福建烟区烤烟多酚物质成分特征分析

林海滨

(福建省烟草质量监督检测站， 福建 福州 350111)

烟草中多酚种类非常多，主要有单宁类、香豆素类、黄酮类、花色素苷类和羟基的环己烷类，其中芸香苷、绿原酸和莨菪亭3种多酚是烟草中最为丰富的多酚物[1]。一般烤烟含3%以上的绿原酸、1%左右的芸香苷和一定量的莨菪亭[2]。烟叶色泽是衡量烟叶外观质量的重要感官指标，烤烟以金色和橘黄色较好。正确的调制和发酵方法可有效控制烟草多酚的酶促氧化，提高烟叶的外观质量。烟草多酚物质的含量和氧化程度不仅直接影响烟叶的外观质量，也明显影响烟叶的内在质量。多酚物质中绿原酸、芸香苷和莨菪亭是烤烟特征香气的重要成分[3]。多酚类化合物与烟叶等级有密切联系[4]。多酚类物质含量与烤烟等级存在一致性关系，高等级烤烟多酚含量较高，低等级烟叶的多酚含量较低[5]。多酚类化合物含量随烟叶部位变化的规律比较明显,下部叶含量较低,中部叶次之,上部叶最高。烟叶的化学成分往往与物理性质有内在联系,如酚类化合物含量随烟叶厚度增加而增加,且规律明显,即薄<稍薄<中等<稍厚<厚[6]。一般认为酚类化合物对烟草香气和吃味有好的影响[7]。多酚类化合物及其分解产物与烟草的香味有关,多酚类化合物是产生烟气芳香气味的一种物质,而且与烟草制品的等级呈正相关,多酚类物质含量已经作为优质烟化学成分考核的指标之一[8]，多酚类化合物含量高的卷烟等级越高,反之亦然。其中绿原酸是改善烟叶等级最主要的多酚类化合物。在合理的调制、陈化条件下,植物多酚类化合物经一系列反应降解生成一系列物质,这些降解物能赋予烟草制品优雅的香气,增加烟草制品的香气量,对改善烟草制品的品质有着重要的作用[9]。近年来，国内学者对烟叶中多酚物质的研究进行了较多的报道，针对福建烟叶多酚物质含量的研究较少。本研究通过对2020-2021年度福建3个烟区的3个主栽品种72个烟叶烤烟样品的多酚物质含量的统计分析，比较不同烟叶品种、不同部位、不同产区烟叶中多酚物质的含量差异，探讨福建烟叶多酚物质的分布情况及产生差异的原因，为福建烟叶的生产和品种布局优化提供参考。

1 材料与方法

1.1 样品来源

烟叶样品采自三明烟区的宁化县、尤溪县、清流县、泰宁县、永安市；南平烟区的建阳区、浦城县、武夷山市、邵武市；龙岩烟区的永定县、长汀县、连城县。品种包括CB-1、K326和云烟87，连续2年(2020-2021年)随机抽取农户初分好的X2F、C3F、B2F烟叶大样各150 kg共72份，按照国家标准GB 2635-92《烤烟》对大样进行等级确认后，随机抽取X2F、C3F、B2F等级烟叶样品各10 kg，其中3 kg烟叶去除主脉后粉碎，过0.45 mm孔径筛，用于多酚物质的检测；7 kg烟叶切丝做成单料烟，作为感官评吸样品。

1.2 样品分析

1.2.1仪器与试剂 高效液相色谱仪(美国安捷伦科技公司)、AG204电子天平(瑞士梅特勒-托利多集团)、超纯水器(德国默克公司Milli-Q)、KQ-500DE超声波发生器(昆山市超声仪器有限公司)、加液器(德国普兰德公司，5-50 mL)、移液枪(德国普兰德公司，1 000 uL，200 uL)、水系滤膜(天津市津腾实验设备有限公司，0.22 um)。甲醇(国药集团化学试剂有限公司，HPLC)、冰乙酸(上海麦克林生化科技有限公司，HPLC)，多酚标准物质：新绿原酸(北京百灵威科技有限公司,98%)、绿原酸(北京百灵威科技有限公司，98%)、隐绿原酸(北京中科质检生物技术有限公司，99.07%)、咖啡酸(北京百灵威科技有限公司，99%)、莨菪亭(北京百灵威科技有限公司，98%)、芸香苷(河北百灵威超精细材料有限公司，98%)、山奈酚苷(北京百灵威科技有限公司，98%)；内标：香豆素(德国Dr.Ehrenstorfer,99.7%)。

1.2.2试验方法 称取200 mg样品，准确至0.1 mg，置于50 mL锥形瓶中，准确加入25 mL80%甲醇(含30 ug·mL-1香豆素)水溶液，置于频率为40 kHz的超声波振荡器中提取20 min。取约2 mL上清提取液经0.22 um的水相滤膜过滤后，用高效液相色谱分析。计算样品中新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、咖啡酸、莨菪亭、芸香苷、山奈酚苷等7种多酚的浓度。

