典型清香型烤烟产地间致香物质含量及组成差异分析

周芳芳，张晓龙，詹军，罗华元，王绍坤，朱海滨，刘建军，周丽娟

1 云南瑞升烟草技术（集团）有限公司,云南 昆明 650106；2 红云红河烟草(集团)有限责任公司,云南 昆明 650202；3 重庆市烟草公司巫山分公司,巫山 404700

典型清香型烤烟产地间致香物质含量及组成差异分析

周芳芳1，张晓龙1，詹军1，罗华元2，王绍坤2，朱海滨2，刘建军3，周丽娟1

1 云南瑞升烟草技术（集团）有限公司,云南 昆明 650106；2 红云红河烟草(集团)有限责任公司,云南 昆明 650202；3 重庆市烟草公司巫山分公司,巫山 404700

对9个典型清香型烤烟产地间的致香物质含量进行差异分析,旨在为清香型烟叶风格形成机理的进一步研究奠定基础。结果表明,9个烟区虽同属典型清香型烤烟产地,但烟叶中各类致香物质含量存在差异,云南昆明烟区新植二烯含量较高,四川省凉山州酮类和醇类致香物质含量较高,云南省红河州醛类和杂环类致香物质含量较高,福建龙岩市酮类和酯类物质含量较高,各烟区烤烟优势致香物质不同,但致香物质总量在各烟区间差异较小。可见,不同类致香物质之间具有香气互补作用,且致香物质总量及新植二烯与各类致香物质的比值对烟叶香型风格形成影响较大,从而使致香物质含量存在差异但不影响其香型风格。

清香型；烤烟；致香物质；差异分析

烤烟香型风格是当前我国特色烤烟研究和开发的重要课题之一。我国烤烟香型一般分为清香型、浓香型和中间型[1]。生态环境是烤烟香型、香气质和香气量形成的最大影响因素。同一品种在不同烟区烤烟香型不同,如K326品种在河南烟区种植表现为浓香型,在云南和福建烟区种植后则表现为清香型。清香型烟叶原料由于具有特殊的清甜香味,是高档卷烟的重要原料,备受各大卷烟企业的青睐。目前关于不同烤烟香型的相关研究较多,如挖掘不同香型形成的生态条件、分析不同香型烤烟化学成分差异及不同香型烤烟中致香物质差异等[2-5],而关于不同烟区同一香型烤烟的致香物质、化学成分等差异分析报道较少,如云南烟区和福建龙岩、三明市虽都产清香型烤烟,但所含主导致香物质成分差异还未进行过深入研究,形成清香型的原因是否相同也未有过深入报道。因此,本研究以云南6个烟区、福建2个烟区和四川凉山州典型清香型烟区烤烟为材料,分析了各个典型清香型烤烟产地间致香物质含量差异,旨在为清香型烤烟形成原因的进一步研究提供依据,并针对各产烟区清香型特点,在种植生产过程采用适当的措施彰显其风格特征,提高其应用价值。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料来自于2012年3个主要产烟省的9个地区,分别为云南昆明（宜良县、安宁县、石林县22份）、云南曲靖（陆良县、马龙县、罗平县11份）、云南红河（建水县、开远市、蒙自市17份）、云南楚雄13份、云南大理5份、云南保山6份、福建三明3份、福建龙岩5份、四川凉山9份。共选取典型清香型C3F烟样91份（另有22份烟叶经鉴定后为非典型清香型烟叶）。为保证样品的代表性,每份样品均由该产地6～8个代表点的烟叶混合而成。每份样品混匀后,将每片烟叶切去叶尖部和叶基部各1/3部分后,将烟叶沿主脉一分为二,一半烟叶供测定致香物质含量,另一半烟叶用于香型鉴定。

