不同含青度清甜香型烤烟致香物质分析与感官质量评价

刘 琼，罗贞宝，黄 赟，彭华伟，吴学巧，邓春燕，贺 帅，韦克苏，王红星，刘 涛，蔡 荣，武圣江*

（1.贵州省烟草公司 毕节市公司，贵州 毕节 551713；2.贵州省烟草科学研究院/烟草行业山地烤烟品质与生态重点实验室，贵州 贵阳 550081；3.贵州中烟工业有限责任公司 贵阳卷烟厂，贵州 贵阳 550009）

成熟度分为鲜烟叶成熟度和烤后烟叶成熟度，鲜烟叶成熟度会影响烤后烟叶的成熟度和外观质量，而烤后烟叶成熟度会影响卷烟的风格特征和感官质量［1-3］。近些年来，含青烟在收购方面一直被严格控制，为了防止烤青烟现象的发生，提高烤后烟叶的成熟度至关重要。然而，清甜香型产区高成熟度烟叶容易产生枯焦味，导致感官质量下降，不利于彰显清甜香型卷烟的风格。因此，明确不同含青度烤后烟叶致香物质的含量和感官质量的差异，以及为卷烟工业的烟叶原料需求提供理论支持显得尤为必要。李天鹏等［4］建议将微带青烟叶的微带青面积范围进一步缩小为5%~10%，并在微带青组中定级，5%以下微带青面积在主组中定级；杨尚明等［5］通过研究分析找出了微带青烟叶产生的主要原因和防控途径；张保全等［6］指出微带青和青黄烟叶不套袋处理的陈化效果优于套袋处理，而且微带青烟叶在不套袋陈化条件下的评吸质量较好，仅次于正常烟叶在不套袋陈化条件下的评吸质量；李丹丹等［7-8］认为微带青烟叶在陈化前期的化学成分变化较剧烈，达到稳定期的时间较不含青的烟叶推迟，青黄烟叶在陈化前期的化学成分变化剧烈，陈化期间化学成分的变化没有明显的稳定期，中部橘黄和微带青烟叶的类胡萝卜素降解产物到达顶峰时的含量高于青黄烟叶，且到达顶峰的时间要早，陈化期间烟叶评吸总分与类胡萝卜素降解产物含量的变化规律呈现正相关。上述研究表明，陈化有利于提高含青烟的工业可用性，但有关清甜香型产区不同含青度烤后烟叶的致香物质和感官质量差异及其对香型风格影响的报道较少。基于此，本研究以清甜香型不同含青度烤后云烟87中部烟叶为供试材料，研究不同含青度烤后致香物质和感官质量的差异及其对香型风格的影响，以及烤后致香物质含量与感官质量之间的关系，以期为提高不同含青度烤后烟叶的工业可用性提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 供试材料

本试验于2021—2022年在贵州省毕节市威宁县黑石镇科技园（清甜香型烟叶生态区）进行，供试烤烟品种为云烟87。按照贵州优质烤烟进行规范化栽培管理，以第10叶位（从下向上）烟叶为材料开展试验研究，挂牌标记。

1.2 试验设计

田间设置3个小区重复，每个重复1.20 hm2。烟株打顶前5~7 d，打掉下部不适用烟叶3~5片。在第二炕烟叶采烤后，每间隔3 d采烤1次，均包含第10叶位的试验材料，共采烤3次。鲜烟叶样品分别绑竿后挂牌，按照贵州10个关键稳温点烘烤工艺进行烘烤，取烤后具有代表性的烟叶样品，3次重复。具体试验设计如下：

