昭通烟区不同烤烟品种致香物质含量分析

殷沛沛， 董高峰， 和智君， 吴 恒， 卢 伟， 李忠任

(云南中烟工业有限责任公司, 云南 昆明 650106)

生理生化·耕作栽培

昭通烟区不同烤烟品种致香物质含量分析

殷沛沛， 董高峰， 和智君， 吴 恒， 卢 伟， 李忠任*

(云南中烟工业有限责任公司, 云南 昆明 650106)

为昭通烟区优质烟叶的生产提供理论依据，采用GC/MS法检测了昭通烟区试栽的8个烤烟品种C3F等级烟叶的致香物质并将其分类后进行多重比较。结果表明：各品种酮类和酸类致香物质含量的差异未达显著水平(P>0.05)，而醛类、醇类、酚类、酯类、杂环类和烯烃类致香物质含量的差异达显著(0.010.05)，而美拉德反应产物总量上的差异在各品种间达显著水平(0.01

昭通烟区； 烤烟； 致香物质

烟草香气是指由烟草中直接散发或燃烧时产生的令人愉快的气味，是评价烟叶及其烟草制品品质的一项重要指标[1]。烟草香气产生的内在化学基础是烟叶中含有的致香物质，烟叶中致香物质的种类、含量和组成比例决定了烟叶的香气量、香气质和风格特征[2-4]。分析烤烟中的致香物质对烤烟的品种筛选、布局以及应用具有重要的实用价值[5]。因此，烤烟致香物质的研究一直是烟草科学研究的重点之一[6]，目前国内烟草科技工作者主要从烤烟品种[7-8]、生态环境[9-13]、栽培措施[14]、储存和醇化时间及条件等方面[15]对影响烤烟致香物质形成的因子进行大量研究，结果表明，烤烟品种和生态环境对烟叶致香物质的影响起着主导性作用[7-13]。

昭通烟区是云南省烤烟主要种植区，境内地形地貌复杂，融合有贵州和滇中主烟区的气候特点，是云南省气候立体性最突出的州市之一，其各品种、各产区烟叶化学成分差异较大，从而造成昭通烟区烟叶致香物质的复杂多变[16-18]。为此，笔者以云南昭通烟区种植的8个烤烟品种为研究对象，分析各品种烤烟的致香物质在昭通烟区的特征，以期为昭通烟区烤烟品种的筛选、布局以及昭通烟区烤烟优质烟叶的生产提供数据支撑和理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取云南省昭通市2012年生产的烤烟，品种为K326、PVH19、KRK26、红花大金元、云烟203、云烟87、云烟97、云烟99共计8个，按照试验要求同一天育苗同一天大田移栽，规范化种植、成熟采烤。按GB/T 18771.1将成熟采收的品种烟叶挂牌标记，分别装入试验烤房，采用散叶密集烘烤，3次重复。烤后烟叶按照GB/T2635-92烤烟标准统一分级定级，选取C3F烟叶进行致香物质分析。

1.2 样品的制备

将烟叶样品粉碎，过40目筛，称取50 g样品粉末放入同时蒸馏萃取装置中，以二氯甲烷为溶剂，蒸馏萃取2 h，所得提取物经无水硫酸钠干燥后，于旋转蒸发仪中浓缩至1 mL，加入0.1 mol/L乙酸苯甲酯的无水乙醇溶液50 μL，摇匀，取样并进行GC/MS分析。

1.3 分析方法

致香成分提取物添加内标后，采用气/质联用仪Agilent GC6890N/MS5973N对其进行分析，结果采用内标法计算。致香成分含量为内标校正峰面积相对含量，在不考虑仪器信号响应差异的情况下，即相对校正因子为1的时候，数值的单位为μg/g。

1.4 色谱质谱条件

HP-5MS (30 m×0.25 mm，0.25 μm)毛细管柱；进样口温度：260℃，载气：He，流速为1 mL/min；程序升温：50℃保持1 min，以8℃/min速率升温至160℃，保持2 min，以1℃/min速率升温至260℃，保持15 min；进样量：2 μL，分流比25∶1，GC-MS 接口温度：280 ℃，电离( EI) 能量：70 eV；离子源温度：230℃，扫描范围35～455 aum。

