山东烤烟水溶性糖和Amadori化合物组成特征及其对感官质量的影响

摘要：【目的】明晰山东烤烟上、中2个部位B2F、C3F烟叶中水溶性糖和Amadori化合物组分构成及含量分布特征， 分析化合物对烤烟感官质量的影响，为改进和精准调控山东烤烟感官品质提供数据支持。【方法】选取山东主产区生 产的烤烟B2F和C3F叶片为试验材料，利用气相色谱一质谱联用技术（GC-MS）和高效液相色谱一三重四极杆串联质 谱技术（HPLC-MS/MS）对烤烟中水溶性糖和Amadori化合物进行分析，通过正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）方 法对B2F和C3F烟叶样品进行判别分析，并对卷烟样品进行评吸，通过相关分析揭示与山东烤烟各感官质量指标呈正/负相关的关键化学成分。【结果】定性定量分析山东烤烟中16种水溶性糖和8种Amadori化合物，其中葡萄糖和果糖含量较高，蔗糖次之，其余水溶性糖含量较低；B2F和C3F烟叶间阿拉伯糖醇、阿洛酮糖和甘露醇含量差异显著（Plt;0.05，下同），C3F烟叶的阿拉伯糖醇含量是B2F烟叶的1.50倍，B2F烟叶的阿洛酮糖和甘露醇含量分别是C3F烟叶的1.26和48.85倍；B2F和C3F烟叶中主要Amadori化合物均为1-脱氧-1-L-脯氨酸-D-果糖（Fru-Pro）（14～45 mg/g），其次为 1-脱氧-1-L-丙氨酸-D-果糖（Fru-Ala）、1-脱氧-1-L-谷氨酸-D-果糖（Fru-Glu）、1-脱氧-1-L-苯丙氨酸-D-果糖（Fru-Phe）、 葡糖胺（GLU）和1-脱氧-1-L-色氨酸-D-果糖（Fru-Trp）（1～20mg/g）。挖掘出对B2F和C3F烟叶区分贡献较大的化合物，按贡献大小排序为甘露醇gt;阿洛酮糖gt;核糖醇gt;来苏糖gt;核糖gt;1-脱氧-1-L-缬氨酸-D-果糖（Fru-Val）gt;GLUgt;果糖gt; Fru-Ala。C3F烟叶各感官质量指标得分均明显高于B2F烟叶。在B2F烟叶中，阿拉伯糖醇、Fru-Pro、阿拉伯糖、木糖 醇、阿洛酮糖和Fru-Ala与部分感官评吸指标呈显著或极显著（Plt;0.01，下同）正相关，Fru-Glu和GLU与部分感官评吸指标呈显著或极显著负相关。在C3F烟叶中，核糖、阿洛酮糖、果糖、葡萄糖和麦芽糖与部分感官评吸指标呈显著或极显著正相关，来苏糖、核糖醇、Fru-Glu和Fru-Phe与部分感官评吸指标呈显著或极显著负相关。【结论】山东烤烟水溶性糖和Amadori化合物的含量在部位间差异明显，进而对烟叶感官质量产生不同的影响。

关键词：山东烤烟；水溶性糖；Amadori化合物；感官质量

中图分类号：S572.092

文献标志码：A

文章编号：2095-1191（2024）04-1139-10

Compositional characteristics of water-soluble sugars and Amadori compounds and their effects on sensory quality of Shandong flue-cured tobacco

REN Ming-bo1， LI Jing2， MA Zhi-yuan1， DAI Hua-wei1， GAO Feng1，QIU Jun2， PANG Xue-li2*

（1Shandong Zibo Tobacco Co.， Ltd.， Zibo， Shandong 255035， China; 2Tobacco Research Institute， Chinese Academy of

Agricultural Sciences， Qingdao， Shandong 266101， China）

Abstract：【Objective]To determine the composition and content distribution characteristics of water-soluble sugars and Amadori compounds in B2F and C3F leaves from the upper and middle portions of Shandong flue-cured tobacco leaves， and to analyze the impact of these compounds on the sensory quality of flue-cured tobacco. The study would pro-vide reference for improvement and precise regulation of the sensory quality of Shandong flue-cured tobacco. 【Method】 The leaves of B2F and C3F flue-cured tobaccos produced in the main production areas of Shandong were selected as ex- perimental materials， and water-soluble sugars and Amadori compounds in flue-cured tobaccos were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry （GC-MS） and high-performance liquid chromatography-mass spectrometry （HPLC- MS/MS）， orthogonal partial least squares discriminant analysis （OPLS-DA） was conducted on B2F and C3F flue-cured tobacco samples， and evaluation of smoke samples of flue-cured tobacco was conducted， the main chemical components with positive/negative correlation with sensory quality indices of Shandong flue-cured tobacco were revealed by simple correlation analysis. 【Result ]A total of 16 water-soluble sugars and 8 Amadori compounds were qualitatively and quantita- tively analyzed in flue-cured tobacco， the contents of glucose and fructose were high， followed by sucrose， and the con- tent of the rest of water-soluble sugars were low， among which the contents of arabinitol， psicose and mannitol were sig- nificantly different between B2F and C3F（Plt;0.05， the same below）， the arabinitol content of C3F was as 1.50 times as that of B2F， and the psicose and mannitol contents of B2F were as 1.26 and 48.85 times as those of C3F， respectively.The main Amadori compounds in B2F and C3F tobacco leaves were 1-deoxy-1-L-proline-D-fructose （Fru-Pro） （14-45mg/g）， followed by 1-deoxy-1-L-alanine-D-fructose （Fru-Ala）， 1-deoxy-1-L-glutamic acid-D-fructose （Fru-Glu）， 1-deoxy-1-L-phenylalanine-D-fructose （Fru-Phe） ， glucosamine （GLU） ， and 1-deoxy-1-L-tryptophan-D-fructose （Fru-Trp）（1-20 mg/g）. The compounds that significantly contributed to B2F and C3F differentiation were revealed， and the following compounds were ranked in order of contribution： mannitolgt;psicosegt;ributolgt;lyxosegt;ribosegt;1-deoxy-1-L-valine-Dfructose （Fru-Val）gt;GLUgt;fructosegt;Fru-Ala. The scores for each sensory quality index of C3F leaves were greatly higher than those of B2F leaves. In B2F leaves， arabinitol， Fru-Pro， arabinose， xylitol， psicose， Fru-Ala were significantly or extremely significantly （Plt;0.01， the same below） positively correlated with partial sensory evaluation indexes， while FruGlu and GLU were significantly or extremely significantly negatively correlated with partial sensory evaluation indexes.In C3F leaves， ribose， psicose， fructose， glucose and maltose showed significant or extremely significant positive correlations with partial sensory evaluation indexes， and lyxose， ribitol， Fru-Glu and Fru-Phe showed significant or extremely significant negative correlations with partial sensory evaluation indexes. 【Conclusion]The contents of water-soluble su- gars and Amadori compounds in Shandong flue-cured tobacco vary greatly among different parts， which in turn have diffe- rent effects on the sensory quality of the tobacco.

