晒红烟重要致香物质与使用用途关系研究

刘善民，张扬，王以慧，曹建敏，丁睿，石翔，岳珩，陶怡，王允白

1 中国农业科学院烟草研究所，青岛市崂山区科苑经四路11号 266101；2 中国农业科学院研究生院，北京 100081；3 山东中烟工业有限责任公司，济南 250014

晒红烟重要致香物质与使用用途关系研究

刘善民1,2，张扬3，王以慧3，曹建敏1，丁睿1，石翔1,2，岳珩1,2，陶怡1,2，王允白1

1 中国农业科学院烟草研究所，青岛市崂山区科苑经四路11号 266101；2 中国农业科学院研究生院，北京 100081；3 山东中烟工业有限责任公司，济南 250014

为研究晒红烟常规化学成分和重要致香物质与其使用用途的关系，运用方差分析对不同用途的晒红烟烟叶中常规化学成分和重要致香物质进行了统计分析。结果表明：所取晒红烟样品烟叶按照其使用用途的不同分为Ⅰ型（适用于雪茄型、混合型）、Ⅱ型（适用于混合型、雪茄型）、Ⅲ型（适用于混合型、混烤型）以及Ⅳ型（适用于混烤型、混合型）4种类型。大多数常规化学成分和致香物质含量在4中类型间差异有统计学意义；还原糖、总糖含量在Ⅰ型与Ⅱ型、Ⅲ型Ⅰ型与Ⅳ型，Ⅳ型与Ⅱ、Ⅲ型之间差异有统计学意义；6种常规化学成分在Ⅱ和Ⅲ型烟叶间差异均无统计学意义；总植物碱在4种类型烟叶之间差异无统计学意义。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类西柏烷类降解产物在不同类型烟叶间差异有统计学意义的致香物质成分较多，叶绿素降解产物和其他类在不同用类型叶之间差异具有统计学意义的致香物质成分较少。

晒红烟；使用用途；致香物质；统计学意义

我国晒红烟种植历史悠久、分布广泛，其品质优良，风格多样，是我国宝贵的资源[1-2]，具有较高的使用价值[3-5]。感官评吸质量是烟叶中各种化学成分相互作用的最终感官反映[6]，是评价烟叶品质和使用用途（即工业可用性）的重要依据[7]。致香物质是烟叶内在品质的重要组成部分，是影响其品质和使用用途的重要因素。尽管烟叶中大多数致香物质含量很少，但对烟叶的香味却有十分重要的影响[8]，进而对烟叶的品质和使用用途产生影响[9-12]。目前我国学者对晒红烟的研究比较少，对晒红烟使用用途的研究则更鲜见报道。本文对4种类型晒红烟烟叶中常规化学成分和致香物质含量的差异性进行研究，有利于我们从烟叶常规化学成分和致香物质的角度来认识影响晒红烟烟叶使用用途的因素，对于客观评价晒红烟的使用用途以及卷烟配方的可用性，从而改进和提高卷烟工业对晒红烟烟叶使用的精准性具有借鉴意义。