1.5 数据处理

数据利用DPS7.05进行统计分析，多重比较采用LSD法，小写字母表示5%显著水平，大写字母表示1%极显著水平。

2 结果与分析

2.1 不同烤烟品种烟叶致香物质的归类

由表1可知，所有试验样品均检测出71种致香物质，几乎所有致香物质的含量在品种间均有差异。

表1 不同烤烟品种烟叶致香物质含量的平均值

续表1

十四酸甲酯0．460．350．410．280．380．380．340．54邻苯二甲酸二丁酯2．572．042．222．062．032．002．122．28十六酸甲酯3．002．302．382．302．622．412．602．76十六酸乙酯2．071．561．711．441．892．481．671．81亚麻酸甲酯6．774．575．205．386．285．265．215．63酸类糠酸0．280．230．240．260．270．220．230．28 Acids十四酸0．470．410．400．410．470．500．410．51十六酸17．8916．4416．3717．7418．1820．7219．6318．13杂环类苯并[b]噻酚0．090．090．090．090．090．100．080．09 Heterocycles1⁃(3⁃吡啶基)⁃乙酮0．090．080．110．060．070．080．080．102⁃乙酰基⁃1，4，5，6⁃四氢吡啶0．110．110．130．130．130．110．140．11吡啶0．160．130．160．160．140．140．140．191⁃(1H⁃吡咯⁃2⁃基)⁃乙酮0．730．600．710．730．720．720．630．87吲哚0．740．520．750．570．570．510．450．65去氢去甲基烟碱0．580．470．580．470．530．500．400．583⁃(1⁃甲基乙基)(1H)吡唑2．341．912．191．721．982．181．982．05[3，4⁃b]吡嗪2，3＇⁃联吡啶0．830．620．830．620．660．790．660．922⁃戊基呋喃0．470．290．430．280．290．310．270．342，3⁃二氢苯并呋喃0．420．300．410．250．360．390．290．34烯烃类蒽1．070．860．870．790．910．810．891．01 Olefins新植二烯531．01446．19451．30421．16455．59464．79485．42489．16

为了系统说明致香物质在品种间差异的特征，需对检出的致香物质进行归类后分析。烟草中不同的致香物质具有不同的化学结构和性质，按照致香物质化学官能团的不同，通常可将其分为酸类、醇类、酮类、醛类、酯类、酚类、氮杂环类、呋喃类、酰胺类、醚类及烃类。由表1可知，检出的71种致香物质包括21种酮类物质、15种醛类物质、9种醇类物质、3种酚类物质、7种酯类物质、3种酸类物质、11种杂环类物质和2种烯烃类物质。

此外，烟草中的致香物质还可以按照致香物质前体物质的不同进行分类，烟叶致香物质大多由这些香气前体物在烟叶烘烤、调制过程中降解转化而成，特别是一些重要的烟叶香气成分，如苯甲醛可增添烟气樱桃香、杏仁香的柠檬香韵；苯乙醛具有强烈的玫瑰花香；苯甲醇有弱的花香；巨豆三烯酮具有可可香味；β-二氢大马酮可产生玫瑰花香和甜香；3-氧代-α-紫罗兰醇呈现柔和的清甜香和花香；香叶基丙酮和二氢猕猴桃内酯可增加烤烟香气；金合欢基丙酮可增烟香气的甜味和坚果味。按照香气前体物质的不同通常可将烟草致香物质分为美拉德反应产物、类西柏烷降解产物、类胡萝卜素降解产物和苯丙氨酸类降解产物，结合相关文献报道和检出的71种致香物质，选取相关致香物质按照香气前体物质的不同进行归类[8，19]，具体如表2所示。

2.2 不同烤烟品种烟叶致香物质归类分析

由表3致香物质按化学官能团归类后分析可知，试验的8个烤烟品种酮类和酸类致香物质的差异未达到显著水平，其中酮类致香物质均值以云烟203最高，云烟99最低；酸类致香物质以云烟97最高，KRK26最低。

醛类致香物质均值以红花大金元最高，云烟99最低。红花大金元显著(P<0.05)高于云烟87和云烟99。K326、KRK26、PVH19、云烟97、云烟203品种之间的差异均未达到显著水平，上述5个品种与红花大金元、云烟87和云烟99之间的差异均未达到显著水平。

表2 不同烤烟品种烟叶致香物质按香气前体物质的归类

表3 不同烤烟品种致香物质按化学官能团归类后的多重比较

Table 3 Multiple comparison of aroma components classified by chemical functional group in flue-cured tobacco leaves for different varieties

