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云南清甜香典型片烟和非典型碎烟间挥发性致香成分差异性分析

2021-06-30凌军孙胜南陈剑明胡武刘春波卢真保杨乾栩赵世兴杨洪明黄艳

南方农业学报 2021年2期
关键词:云南

凌军 孙胜南 陈剑明 胡武 刘春波 卢真保 杨乾栩 赵世兴 杨洪明 黄艳

摘要:【目的】對比云南清甜香典型片烟和非典型碎烟间挥发性致香成分含量的差异,为研究云南清甜香烟叶风格特色关键致香成分和低次烟叶深加工提供参考依据。【方法】以2个云南清甜香典型片烟和9个非典型碎烟为原料,运用气相色谱/质谱法(GC/MS)和热脱附—气相色谱/质谱法(ATD-GC/MS)分别对2类烟叶的挥发性致香成分进行对比分析,并以典型片烟中挥发性成分相对含量显著高于非典型碎烟作为分析目的,深入挖掘2类烟叶具有显著性差异的挥发性致香成分,并找出2种方法分析结果存在的规律性。【结果】运用GC/MS对所制备的11个烟叶样本挥发性致香成分进行检测分析,共鉴定出40种挥发性成分,包含17种酮类、10种醇类、4种醛类、5种杂环类、2种烯烃类、1种酸类和1种内酯类化合物,典型片烟的酮类和内酯类化合物相对含量明显高于非典型碎烟;典型片烟有14种挥发性成分的相对含量显著高于非典型碎烟(P<0.05,下同),分别是甲基庚烯酮、2-乙酰基呋喃、4-环戊烯-1,3-二酮、β-大马酮、β-紫罗兰酮环氧化物、桉油烯醇、脱氢二氢-β-紫罗兰酮、3,4-脱氢-β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮的4个同分异构体、二氢猕猴桃内酯和3-羟基-β-二氢大马酮;通过ATD-GC/MS对2类烟叶样本设定的14种重要致香成分进行半定量对比分析,发现典型片烟的成分总含量明显高于各非典型碎烟,而β-大马酮、巨豆三烯酮的4个同分异构体、二氢猕猴桃内酯、3-羟基-β-二氢大马酮和3-氧代-α-紫罗兰醇这8种成分在典型片烟中的相对含量也显著高于非典型碎烟。2种分析方法存在含量显著性差异的致香成分中有7种致香成分一致,包括β-大马酮、巨豆三烯酮的4个同分异构体、二氢猕猴桃内酯和3-羟基-β-二氢大马酮。【结论】通过2种分析方法对云南清甜香典型片烟和非典型碎烟的挥发性致香成分进行对比研究,发现2类烟叶间部分挥发性致香成分存在显著性差异,且2种方法的分析结果存在一定的规律。

