国内外不同雪茄烟综合品质对比分析

刘 晶，张文军，白晓莉，吴丽君，段如敏，刘 王，卢 伟，苏丹丹

(1.云南中烟工业有限责任公司技术中心，昆明 650201；2.中烟施伟策(云南)再造烟叶有限公司，云南 玉溪 653100；3.云南养瑞科技集团有限公司， 昆明 650500)

【研究意义】作为一种特殊的卷烟产品，雪茄烟具有“香气醇、劲头大、吃味香苦透甜，同时焦油和烟碱量少”的特点，与传统卷烟相比，雪茄烟对人体危害较小，近几年来在国际市场上一直保持着上升势头[1-5]。随着经济水平的提升和人民生活品质的提高，烟草制品消费的多元化趋势日渐明显，国内对雪茄烟的需求也随着雪茄烟消费人群的增多而不断加大。【前人研究进展】有关雪茄烟叶的种植、应用情况的相关综述已有报道，雪茄烟叶的优质产地有古巴、厄瓜多尔、多米尼加、美国、洪都拉斯等美洲国家；中非和喀麦隆以及亚洲的菲律宾和印度尼西亚等，其他地区包括中美洲、中非洲等在内一些小国家也出产各具特色的雪茄外芯叶和包皮烟[6]。中国雪茄包叶烟主要产于四川和浙江，其它地区的如江西广丰、广东鹤山、广西武呜和湖南怀化等地晒红烟，也可用作雪茄烟的茄套和茄芯[7]，另外，海南也开始试种包叶烟并取得了良好的效果[8]。国内茄衣茄套型雪茄烟叶生产技术还不高，国产原料少部分可以用作内包皮烟，大部分只能用作芯烟，尚无规模化的高品质烟叶用作外包皮烟[9]，中高档雪茄烟都依赖进口[9-10]。国产雪茄原料的品质因素却成为阻碍国内雪茄走向世界的直接原因。雪茄烟叶化学成分相关研究也有部分报道，李军华对印尼、国内(四川、海南)的主要化学成分差异进行了分析[11],还进行了海南与印尼茄衣烟叶质量差异分析[12]。陈勇等人对德阳雪茄烟叶化学成分与稳定性进行了分析[13]，涉及化学成分、外观、物理特性、感官质量等方面。优质雪茄烟叶品质的形成依赖于其自身的化学成分和致香成分组成[14-15]。在雪茄烟生产过程中，不同的配方决定着不同的雪茄风格特征，鉴定与评价各种雪茄烟原料，是配方的基础工作[16]。【本研究切入点】对国内外不同雪茄烟叶的化学成分及致香成分进行检测和对比分析。【拟解决的关键问题】旨在为雪茄烟叶原料的选购及在工业配方中的合理使用提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

供试材料：选取的雪茄烟叶样品主要来自于优质的雪茄烟叶产地，如尼加拉瓜、多米尼加、哥伦比亚和厄瓜多尔，以及国内主要的雪茄烟叶产地，海南和四川，其中尼加拉瓜雪茄烟叶4个，哥伦比亚雪茄烟叶3个，厄瓜多尔雪茄烟叶2个，多米尼加雪茄烟叶6个，海南雪茄烟叶3个，四川雪茄烟叶3个(表1)，均取样于某中烟工业有限公司原料库。所有样品均在(40±1)℃的烘箱中烘干4 h，用粉碎机粉碎，过40目筛，过筛样品密封备用。

主要仪器：粉碎机(山东达利尔重工股份有限公司)，同时蒸馏萃取装置(郑州科技玻璃仪器厂)，GC7890B/MS 5977A 气相色谱/质谱联用仪(美国Agilent 公司)，旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)。

分析试剂：柠檬酸、磷酸氢二钠、无水硫酸钠、磷酸、乙醇、二氯甲烷，均为分析纯试剂(国药集团)，萘(优级纯，国药集团)。

表1 样品信息清单

1.2 试验方法

1.2.1 烟草中常规化学指标的检测 依据烟草行业标准《YCT 159—2002 烟草及烟草制品 水溶性糖的测定 连续流动法》、《YCT 160—2017 烟草及烟草制品 总植物碱的测定连续流动法》、《YCT 161—2002 烟草及烟草制品 总氮的测定 连续流动法》、《YC/T 217—2007烟草及烟草制品 钾的测定 连续流动法》、《YC/T 162—2011烟草及烟草制品 氯的测定 连续流动法》、《YC/T 296—2009烟草及烟草制品 硝酸盐的测定 连续流动法》开展雪茄烟叶样品的常规化学指标的检测。