1.2 致香物质提取及定性半定量分析

样品处理：烟叶样品除去主叶脉后,置于40℃的烘箱中烘干至含水率为7%～8%,粉碎过0.250 mm 孔径筛。在温度22℃、相对湿度60%的环境下平衡24 h。采用同时蒸馏萃取法提取烟叶中的致香成分,准确称取25.00 g烟末至圆底烧瓶,加入500 mL蒸馏水和内标化合物（萘,购自Sigma公司）,用电热套加热；另一端接盛有30 mL 二氯甲烷的100 mL烧瓶,将该端烧瓶置于60℃的恒温水浴锅中加热,同时蒸馏萃取2 h；将二氯甲烷萃取液用无水硫酸钠干燥后浓缩至1 mL。浓缩液采用气/质联用仪（Agilent GC6890N/MS5975）进行分析,结果采用内标法计算,校正因子为1。致香物质的定性采用计算机谱库（NIST98,Wiley275）检索,并用峰面积归一化法对各致香物质进行半定量分析（RSD＜5%）。

GC/MS分析条件：毛细管柱HP–5MS（30 m×0.25 mm,0.25 μm）；载气为He；流速1 mL/min；进样口温度260℃；进样量0.5 μL；分流比25∶1；接口温度280℃；离子源为EI；电子能量70 eV；离子源温度230℃；扫描范围35～455 amu。程序升温：初温50℃,保持1 min；以8℃/min的速率升至160℃,保持2 min；再以8℃/min的速率升至280℃,保持15 min。

1.3 香型鉴定

样品香型由红云红河烟草（集团）有限责任公司、云南瑞升烟草技术（集团）有限公司组织10名评吸专家进行鉴定,将清香、清偏中间香型烤烟划分为典型清香型,不含其它香气风格。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2003进行数据处理；采用SPSS 17.0进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 产地间酮类致香物质含量差异分析

由表1可知,大多数酮类致香物质含量在不同烟区间存在显著差异（P＜0.05）。酮类致香物质总量以福建省龙岩市和四川省凉山州表现最高,显著高于其他烟区烟叶中酮类总量；其次为云南省红河市,显著高于福建省三明市烟区。福建龙岩市和四川凉山州酮类致香物质中1-(2-呋喃基)-乙酮、β-大马酮、β-紫罗兰酮和巨豆三烯酮 C含量显著高于其他烟区。此外,福建龙岩市2-环戊烯-1,4-二酮、1-(1H-吡咯-2-基)-乙酮和金合欢基丙酮 B含量显著高于其他烟区；四川凉山州茄酮、金合欢基丙酮 A含量显著高于其他烟区。云南省烟区中红河市β-二氢大马酮,巨豆三烯酮 A、B、D含量较高,显著高于云南省曲靖市、大理市等烟区；云南省昆明市、曲靖市楚雄市、保山市及福建省三明市烟区中酮类致香物质含量表现突出的较少,各酮类致香物质含量总体偏低。

表1 产地间的酮类致香物质含量Tab. 1 Content of ketones fl avor substance in different growing areas μg/g

2.2 产地间醇类致香物质含量差异分析

由表2可知,9个烟区中醇类致香物质总量存在显著差异（P＜0.05）,以四川省凉山州最高。从各指标来看,四川省凉山州烟区烟叶中糠醇、芳樟醇和西柏三烯二醇含量较高,显著高于其他烟区；福建省三明市各类醇类致香物质含量均低于其它烟区。综合单个指标和醇类致香物质总量可知,四川省凉山州烟区烟叶中醇类致香物质含量最高,其次为福建省龙岩市、云南大理和楚雄,福建三明地区含量最低。

表2 产地间的醇类致香物质含量Tab. 2 Content of alcohols fl avor substance in different growing areas μg/g

2.3 产地间醛类致香物质含量差异分析

由表3可知,9个典型清香型烤烟产地间醛类致香物质总量最高的是云南省红河州,显著高于曲靖市、楚雄市、大理州、福建三明市和龙岩市（P＜0.05）。从各种醛类致香物质含量来看,红河州烟区烟叶中苯乙醛、壬醛和十四醛含量较高,显著高于其他烟区；昆明市烟叶中2-吡啶甲醛、藏花醛和十四醛含量较高；保山市烟叶中十四醛含量较为突出,福建省龙岩市2,4-庚二烯醛 B含量较为突出,由此可见,各清香型烤烟产地醛类致香物质含量有所不同,但大多数醛类致香物质含量差异较小。