Key words： Shandong flue-cured tobacco; water-soluble sugars; Amadori compounds; sensory quality

Foundation items： Science and Technology Innovation Project of Chinese Academy of Agricultural Sciences （ASTIP-TRIC07） ; Science and Technology Plan Project of Shandong Branch of China National Tobacco Corporation（201911）

0 引言

【研究意义】烟草是一种特殊的经济作物，其价值通过吸食得以体现（Sun et al.，2011），感官质量的评价主要包括透发性、成团性、香气质、香气量、甜香感、柔和性、干燥感、刺激性、杂气和余味（Wuet al.，2021;Fan et al.，2022;Hu et al.，2023）。烟叶化学成分作为烤烟感官品质的物质基础，是决定烟叶质量的主要因素。糖和Amadori化合物作为烤烟中重要的风味前体（Banozic et al.，2020;Iii and Chung，2002），在烤烟燃吸过程中会发生物理化学反应，反应产物对烤烟感官质量产生不同的影响（Iii andChung， 2002; Talhout et al.， 2006; Jouquand et al.，2008）。此外，同一烟株上不同部位的烟叶由于光照条件、营养条件及成熟时环境条件等不同，会导致烟叶不同部位化学成分有所不同（张丽等，2023）。因此，在系统研究不同部位条件下糖和Amadori化合物组分构成及含量分布特征的基础上，探究山东烤烟上、中2个部位不同等级烟叶中糖和Amadori化合物对烟叶感官质量的影响，对改进和精准调控山东烤烟烟叶感官品质具有重要意义。【前人研究进展】糖是影响烤烟感官质量众多香气前体物中最重要的风味物质（Banozic et al.，2020），其存在游离糖和糖的衍生物等多种形式（Talhout et al.，2006）。目前，对不同品种、区域、部位的烤烟烟叶中的糖进行了大量表征和定量，发现烤烟中果糖和葡萄糖含量最高，其次为蔗糖和麦芽糖（程勇等，2010；张佳佳等，2021）。研究表明，糖的种类和含量差异显著影响烤烟的感官质量（Rodgman，2002;Talhout et al.，2006;Yin et al.，2019），其中，葡萄糖与杂气量和烟气细柔度呈正相关，蔗糖与余味呈正相关，与刺激性呈负相关（向章敏等，2014）；果糖与香气质和杂气呈正相关，与劲头呈负相关，麦芽糖与烟气浓度呈负相关（张佳佳等，2021）。Amadori化合物在烟草香气、风味和颜色的形成过程中起着核心作用（Rannou etal.， 2016; Troise et al.， 2016， 2018; Kanzler et al.，2017;Lund and Ray，2017）。Amadori化合物通常是无味的，但其在烤烟燃吸中会被裂解产生大量风味相关产物，这些产物在化学结构和香气特征上存在显著差异，会对烤烟感官质量产生不同影响（Iii andChung，2002）。目前，有关烤烟中Amadori化合物研究逐渐拓展到不同香型烤烟（马立超等，2021）、不同类型烟叶（王晓瑜等，2021）、烘烤前后烟叶（张婕等，2021）、不同生态区域烤烟以及不同部位烤烟（王宝林等，2022）中Amadori化合物含量分布规律研究，初步明确了引起Amadori化合物分布特征不同的因素包括烟草产品的类型、香型、产地和部位。此外，有学者基于Amadori化合物含量分布特征研究其对烤烟香型风格的影响（贺佩等，2023），结果表明1-脱氧-1-L-脯氨酸-D-果糖（Fru-Pro）、1-脱氧-1-L-苯丙氨酸-D-果糖（Fru-Phe）、1-脱氧-1-L-天冬氨酸-D-果糖（Fru-Asn）和1-脱氧-1-L-谷氨酸-D-果糖（Fru-Glu）分别在果甜、花香、烘焙香和焦香香韵具有积极贡献作用。【本研究切入点】烟叶中不同类型水溶性糖对感官质量指标有不同的影响（向章敏等，2014；张佳佳等，2021），但对于山东烤烟化学成分与烟叶品质关系的研究大多仅针对某些类别化学成分（总糖和还原糖）的总浓度（沈宁等，2015；林顺顺和张晓鸣，2016；张志灵等，2022），缺乏对风味相关化学成分的精细分析，无法准确挖掘反映烤烟烟叶感官质量的化学指标。此外，目前尚无有关山东烤烟烟叶中Amadori化合物与感官品质关系的研究报道。【拟解决的关键问题】对山东烤烟B2F和C3F烟叶中的水溶性糖和Amadori化合物进行定性定量分析，明晰这两大类风味前体物质的构成特征，筛选B2F和C3F烟叶中关键差异糖和Amadori化合物，通过感官评吸分析10个感官质量指标，探究不同化合物对山东烤烟感官质量的影响，揭示与山东烤烟各感官质量指标呈正/负相关的关键化学成分，以期在农艺措施调整和醇化条件优化等方面，为调控山东烤烟感官品质提供数据支持。