关键词: 云南;清甜香;片烟;碎烟;挥发性致香成分;差异性分析

中图分类号: S572                       文献标志码: A 文章编号:2095-1191(2021)02-0374-11

Abstract:【Objective】By comparing the differences of volatile aroma components between typical tobacco strips and non-typical tobacco fines of Yunnan fresh-sweetness scent. The results could provide technical reference for the study of key aroma components in Yunnan fresh-sweetness scent tobacco leaves and deep processing of low-grade tobacco leaves.【Method】Two typical tobacco strips of Yunnan fresh-sweetness scent and nine non-typical tobacco fines were used as raw materials. The volatile aroma components of two kinds of tobacco leaves were analyzed comparatively by gas chromato-graphy/mass spectrometry(GC/MS) and automatic thermal desorption-gas chromatography/mass spectrometry(ATD-GC/ MS). The relative content of volatile components in typical tobacco strips significantly higher than that in non-typical tobacco fines was chosen as the analysis purpose. The volatile aroma components with significant differences between the two types of tobacco leaves were deeply explored, and the regularity of the analysis results of the two methods was found.【Result】The volatile aroma components of 11 tobacco samples were analyzed comparatively by GC/MS. There were 40 volatile components in the samples, including 17 ketones, 10 alcohols, 4 aldehydes, 5 heterocyclic compounds, 2 alkenes, 1 acid and 1 lactone. In terms of the total relative content of various compounds, the ketones and lactones in typical tobacco strips were significantly higher than those in non-typical tobacco fines.It was found that the relative contents of 14 components in typical tobacco strips were significantly higher than those in non-typical tobacco fines(P<0.05, the same below), which were 6-methyl-5-hepten-2-one, 2-acetylfuran,4-cyclopentene-1,3-dione,β-damascenone,β-ionone epoxide, spathulenol, dehydrodihydro-β-ionone, 3,4-dehydro-β-ionone, 4 isomers of megastigmatrienone, dihydroactinidiolide, 3-hydroxy-β-damascone. The 14 important aroma components of the samples were semi quantitative comparatively analyzed by ATD-GC/MS. It was found that the relative content of total components in typical tobacco strips was significantly higher than that in non-typical tobacco fines. The contents of β-damascenone, four isomers of megastigmatrienone, dihydroactinidiolide, 3-hydroxy-β-damascone, 3-oxo-α-ionol in typical tobacco strips were also significantly higher than those in non-typical tobacco fines. In addition, seven aroma components with significant difference between the two methods were consistent, including β-damascenone,four isomers of megastigmatrienone,dihydroactinidiolide and 3-hydroxy-β-damascone. 【Conclusion】The volatile aroma components of typical tobacco strips and non-typical tobacco fines with Yunnan fresh-sweetness scent are compared by two different analysis methods. The results show that there are significant differences in some volatile aroma components between the two types of tobacco leaves, and there are certain rules in the two analysis results.

Key words: Yunnan; fresh-sweetness scent; strips; fines; volatile aroma and flavor components; difference analysis

Foundation item: Yunnan Scientific Research and Technology Plan Project(2017ZE027)

0 引言

【研究意義】云南烟叶作为西南高原生态区清甜香型的代表,以干草香、清甜香和青香为主香韵,以蜜甜香、醇甜香、烘焙香、木香、酸香、焦香和木香为辅助香韵(罗登山等,2019),其优良的香韵特征和感官质量是生产中式卷烟无法替代的重要烟叶原料。烟叶通过打叶复烤工艺被加工成烟片和烟梗,在此过程中,由于机械外力的作用,会产生部分碎烟。根据碎烟的尺寸规格进行分类利用,一般分为>6.4 mm、3.2~6.4 mm、0.8~3.2 mm和<0.8 mm 4个规格,尺寸规格细小的碎烟由于耐加工性较差,且含有一定比例的短梗和梗签,无法达到作为叶组配方原料直接应用的要求,一般用作烟草薄片原料和烟草提取物原料(陈家东等,2000;徐若飞等,2005)。因此,运用分析方法对云南清甜香典型片烟和非典型碎烟间的挥发性成分进行对比,发掘2类烟叶在挥发性成分含量方面的差异性和规律性,对研究云南清甜香烟叶风格特色关键致香成分及非典型碎烟深加工具有重要意义。【前人研究进展】近年来,关于云南烟叶的研究主要集中在常规化学成分分析、化学成分与相关要素相关分析、致香成分与产区或烟叶品种的相关分析、感官评价等方面。敖金成等(2015)研究发现云南8个烤烟有机生态产区的初烤烟叶常规化学成分存在明显差异,区域特征明显聚为4类,烟叶整体的安全性较高;黄爱缨等(2015)研究发现,云南昭通10个植烟生态区的上、中部烟叶致香物质质量分数明显高于下部烟叶,并指出等级(部位)是对烟叶致香物质质量分数综合影响最大的因素;陈长清等(2017)研究表明,云南烟叶与津巴布韦烟叶在常规化学成分、中性致香成分和感官评价方面差异相对突出,通过以云南烟叶为基础,配以国内外不同地区和等级的烟叶可达到替代津巴布韦烟叶的效果;陈剑明等(2017)研究发现,不同类型的水溶性糖含量与云南主产烟区烟叶感官质量各指标存在一定的相关性,水溶性糖含量在一定程度上影响烟叶的感官质量;侯英等(2017)研究表明,总体上云南不同产区的红花大金元烟叶在化学成分和感官质量上均具有较强的区域特征,但烟区不同导致烟叶各项化学指标显著的差异性和变异程度;高占勇等(2019)以2018年的石林红花大金元和文山砚山K326 2个打烟后烟片为研究对象,在分析出的六大类共计67种挥发性致香成分中,有五大类合计66种成分的含量与烟片面积呈负相关对数型趋势,且不同片型烟片的化学特性存在明显差异;范幸龙等(2020)将云南4个生态区482份中部烟叶作为研究对象,通过逐步回归分析显示,糖碱比和氮碱比是影响滇东、西2个生态区烟气综合品质的主要因素,钾氯比则是影响滇中、西、南3个生态区烟气综合品质的主要因素。【本研究切入点】目前,关于云南烟叶不同产区、不同品种和不同等级间的对比分析以及云南烟叶与国内外烟叶的对比研究均有报道,但未见云南清甜香典型片烟和非典型碎烟间挥发性致香成分的对比分析。【拟解决的关键问题】运用气相色谱/质谱法(GC/MS)和热脱附—气相色谱/质谱法(ATD-GC/MS)分别对2类烟叶的挥发性致香成分进行对比分析,并以典型烟叶中挥发性成分的相对含量显著高于非典型碎烟作为分析目的,深入挖掘2类烟叶具有显著性差异的挥发性致香成分,为云南烟叶在中式卷烟叶组配方和加香加料配方设计中的应用,以及低次烟叶深加工方面提供参考依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