1 材料与方法

1.1 材料

2012年在四川、吉林、江西、湖南、贵州、浙江、山东和黑龙江8个晒红烟产区共采集代表性地方晒红烟主栽品种中部烟叶样品56份。

1.2 方法

1.2.1 烟叶化学成分的检测分析

检测项目包括：总糖、还原糖、总氮、总植物碱、钾、氯共 6项，由农业部烟草产业产品质量监督检验测试中心按照中华人民共和国烟草行业标准进行样品测定。具体测定方法为：

总糖和还原糖：《YC/T 159—2002 烟草及烟草制品水溶性糖的测定-连续流动法》。

总氮：《YC/T 33—1996 烟草及烟草制品总氮的测定-克达尔法》。

总植物碱：《YC/T 468—2013 烟草及烟草制品总植物碱的测定-连续流动法》。

钾：《YC/T 173—2003 烟草及烟草制品钾的测定-火焰光度法》。

氯：《YC/T 162—2011 烟草及烟草制品氯的测定-连续流动法》。

1.2.2 烟叶致香物质检测分析

检测方法：采用同时蒸馏萃取-气相色谱质谱法（GC/MS）[13-17]。

样品前处理：称取25 g（结果精确至0.0001g）烟叶样品于1000mL圆底烧瓶中，加入200μl 内标溶液，20 g 氯化钠、400mL蒸馏水，另取40mL二氯甲烷置于100mL烧瓶中，将1000mL圆底烧瓶和100mL烧瓶连接在同时蒸馏萃取装置的两端，分别使用电热套和水浴锅加热，水浴温度为60℃。待样品沸腾后再同时蒸馏萃取3 h。把冷却后的二氯甲烷溶液用无水硫酸钠干燥、浓缩至10mL，进气质分析。

GC/MS条件：气质联用仪：Agilent7890A-5975C（ 美 国Agilent公 司）； 色 谱 柱：HPFFAP(60m×0.32mm, 0.32μm)；进样口温度：240℃，分流比：10：1，载气：氦气；恒压模式：15psi，升温程序：70℃ (0min)以2℃/min升至100℃(5min)，以2℃/min升至110℃(0min)，以2.5℃/min升至140℃(2min)，5℃/min升至190℃(0min)，以5℃/min升至230℃(10min)； 离子源温度300℃，四级杆温度180℃，碰撞能量：70ev。

1.2.3 使用用途鉴定

由中国农业科学院烟草研究所评吸委员会组织 7名以上具有烟草感官评吸资格的专家，依据标准《YC/T 138—1998》和《GB 5606.4—2005》进行感官评吸鉴定，专家根据卷烟感官评吸风格特色对烟叶的使用用途进行了初步定位。经鉴定，所取晒红烟样品烟叶按照其使用用途的不同分为Ⅰ型（适用于雪茄型、混合型）、Ⅱ型（适用于混合型、雪茄型）、Ⅲ型（适用于混合型、混烤型）以及Ⅳ型（适用于混烤型、混合型）4种类型，每种类型前后分别是优先适用类型、其次适用类型，混烤型是指为了提高卷烟香吃味在烤烟原料中添加部分晒烟，但卷烟风格依旧接近于烤烟的卷烟制品，各类型分布见于表7。

1.2.4 数据处理

主要运用Excel2013、DPS7.05软件对所得数据进行标准化处理，然后进行方差分析和Duncan多重比较。

2 结果与分析

采用同时蒸馏萃取法对64种致香物质进行提取，包含54种中性致香物质，10种碱性致香物质。

64种致香物质按照其前体物质的不同可分为：类胡萝卜素降解产物类、美拉德反应产物类、芳香族氨基酸降解产物类、类西柏烷类降解产物类、叶绿素降解产物类和其他类6类。其中类胡萝卜素降解产物类有：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、5，6-环氧紫罗兰酮、β-大马酮、金合欢基丙酮、3-羟基-二氢大马酮，共计18种；美拉德反应产物类有：吡啶、吡嗪、噻唑、2-乙基吡啶、吡咯、2-乙酰吡啶、3-乙酰吡啶、喹啉、2-乙酰基吡咯、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-正戊基呋喃、2-乙酰基呋喃、3-甲基-2-环戊烯-1-酮、5-甲基糠醛、2-乙酰基-5-甲基呋喃、γ-丁内酯、γ-壬内酯、糠醇、茶香酮，共计29种；芳香族氨基酸降解产物类有：苯甲醇、苯乙醇、苯甲醛、苯乙醛、苯乙酮、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚，共计6种；类西柏烷类降解产物类有：茄酮和降茄二酮2种；叶绿素降解产物类有：新植二烯和叶绿醇-2；其他类有：青叶醛、α-松油醇、棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯、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，共计7种。