1材料与方法

1.1试验材料

选取山东主产区2021年生产的20份烤烟上部叶片（B2F）和20份烤烟中部叶片（C3F）样品作为试验材料。16种糖标准品：葡萄糖、麦芽糖、果糖、蔗糖、木糖、阿拉伯糖、核糖、木糖醇、来苏糖、阿拉伯糖醇、核糖醇、阿洛酮糖、半乳糖、甘露醇、乳糖和乳果糖，纯度gt;99.0%，购自德国Dr.Ehrenstorfer公司。8种Amadori标准品：葡糖胺（GLU，纯度98%）购自美国Alfa Aesar公司；Fru-Pro（纯度97%）、Fru-Glu（纯度93%）、1-脱氧-1-L-丙氨酸-D-果糖（Fru-Ala，纯度95%）、1-脱氧-1-L-缬氨酸-D-果糖（Fru-Val，纯度95%）、Fru-Phe（纯度95%）、1-脱氧-1-L-色氨酸-D-果糖（Fru-Trp，纯度95%）和1-脱氧-1-L-甘氨酸-D-果糖（Fru-Gly，纯度96%）购自加拿大TRC公司。其他试剂：甲醇、乙腈（色谱纯，德国Merck公司）；甲酸（纯度gt;98%，北京百灵威科技有限公司）；二氯甲烷（纯度≥99.8%，西陇科学股份有限公司）；甲氧基胺盐酸盐（纯度98%）、正十七烷醇（纯度97%）、N-甲基-N-（三甲基硅烷基）三氟乙酰胺（MSTFA，纯度97%）（上海源叶生物科技有限公司）；吡啶（纯度99.5%，上海麦克林生化科技有限公司）。

主要仪器设备：气相色谱一质谱联用系统（GC-MS）（7890B/5977A，美国Agilent公司）;DB-5MS色谱柱（30m×0.25mm×0.25um，英国ACE公司）；高效液相色谱—三重四极杆串联质谱系统（HPLC-MS/MS）（ACQUITY/QTRAP 4500，美国Waters公司）;ACE Excel 1.7 C1g-Amide色谱柱（2.1 mm×100 mm，5um，英国ACE公司）；FA2004电子天平（感量0.0001g，上海精密科学仪器有限公司）；UMV-2多管漩涡混合仪（北京优晟联合科技有限公司）；TDZ5-WS台式低速离心机（湖南湘鑫仪器仪表有限公司）；0.45μm有机滤膜（上海安谱实验科技股份有限公司）；氮吹仪（美国Organomation公司）；超声波清洗机（宁波新芝生物科技公司）。

1.2试验方法

1.2.1样品制备

烟末样品：从每份烟叶样品中选 取30片具有代表性的烟叶，经人工去脉、切丝后，在 60℃下干燥，研磨并通过40目筛，充分混匀后真空 密封在食品级聚乙烯塑料袋中，于-80℃保存备用。卷烟样品：将烟叶样品调好水分后去脉、切丝，用自 动卷烟机卷成统一规格的烟支；将卷烟样品在温度 （25±5）℃、湿度（40±5）%的条件下平衡48h后进行 感官评价。

1.2.2 水溶性糖测定

参照Zhang等（2018）的方法，对糖类进行硅烷化处理，采用GC-MS方法检测 烟末中的水溶性糖。准确称取20 mg烟末样品置于 5mL具塞玻璃瓶中，加入1mL甲醇、水和三氯甲烷 的单相溶剂混合物（体积比5：2：2）对烟末进行提取， 然后加入100uL正十七烷醇作为内标（用提取液配制成500μg/mL），将混合液置于超声波清洗机中 充分提取40min。超声结束后，将提取液以10000 r/min离心10min，随后取100pL上清液转移至GC-MS进样瓶中，并通过氮吹仪吹干；在浓缩后的样品瓶中加入50μL甲氧基胺盐酸盐溶液（用吡啶配制成20mg/mL），将混合溶液涡旋1min，在37℃恒温合样品放入37C恒温箱中衍生30 min，再涡旋混合30 s;在室温下静置至少2 h，进行GC-MS分析。色谱条件：色谱柱为DB-5MS色谱柱（30 mx0.25 mmx0.25 μm）;进样口温度 290 °℃;进样方式为自动;进样量1 μL;程序升温条件：初温 60 C保持2 min，以8°℃/min升至310 C保持9.75 min;模式为分流，分流比8：1。质谱条件：离子源温度 230 ℃，四级杆温度150 ℃，扫描范围33～510 amu。

1.2.3Amadori化合物测定

参照Liu等（2017）的方法，采用HPLC-MS/MS 方法检测烟末中 Amadori化合物。准确称取 0.1 g烟末样品置于 50 mL离心管中，加入20mL30：70（v/v）的甲醇/水混合提取液，涡旋10 min，5000 r/min 离心10 min，取上清液过0.45 μm膜，转移100 μL 滤液至10 mL容量瓶中（稀释100倍），用甲醇（HPLC级别）准确定容，充分混匀后进行HPLC-MS/MS分析。色谱条件：色谱柱为ACE Excel 1.7 C8-Amide 色谱柱（2.1 mmx100 mm，5 μm）;流动相为乙腈（A）和甲醇（B）;流速350 μL/min，柱温30 °℃，进样量2 μL;梯度洗脱程序：0～4.5min 0～40.0% A，4.5～7.0 min 40.0%～100.0% A，7.0～10.0min 100.0%～40.0%A；每2个样品之间用初始 流动相平衡8min。质谱条件：离子源为电喷雾离子 源（ESI）；扫描方式为正离子扫描；检测方式为多反应监测扫描模式（MRM）；喷雾电压5500V，离子源 温度550℃，雾化气压力7psi，气帘气压力15psi，雾 化压力60psi，辅助气压力75psi。

1.2.4卷烟样品感官质量评价

参照YC/T138—1998《烟草及烟草制品感官评价方法》和苏加坤等（2015）的方法，由7名卷烟感官评价专家对卷烟样 品进行感官评价。感官品质特征分为舒适感特性和 烟气特性两部分，共10个评价指标，各指标分值设定如下：透发性5分、成团性5分、甜香感5分、干燥 感5分、柔和性5分、香气质15分、香气量20分、余味 25分、杂气18分、刺激性12分。

1.3统计分析

采用Excel 2007进行数据统计整理，SPSS27.0进行显著性分析和相关分析，以Origin2021制图；采用SIMCA14.1进行正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），模式选择OPLS-DA进行自动调整建模。