选取2个云南清甜香典型片烟烟叶,分别为红河上部桔黄色1级烟叶(简称红河B1F,品种为K326,2014年)和文山/砚山中部桔黄色3级烟叶(简称文山/砚山C3F,品种为K326,2016年);非典型碎烟共9个,以产区和等级分为3组,分别为红河碎烟组:红河中部桔黄色3级烟叶、上部桔黄色3级烟叶和下部桔黄色2级烟叶(分别简称为红河C3F、红河B3F和红河X2F,品种为K326,2018年);曲靖碎烟组:曲靖中部桔黄色3级烟叶、上部桔黄色3级烟叶和下部桔黄色2级烟叶(分别简称为曲靖C3F、曲靖B3F和曲靖X2F,品种为云烟87,2018年);石林碎烟组:石林中部桔黄色3级烟叶、上部桔黄色3级烟叶和下部桔黄色2级烟叶(分别简称为石林C3F、石林B3F和石林X2F,品种为红花大金元,2018年)。烟叶样品由云南中烟工业有限责任公司提供。乙醇(食用级)购自中山市华士达生物科技有限公司。主要仪器设备:烟叶切丝机QS-1(开封捷利美嘉机械设备有限公司)、中药磨粉机JYS-M01(杭州九阳小家电有限公司)、冷冻离心机DL-6M(湘仪离心机仪器有限公司)、旋转浓缩器(上海申生科技有限公司)、热脱附TurboMatrix 650 ATD(美国PerkinElmer公司)和HP 7890GC-5977MS气相色谱—质谱联用仪(美国安捷伦公司)。

1. 2 GC/MS分析烟叶挥发性致香成分

1. 2. 1 烟叶挥发性致香成分制备工艺流程 烟叶→切丝、粉碎、过筛→称取烟丝→水蒸气蒸馏→有机溶剂萃取→浓缩→快速层析分离→乙醇萃取→浓缩。将2个清甜香典型片烟烟叶和9个非典型碎烟分别按此工艺流程得到烟叶挥发性致香成分,每个烟叶样本平行进行3次试验。

1. 2. 2 GC/MS分析测定条件 GC条件:色谱柱HP-INNOWAX(30 m×250 μm×0.25 μm);进样口温度250 ℃;载气为氮气;柱温箱为程序升温,起始温度40 ℃保持1 min,以1.5 ℃/min升至160 ℃保持5 min,以3 ℃/min升至250 ℃并保持10 min;分流比5∶1;横流模式,流速5.0 mL/min。