1.2.2 烟草中香味物质的提取 称取粉碎过筛后的样品26 g，在恒温恒湿箱中(温度22 ℃、湿度60%)平衡12～24 h后待检。采用同时蒸馏萃取法，向待检样品中加入350 mL蒸馏水，另取30 mL二氯甲烷作为萃取溶剂，萃取时间2 h，水浴温度60 ℃。

将无水硫酸钠加入到二氯甲烷萃取液中，并进行干燥过夜后，在温度40 ℃、压力560 MPa、旋转速度60～65 r/min的条件下浓缩至1 mL，然后进行GC-MS分析。

1.2.3 GC-MS分析条件 GC条件：HP-5MS [30 m×0.25 mm(id)×0.25 μm]毛细管色谱柱：载气为He，流速为1.0 mL/min；进样口温度为250 ℃；进样量为1 μL，分流比为20∶1；程序升温：初温50 ℃，保持1 min，以8 ℃/min升温到160 ℃，保持2 min，然后以8 ℃/min升温到260 ℃，保持15 min。

MS条件：质谱检测器的传输线温度为280 ℃；离子源温度为230 ℃；四级杆温度为160 ℃；电磁源EI；电离能为70 ev；质量数为35～455 amu；质谱扫描方式为全扫描；溶剂延迟为2 min。MS谱库：NIST2.0.假定相对校正因子为1，内标法定量。

1.2.3 数据统计与分析 应用MINITAB 17 进行统计分析，应用IBM SPSS 19.0软件进行多重比较分析和聚类分析。

2 结果与分析

2.1 不同产地雪茄烟常规化学指标分析

通过表2对不同雪茄烟的常规化学成分进行分析比较，并对不同产地的常规化学成分进行聚类分析，结果见图1。

选取的6个不同产地的16个雪茄烟叶中水溶性糖含量均很低，均在1%以下，只有海南雪茄烟叶中水溶性糖含量相对较高。四川雪茄烟中总氮含量最高，与厄瓜多尔雪茄烟有显著性差异，海南雪茄烟叶总氮含量次之。海南雪茄烟中总植物碱含量高达4%，与哥伦比亚、厄瓜多尔和四川雪茄烟有显著性差异，因而海南雪茄烟叶氮碱比严重失调。钾和氯是烟叶质量的重要化学指标[17]，影响其燃烧性，厄瓜多尔雪茄烟中钾含量最高，与尼加拉瓜、哥伦比亚、多米尼加和四川雪茄烟有显著性差异，海南雪茄烟的钾含量次之。选取的雪茄烟叶中以多米尼加雪茄烟氯含量最高，与尼加拉瓜、哥伦比亚、厄瓜多尔和四川雪茄烟之间有显著性差异，海南雪茄烟中氯含量次之。不同产地的雪茄烟的硝酸盐含量则无显著性差异。

表2 国内外不同产地雪茄烟叶常规化学指标对比

图1 国内外雪茄烟叶的化学指标聚类分析Fig.1 Cluster analysis of chemical indexes of cigars tobacco at home and abroad

综合对比可知，海南雪茄烟的各项化学指标均较高，与国外雪茄烟有显著性差异，四川雪茄烟除总氮含量外，其他各项化学指标含量均较低，与国外雪茄烟产地的化学指标值更为接近。

从图1中可以看出，国内产雪茄烟与厄瓜多尔雪茄烟的化学指标差异较大，而与哥伦比亚雪茄烟、尼加拉瓜雪茄烟、多米尼加雪茄烟的化学成分含量较为接近，可以归为一类。其中，四川雪茄烟与哥伦比亚雪茄烟最为接近。

2.2 不同产地雪茄烟致香成分分析

采用SDE-GC-MS法对6个不同产地的雪茄烟叶的成分进行分离，共鉴定出42种致香成分，包含了19种酮类，5种醛类，6种醇类，2种有机酸类，2种酚类及7种杂环类。统计上述6类致香成分在6个不同产地的雪茄烟叶的含量，并用多重比较法进行分析(表3～8)。