2结果与分析

2.1山东烤烟水溶性糖和Amadori化合物分布特征

2.1.1山东烤烟水溶性糖组分构成和含量分布特征

山东烤烟B2F和C3F烟叶中水溶性糖分布情况 见图1，共检测出16种糖，各成分含量差异明显，但 B2F和C3F烟叶中含量优势水溶性糖构成相同。其中，葡萄糖和果糖含量较高，其次为蔗糖，而木糖含量最低。在B2F和C3F烟叶中，葡萄糖占总糖比例分别为48.28%和54.23%，果糖占总糖比例分别为40.34%和39.88%，蔗糖占总糖比例分别为3.01%和3.50%，这3种主要水溶性糖在B2F和C3F间含量差异均未达显著水平（Pgt;0.05，下同）。其余水溶性糖在烤烟叶片中含量较低，其中，阿拉伯糖醇、阿洛酮糖和甘露醇3种水溶性糖含量在部位间差异显著（Plt;0.05，下同）；C3F烟叶中阿拉伯糖醇含量（0.33mg/g）是B2F烟叶含量（0.22mg/g）的1.50倍；B2F烟叶中阿洛酮糖含量（1.99mg/g）是C3F烟叶含量（1.58mg/g）的1.26倍；甘露醇含量在B2F和C3F烟叶间差异最大，分别为28.82和0.59mg/g，B2F烟叶含量是C3F烟叶含量的48.85倍。

2.1.2 山东烤烟Amadori化合物组分构成和含量分布特征

在山东烤烟烟叶中共检测到8种Ama-dori化合物，各成分含量差异明显，但B2F和C3F烟叶中含量优势Amadori化合物构成相同（图2）。从Amadori化合物总量看，C3F烟叶gt;B2F烟叶。从Amadori化合物组分含量看，Fru-Pro含量最高，含量范围在14～45 mg/g，其次为Fru-Ala、Fru-Glu、Fru-Phe、GLU和Fru-Trp（1～20 mg/g），Fru-Val和Fru-Gly含量低于1mg/g。烤烟B2F和C3F烟叶中含量优势Amadori化合物均为Fru-Pro，含量占比高达38%～66%，含量较高的Fru-Pro和Fru-Ala含量占8种Amadori化合物总量的60%～80%。B2F和C3F烟叶间的8种Amadori化合物含量均无显著差异。

2.2山东烤烟不同等级烟叶水溶性糖和Amadori化合物的OPLS-DA结果

为研究基于水溶性糖和Amadori化合物对山东

烤烟B2F和C3F烟叶样品进行区分鉴别的可行性，以B2F和C3F烟叶各20份样品为自变量、各化合物为因变量，通过OPLS-DA对山东烤烟B2F和C3F样品中的差异水溶性糖和Amadori化合物进行挖掘。从图3可直观看出每份烟叶样品分离情况，样品被分为两大类且二者间距离较远，其中，20份B2F烟叶样品均位于第二和第三象限，20份C3F烟叶样品均位于第一和第四象限。通过对B2F和C3F烟叶中水溶性糖和Amadori化合物进行OPLS-DA，可将不同等级烟叶样品区分开，说明B2F和C3F烟叶中水溶性糖和Amadori化合物存在一定的差异性。

OPLS-DA载荷图（图4）为进一步比较山东烤烟B2F和C3F烟叶中的差异组分提供帮助。从图4可看出，B2F和C3F烟叶样品组位置与OPLS-DA样品位置（图3）相对应，B2F烟叶样品组位于纵坐标左侧，C3F烟叶样品组位于纵坐标右侧。载荷图上每个点代表1种化合物，离原点越远，表明该化合物对分类的样品贡献越大，在该部位烟叶中含量越高。第三象限中甘露醇距离原点最远且明显贴近于B2F烟叶样品组，其次是阿洛酮糖和果糖，第二象限中核糖醇、来苏糖和GLU距离原点较远，因此甘露醇、阿洛酮糖、核糖醇、来苏糖、果糖和GLU可作为B2F烟叶的标志组分；第一象限中的Fru-Val、Fru-Glu、Fru-Phe和Fru-Trp，以及第四象限中的核糖、木糖、Fru-Ala、葡萄糖和乳果糖距离原点较远且较贴近于C3F烟叶样品组，可将其作为C3F烟叶的标志组分。为进一步明确山东烤烟B2F和C3F烟叶中水溶性糖和Amadori化合物的标志差异性组分，采用变量权重重要性排序（Variable importance in projec-tion，VIP）大于1来界定对应化合物变量为判别该模型的关键变量，VIP表示化合物对样本的贡献度，VIPgt;1表示该化合物变量具有重要作用，且VIP越大，该化合物在不同部位间差异越显著（陈飞程等，2022）。在所有的差异组分中，以VIPgt;1作为标准筛选出9种对山东烤烟不同部位烟叶区分贡献较大的化合物，根据贡献大小排序为甘露醇gt;阿洛酮糖gt;核糖醇gt;来苏糖gt;核糖gt;Fru-Valgt;GLUgt;果糖gt;Fru-Ala（图5）。

2.3山东烤烟不同部位烟叶感官质量指标分析结果

从山东烤烟B2F和C3F烟叶感官质量指标得分轮廓图（图6）可看出，C3F和B2F烟叶感官质量表现存在明显差异，且10个感官质量指标得分均以C3F烟叶明显高于B2F烟叶，其中C3F烟叶中甜香感、干燥感和柔和性3个指标表现更优。

2.4山东烤烟B2F和 C3F烟叶化合物与感官质量的关系

2.4.1B2F烟叶水溶性糖和Amadori化合物与感官质量的关系

B2F烟叶中水溶性糖和Amadori化合物与11个感官评吸指标的相关分析结果（表1）表明，烟叶中的水溶性糖和Amadori化合物对烟叶品质有重要影响。阿拉伯糖与透发性和香气质得分呈显著正相关;木糖醇与透发性得分呈极显著正相关（Plt;0.01，下同），与干燥感得分呈显著正相关;阿拉伯糖醇与透发性、甜香感和干燥感得分呈极显著正相关，与成团性、香气质、余味、杂气和刺激性得分及总分呈显著正相关;阿洛酮糖与透发性和干燥感得分呈显著正相关;Fru-Ala与成团性得分呈显著正相关;Fru-Glu与干燥感得分呈显著负相关;Fru-Pro与香气量得分呈极显著正相关，与透发性、成团性、香气质、余味和杂气得分及总分呈显著正相关;GLU与成团性、甜香感、干燥感和柔和性得分呈极显著负相关，与透发性、香气质、余味、杂气和刺激性得分及总分呈显著负相关。