MS条件:离子源温度250 ℃;四级杆温度150 ℃;EI离子源70 eV;质量扫描范围30~490 amu;采用NIST14进行检索。

1. 3 ATD-GC/MS分析烟叶中重要挥发性致香成分

选择14种重要挥发性致香成分作为分析对象,包括茄酮、β-二氢大马酮、β-大马酮、香叶基丙酮、苯甲醇、苯乙醇、β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮4个同分異构体、二氢猕猴桃内酯、3-羟基-β-二氢大马酮和3-氧代-α-紫罗兰醇。这些致香成分对烟叶或卷烟的香气特色及感官质量影响显著,且在烟用香精香料的开发上广为应用(闫克玉,2002)。

1. 3. 1 ATD-GC/MS分析前处理工艺 烟叶样本切丝,40 ℃下烘干2 h,磨粉过筛后得60目规格烟末。热脱附管用热脱附仪进行老化后,加入干净的玻璃棉,然后称取烟末样品0.0200 g置于热脱附管中,再塞入干净玻璃棉堵住烟末上方;用微量注射器吸取5 μL浓度约0.015%的烟酸甲酯内标溶液,注射至烟末上,每个烟叶样本平行进行3次试验。

1. 3. 2 ATD-GC/MS分析测定条件 热脱附ATD条件:一级脱附(样品脱附)温度100 ℃,脱附时间15 min;脱附流量45.0 mL/min;吸附阱温度-30 ℃;二级脱附(吸附阱脱附)温度300 ℃,脱附时间2 min;进样压力103.425 kPa。

GC条件:色谱柱HP-INNOWAX(30 m×250 μm×0.25 μm);载气为氦气;恒压模式103.425 kPa;分流比1∶20;柱温箱为程序升温,起始温度50 ℃保持3 min,以3 ℃/min升至200 ℃,以20 ℃/min升至220 ℃并保持10 min[。]

MS条件:传输线温度240 ℃;EI离子源70 eV;离子源温度230 ℃;四级杆温度150 ℃;检测模式选择离子监测(SIM);溶剂延迟18 min。

1. 4 统计分析

采用Excel 2010对试验数据进行处理和统计,SPSS 18.0进行显著性差异分析。显著性差异分析着重分析各烟叶组之间的差异,在每个烟叶样本的3组平行分析结果中随机挑选1组数据,各碎烟组分别由同产地3个不同部位碎烟的随机1组分析数据组成,而典型片烟组仅有2个烟叶,因此在2个典型片烟的各自3组平行分析结果中随机挑选1组分析数据后,在剩余4组分析结果中再随机选择1组分析数据,保证显著性差异分析中典型片烟组和非典型碎烟组均有3组分析数据。

2 结果与分析

2. 1 云南清甜香典型片烟和非典型碎烟挥发性致香成分GC/MS分析结果

对11个烟叶样本的挥发性致香成分进行GC/MS分析,各样本挥发性致香成分的总离子流见图1~图4。在成分鉴定的过程中发现化合物种类没有明显差异,在保证尽可能地鉴定出挥发性致香成分中所有挥发性成分的基础上,同时剔除掉无效峰和干扰峰,确定53个有效峰进行鉴定,从11个烟叶样本鉴定出共有的40个化合物(表1)。其中,酮类化合物种类最多,达17种,醇类化合物10种,醛类化合物4种,杂环类化合物5种(包括烟碱),烯烃类化合物2种,酸类和内酯类化合物各1种。在鉴定出的化合物类型中,醇类和酮类化合物数量之和占总化合物数量的60%以上。

在11个烟叶样本的挥发性致香成分中,相对含量较高的致香成分(相对含量平均值>1.000%)有茄酮(6.188%)、β-大马酮(2.947%)、巨豆三烯酮I(1.518%)、巨豆三烯酮II(6.546%)、巨豆三烯酮III(1.121%)、巨豆三烯酮IV(5.365%)、苯甲醇(4.175%)、苯乙醇(2.120%)、二氢-β-紫罗兰醇(1.050%)、西柏三烯二醇(12.677%)、糠醛(1.287%)、苯乙醛(2.205%)、烟碱(20.354%)、2-乙酰基吡咯(1.103%)、吲哚(1.215%)和二氢猕猴桃内酯(1.050%)。其中,西柏三烯二醇和烟碱的相对含量平均值最高,均超过10.000%;巨豆三烯酮的4个同分异构体相对含量平均值也均超过1.000%,且相对含量平均值总和达14.550%。