（1）对照(CK)：烤后CF3 烟叶样品，成熟度为成熟；（2）T1处理：烟叶支脉微带青、叶肉不含青或叶面微浮青面积在10%以内，成熟度为尚熟+，其他指标同CF3烟叶样品，简称轻度含青；（3）T2处理：烟叶支脉及附近1 mm范围内叶肉略有含青或叶面微浮青面积在20%以内，成熟度为尚熟，其他指标同CF3烟叶样品，简称中度含青。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 致香物质检测 采用同时蒸馏萃取(SDE)结合气相色谱—质谱联用(GC-MS)方法利用7890B/5977B气相色谱质谱联用仪（由Agilent Technologies制造）测定不同处理初烤烟叶致香物质，所得图谱经计算机谱库(NIST14)检索定性，并用内标法计算烟叶致香物质的相对含量。色谱条件：HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）毛细管色谱柱；载气为氦气，流速1.0 mL/min；进样口温度260 ℃；进样量1 μL，分流进样，分流比20∶1；程序升温：初温50 ℃保持1 min，以8 ℃/min速率由50 ℃升至160 ℃，保持2 min，再以8 ℃/min速率由160 ℃升至280 ℃，保持15 min，总运行时间45 min。质谱条件：溶剂延迟3 min；电离电压70 eV；离子源温度230 ℃；传输线温度280 ℃；离子扫描范围：35～450 amu；质谱扫描方式：SCAN。

1.3.2 感官质量评价 由贵州烟草科学研究院组织国内7名评吸专家按烟叶感官评吸质量的标准统一评吸鉴定，取不同处理烟叶样品30片，按单料烟评吸要求进行评吸，得分越高，则烟叶质量越好。具体评价标准见表1。

表1 烟叶感官评吸质量评价标准

1.4 数据分析

采用SPSS 18.0软件的邓肯多重检验法对数据进行统计分析。

2 结果与分析

采用SDE-GC-MS分析方法共定量61种烟草致香物质，根据烟草致香物质官能团的不同，将致香物质分为醇类（9种）、醛类（11种）、酮类（19种）、酯类（6种）、杂环类（6种）及其他未分类（如酚类、生物碱类、烯烃类、脂肪酸类）致香物质（10种），共6个类别。

2.1 不同含青度烤后烟叶醇类致香物质含量差异分析

由表2可知，随着化合物出峰时间的推迟，共有9种醇类致香物质被检测到；CK的(E)-3-己烯-1-醇含量较高；相比于CK，T2处理的2-甲基-2-丁烯-1-醇、苯甲醇、苯乙醇、3-氧-α-紫罗兰醇、寸拜醇、西柏三烯二醇Ⅰ和西柏三烯二醇Ⅱ等7种醇类致香物质含量较高，T1处理的3-氧-α-紫罗兰醇、寸拜醇和西柏三烯二醇Ⅰ等3种醇类致香物质含量较高；从醇类致香物质总量来看，T2处理的含量最高，T1的居中，CK的最低，且三者的差异显著。由此表明，含青度高、成熟度差的烤后烟叶利于提高醇类致香物质含量。T1和T2处理的苯乙醇、3-氧-α-紫罗兰醇、寸拜醇、西柏三烯二醇Ⅱ含量显著高于CK，表明含青度和成熟度对这4类物质的影响较为明显。

表2 不同含青度对烤后烟叶醇类致香物质含量的影响

2.2 不同含青度烤后烟叶醛类致香物质含量差异分析

由表3可知，随着化合物出峰时间的推迟，共有11种醛类致香物质被检测到；CK除了苯甲醛、苯乙醛外，其余9种醛类致香物质含量均较高；T1处理的苯甲醛、苯乙醛含量较高；T2处理的己醛、癸醛含量较高。从醛类致香物质总量来看，CK的含量最高，其次是T1处理，两者显著高于T2处理，但CK和T1处理间的差异不显著。由此表明，含青度高、成熟度差的烤后烟叶不利于提高醛类致香物质的含量。