表3 产地间的醛类致香物质含量Tab. 3 Content of aldehydes fl avor substance in different growing areas μg/g

续表3

2.4 产地间酯类致香物质含量差异分析

由表4可知,9个典型清香型烤烟产地间酯类致香物质总量以福建三明市和龙岩市含量最高。从各种酯类含量来看,福建三明市烟区烟叶中二氢猕猴桃内酯、邻苯二甲酸二丁酯含量较高；福建龙岩市丁内酯、二氢猕猴桃内酯、十六酸甲酯及亚麻酸甲酯含量显著高于其他烟区；云南省昆明市烟区烟叶中酯类总量及各种酯类物质含量均较低,与曲靖、红河、大理烟区间无显著性差异。由此可见,云南省烟区烟叶中酯类致香物质含量偏低,福建省烟区烟叶中酯类物质含量较高,四川省凉山州居中。

表4 产地间的酯类致香物质含量Tab. 4 Content of esters fl avor substance in different growing areas μg/g

2.5 产地间杂环类致香物质含量差异分析

由表5可知,9个典型清香型烤烟产地的杂环类致香物质含量差异较小,以云南红河州烟区杂环类致香物质总量最高,显著高于云南省曲靖市和楚雄市（P＜0.05）,与其他地区间无显著性差异（P＞0.05）,且以云南楚雄市烟区烟叶中杂环类致香物质含量最低。对各种杂环类致香物质含量进行分析,红河州烟区中吡啶和吲哚含量较高,昆明市烟区以吡啶和苯并[b]噻吩含量较高。综合看来,杂环类致香物质含量在不同烤烟产地间差异较小,以红河州和楚雄市之间差异最大,红河州杂环类致香物质总量较楚雄市高出了39.06%。

表5 产地间的杂环类致香物质含量Tab. 5 Content of heterocyclic fl avor substance in different growing areas μg/g

2.6 产地间其他类致香物质和致香物质总含量差异分析

由表6可知,其他类致香物质含量以云南昆明市烟区最高,显著高于除三明市外的其他烟区,其中新植二烯含量在不同烟区表现与其他类致香物质总量一致。对不含新植二烯的致香物质总含量进行分析,结果表明,福建省龙岩市烟区烟叶中致香物质总量（除新植二烯）最高,显著高于其他烟区,其次为四川省凉山州,云南省的6个烟区间无显著性差异或差异性较小。对9个烟区烟叶致香物质总量进行分析,发现云南省昆明市烟区烟叶致香物质总量最高,显著高于云南省其他烟区,但与福建省三明市、龙岩市、四川省凉山州之间的差异不显著。

表6 产地间的其他类致香物质和致香物质总含量Tab. 6 Other fl avor substance and the total content thereof in different growing areas μg/g

2.7 产地间新植二烯与各类致香物质总量比例及聚类分析

由表7可知,新植二烯与酮类、醇类、醛类的比值以昆明市和三明市最高；与酯类、酸类、杂环类比值以昆明市最高,其它致香物质与新植二烯比例在其他地区无显著性差异。可见,除昆明市和三明市外,新植二烯与各类致香物总量比值在大多数地区间无显著性差异。

进一步对9个地区新植二烯与各类致香物质总量聚类,结果见图1,三明市单独为1类,其它8个地区聚为一类,表明9个地区新植二烯与各类致香物质总量比例差异较小,可能是9个地区同属清香型的主要原因。

表7 产地间新植二烯与各类致香物质总量比例Tab. 7 Proportion of neophytadiene to various fl avor substance in different growing areas %

图1 新植二烯与致香物质总量及各类致香物总量比值聚类分析Fig. 1 Cluster analysis of proportion of neophytadiene to total fl avor substance and proportion between different fl avor substances

3 讨论

清香型烤烟因具有香味清雅,风格独特等特点受到各卷烟企业的青睐。云南烟区、福建部分烟区及四川部分烟区是典型清香型烤烟产区,对这些烟区烟叶质量、生态条件等相关研究较多[2,6-7]。李丹丹等[3]、詹军等[8]研究表明化学成分在不同典型清香型烟区间存在较大差异,但其含量及比值不是影响清香型风格形成的主要因素。