由表1可知，对山东烤烟B2F烟叶感官评吸指标影响显著的化合物有阿拉伯糖醇、Fru-Pro、GLU、阿拉伯糖、木糖醇、阿洛酮糖、Fru-Ala 和Fru-Glu，其中，Fru-Glu和 GLU与部分感官评吸指标呈显著或极显著负相关，其余6种化合物与部分感官评吸指标呈显著或极显著正相关。B2F 烟叶中阿拉伯糖醇、Fru-Pro 和GLU 3种化合物与大多数感官评吸指标有显著相关性。显著影响烟叶透发性得分的化合物排序为阿拉伯糖醇gt;木糖醇gt;阿洛酮糖gt;GLUgt;阿拉伯糖gt;Fru-Pro，影响成团性、甜香感和干燥感得分的主要是阿拉伯糖醇和GLU，影响香气质、余味、杂气和刺激性得分及总分的主要是阿拉伯糖醇、Fru-Pro和GLU，影响柔和性得分的是GLU，影响香气量得分的是Fru-Pro。

2.4.2 C3F烟叶水溶性糖和Amadori化合物与感

官质量的关系如表2所示，在C3F烟叶中，核糖与 香气量得分呈极显著正相关，与干燥感、柔和性、香 气质和杂气得分及总分呈显著正相关；来苏糖与透 发性得分呈显著负相关；核糖醇与干燥感、柔和性和 刺激性得分呈显著负相关；阿洛酮糖与柔和性、香气 质、香气量和余味得分及总分呈显著正相关；果糖与 香气质得分呈极显著正相关，与干燥感、柔和性、香 气量和余味得分及总分呈显著正相关；葡萄糖与香 气质和杂气得分及总分呈显著正相关；麦芽糖与成 团性、香气量和杂气得分呈显著正相关；Fru-Glu与刺激性得分呈显著负相关；Fru-Phe与干燥感得分呈 极显著负相关，与成团性、甜香感、柔和性、香气质和 余味得分及总分呈显著负相关。

在研究的样本数据范围中，对山东烤烟C3F烟 叶感官评吸指标影响显著的化合物有核糖、阿洛酮 糖、果糖、Fru-Phe、来苏糖、核糖醇、葡萄糖、麦芽糖和Fru-Glu。其中，来苏糖、核糖醇、Fru-Glu和Fru-Phe 与部分感官评吸指标呈显著或极显著负相关，其余 5种化合物与部分感官评吸指标呈显著或极显著正 相关。C3F烟叶中核糖、阿洛酮糖、果糖和Fru-Phe4 种化合物与大多数感官评吸指标有显著相关 性（表2）。

3讨论

烟叶中各种化学成分的含量和比例反映烟叶的质量状态（杜文等，2007），化学成分也是重要的感官质量评价指标。本研究发现，山东烤烟B2F和C3F烟叶中含量优势水溶性糖构成相同，葡萄糖和果糖含量较高，这2种糖是还原糖的主体成分（张佳佳等，2021）；其次为蔗糖，其是烤烟中主要的非还原糖，通常认为两糖差（总糖-还原糖）是蔗糖（王瑞新，2003）。这与Clarke等（2006）研究得出干烟叶中最丰富的天然糖是葡萄糖、果糖和蔗糖的结果一致。首次报道山东烤烟B2F和C3F烟叶中Amadori化合物，B2F和C3F烟叶中Amadori化合物的种类构成具有相似规律，烤烟不同等级烟叶中含量优势Amadori化合物均为Fru-Pro，含量占比范围为38%～66%，与王晓瑜等（2021）、王宝林等（2022）、贺佩等（2023）的研究结果一致。这可能与脯氨酸在烤烟所有氨基酸中占绝对含量优势有关（Liu et al.，2017；贾国涛等，2022）。Fru-Pro和Fru-Ala含量占8种Amadori化合物总量的60%～800%，与Liu等（2017）在云南、贵州和河南的烤烟烟叶中发现Fru-Asn、Fru-Pro和Fru-Ala总量占Amadori化合物总量80%以上的结果基本一致。从B2F和C3F烟叶的差异来看，阿拉伯糖醇、阿洛酮糖和甘露醇3种水溶性糖含量在B2F和C3F烟叶间差异显著，C3F烟叶中阿拉伯糖醇含量是B2F烟叶含量的1.50倍，B2F烟叶中阿洛酮糖和甘露醇含量分别是C3F烟叶含量的1.26和48.85倍。B2F和C3F烟叶的水溶性糖组分存在差异，可能是由于同一烟株上不同部位的烟叶在不同光照条件、营养条件及成熟时不同环境条件下合成的化学成分存在差异（张丽等，2023）。

目前尚未有基于糖和Amadori化合物对山东烤 烟不同等级烟叶进行判别分析的相关文献报道，本 研究开展基于水溶性糖和Amadori化合物含量对烤 烟B2F和C3F烟叶样品进行区分鉴别的可行性分 析。甘露醇、阿洛酮糖、核糖醇、来苏糖、GLU和果糖与B2F烟叶样品质心距离较近，核糖、木糖、Fru- Ala、葡萄糖、乳果糖、Fru-Glu、Fru-Phe、Fru-Trp和 Fru-Val与C3F烟叶样品质心距离较近，说明特征Amadori化合物在烤烟等级区分中发挥重要作用。