品种Variety酮类Ketones醛类Aldehydes醇类Alcohols酚类Phenolics酯类Esters酸类Acids杂环类Heterocycles烯烃类Olefins总量Total红花大金元Hongda41．76aA7．33aA28．25aA2．76aA16．13aA18．65aA6．55aA532．08aA653．51aAK32640．58aA6．00abA16．27cB1．99bcB11．78bB17．07aA5．12bA447．05bAB545．86bABKRK2642．09aA6．62abA23．29abAB2．31bAB13．12abAB17．01aA6．39aA452．17bAB563．00bABPVH1941．03aA6．07abA17．18bcB2．08bcB12．40bAB18．4aA5．09bA421．95bB524．20bB云烟87Yunyan8740．73aA5．68bA23．43abAB1．98bcB14．29abAB18．93aA5．55abA456．49abAB567．08abAB云烟97Yunyan9741．29aA6．02abA21．67abcAB1．91cB13．69abAB21．44aA5．83abA465．6abAB577．45abAB云烟99Yunyan9938．10aA5．55bA18．92bcB1．95bcB12．94abAB20．27aA5．13bA486．31abAB589．17abAB云烟203Yunyan20344．14aA6．57abA22．05abcAB2．24bcAB14．17abAB18．92aA6．26abA490．17abAB604．52abAB

表4 不同烤烟品种致香物质按香气前体物质归类后的多重比较

Table 4 Multiple comparison of aroma components classified by aroma precursors in flue-cured tobacco leaves for different varieties

品种Variety美拉德反应产物Maillardreactionproducts类西柏烷降解产物Degradationproductsforcembranoids类胡萝卜素降解产物Degradationproductsforcarotenoids苯丙氨酸类降解产物Degradationproductsforphenylalanines红花大金元Hongda4．57aA10．77aA31．65aA10．46aAK3263．83bA12．18aA28．92aA9．50aAKRK264．56aA10．47aA32．31aA10．60aAPVH194．28abA10．29aA31．09aA10．31aA云烟87Yunyan874．14abA11．92aA29．26aA10．03aA云烟97Yunyan974．20abA10．10aA31．61aA9．63aA云烟99Yunyan994．02abA8．94aA29．50aA10．00aA云烟203Yunyan2034．67aA13．45aA31．28aA10．38aA

醇类致香物质均值以红花大金元最高，K326最低。红花大金元极显著(P<0.01)高于K326、PVH19和云烟99。K326显著(P<0.05)低于KRK26和云烟87。KRK26、云烟87、云烟97和云烟203之间的差异均未达到显著水平。

酚类致香物质均值以红花大金元最高，云烟97最低。红花大金元极显著(P<0.01)高于K326、PVH19、云烟87、云烟97和云烟99。K326、PVH19、云烟87、云烟97和云烟99之间的差异均未达到显著水平。红花大金元显著(P<0.05)高于云烟203和KRK26。云烟203和KRK26之间的差异未达到显著水平。

酯类致香物质均值以红花大金元最高，K326最低。红花大金元极显著(P<0.01)高于K326，其他6个品种之间的差异均未达到显著水平。红花大金元显著(P<0.05)高于PVH19。KRK26、云烟87、云烟97、云烟99和云烟203这5个品种与红花大金元、K326之间的差异均未达到显著水平。

杂环类致香物质均值以红花大金元最高，PVH19最低。红花大金元和KRK26显著(P<0.05)高于K326、PVH19和云烟99。云烟87、云烟97和云烟203之间的差异均未达到显著水平，上述3个品种与红花大金元、KRK26、K326、PVH19、云烟99之间的差异均未达到显著水平。

烯烃类致香物质均值和致香物质总量均值以红花大金元最高，PVH19最低。红花大金元极显著(P<0.01)高于PVH19，其他6个品种之间的差异均未达到显著水平。红花大金元显著(P<0.05)高于K326和KRK26。云烟87、云烟97、云烟99和云烟203这4个品种与红花大金元、PVH19、K326、KRK26之间的差异均未达到显著水平。

