河南烟区烤烟中性致香物质的区域分布

周伏叶，赵铭钦，任伟，王唯唯，马慧婷，孙翠红

(1.河南农业大学烟草学院，河南 郑州 450002；2.上海烟草集团有限责任公司技术中心，上海 200082)

烟草中性致香物质种类多，对感官质量的贡献最大[1]。将中性致香物质按烟叶香气前体物进行分类，可分为类胡萝卜素类、类西柏烷类、苯丙氨酸类、棕色化产物类和新植二烯5 大类[2–3]。中性致香物质含量与栽培措施[4–5]、烟草品种[6–7]、生态条件[8]、香型[9]、基因型[10]都密切相关。笔者选取河南7个烟区2011—2013年的烤烟样品，测定中性致香物质的含量，分析中性致香物质的地域分布，以期科学评价和合理使用烟叶原料提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

烤烟样品为2011—2013年产自河南三门峡市、洛阳市、南阳市、驻马店市、许昌市、漯河市、平顶山市7个烟区26个样点的烤烟CF3 烟样。三门峡市有灵宝、卢氏、渑池、陕县4个取样点；洛阳市有洛宁、宜阳、汝阳、伊川、新安5个取样点；南阳市有西峡、内乡、唐河、社旗、方城5个取样点；驻马店市有泌阳、确山2个取样点；在许昌市有襄城、许昌、禹州3个取样点；在漯河市有临颍、舞阳2个取样点；在平顶山市有叶县、宝丰、郏县、鲁山、汝州5个取样点。所用数据皆为3年的平均值。

1.2 方法

将20g 烟样(过3.75 mm 孔径筛)、2g 柠檬酸、500mL 蒸馏水、0.5mL 内标置于1 000mL 圆底烧瓶中，参照文献[11]，测定烤烟类胡萝卜素降解产物、棕色化产物、类西柏烷类降解产物、茄酮和新植二烯的含量。

1.3 数据处理

对3年试验数据的平均值，用SPSS17.O 进行主成分统计分析[12–14]，并以ArcGIS 系统为平台[15]，采用反距离权重插值法、多项式插值法、最优插值法、克里格法等对筛选确定的烟叶化学成分指标采用统一标准进行区域分布规律研究。

2 结果与分析

2.1 河南烟区烤烟类胡萝卜素降解产物的含量

由表1 可知，类胡萝卜素降解产物中，河南烟区间芳樟醇和巨豆三烯酮3 无显著差异；南阳、驻马店、平顶山烟区烤烟的氧化异佛尔酮含量显著高于三门峡和洛阳烟区的；驻马店烟区烤烟的β–大马酮含量显著高于洛阳烟区的；南阳、驻马店、许昌烟区烤烟的香叶基丙酮显著高于三门峡和洛阳烟区的；驻马店烟区烤烟二氢猕猴桃内酯含量显著高于三门峡和洛阳烟区的；驻马店和漯河烟区烤烟巨豆三烯酮1 含量显著高于三门峡和洛阳烟区的；洛阳烟区烤烟的巨豆三烯酮2 的含量最低，显著低于除三门峡外的其他5个地区；漯河烟区烤烟的巨豆三烯酮4 的含量最高，显著高于除驻马店和许昌外其他4个地区；驻马店烟区烤烟的螺岩兰草酮含量最高，显著高于其他6个地区，且这6个地区间无显著差异；驻马店和漯河烟区烤烟的法尼基丙酮含量显著高于洛阳的；漯河烟区烤烟的β–二氢大马酮含量显著高于南阳、三门峡和洛阳烟区的。

表1 河南烟区类胡萝卜素降解产物的含量 Table 1 Contents of carotenoids degradation products in tobacco leaves from tobacco-growing areas in Henan μg/g

2.2 河南烟区棕色化产物类的含量

由表2 可知，棕色化产物类中，河南烟区间2–乙酰基吡咯、5–甲基糠醛含量无显著差异；驻马店烟区烤烟的糠醛含量显著高于洛阳烟区的；漯河烟区烤烟的糠醇含量显著高于洛阳烟区的；漯河烟区烤烟的2–乙酰基呋喃含量最高，显著高于其他6个地区，且这6个地区间无显著差异；漯河和平顶山烟区烤烟的3，4–二甲基–2，5 呋喃二酮含量显著高于洛阳烟区的。

表2 河南烟区烤烟棕色化产物类的含量 Table 2 Contents of millard reaction components in tobacco leaves from tobacco-growing areas in Henan μg/g

2.3 河南烟区苯丙氨酸类、茄酮、新植二烯的含量

由表3 可知，河南烟区间烤烟的新植二烯含量无显著差异；许昌烟区烤烟的苯甲醛含量显著高于除平顶山和驻马店外的其他4个烟区；漯河和驻马店烟区烤烟的苯甲醇含量显著高于三门峡和洛阳烟区的；许昌烟区烤烟的苯乙醛含量显著高于除平顶山、漯河和驻马店外的其他3个烟区；洛阳烟区烤烟的苯乙醇含量显著低于除三门峡和南阳外的其他4个烟区；南阳和三门峡烟区烤烟的茄酮含量显著低于驻马店烟区的，显著高于漯河烟区的。