烤烟中重要的风味前体糖和Amadori化合物的 种类与含量不同，对烤烟感官质量产生不同影响（Iiiand Chung，2002;Talhout et al.，2006;Jouquand et al.， 2008）。这是因为糖和Amadori化合物在燃吸过程 中均可通过化学反应形成大量风味相关产物（醛类、 酮类、酸类、吡嗪类、吡啶类等），减少杂气和刺激性（Iii and Chung， 2002; Talhout et al.，2006; Jouquand et al.，2008）。此外，糖在烤烟燃吸过程中可产生酸，平 衡含氮化合物产生刺鼻味道并改善烟气劲头和刺激性（Talhout et al.，2006）。Roemer等（2012）还发现糖 （约0.5%的葡萄糖和蔗糖）可在燃烧过程中直接转 移到主流烟气中，提供甘甜的余味。本研究发现不 同类型的水溶性糖和Amadori化合物对山东烤烟 B2F和C3F烟叶感官质量的作用及影响大小存在显 著差异。对B2F烟叶感官评吸指标影响显著的化合物有阿拉伯糖醇、Fru-Pro、GLU、阿拉伯糖、木糖醇、阿洛酮糖、Fru-Ala和Fru-Glu；对C3F烟叶感官评吸 指标影响显著的化合物有核糖、阿洛酮糖、果糖、 Fru-Phe、来苏糖、核糖醇、葡萄糖、麦芽糖和Fru-Glu。其中，阿拉伯糖醇、Fru-Pro和GLU在B2F烟叶中与烤烟感官评吸大多数指标有显著相关性，但在C3F 烟叶中与烤烟感官评吸指标均无显著相关性；核糖、 阿洛酮糖、果糖和Fru-Phe则是在C3F烟叶中与烤烟感官评吸大多数指标有显著相关性，在B2F烟叶中 与烤烟感官评吸指标几乎无显著相关性。原因可能 在于烤烟是一个复杂的有机体，其感官质量的呈现 受多种化合物，如糖类、蛋白质、氨基酸及致香物质等综合作用的影响，部位间烤烟背景因素通常存在 明显差异，从而出现同一种水溶性糖或Amadori化 合物对烤烟感官品质影响存在差异的现象（王玉华 等，2021）。通过测定山东烤烟B2F、C3F烟叶水溶性糖和Amadori化合物含量，将含量结果与多元统计分 析方法结合，探索对特定感官质量指标具有显著贡 献或显著影响的烟叶化学成分，可为山东烤烟不同 等级烟叶的内含物差异研究、烟叶等级区分、烟叶品 质评价及配方设计优化提供技术支持。下一步研究 应考虑验证这些化学指标在生产中的实际作用，并 鉴定其热解产物，这些产物可能直接有助于山东烤 烟烟叶的蜜甜焦香特征；还可系统深入研究不同农艺 措施和陈化过程对关键化学质量指标的调节作用。

4结论

山东烤烟B2F、C3F烟叶中水溶性糖和Amadori 化合物含量分布特征差异明显，基于水溶性糖和 Amadori化合物含量可筛选出对烤烟不同等级烟叶 进行区分鉴别的特征化合物。不同化合物对烟叶感 官质量的影响不同，且烟叶部位影响二者关系。

参考文献：

陈飞程，杨懿德，段玉锋，李生栋，杨洋，鄢敏，段卫东.2022.基于PLS-DA方法分析变黄方式对烤烟品质的影响[J].河南农业科学，51（1）：171-179.[Chen F C，Yang YD，Duan Y F， Li S D， Yang Y， Yan M， Duan W D. 2022.Effects of different yellowing treatments on the qualityof flue-cured tobacco by using partial least squares-discrimination analysis [J]. Journal of Henan AgriculturalSciences，51（1）：171-179.] doi：10.15933/j.cnki.1004-3268.2022.01.021.

程勇，李庆廷，李剑政，陈玲，邓晓春.2010.Prevail糖柱-HPLC-ELSD法测定烟草中水溶性糖[J].烟草科技，（3）：32-37. [Cheng Y， Li Q T， Li J Z， Chen L， Deng X C.2010. Determination of water-soluble sugars in tobacco byhigh performance liquid chromatography with prevail car-bohydrate column and evaporative light scattering detector[J]. Tobacco Science amp; Technology， （3）： 32-37.] doi： 10.3969/j.issn.1002-0861.2010.03.008.

杜文，谭新良，易建华，苏庆德.2007.用烟叶化学成分进行烟叶质量评价[J].中国烟草学报，13（3）：25-31.[Du W，Tan X L， Yi J H， Su Q D. 2007. Evaluation of leaf tobaccoquality using chemical composition data [J]. Acta Taba-caria Sinica， 13（3）：25-31.] doi： 10.3321/j.issn：1004-5708.2007.03.006.

贺佩，刘文霖，庞雪莉，邱军，赵廷春，梁贵林，赵瑞娟，叶定勇.2023.基于Amadori化合物分布特征的不同产地烤烟判别[J/OL].甘肃农业大学学报.http：//kns.cnki.net/kcms/detail/62.1055.S.20230712.2233.004.html. [He P， Liu WL， Pang X L， Qiu J， Zhao T C， Liang G L， Zhao R J， YeD Y. 2023. Discriminant analysis of flue-cured tobaccoleaves from different producing areas based on distributioncharacteristics of Amadori products [J/OL]. Journal ofGansu Agricultural University. http：//kns.cnki.net/kcms/detail/62.1055.S.20230712.2233.004.html.]

贾国涛，张俊岭，魏壮状，袁岐山，王宝林，王晓瑜，马胜涛，杨欣玲，张子颖，张世英，贾世伟，陈洋，刘惠民.2022.基于因子分析和聚类分析的烤烟游离氨基酸含量区域特征研究[J].作物杂志，（5）：208-214.[Jia G T，ZhangJL，Wei Z Z， Yuan Q S， Wang B L， Wang X Y， Ma S T，Yang X L， Zhang Z Y， Zhang S Y， Jia S W， Chen Y，Liu H M. 2022. Research on the regional characteristics ofcontents of free Amino acids in flue-cured tobacco basedon factor analysis and cluster analysis[J]. Crops， （5）：208-214.] doi： 10.16035/j.issn.1001-7283.2022.05.030.

林顺顺，张晓鸣.2016.基于PLSR分析烟叶化学成分与感官质量的相关性[J].中国烟草科学，37（1）：78-82.[LinSS， Zhang X M. 2016. Correlation of tobacco chemicalcomponents and sensory quality assessed by PLSR[J].Chinese Tobacco Science， 37 （1） ： 78-82.] doi： 10.13496/j.issn.1007-5119.2016.01.014.

马立超，李登科，张春涛，于洁，魏鹏程，田志章，许峰，吴若昕，邢立霞，田楠.2021.不同香型烤烟中Amadori化合物测定及多元统计分析[J].烟草科技，54（7）：59-69.[MaL C， Li D K， Zhang C T， Yu J， Wei P C， Tian Z Z， XuF， Wu R X， Xing L X， Tian N. 2021. Determination andmultivariate statistics of Amadori compounds in flue-curedtobacco leaves of different flavor types [J]. Tobacco Scien-ce amp; Technology，54（7）：59-69.] doi：10.16135/j.issn1002-0861.2020.0473.