由表1可看出,2个典型片烟中的酮类化合物相对含量较突出,分别达46.073%和45.188%,而9个非典型碎烟的酮类化合物相对含量均未超过30.000%;醇类和醛类化合物相对含量方面,典型片烟和非典型碎烟差异较小;烯烃类和酸类化合物种类较少,2类烟叶的总相对含量差异也不明显。在杂环类化合物相对含量方面,2个典型片烟分别为5.896%和8.242%,9个非典型碎烟为16.067%~37.323%,然而将其中的烟碱去除后,典型片烟和非典型碎烟在总相对含量上差异不明显,这也突出了典型片烟的烟碱相对含量明显低于非典型碎烟的情况。此外,11个烟叶样本挥发性致香成分中共有的内酯类化合物——二氢猕猴桃内酯,2个典型片烟的相对含量也明显高于9个非典型碎烟。

2. 2 云南清甜香典型片烟和非典型碎烟挥发性致香成分相对含量显著性差异分析结果

通过对云南清甜香典型片烟和非典型碎烟进行GC/MS分析(表1)可知,在已鉴定出的40种挥发性成分中,典型片烟的大部分成分相对含量高于或接近非典型碎烟,为深入发掘2类烟叶挥发性成分相对含量的差异性,运用SPSS 18.0对2类烟叶挥发性致香成分的GC/MS分析结果进行数据处理,并以典型片烟中挥发性成分相对含量显著高于非典型碎烟作为分析目的,结果见表2。

从表2可看出,典型片烟中有14种挥发性致香成分含量均显著高于非典型碎烟(P<0.05,下同);其中有10种挥发性致香成分在3组非典型碎烟之间无显著差异(P>0.05,下同),分别为甲基庚烯酮、4-环戊烯-1,3-二酮、β-大马酮、β-紫罗兰酮环氧化物、脱氢二氢-β-紫罗兰酮、3,4-脱氢-β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮I、巨豆三烯酮IV、二氢猕猴桃内酯和3-羟基-β-二氢大马酮;而2-乙酰基呋喃在石林碎烟中的相对含量显著高于曲靖碎烟,曲靖碎烟的相对含量显著高于红河碎烟;桉油烯醇在红河碎烟中的相对含量显著高于曲靖碎烟,但石林碎烟的相对含量与红河和曲靖碎烟无显著差异;对于巨豆三烯酮II,石林碎烟的相对含量显著高于红河和曲靖碎烟,但后两者间无显著差异;对于巨豆三烯酮III,石林碎烟的相对含量显著高于曲靖碎烟,但红河碎烟的相对含量与石林和曲靖碎烟无显著差异。

2. 3 云南清甜香典型片烟和非典型碎烟重要致香成分半定量分析结果

运用ATD-GC/MS对11个烟叶样本的14种重要致香成分进行半定量分析,结果(表3)显示,红河片烟和文山/砚山片烟在14种重要致香成分的总含量上差异较小,而各致香成分的相对含量各有高低,由于红河片烟和文山/砚山片烟在烟叶产区、部位和年份上存在差异,导致在这些重要致香成分的相对含量上未发现明显规律。而在3组相同产区不同部位的非典型碎烟分析结果中,致香成分的相对含量大多表现为中部烟>上部烟>下部烟的趋势,3组非典型碎烟同时显示这种趋势的挥发性致香成分有β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮I、巨豆三烯酮II、巨豆三烯酮IV、二氢猕猴桃内酯和3-氧代-α-紫罗兰醇,2组碎烟同时具有这种趋势的致香成分有β-二氢大马酮、β-大马酮、巨豆三烯酮III和苯乙醇。此外,3组非典型碎烟的14种致香成分相对含量总和也表现为中部烟>上部烟>下部烟的趋势。