2.1 4种类型晒红烟烟叶中常规化学成分分析

对4种类型晒红烟烟叶中常规化学成分进行方差分析，结果见表1。从表1中可以看出，还原糖和总糖含量：Ⅲ型和Ⅱ型含量较高，Ⅳ型含量次之，Ⅰ型还原糖含量最低，显著低于前三者，不同类型间差异有统计学意义；总植物碱含量：4种类型之间差异没有统计学意义；总氮和氯含量：Ⅰ型含量明显高于其余3种类型，差异有统计学意义；钾含量：Ⅰ型含量最高，Ⅳ型次之，Ⅲ型和Ⅱ型最低。

表1 4种类型晒红烟烟叶常规化学成分分析Tab.1 Analysis of routine chemical compositions in red sun-cured tobacco leaves of different usage %

2.2 4种类型晒红烟烟叶中致香物质含量分析

2.2.1 4种类型晒红烟烟叶中类胡萝卜素降解产物类致香物质含量分析

4种类型晒红烟烟叶中类胡萝卜素降解产物类致香物质含量分析见表2，从表2 中可以看出巨豆三烯酮类和β-二氢大马酮含量Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型三者之间差异没有统计学意义，但与Ⅰ型相比差异有统计学意义；2-甲基-2-庚烯-6-酮、香叶基丙酮、5，6-环氧紫罗兰酮和金合欢基丙酮含量Ⅰ型明显高于其余3种类型，差异有统计学意义，β-紫罗兰酮、芳樟醇、异佛尔酮、β-环柠檬醛、香叶醇、二氢猕猴桃内酯和3-羟基-二氢大马酮含量在4种类型烟叶间差异没有统计学意义；藏红花醛和β-大马酮含量Ⅰ型明显低于其余3种类型，差异有统计学意义，从类胡萝卜素降解产物类致香物质总量上来讲，含量由高到低的顺序为Ⅳ型≈Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅰ型。

表2 4种类型晒红烟烟叶类胡萝卜素降解产物类致香物质含量分析Tab.2 Analysis of carotenoid degradation products in red sun-cured tobacco leaves of different usage μg/g

2.2.2 4种类型晒红烟烟叶中美拉德反应产物类致香物质含量分析

4种类型晒红烟烟叶中美拉德反应产物类致香物质含量分析见表3，从表3中可以看出，吡啶、吡咯、2-乙酰基吡咯、糠醛、2-乙酰基呋喃、5-甲基糠醛、糠醇Ⅰ型晒红烟烟叶含量最低，显著低于其他3种类型，3-乙酰吡啶、沉香醇、3-甲基-2-环戊烯-1-酮和茶香酮含量Ⅰ型含量显著高于其余3种类型，差异有统计学意义。吡嗪在Ⅰ型和Ⅳ型中含量显著高于Ⅱ型和Ⅲ型；吲哚含量Ⅳ型显著高于其余3种；异戊醇含量Ⅳ型和Ⅲ型显著高于Ⅰ型和Ⅱ型；2-甲基四氢呋喃-3-酮和γ-丁内酯含量Ⅱ型和Ⅲ型显著高于Ⅰ型和Ⅳ型；噻唑、2-乙酰吡啶、喹啉、3-甲基巴豆醛、戊醇、2，4-庚二烯醛、2-正戊基呋喃、2-乙酰基-5-甲基呋喃和γ-壬内酯4种类型间没有显著性差异。从美拉德反应产物类致香物质总量上来讲，Ⅰ型显著低于其余3种，差异有统计学意义。

表3 4种类型晒红烟烟叶美拉德反应产物类致香物质含量分析Tab.3 Analysis of maillard reaction products in red sun-cured tobacco leaves of different usage μg/g