沈宁，赵娟，于静洋，夏书芹，张晓鸣，郭磊，苏加坤，邵灯寅， 蔡继宝.2015.基于PLSR分析常规化学成分对市售卷烟感官品质的影响[J].食品与机械，31（6）：47-52.[Shen N， Zhao J， Yu J Y， Xia S Q， Zhang X M， Guo L， Su JK， Shao D Y， Cai J B. 2015. Influence of routine chemical components on sensory quality of commercial ciga-rettes using partial least square regression[J]. Food amp; Ma-chinery， 31 （6） ： 47-52.] doi ： 10.13652/j.issn.1003-5788.2015.06.010.

苏加坤，罗娟敏，徐达，赵娟，沈宁，于静洋，夏书芹，蔡继宝，张晓鸣.2015.基于PLSR分析蛋白质与淀粉对市售卷烟感官品质的影响[J].食品与机械，31（5）：16-20.[SuJK， Luo J M， Xu D， Zhao J， Shen N， Yu J Y， Xia S Q，Cai J B， Zhang X M. 2015. Study on the influence of pro-tein and starch on the commercial cigarette sensory qualityby Partial Least Square Regression[J]. Food amp; Machinery，31 （5） ： 16-20. ] doi ： 10.13652/j.issn.1003-5788.2015.05.004.

王宝林，贾国涛，郑文超，陈洋，刘超，艾丹，程良琨，杨欣玲，王晓瑜，李悦，姚倩，马一琼，杨永锋，刘惠民.2022.不同生态区域烤烟Amadori化合物含量与烟叶品质的关系分析[J].烟草科技，55（1）：33-40.[Wang B L，Jia G T，Zheng W C， Chen Y， Liu C， Ai D， Cheng L K， Yang XL， Wang X Y， Li Y， Yao Q， Ma Y Q， Yang Y F， Liu HM. 2022. Correlations between Amadori compound con-tents and quality of flue-cured tobacco leaves from diffe-rent ecoregions [J]. Tobacco Science amp; Technology， 55（1）：33-40.] doi：10.16135/j.issn1002-0861.2021.0609.

王瑞新.2003.烟草化学[M].北京：中国农业出版社.[WangR X. 2003. Tobacco chemistry [M]. Beijing： China Agri-culture Press.]

王晓瑜，王昇，刘鸿，陈志燕，潘立宁，秦亚琼，刘惠民，范忠，周芸.2021.HPLC-MS/MS法同时测定烟草中22种Ama-dori化合物[J].烟草科技，54（4）：40-48.[Wang X Y，Wang S， Liu H， Chen Z Y， Pan L N， Qin Y Q， Liu HM， Fan Z， Zhou Y. 2021. Simultaneous determination of22 Amadori compounds in tobacco leaves by HPLC-MS/MS[J]. Tobacco Science amp; Technology，54（4）：40-48.] doi：10.16135/j.issn1002-0861.2020.0410.

王玉华，王德权，管恩森，姜振玲，杨晓东，席元肖，孙玉军，杜传印.2021.烤烟重要水溶性糖组成及对感官品质的影响[J].浙江农业科学，62（2）：392-395.[Wang YH，WangD Q，Guan E S，Jiang Z L，Yang X D，Xi Y X，Sun Y J，DuC Y. 2021. Important water-soluble carbohydrate composi-tion of tobacco and its effect on sensory quality [J]. Jour-nal of Zhejiang Agricultural Sciences，62（2）：392-395.] doi ：10.16178/j.issn.0528-9017.20210249.

向章敏，蔡凯，张长云，周淑平，葛永辉，张婕，耿召良，黄荣茂.2014.烤烟水溶性糖含量与感官评吸指标的相关性[J].贵州农业科学，42（11）：54-57.[Xiang Z M，Cai K，Zhang C Y， Zhou S P， Ge Y H，Zhang J， Geng Z L，Huang R M. 2014. Correlation between water-soluble su-gars and smoking quality indicators in flue-cured tobacco[J]. Guizhou Agricultural Sciences， 42 （11） ： 54-57.] doi：10.3969/j.issn.1001-3601.2014.11.014.

张佳佳，过伟民，翟振，周汉平，王爱国，王桂瑶，常乃杰，郭亚迪，张盟，贾中林，张艳玲.2021.不同香型区烤烟水溶性糖组分含量差异及与感官质量的关系[J].中国烟草科学，42（4）：67-72.[ZhangJJ，Guo WM，Zhai Z，Zhou HP， Wang A G， Wang G Y， Chang NJ， Guo Y D， ZhangM， Jia Z L， Zhang Y L. 2021. Regional differences inwater-soluble sugar components and content of flue-curedtobacco and their relationship with sensory quality[J]. Chi-nese Tobacco Science，42（4）：67-72.] doi：10.13496/j.issn.1007-5119.2021.04.010.

张婕，赵会纳，朱文静，武圣江，杨慧，苏贤坤，张孝廉，许冬青，雷波.2021.烘烤前后烟叶葡萄糖和氨基酸及Ama-

dori化合物含量的差异分析[J].烟草科技，54（11）：25-31.

[Zhang J， Zhao H N， Zhu W J， Wu S J， Yang H， Su X K， Zhang X L， Xu D Q， Lei B. 2021. Variance analysis on glucose， free amino acids and Amadori compounds in tobacco leaves before and after flue-curing[J]. Tobacco Science amp; Technology， 54 （11） ： 25-31.] doi： 10.16135/j.

issn1002-0861.2020.0315.

张丽，韦斌，李熙全，王峰，程天印，杨馗.2023.云烟87不同 叶位烟叶烤后单叶重及等级质量分析[J].农业与技术， 43 （11） ： 82-84. [Zhang L， Wei B， Li X Q， Wang F， Cheng T Y， Yang K. 2023. Analysis of post-baking leaf weight and grade quality of different leaf positions of Yun- nan Tobacco 87[J]. Agriculture and Technology， 43 （11）： 82-84.] doi：10.19754/j.nyyjs.20230615020.