表3 不同含青度对烤后烟叶醛类致香物质含量的影响

2.3 不同含青度烤后烟叶酮类致香物质含量差异分析

由表4可知，随着化合物出峰时间的推迟，共有19种酮类致香物质被检测到；CK的面包酮、4-环戊烯-1,3-二酮、1-(1-甲基-2-环戊烯-1-基)乙酮、2-氨基-1,5-二氢-4H-咪唑-4-酮、(R,S)-5-乙基-6-甲基-3E-庚烯-2-酮、茄那士酮等6种酮类致香物质含量较高；T1处理的6-甲基-2-庚酮、3-乙基-4-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮、茄酮、β-大马酮、香叶基丙酮、巨豆三烯酮Ⅰ、巨豆三烯酮Ⅱ和巨豆三烯酮Ⅲ等8种酮类致香物质含量较高；T2处理的1-(1H-吡咯-2-基)-乙酮、异佛尔酮、1-(2,6,6-三甲基-1-环己烯-1-基)-2-丁烯-1-酮、β-紫罗兰酮和巨豆三烯酮Ⅳ等5种酮类致香物质含量较高；从酮类致香物质总量来看，T1处理的含量最高，其次是T2处理，CK的最低，三者间的差异显著。由此可见，含青度高、成熟度相对较差的烤后烟叶酮类致香物质含量较高。此外，T1和T2处理的香叶基丙酮、β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮Ⅰ、巨豆三烯酮Ⅱ含量均显著高于对照，这表明成熟度对香叶基丙酮、β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮Ⅰ、巨豆三烯酮Ⅱ含量的影响较为明显。

表4 不同含青度对烤后烟叶酮类致香物质含量的影响

2.4 不同含青度烤后烟叶酯类致香物质含量差异分析

由表5可知，随着化合物出峰时间的推迟，共有6种酯类致香物质被检测到；CK的二氢猕猴桃内酯、棕榈酸乙酯、亚麻酸乙酯等3种酯类致香物质含量较高；T1处理的棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯、亚麻酸甲酯等3种酯类致香物质含量较高；相比于CK，T2处理的棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯和亚麻酸甲酯等3种酯类致香物质含量较高；从酯类致香物质总量来看，CK的含量最高，其次是T1处理，T2处理的最低，且T2处理的问题显著小于CK和T1处理。由此表明，含青度高、成熟度差的烤后烟叶不利于提高酯类致香物质含量。但是，T1和T2处理的棕榈酸甲酯含量较高，且显著高于CK，这表明含青度高、成熟度差的烤后烟叶有利于提高棕榈酸甲酯的含量。

表5 不同含青度对烤后烟叶酯类致香物质含量的影响

2.5 不同含青度烤后烟叶杂环类致香物质含量差异分析

由表6可知，随着化合物出峰时间的推迟，共有6种杂环类致香物质被检测到；CK的吡咯、2-乙酰基-1,4,5,6-四氢-吡啶、苯并［b］噻吩、2,3-二氢苯并呋喃等4种杂环类致香物质含量较高；T1处理的2-戊基-呋喃和吲哚的含量较高；T2处理的杂环类致香物质含量整体较低；从杂环致香物质总量来看，CK的含量最高，其次是T1处理，T2处理的最低，且三者差异显著。由此表明，含青度高、成熟度差的烤后烟叶不利于提高杂环类致香物质含量。其中，2-乙酰基-1,4,5,6-四氢-吡啶的含量随着含青度的提高而逐渐降低，与烟叶的成熟度呈正相关。

表6 不同含青度对烤后烟叶杂环类致香物质含量的影响

2.6 不同含青度烤后烟叶其他未分类及总致香物质含量差异分析

由表7可知，随着化合物出峰时间的推迟，共有10种其他未分类的致香物质被检测到，包括酚类物质2-甲氧基-4-乙烯基苯酚1种、生物碱类物质烟碱和麦斯明2种、脂肪酸类物质棕榈酸1种、稠环芳烃类化合物蒽1种、其他烯烃类化合物5种；CK的新植二烯含量较高；T1处理的2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、麦斯明、角鲨烯3种致香物质含量较高；T2处理1,1,6-三甲基-3-亚甲基-2-(3,6,9,13-四甲基-6-乙烯基-10,14-二亚甲基-十五碳-4-烯基)环己烷的含量较高；T1和T2处理的烟碱、(E)-1-(2,3,6-三甲基苯基)丁-1,3-二烯Ⅰ、蒽、棕榈酸4种致香物质含量均较高；从其他未分类致香物质和总类致香物质总量来看，T1处理的含量最高，其次是CK，T2处理的最低。由此可知，含青度、成熟度差的烤后烟叶的烟碱、(E)-1-(2,3,6-三甲基苯基)丁-1,3-二烯Ⅰ、蒽、棕榈酸等4种致香物质含量较高，但新植二烯含量较低，在一定程度上利用上述指标可反映烟叶的外观质量特征。其中新植二烯的含量随着含青度的提高而逐渐降低，这表明叶绿素和植醇降解转化为新植二烯并不充分。