由表4可知，当按照致香物质前提物的不同选取相关致香物质进行多重比较时，类西柏烷、类胡萝卜素和苯丙氨酸类致香物质总量的差异未达显著水平。其中类西柏烷降解产物含量以云烟203最高，云烟99最低。类胡萝卜素降解产物和苯丙氨酸类降解产物含量均以KRK26最高，K326最低。美拉德反应产物含量以红花大金元最高，K326最低；红花大金元、KRK26和云烟203之间的差异未达显著水平，但上述3个品种均显著(P<0.05)高于K326。PVH19、云烟87、云烟97和云烟99之间的差异均未达显著水平，且上述4个品种与红花大金元、KRK26、云烟203和K326之间的差异均未达显著水平。

3 结论与讨论

对昭通烟区试栽的红花大金元、K326、KRK26、PVH19、云烟87、云烟97、云烟99和云烟203共计8个烤烟品种C3F等级烟叶的致香物质进行GC/MS分析，在检出的71种致香物质中，几乎所有致香物质的含量在品种间均存在不同程度的差异。这可能是由于烤烟基因型的不同造成了烟叶香气物质的遗传差异，从而导致了不同烤烟品种的香气特征和致香物质含量的差异[20]。其中新植二烯含量的不同是烤烟品种致香物质总量差异的主要原因[7]。

按照化学官能团，可将检出的致香物质归为酮类物质21种、醛类物质15种、醇类物质9种、酚类物质3种、酯类物质7种、酸类物质3种、杂环类物质11种和烯烃类物质2种。多重比较结果表明，各个烤烟品种间酮类和酸类致香物质含量的差异未达到显著水平。红花大金元在醛类、醇类、酚类、酯类、杂环类和烯烃类致香物质均值上均高于其他品种。致香物质总量均值由高到低依次是红花大金元、云烟203、云烟97、云烟87、云烟99、KRK26、K326和PVH19。

按照香气前体物质的不同，对类西柏烷、类胡萝卜素和苯丙氨酸类降解产物及美拉德反应产物进行多重比较分析，结果表明，除美拉德反应产物总量在部分烤烟品种间存在显著性差异外，类西柏烷、类胡萝卜素和苯丙氨酸类降解产物总量没有显著性差异。类西柏烷、类胡萝卜素和苯丙氨酸类降解产物及美拉德反应产物总量均值由高到低依次是云烟203、KRK26、红花大金元、PVH19、云烟97、云烟87、K326和云烟99。

烤烟中致香物质种类很多，含量也各有差异，对烟叶香气的贡献和影响各不相同，烟叶致香物质的组成、含量及各组分间的平衡协调性等综合影响了烟叶的香气特征。

从以上分析可以看出，红花大金元和云烟203在致香物质的总量上较高，单就致香物质含量上，昭通烟区比较适合种植上述两个品种，但烤烟品种在该地区的种植还需充分考虑烟叶的其他评价指标，如烟叶物理指标、感官质量及烟气常规化学指标等。

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(责任编辑：孙小岚)

Analysis of Aroma Component Content for Different Flue-cured Tobacco in Zhaotong Tobacco Area

YIN Peipei, DONG Gaofeng, HE Zhijun, WU Heng, LU Wei, LI Zhongren*

(ChinaTobaccoYunnanIndustrialCo.,Ltd,Kunming,Yunnan650106,China)

The aroma components of tobacco leaf with C3F degree for the eight varieties cultivated in Zhaotong tobacco area for test were measured and analyzed by multiple comparison after classification to provide theoretical evidence for the production of high quality tobacco leaves in Zhaotong tobacco area. The results showed that there was no significant difference for ketones and acids (P>0.05), while the aldehydes, alcohols, phenolics, esters, heterocycles and olefins showed significant (0.010.05) between the eight varieties for the contents of degradation products produced by cembranoids, carotenoids and phenylalanines, while the contents of maillard reaction products for the eight varieties showed significant (0.01

Zhaotong tobacco area; flue-cured tobacco; aroma component; multiple comparison

2015-04-23； 2015-11-27修回

云南省烟草专卖局(公司)基金项目“昭通烟叶品质与自然生态相关性研究” (2010YN24)

殷沛沛(1986-)，男，助理研究员，博士，从事卷烟原料研究。E-mail：yinpeipei043@163.com

*通讯作者:李忠任(1978-)，男，工程师，从事卷烟原料和产品研究。E-mail：lizr@ynzy-tobacco.com

1001-3601(2016)01-0010-0032-04

S572

A

Physiology and Biochemistry·Tillage and Cultivation