本文针对不同典型清香型烟区烤烟致香物质成分及含量差异研究表明,9个烟区烤烟中各类致香物质含量不同,且新植二烯在产区间差异加大,但其致香物质总量及新植二烯与各类致香物质总量比值相差较小,除三明市外,其它8个地区可聚为1类,这可能是9个烟区同属清香型烤烟产地的主要原因。刘好宝[9]认为适宜于生产清甜香型烟叶土壤类型为紫色土和红壤,海拔高度为1600 m～2000 m。分析发现9个烟区的经纬度、海拔高度及种植烤烟的土壤类型基本相似[10-11],这可能与9个烟区致香物质总量相近有关,且清香型烟叶中各类致香物质含量是一个范围而不是一个点,可能是9个典型清香烤烟产地间致香物质含量虽存在差异,但仍在清香型烟叶致香物质所需含量范围。

4 结论

昆明烟区新植二烯含量较高,但其他类致香物质含量偏低,四川凉山州酮类和醇类致香物质较高、龙岩烟区酮类和酯类致香物质较高、红河州醛类致香物质较高,但新植二烯与各类致香物之总量比值在地区间差异较小。除三明市外,其它8个地区可聚为1类。

综上所述,新植二烯的绝对含量不是烟叶清香型风格形成的主要原因,可能是新植二烯与其他类致香物质的比值及致香物质总量共同影响了烟叶清香型风格的形成。

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Di ff erences in content and composition of fl avor substance in fl ue-cured tobacco between grown areas of typical fresh fl avor type tobacco

ZHOU Fangfang1, ZHANG Xiaolong1, ZHAN Jun1, LUO Huayuan2, WANG Shaokun2, ZHU Haibin2, LIU Jianjun3, ZHOU Lijuan1
1 Yunnan Reascend Tobacco Technology (Group) Co. Ltd., Kunming, Yunnan 650106, China;2 Hongyun-Honghe Tobacco (Group) Co. Ltd., Kunming 650202, China;3 Chongqing Wushan Tobacco Company, Wushan404700, Chongqing, China

Analysis of fl avor content in fl ue-cured tobacco from 9 growing areas typical of light fl avor was conducted to study forming mechanism of fl avored leaf tobacco. Results showed that di ff erence was identi fi ed in fl avor contents of leaf tobacco in the nine growing areas. Neophytadiene was higher in Kuming of Yunnan; ketones and acids were higher in Liangshanzhou of Sichuan; aldehyde and heterocyclic were higher in Honghe of Yunnan, and ketones, lipids and acids were higher in Longyan of Fujian. Components contributing to fl avor in these nine areas are di ff erent, while the total amount in each area varied slightly. Di ff erent types of fl avor components complement each other and total content of fl avor substance and the ratio of neophytadiene to fl avor substance had great e ff ect on the formation of tobacco fl avor type. This complementary e ff ect leads to content di ff erence in fl avor substance but doesn’t a ff ect overall fl avor type.

fresh fl avor type; fl ue-cured tobacco; fl avor substance; analysis

周芳芳,张晓龙,詹军,等. 典型清香型烤烟产地间致香物质含量及组成差异分析[J]. 中国烟草学报,2016,22（2）

云南中烟工业有限责任公司基金项目（2015YL06）；云烟品牌卷烟浓香型和中间香型烟叶原料的研究与开发（2014YL02）；云南中烟工业有限责任公司基金项目（2010YL01-2）

周芳芳（1985—）,硕士,助理农艺师,主要从事烟草生理生化及加工调制,Email：z ff 912@163.com

詹军（1986—）,硕士,助理工程师,主要从事烟叶调制与加工研究,Email：zhanjun_@126.com

2014-03-06

: ZHOU Fangfang, ZHANG Xiaolong, ZHAN Jun, et al. Di ff erences in content and composition of fl avor substance in fl ue-cured tobacco between grown areas of typical fresh fl avor type tobacco [J]. Acta Tabacaria Sinica, 2016,22(2)