表7 不同含青度对烤后烟叶其他未分类及总致香物质含量的影响

2.7 不同含青度烤后烟叶感官质量与工业可用性评价

由表8可知，不同含青度烤后烟叶均是清甜香型风格，香型风格程度以T1处理最佳，浓度以T2处理和CK较好，劲头的差异不显著；在感官质量评价中，香气质以CK和T1处理较佳，香气量和杂气差异不显著，刺激性以T1和T2处理较好，余味以T1处理较佳；工业可用性和配方适配性以CK和T1处理较好，感官评吸质量总分以T1处理的最高，其次CK的，T2处理的最低。综上，适当的含青度有利于彰显烟叶清甜香型风格，提高烤后烟叶感官质量。

表8 不同含青度烤后烟叶感官质量与工业可用性评价

3 结论与讨论

成熟度是影响烤烟质量的关键因素之一，国内外普遍将其作为衡量烟叶质量的关键指标和分级的首要品质因素［1-2,9］。烟叶含青度不仅影响了烤后烟叶的成熟度和外观质量，而且还影响其内在质量［2-3］。其中，烤后烟叶致香物质含量是评价烟叶内在质量的一个重要指标［10-11］。本研究结果表明，T1和T2含青处理有利于提高醇类、酮类致香物质含量，但不利于提高醛类、酯类和杂环致香物质含量，其他未分类致香物质总量的变化规律并不明显。烤后含青烟叶的某些致香物质含量显著高于CK，可以用这些指标反映烟叶的成熟度和含青度。例如，醇类致香物质苯乙醇、3-氧-α-紫罗兰醇、寸拜醇、西柏三烯二醇Ⅱ，酮类致香物质香叶基丙酮、β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮Ⅰ、巨豆三烯酮Ⅱ，酯类致香物质高棕榈酸甲酯，杂环致香物质2-乙酰基-1,4,5,6-四氢-吡啶，其他未分类致香物质烟碱、(E)-1-(2,3,6-三甲基苯基)丁-1,3-二烯Ⅰ、蒽、棕榈酸等。虽然这些致香物质能在一定程度上反映烟叶的成熟度和含青度，但烟叶致香物质的转化过程较为复杂，影响的因素也较多，具体影响的程度还有待进一步验证。

鲜烟叶质体色素降解程度及比例与烤后烟叶颜色密切相关，即烤后烟叶含青度高主要是因为叶绿素含量较高，降解转化不充分所导致的［11］。在叶绿素的降解转化过程中，叶绿素酶催化叶绿素a转化为脱植基叶绿素和植醇，而植醇脱水生成新植二烯［12-14］。本研究结果表明，T1和T2处理的新植二烯含量较低，这可能与其叶绿素含量较高以及植醇降解转化不充分有关。此外，变黄期是新植二烯积累的主要时期［15-16］。T1和T2处理的新植二烯含量较低，一方面，可能与其采收成熟度偏低有关，另一方面，可能与其变黄期升温过快、稳温时间较短有关。

从烤后烟叶感官评吸质量评价总分来看，以T1处理最高，其次是CK，T2处理最低，这与其他分类及总致香物质含量的变化规律一致，与醇类、醛类、酮类、酯类、杂环类致香物质含量的变化规律并不完全一致。由此可见，烤后烟叶感官评吸质量评价是多种致香物质共同作用的结果，而不是某一类致香物质。从不同含青度烤后烟叶工业可用性和配方适配性方面来看，以T1处理和CK的较好，T2处理的较差。据卷烟工业反映，清甜香型烟叶成熟度过高，枯焦感较为严重，余味欠佳，不利于充分彰显烤后烟叶的香型风格，这与本研究结果基本一致。适当的含青度有利于彰显烟叶的清甜香型风格，提高烤后烟叶总类致香物质总量、感官质量和工业可用性。