2. 4 云南清甜香典型片烟和非典型碎烟重要致香成分半定量含量显著性差异分析结果

为进一步了解2类烟叶的14种致香成分在ATD-GC/MS分析方法中的含量对总量差异的影响,以及验证2.2中挥发性致香成分相对含量的差异性分析结果,同样利用SPSS 18.0对云南清甜香典型片烟和非典型碎烟重要致香成分的ATD-GC/MS分析結果进行数据处理,以典型片烟中显著高于非典型碎烟的挥发性成分相对含量作为分析目的,分析结果见表4。

由表4可看出,在设定的14种重要致香成分中,典型片烟有8种挥发性致香成分含量显著高于3组非典型碎烟,且3组非典型碎烟之间无显著差异,包括β-大马酮、巨豆三烯酮的4个同分异构体、二氢猕猴桃内酯、3-羟基-β-二氢大马酮和3-氧代-α-紫罗兰醇。这些成分作为烟草中有代表性的重要挥发性致香成分,在一定程度上证明云南清甜香典型片烟与非典型碎烟在致香成分上存在差异性,而这8个显著差异性成分中有7个与2.2中挥发性致香成分相对含量存在显著性差异的成分一致,仅3-氧代-α-紫罗兰醇除外,而该成分未在2.1挥发性致香成分的分析中鉴定出来,可能与挥发性致香成分的制备工艺有关。

3 讨论

香气是衡量烤烟烟叶品质的核心内容之一,而烤烟烟叶的香气主要来源于烤烟中的致香成分。烟草中的重要致香成分按照官能团进行分类包括酮类、醇类、酸类、醛类、酚类和烯烃类等化合物(倪弋婷等,2013),有研究表明酮类和醇类化合物是烟草中最重要的致香组分(宣晓泉等,2007),因此本研究将云南清甜香典型片烟和非典型碎烟共计11个烟叶样本通过设计的工艺流程,制备出以酮类和醇类化合物为主的挥发性致香成分,并通过GC/MS对所制备的挥发性致香成分进行分析。在已鉴定的40种共有挥发性成分中,2个典型片烟和9个非典型碎烟均以酮类和醇类化合物为主,两者数量之和占总化合物数量的60%以上,达到了挥发性致香成分设计工艺的目的。烤烟烟叶中的重要致香成分按照香气前体物分类法分成4类,分别为类胡萝卜素类、类西柏烷类、苯丙氨酸类和棕色化反应类化合物。本研究中ATD-GC/MS分析所设定的14种致香成分均为其中的代表性重要香气物质,这些成分也是烟叶中重要致香成分的研究热点(李伟等,2013;尧珍玉等,2017;董惠忠等,2019)。其中,β-二氢大马酮、β-大马酮、香叶基丙酮、β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮、二氢猕猴桃内酯、3-羟基-β-二氢大马酮和3-氧代-α-紫罗兰醇属于类胡萝卜素代表性的降解香气产物,选择多种该类香气成分作为研究对象是因为类胡萝卜素降解香气产物对烟叶的香气影响较大(刘金霞等,2011;史宏志等,2012);而茄酮是类西柏烷类化合物中的重要香气物质,苯甲醇和苯乙醇则是苯丙氨酸类化合物代表香气物质。由于棕色化反应较复杂,部分反应机理尚未明确(景延秋等,2005),因此本研究未选择棕色化反应类的香气物质作为研究对象。

非典型碎烟在卷烟适用性方面属于低次烟叶,低次烟叶香气差,杂气明显,吃味和余味均较差,无法直接在卷烟叶组配方中使用的同时,还造成一定的库存和环境污染压力(王建兵等,2017;陆炳祥和张德祥,2019)。而在内在成分方面,有研究表明,低次烟叶和典型片烟在致香成分种类上差异不明显,仅在含量方面存在一定差异,低次烟叶感官品质较差主要是由于低次烟叶身份薄,油分少,内在化学成分比例不协调(邱承宇等,2002;瞿先中等,2014)。为验证和探索典型片烟和非典型碎烟在致香成分上的差异,本研究着重结合2种分析方法的结果进行致香成分含量方面的显著性差异分析。

