，以中性致香物质作为自变量，得到表3中回归方程。由表3可以看出，各方程的决定系数较大，且差异性均达到了极显著水平，说明方程预测可靠。分析各方程可得：与香气质指标之间存在正相关关系的有：巨豆三烯酮-1（X2）、氧化沉香醇-1（X10）、苯甲醛（X13）、苯乙醛（X17）和香叶醇（X20），呈负相关关系的有：2-甲基-2-庚烯-6-酮（X8）和5-甲基糠醛（X14）；与香气量呈正相关的有：巨豆三烯酮-2（X3）、异戊醇（X5）、苯甲醛（X13）、2-环戊烯-1，4-二酮（X26），呈负相关的有：β-二氢大马酮（X19）、邻苯二甲酸二丁酯（X24）、2-正戊基呋喃（X25）；与余味指标关系密切的有：新植二烯（X1）、巨豆三烯酮-3（X4）、氧化沉香醇-2（X11）、异佛尔酮（X15）、2-乙酰基-5-甲基呋喃（X16）、二氢猕猴桃内酯（X23）、邻苯二甲酸二丁酯（X24）和2-正戊基呋喃（X25）；与杂气指标关系密切的有：2-甲基四氢呋喃-3-酮（X7）、2-甲基-2-庚烯-

3讨论与结论

本试验结果表明类胡萝卜素降解产物对烟叶感官质量的影响是不利的，尤其是对香气量和余味的直接作用是显著不利的，而前人研究结果表明该类物质对感官质量是有利的[9]。造成此差异的原因可能在于致香物质之间的相互干扰以及非致香物质的干扰，常爱霞等[10]研究表明蛋白质、糖类等物质对烟叶感官质量同样存在影响，简单相关分析不能排除其他类物质的干扰，从而造成正向作用的假象。因此，在以后的研究中应加强对于烟叶内部化学物质之间相互作用的研究，排除干扰因素，准确探究致香物质对于感官质量的直接作用力度。

人工醇化对上部烟叶重要中性致香物质含量影响显著。类胡萝卜素降解产物、美拉德反应产物、芳香族氨基酸降解产物、其他类中性致香物质含量随醇化时间的增加逐渐提高，其中对芳香族氨基酸降解产物的含量提升最为显著，对类胡萝卜素降解产物含量提升作用次之；叶绿素降解产物含量在醇化过程中下降；醇化过程对类西柏烷类降解产物含量无显著影响。

美拉德反应产物对感官质量的影响是显著有利的，其中较多关系达到显著或极显著水平；类西柏烷类降解产物对香气质和余味的作用是显著有利的；类胡萝卜素降解产物和叶绿素降解产物对烟叶感官质量的影响是不利的；芳香族氨基酸降解产物对烟叶杂气、刺激性和总分的影响是有利的；其他类中性致香物质与烟叶感官质量间关系较弱。

感官质量与烟叶中性致香物质之间存在显著的回归关系，本试验结果表明诸城烟叶可以利用致香物质的含量对感官质量进行预测，并且预测的准确度均在80%以上。

参考文献：

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[10]常爱霞，杜咏梅，付秋娟，等. 烤烟主要化学成分与感官质量的相关性分析[J]. 中国烟草科学，2009，30（6）：9-12.