2.2.1 酮类含量比较分析 从表3可以看出，哥伦比亚雪茄烟和海南雪茄烟的酮类物质较其他4种雪茄烟叶高，主要茄酮的含量较高。但从多重比较分析结果看，茄酮在不同产地雪茄烟中的含量没有显著差异，茄酮具有新鲜胡萝卜样的香味，可增加烟草香，使烟气丰满又醇和细腻。除茄酮外，另有3种成分在这6个产地的雪茄烟中含量彼此没有显著性差异，分别是6-甲基-5-庚烯-2-酮、植酮及金合欢基丙酮A。这4种酮类成分在不同产地的雪茄烟中含量没有显著性差异，说明其带来的香味是雪茄烟的共性香味。相比于国内产雪茄烟，国外产地的雪茄烟产品中β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮A/C、3-羟基-β-二氢大马酮以及金合欢基丙酮B的含量相对较高，β-紫罗兰酮具有紫罗兰花香气，可增进烟草的花香香味，还具有柏木香气特征，巨豆三烯酮具有类似与干草样甜香，可增加烟草本香、甜香，使烟气和顺。而3-羟基-β-二氢大马酮则可赋予烟叶木香、花香、果香和甜的香味，金合欢基丙酮能给烟草带来清甜香和玫瑰香。正是这些香气成分含量的差异，使国内雪茄烟叶在烟气浓度、丰满度及和谐性方面稍逊色于国外雪茄烟叶。

表3 国内外不同产地雪茄烟叶酮类致香成分含量

续表3 Continued table 3

2.2.2 醛类含量比较分析 从表4可以看出，醛类物质含量较高的是海南雪茄烟，其次是厄瓜多尔雪茄烟，主要体现在苯乙醛的含量较高，其他醛类成分的含量则相差不大。苯乙醛有浓郁的玉簪花香气，稀释后具有水果的甜香味，能赋予烟叶花香和甜香。

2.2.3 醇类含量比较分析 从表5可以看出，厄瓜多尔雪茄烟和哥伦比亚雪茄烟的醇类致香成分含量最高，主要植醇和二氢西柏三烯-3,5-二醇的含量较高。厄瓜多尔雪茄烟的植醇含量最高，哥伦比亚雪茄烟的二氢西柏三烯-3,5-二醇的含量最高。国内烟叶中醇类物质香气成分含量明显偏低，其中海南雪茄烟的醇类香气成分含量相对较高，主要寸拜醇的含量最高，但是样品之间的标准差也最高，因而与其他产地的寸拜醇含量没有显著性差异。

表4 国内外不同产地雪茄烟醛类致香成分含量

表5 国内外不同产地雪茄烟醇类致香成分含量

2.2.4 有机酸类含量比较分析 从表6可以看出，共检测出肉豆蔻酸和棕榈酸2种有机酸类。厄瓜多尔雪茄烟与海南雪茄烟、四川雪茄烟的有机酸类成分含量较高，主要体现在棕榈酸含量较高，与尼加拉瓜雪茄烟、哥伦比亚雪茄烟及多米尼加雪茄烟的棕榈酸含量有显著性差异。厄瓜多尔中的肉豆蔻酸含量最高，与其他中外雪茄烟中的肉豆蔻酸含量有显著性差异。

2.2.5 酚类含量比较分析 从表7可以看出，6个不同产地的雪茄烟的酚类物质含量基本接近，均低于1 μg/g，除厄瓜多尔雪茄烟与多米尼加雪茄烟中的2-甲氧基-4-乙烯基苯酚有显著性差异外，其他的不同产地的雪茄烟中酚类物质含量无显著性差异。

2.2.6 杂环类含量比较分析 从表8可以看出，4个国外产地的雪茄烟的杂环类香气成分含量明显高于国内产的雪茄烟，这主要体现在烟碱含量的差异。烟叶中的烟碱可以提供烟味、劲头，给抽烟者以生理满足感，而且烟碱裂解产生的吡啶类，是吡啶类杂环化合物的前提，会产生油脂样的香气。烟碱含量的差异使得国内雪茄烟的抽吸劲头不如国外雪茄烟叶。

表6 国内外不同产地雪茄烟有机酸类致香成分含量

表7 国内外不同产地雪茄烟酚类致香成分含量

表8 国内外不同产地雪茄烟杂环类致香成分含量

2.2.7 不同类别致香成分的分析比较 由表9可知，厄瓜多尔雪茄烟的致香成分总量最高，主要醇类、杂环类及新植二烯的含量较高。国内雪茄烟中海南雪茄烟的致香成分总量稍低于厄瓜多尔雪茄烟和哥伦比亚雪茄烟，明显高于尼加拉瓜雪茄烟和多米尼加雪茄烟。四川雪茄烟的致香成分总量最低。

2.2.8 致香成分的聚类分析 通过聚类分析发现，从致香成分含量上进行分类，尼加拉瓜和多米尼加雪茄烟叶的致香成分含量最为接近，可归为一类，其次是哥伦比亚雪茄烟叶。海南雪茄烟叶与四川雪茄烟叶的致香成分含量较为接近，可归为一类，与国外不同产地的雪茄烟叶比较，国内雪茄烟叶跟尼加拉瓜、多米尼加和哥伦比亚雪茄烟叶较为接近，可划分为一大类。而选取的国内外雪茄烟中厄瓜多尔雪茄烟的致香成分含量差异相对较大，与其他5类产地的雪茄烟叶有明显的差异。