运用SPSS 18.0对2类烟叶挥发性致香成分的GC/MS结果进行分析,发现典型片烟有14种挥发性香气成分的相对含量显著高于非典型碎烟,包括甲基庚烯酮、2-乙酰基呋喃、4-环戊烯-1,3-二酮、β-大马酮、β-紫罗兰酮环氧化物、桉油烯醇、脱氢二氢-β-紫罗兰酮、3,4-脱氢-β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮的4个同分异构体、二氢猕猴桃内酯和3-羟基-β-二氢大马酮;针对11个烟叶样本进行ATD-GC/MS分析,在设定的14种重要致香成分的半定量分析结果中,发现典型片烟的成分总含量明显高于各非典型碎烟,而β-大马酮、巨豆三烯酮的4个同分异构体、二氢猕猴桃内酯、3-羟基-β-二氢大马酮和3-氧代-α-紫罗兰醇这8种成分在典型片烟上显著高于非典型碎烟。这与部分学者研究不同尺寸片烟内在致香成分含量的差异性分析结果具有一致性。刘超等(2018)在对打叶后不同尺寸浓香型片烟的分析中发现,尺寸25.40~42.00 mm片烟的大部分中性致香成分含量及总量均为最高,尺寸2.36~6.35 mm的片烟相比高于该尺寸的片烟,除新植二烯之外的各类中性致香成分含量及总量均为最低。而本研究所筛选的云南清甜香典型片烟和非典型碎烟分别属于25.40~42.00和2.36~6.35 mm的尺寸范围内,研究结果的一致性也表明片烟尺寸不同是影响片烟内在化学成分差异的重要因素之一。

11个烟叶样本挥发性致香成分GC/MS分析与重要致香成分ATD-GC/MS分析的成分含量差异存在较显著的一致性,2种分析方法中存在含量显著性差异的致香成分分别有14种和8种,其中有7种致香成分一致,分别为β-大马酮、巨豆三烯酮的4个同分异构体、二氢猕猴桃内酯和3-羟基-β-二氢大马酮。说明分析方法建立的合理性,也基本达到预定的分析目的,更佐证了2种分析方法均呈现含量显著差异性的7种致香成分的重要性,在一定程度上可作为影响典型和非典型烟叶特征香韵与感官品质的重要致香成分。

此外,在ATD-GC/MS的重要致香成分半定量分析结果中,发现各组同产区非典型碎烟存在致香成分含量以中部烟>上部烟>下部烟的趋势,其中3组碎烟同时存在这种趋势的致香成分有6种,2组碎烟同时存在这种趋势的致香成分有4种,且3组碎烟的14种致香成分含量总和也同样表现出该趋势,与王东山等(2005)对云南保山不同等级烟叶重要香味物质进行定性定量分析发现巨豆三烯酮的4个同分异构体及醇类、酮类化合物的总含量存在中部烟>上部烟>下部烟的趋势,周桂园等(2014)对云南主产烟区不同烟叶致香成分含量进行分析发现红大烟叶的苯丙氨酸类含量和NC297烟叶的致香成分总含量、类西柏烷类及苯丙氨酸类含量出现中部烟>上部烟>下部烟的趋势一致,但也存在一些差别,可能是由于在研究中针对的烟叶样本和运用的分析方法不同所造成的。但在一定程度上共同佐证了烟叶部位是影響烟叶中致香成分含量差异的重要因素之一。

本研究开展云南清甜香典型片烟和非典型碎烟间挥发性致香成分的对比分析,从中找到2类烟叶间具有差异性和规律性的挥发性致香成分,下一步可在此基础上有针对性地增加烟叶样本范围和分析方法的多样性,深入研究云南各类型烟叶的内在致香成分的差异和规律,对云南清甜香烟叶致香机理的研究具有一定的参考意义,也可为低次烟叶的深加工和价值提升提供基础研究方面的技术信息。

4 结论

通过GC/MS和ATD-GC/MS对云南清甜香典型片烟和非典型碎烟的挥发性致香成分进行差异性分析,发现2类烟叶间部分挥发性致香成分存在显著性差异,且2种方法的分析结果存在一定的规律,可为云南烟叶清甜香韵致香机理研究和非典型碎烟的深加工再利用提供一定的技术参考。

参考文献:

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(责任编辑 罗 丽)

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