2.2.3 4种类型晒红烟烟叶中芳香族氨基酸降解产物类致香物质含量分析

4种类型晒红烟烟叶中芳香族氨基酸降解产物类致香物质含量分析见表4，从表4中可以看出，苯甲醇含量Ⅰ型显著低于其余3种类型，苯甲醛和苯乙酮含量Ⅰ型＞Ⅳ型＞Ⅱ型≈Ⅲ型，苯乙醛含量Ⅳ型显著高于其余3种类型，4-乙烯基-2-甲氧基苯酚含量Ⅱ型≈Ⅲ型＞Ⅳ型＞Ⅰ型，类型间差异有统计学意义；苯乙醇在4种类型烟叶中含量差异没有统计学意义。从芳香族氨基酸降解产物类致香物质总量上来讲，Ⅳ型最高，Ⅲ型和Ⅱ型次之，Ⅰ型最低。

表4 4种类型晒红烟烟叶芳香族氨基酸降解产物类致香物质含量分析Tab.4 Analysis of aromatic amino acid degradation products in red sun-cured tobacco leaves of different usage μg/g

2.2.4 4种类型晒红烟烟叶中类西柏烷类和叶绿素降解产物类致香物质含量分析

4种类型晒红烟烟叶中类西柏烷类和叶绿素降解产物类致香物质含量分析见表5，从表5中可以看出，茄酮、降茄二酮以及类西柏烷类降解产物类总量均是Ⅰ型和Ⅳ型显著低于Ⅱ型和Ⅲ型，类型间差异有统计学意义。叶绿素降解产物类致香物质中，叶绿醇-2在Ⅰ型烟叶中含量显著高于其余3种，新植二烯以及叶绿素降解产物类致香物质总量均是Ⅱ型含量最低，但4种类型相互之间差异没有统计学意义。

表5 4种类型晒红烟烟叶类西柏烷类和叶绿素降解产物类致香物质含量分析Tab.5 Analysis of degradation products of cembranoids and chlorophyll degradation products in red suncured tobacco leaves of different usage μg/g

2.2.5 4种类型晒红烟烟叶中其他类致香物质含量分析

4种类型晒红烟烟叶中其他类致香物质含量分析见表6，从表6中可以看出，青叶醛含量Ⅰ型显著高于其余3种类型，α-松油醇含量Ⅲ型＞Ⅱ型、Ⅰ型＞Ⅳ型；棕榈酸甲酯和亚油酸甲酯含量Ⅱ型和Ⅲ型高于Ⅳ型，显著高于Ⅰ型；亚麻酸甲酯含量从高到低排序为Ⅱ型＞Ⅲ型＞Ⅳ型＞Ⅰ型，1，3，7，7-四甲基-2-氧双环[4.4.0]癸-5-烯-9-酮和1，3，7，7-四甲基-2-氧双环[4.4.0]癸-9-酮以及总量含量Ⅰ型显著低于其余3种类型。总体来讲，Ⅱ型和Ⅲ型其他类致香物质含量均较高，Ⅳ型次之，Ⅰ型含量最低。从烟叶中致香物质的总量上来看，含量由高到低排序为Ⅳ型＞Ⅲ型＞Ⅱ型＞Ⅰ型。

表6 4种类型晒红烟烟叶其他类致香物质含量分析Tab.6 Analysis of other types of fl avor components in red sun-cured tobacco leaves of different usage μg/g

2.3 4种类型晒红烟烟叶样品产区分布情况

4种类型晒红烟烟叶样品产区分布情况见表7，从表7中可以看出，四川产区烟叶样品使用用途主要为Ⅰ型，其次为Ⅲ型和Ⅳ型，江西产区均为Ⅰ型，山东和吉林产区主要为Ⅱ型，湖南、贵州和黑龙江产区为Ⅱ型和Ⅲ型，浙江产区烟叶使用用途类型较为分散。

表7 4种类型晒红烟烟叶样品产区分布表Tab.7 Distribution of red sun-cured tobacco producing areas in different usage