张志灵，林隆，张炳辉，林海滨，陈庆文，陈星峰，高伟民，林祖 斌.2022.不同部位烤烟主要化学成分特征及其与感官 评吸质量的关系[J].江西农业学报，34（6）：28-33.[Zhang

Z L， Lin L， Zhang B H， Lin H B， Chen Q W，Chen X F， Gao W M， Lin Z B. 2022. Characteristics of main chemical components in different stalk positions of flue-cured tobacco and their relationships with sensory quality[J].

Acta Agriculturae Jiangxi， 34（6） ： 28-33.] doi： 10.19386/j.

cnki.jxnyxb.2022.06.005.

Banozié M， Jokié S， Ackar Đ， Blazié M， Subarié D. 2020. Carbohydrates-key players in tobacco aroma formation and quality determination[J]. Molecules，25（7）：1734. doi： 10.3390/molecules25071734.

Clarke M B， Bezabeh D Z， Howard C T. 2006. Determination of carbohydrates in tobacco products by liquid chromatography-mass spectrometry/mass spectrometry： A comparison with ion chromatography and application to product discrimination[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 54（6）：1975-1981. doi：10.1021/jf052925+.

Fan X，Zi W H， Ao J C，Li B Y，Qiao J F，Wang Y，Nong Y H.

2022. Analysis and application evaluation of the flavourprecursor and volatile-aroma-component differences between waste tobacco stems[J]. Heliyon，8（9）：e10658. doi： 10.1016/j.heliyon.2022.e10658.

Hu W R， Zhou Q W， Cai W， Liu J，Hu D J， Luo C， Li D L.

2023. Effects of coffee and cocoa as fermentation additives on sensory quality and chemical compositions of cigar tobacco leaves[J]. Food Science and Technology，43： e96122.

doi：10.1590/fst.96122.

Iii W M C， Chung H L. 2002. Pyrolysis GC-MS analysis of Amadori compounds derived from selected amino acids and glucose[J]. Journal of Analytical amp; Applied Pyrolysis，63

（2）：349-366. doi：10.1016/S0165-2370（01）00165-6.

Jouquand C， Aguni Y， Malhiac C， Grisel M. 2008. Influence of chemical composition of polysaccharides on aroma retention[J]. Food Hydrocolloids， 22（6）： 1097-1104. doi： 10.1016/j.foodhyd.2007.06.001.

Kanzler C， Schestkowa H， Haase P T， Kroh L W. 2017. Formation of reactive intermediates， color， and antioxidant activity in the Maillard reaction of maltose in comparison to D-glucose[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 65（40）：8957-8965. doi： 10.1021/acs.jafc.7b04105.

Liu L Y， Wang X Y， Wang S， Liu S F， Jia Y Z， Qin Y Q， Cui H P， Pan L N， Liu H M. 2017. Simultaneous quantification of ten Amadori compounds in tobacco using liquid chromatography with tandem mass spectrometry[J]. Jour-nal of Separation Science， 40 （4） ： 849-857. doi： 10.1002/ jssc.201601168.

Lund M N， Ray C A. 2017. Control of Maillard reactions in foods： Strategies and chemical mechanisms[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，65 （23） ：4537-4552. doi： 10.1021/acs.jafc.7b00882.

Rannou C， Laroque D， Renault E，Prost C， Sérot T. 2016. Miti- gation strategies of acrylamide， furans， heterocyclic amines and browning during the Maillard reaction in foods[J].

Food Research International， 90： 154-176. doi： 10.1016/j.

foodres.2016.10.037.

Rodgman A. 2002. Some studies of the effects of additives on cigarette mainstream smoke properties. IⅡ. Casing mate- rials and humectants[J]. Contributions to Tobacco Resea- rch， 20（4）：279-299. doi： 10.2478/cttr-2013-0742.

Roemer E， Schorp M K， Piadé J J， Seeman J I， Leyden D E， Haussmann H J. 2012. Scientific assessment of the use of sugars as cigarette tobacco ingredients： A review of pu- blished and other publicly available studies[J]. Critical Reviews in Toxicology， 42（3） ： 244-278. doi： 10.3109/10408444.2011.650789.

Sun J G，He J W，Wu F G，Tu S X，Yan T J，Si H，Xie H. 2011. Comparative analysis on chemical components and sensory quality of aging flue-cured tobacco from four main tobacco areas of China [J]. Agricultural Sciences in China，10（8）：1222-1231. doi：10.1016/S1671-2927（11）60113-2.

Talhout R， Opperhuizen A， van Amsterdam J G. 2006. Sugars as tobacco ingredient： Effects on mainstream smoke composition [J]. Food and Chemical Toxicology，44（11）： 1789-1798. doi： 10.1016/j.fct.2006.06.016.

Troise A D， Buonanno M， Fiore A， Monti S M， Fogliano V.

2016. Evolution of protein bound Maillard reaction endproducts and free Amadori compounds in low lactose milk in presence of fructosamine oxidase I[J]. Food Chemistry， 212：722-729. doi：10.1016/j.foodchem.2016.06.037.

Troise A D， Wiltafsky M， Fogliano V， Vitaglione P. 2018. The quantification of free Amadori compounds and amino acids allows to model the bound Maillard reaction products formation in soybean products[J]. Food Chemistry， 247：29-38. doi： 10.1016/j.foodchem.2017.12.019.

Wu X Y，Zhu P C，Li D L，Zheng T F，Cai W，Li J H，Zhang B

Y， Zhu B B， Zhang J， Du G C. 2021. Bioaugmentation of Bacillus amyloliquefaciens-Bacillus kochii co-cultivation to improve sensory quality of flue-cured tobacco [J]. Archives of Microbiology， 203 （9） ： 5723-5733. doi： 10.1007/s00203-021-02556-4.

Yin F， Karangwa E， Song S Q， Duhoranimana E， Lin S S， Cui H P， Zhang X M. 2019. Contribution of tobacco composition compounds to characteristic aroma of Chinese faintscent cigarettes through chromatography analysis and partial least squares regression[J]. Journal of Chromatography B， 1105：217-227. doi： 10.1016/j.jchromb.2018.12.001.

Zhang L，Zhang X T，Ji H W，Wang W W，Liu J，Wang F，Xie F W， Yu Y J， Qin Y Q， Wang X Y. 2018. Metabolic profiling of tobacco leaves at different growth stages or different stalk positions by gas chromatography-mass spectrometry[J]. Industrial Crops and Products， 116：46-55. doi：10.1016/ j.indcrop.2018.02.041.

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