表9 国内外雪茄不同产地雪茄烟中不同类别致香成分含量比较

图2 国内外雪茄烟叶的致香成分含量聚类分析Fig.2 Cluster analysis of aroma components in cigar tobacco at home and abroad

3 讨 论

国内外不同产区的雪茄烟叶理化成分含量有差异。其中，不同产地的雪茄烟的水溶性糖含量均低于1%，李军华等的研究也有相同结果[11]，究其原因，雪茄烟的调制时间长，在调制过程中，糖类因呼吸作用几乎被消耗殆尽，所以调制后雪茄烟的含糖量极低[18]。氮碱比是评价烟叶感官质量最重要的指标，过高会造成香气质较差，强度较弱，余味欠舒适[21-23]。优质雪茄烟叶的烟碱一般在1%～2%左右，总氮4%～6%，氮碱比在3～4[19]。国内雪茄烟叶中，海南雪茄烟叶总植物碱含量高达4%，总氮含量约为4.7%，氮碱比约为1.24，相比于优质雪茄烟叶的氮碱比范围偏低，李爱军等[12]研究也有类似结果。四川雪茄烟叶的氮碱比约为2.36，稍高于海南雪茄烟叶，但相比于优质雪茄烟叶的氮碱比范围也呈偏低态势。国外雪茄烟叶中厄瓜多尔雪茄烟叶的氮碱比最为适宜，与海南雪茄烟叶有显著性差异。烟叶中氯含量过高，燃烧性会显著下降，易熄灭，杂气重，利用价值降低[20]，海南雪茄烟的氯含量约为1.61%，这在一定程度上影响了海南雪茄烟的燃烧性能。

国内外不同产区雪茄烟的香气成分含量也存在一定差异。厄瓜多尔雪茄烟的香气成分总量最高，其次是哥伦比亚雪茄烟，而国内雪茄烟的香气成分总量稍低，海南雪茄烟的香气成分总量高于四川雪茄烟。廖惠云等[24]的研究表明，烟叶的评吸结果受香气成分的影响较为明显，与香气成分总量变化趋势是一致的。故在雪茄烟叶原料选用时可结合不同雪茄烟叶的风格特色进行选择，若注重香气的增加可选择香气成分含量相对较高的厄瓜多尔雪茄烟和哥伦比亚雪茄烟。相比于国内产雪茄烟，国外产地的雪茄烟叶中酮类、醇类、杂环类及新植二烯的含量较高，而醛类、有机酸类和酚类物质的含量差异不大。哥伦比亚雪茄烟的酮类物质含量最高，这主要是茄酮含量相对较高，茄酮能增加烟草香气，并使烟气丰满又醇和细腻。4个国外产地的雪茄烟的杂环类香气成分含量明显高于国内产的雪茄烟，主要是烟碱含量的差异，烟叶中的烟碱含量高可以给抽吸者以抽吸劲头和生理满足感。厄瓜多尔雪茄烟中的新植二烯含量最高，新植二烯是一种叶绿素降解产物，香气阈值较高，本身有微弱香气，在调制和陈化过程中可进一步降解转化为其它低分子的香气成分，可直接进入烟气，具有醇和烟气的作用并减轻刺激性[25]。这些香气成分含量的差异，使国内雪茄烟叶在抽吸劲头、烟气丰满度及和谐性方面稍逊色于国外雪茄烟叶。

4 结 论

检测并分析比较尼加拉瓜、多米尼加、哥伦比亚和厄瓜多尔等4国以及海南和四川2个国内雪茄烟叶产地的雪茄烟叶的化学成分及致香成分的差异。

(1)海南雪茄烟的化学指标与国外雪茄烟有显著性差异，四川雪茄烟更接近于国外雪茄烟产地的化学指标值。

(2)厄瓜多尔雪茄烟的致香成分总量最高，主要是醇类、杂环类及新植二烯的含量较高。四川雪茄烟的致香成分总量最低。海南雪茄烟叶与四川雪茄烟叶的致香成分聚类分析较为接近，可以归为一类，与厄瓜多尔雪茄烟的致香成分含量有明显的差异。相比于国内产雪茄烟，国外产地的雪茄烟产品中β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮A/C、3-羟基-β-二氢大马酮、合金欢基丙酮B以及烟碱的含量相对较高，香气成分含量的差异使国内雪茄烟叶在烟气浓度、丰满度、和谐性及抽吸劲头方面稍逊色于国外雪茄烟叶。