表3 河南烟区苯丙氨酸类产物、茄酮和新植二烯含量 Table 3 Contents of PHE degradation products, solanone and neophytadiene in tobacco leaves from tobacco-growing areas in Henan μg/g

2.4 中性致香物质的主成分分析

主成分分析结果列于表4。运用主成分分析所得结果得出各个指标所占权重，从而得出河南各烟区以及各烟区样点中性致香物质的综合评价得分，列于表5。在中性致香物质中，类胡萝卜素降解产物的得分为1.099 3～2.369 2，棕色化产物类的得分为0.274 9～0.915 1，均是鲁山最高，新安最低；苯丙氨酸类的得分为0.090 7～0.400 6，临颍最高，新安最低；茄酮的得分为0.956 9～4.314 8，灵宝最高，汝州最低；新植二烯的得分为20.261 4～34.578 0，襄城最高，汝阳最低；总得分为23.532 2～41.919 5，确山最高，新安最低。

表4 主成分分析解释的总方差 Table 4 Total variance explained with principal components analysis

表5 河南烟区烤烟中性致香物质的综合评价得分 Table 5 Comprehensive evaluation scores of neutral aroma substances

2.5 河南烟区烤烟中性致香物质总得分的区域分布

根据河南烟区中性致香物质的总得分，以ArcGIS 系统为平台，获得了区域分布图(图1)。由图1 可知，河南烟区烤烟中性致香物质总得分呈现南高北低、西低东高的规律，分布以块状变异为主，说明河南烟叶具有空间分布的特异性，且得分较高的地区主要位于西南部。

图1 河南烟区烤烟中性致香物质得分区域分布 Fig.1 Regional distribution of neutral aroma substance scores in Henan

3 结论与讨论

河南烟区烤烟中性致香物质中，新植二烯的含量最高，茄酮次之，类胡萝卜素降解产物、苯丙氨酸降解产物、类西柏烷类降解产物中的各物质含量高低各异；运用主成分分析方法，得到各取样点5类中性致香物质的单独得分和总得分，洛阳、新安烤烟的类胡萝卜素降解产物、棕色化产物类、苯丙氨酸类的单独得分以及中性致香物质的总得分都最低；平顶山汝州烤烟的茄酮类得分最低；洛阳汝阳烤烟的新植二烯得分最低；中性致香物质得分最高的是确山烤烟。

[1] 宫长荣．烟草调制学[M]．北京：中国农业出版社，2009．

[2] 赵铭钦．卷烟调香学[M]．北京：中国农业出版社，2013．

[3] 史宏志，刘国顺，杨惠娟，等．烟草香味学[M]．北京：中国农业出版，2011．

[4] 何永秋，刘国顺，杨永锋，等．不同钾肥配施对烤烟石油醚提取物和中性致香物质的影响[J]．中国烟草学报，2013，19(1)：10–14．

[5] 李文卿，陈顺辉，李春俭，等．不同施氮水平对烤后烟叶中性致香物质含量的影响[J]．中国烟草学报，2010，16(6)：14–20．

[6] 夏时波，周冀衡，李鹏飞，等．云南文山烟区烤烟品种致香物质含量的差异[J]．作物研究，2014，28(4)：379–383．

[7] 王霞，翟争光，杨铁钊，等．烤烟品种(系)间香味物质的差异分析[J]．中国烟草科学，2007，28(6)：6–8．

[8] 李伟，陈江华，詹军，等．烤烟香型间致香物质组成比例及其差异分析[J]．中国烟草学报，2013，19(2)：1–6．

[9] 钱华，杨军杰，史宏志，等．豫中不同土壤质地烤烟烟叶中性致香物质含量和感官质量的差异[J]．中国烟草学报，2012，18(6)：17–22．

[10] 秦卫普，赵铭钦，瞿永生，等．牡丹江生态条件下不同基因型烤烟品种香气物质含量比较[J]．中国烟草科学，2010，31(5)：29–33．

[11] 刘闯，陈振国，赵华武，等．密集烘烤中风机转速变化对烟叶中性致香物质的影响[J]．湖南农业大学学报：自然科学版，2010，36(6)：640–643．

[12] 黄永成，宫长荣，郭瑞，等．烤烟中色素与香味物质的关系研究进展[J]．河南农业科学，2008，(2)：5–9．

[13] 刘星，邱慧珍，张文明，等．微生物有机肥对陇东烤烟中性致香物质含量的影响及其机理初探[J]．草业学报，2011，20(5)：79–86．

[14] 李志伟．基于主成分分析法的茶叶特征性指标分类[J]．安徽农业科学，2014，42(7)：2109–2110．

[15] 李晓婷，亚平，何元胜，等．云南省临沧烟区烤烟化学成分特征及空间分布[J]．烟草科技，2013(1)：53–57．