3 结论

从本次研究中4种类型晒红烟烟叶样品分布情况来看，四川产区烟叶优先适用于Ⅰ型，其次为Ⅲ型和Ⅳ型；江西产区烟叶适用于Ⅰ型，山东和吉林产区烟叶主要适用于Ⅱ型，湖南、贵州和黑龙江产区烟叶适用于Ⅱ型和Ⅲ型，浙江产区烟叶使用用途类型较为分散。卷烟企业在选用晒红烟烟叶原料时，各产区烟叶的使用用途可提供一定的参考意义。

4种类型晒红烟烟叶的常规化学成分含量特征表现为：使用用途为Ⅰ型的烟叶表现出低糖，高氮、钾、氯的特点；Ⅱ型和Ⅲ型烟叶表现出高糖，低氮、钾、氯的特点；Ⅳ型烟叶中常规化学成分含量总体居中水平；总植物碱含量4种类型间没有显著差异。

总体来说，本次研究中烟叶常规化学成分和致香物质含量，使用用途Ⅱ、Ⅲ型与Ⅰ型以及Ⅳ型分别具有较大的差异，在对晒红烟烟叶的使用用途进行评定以及选用烟叶原料时，烟叶中常规化学成分和致香物质含量具有一定的借鉴意义；另一方面，本次研究中所检测物质的含量，Ⅱ型和Ⅲ型差异并不明显，二者优先使用用途均为混合型，所检测成分差异不明显在一定程度上也反映出二者烟叶风格特色较为接近，但鉴于烟草内化学成分较多且相互之间关系复杂，本次所研究化学成分有限，故二者可能在其他化学成分方面还存有差异，还需进一步研究。

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Study on correlation between major fl avor components and intended uses of red sun-cured tobacco

LIU Shanmin1,2, ZHANG Yang3, WANG Yihui3, CAO Jianmin1, DING Rui1, SHI Xiang1,2, YUE Heng1,2, TAO Yi1,2, WANG Yunbai1
1 Tobacco Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Qingdao 266101, China;2 Graduate School, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China;3 China Tobacco Shandong Industrial Co., Ltd., Jinan 250014, China

Variance analysis was conducted to study the relationship between routine chemical components, major fl avor components and intended uses of red sun-cured tobacco leaves. Results showed that there were signi fi cant di ff erences between routine chemical components and aroma components of red sun-cured tobacco leaves in di ff erent utilization purposes. Type I (cigar type and blended type) had signi fi cant di ff erence with type II (blended type and cigar type), type III(blended type and mixed fl ue-cured type) and type IV(mixed fl ue-cured type and blended type), so did type IV with type II and type III in the contents of reducing sugar and total sugar. No signi fi cant di ff erence was identi fi ed between type II and type III in contents of routine chemical components, nor was between type I, type II, type III and type IV in contents of total alkaloids. Carotenoid degradation products, maillard reaction products, aromatic amino acid degradation products and degradation products of cembranoids had signi fi cantly more di ff erent fl avor components in tobacco leaves under di ff erent utilization purposes while chlorophyll degradation products had less such components.

red sun-cured tobacco; usage; fl avor components; statistical signi fi cance

刘善民，张扬，王以慧，等. 晒红烟重要致香物质与使用用途关系研究[J]. 中国烟草学报，2016,22（4）

上海烟草集团责任有限公司“晒黄烟资源调查与开发利用”项目（SZBCW201201031）

刘善民（1990—），在读硕士，研究方向为烟草品质和安全检测，Email:liushanmin@126.com

王允白（1964—），研究员，硕士生导师，研究方向：烟草质量与安全研究工作，Email:wangyunbai@caas.cn

2015-12-30

:LIU Shanmin, ZHANG Yang, WANG Yihui, et al. Study on correlation between major fl avor components and intended uses of red sun-cured tobacco [J]. Acta Tabacaria Sinica, 2016,22(4)