1.2.3检测条件 色谱柱为Eclipse Plus C18(250 mm×4.6 mm，5 um，美国安捷伦科技公司)，DAD二极管阵列检测器，固定相C18填料粒度5 um，流动相A：水∶甲醇∶乙酸=88∶10∶2，流动相B：水∶甲醇∶乙酸=10∶88∶2，按0(100A+0B)、11(80A+20B)、17(60A+40B)、21(55A+45B)、25(20A+80B)、30 min(100A+0B)极性梯度条件：柱温30℃，柱流量1.00 mL·min-1，波长340 nm，宽带4 nm；参比波长480 nm，宽带4 nm，进样体积5 uL。

1.3 烟叶感官评吸

烟叶样品由福建中烟龙岩卷烟厂制成单料卷烟，平衡水分后由福建省烟草质量监督检测站组织评吸人员根据YC/T138-1998《烟草及烟草制品感官评价方法》[10]进行感官评吸，本研究仅对烟叶感官评吸中的香气特性、烟气特性、口感特性等质量特征评价得分情况与多酚物质总含量的相关性进行研究。

1.4 统计分析

试验数据为2020-2021年测得数据的平均值，并用Excel和SPSS软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 烤烟不同部位多酚物质含量比较分析

由表1可知，烟叶不同部位的7种多酚物质含量差异明显。多酚物质总量是下部叶最多，上部叶次之，中部叶最少。7种多酚物质中含量最高的是芸香苷和绿原酸，新绿原酸和隐绿原酸次之，咖啡酸和莨菪亭含量较少，山奈酚苷最少。芸香苷方面，上部叶>中部叶>下部叶，上部叶比下部叶高18%左右。绿原酸含量，下部叶>中部叶>上部叶，下部叶比上部叶高8%左右。新绿原酸、隐绿原酸、咖啡酸含量，下部叶大于中部叶和上部叶。莨菪亭和山奈酚苷含量较低，且上、中、下部叶差异不显著。

表1 烟叶不同部位7种多酚物质含量

2.2 不同品种烤烟多酚物质含量比较分析

由表2可知，不同品种烟叶多酚物质含量差异很大。CB-1多酚物质总含量显著高于云烟87和K326，比K326高4.06 mg·mL-1,比云烟87高7.1 mg·mL-1。绿原酸、芸香苷、隐绿原酸、咖啡酸含量CB-1都高于云烟87和K326，其中绿原酸含量CB-1比云烟87高51.6%，比K326高30.1%；隐绿原酸含量CB-1比云烟87高34.7%，比K326高13.4%；咖啡酸含量CB-1比云烟87高109.5%，比K326高91.4%。新绿原酸、莨菪亭和山奈酚苷含量K326最多。

表2 不同品种烤烟7种多酚物质含量

2.3 福建不同产地烟叶多酚物质含量比较分析

由表3可知，福建的三明、南平和龙岩3个烟叶产区，虽然烤烟品种都是CB-1、云烟87、K326，但各个烟区品种相对有所侧重。三明烟区的多酚物质总量高于南平和龙岩，主要是绿原酸三明烟区高于其他两个烟区，比南平高7.9%，比龙岩高35%。多酚物质含量的差异可能跟各个烟区抽取烟叶样品的品种有关；三明烟区主要以CB-1为主，而龙岩烟区大部分是云烟87。这与品种分析的结果相一致，CB-1多酚物质总含量和绿原酸含量显著高于云烟87和K326。

表3 福建不同产地烟叶7种多酚物质含量

2.4 不同品种烤烟质量特征评价得分与多酚类物质总量的关系

由表4可知，CB-1、云烟87、K326这3个主栽品种的单料烟感官评价中质量特征评价得分与烟叶中多酚物质总量存在显著的正相关性(r=0.973 9，R2=0.948 6)。烟叶中多酚物质总量越高，感官评价中质量特征评价得分越高，其香型风格越显著。对多酚总量和质量特征得分之间线形关系进行回归模型拟合得Y=43.638X-162.41(R2=0.948 6)。CB-1多酚物质总含量显著高于K326和云烟87，可能是CB-1典型清香型风格，香气量足、丰满、细腻、绵长等特点的原因之一。

表4 不同品种烤烟质量特征感官评价得分与多酚物质总量的关系

3 结论与讨论

福建烟叶产区多酚物质含量分析结果表明，7种多酚物质中绿原酸和芸香苷含量最高，两者含量占多酚总量的75%～85%。这与冉霞等[11]、宗浩等[12]的研究结果相似，进一步验证了绿原酸和芸香苷是烟叶中主要的酚类物质。

从部位分析的结果看，福建烟叶产区多酚物质总量是下部叶>上部叶>中部叶。这与Williamson等[13]和钟维勇等[14]研究认为烟草中多酚物质含量由大到小依次为上部叶、中部叶、下部叶有所不同。不同品种的烟叶多酚物质总含量存在显著差异。3个主栽品种中多酚物质总含量大小为CB-1>K326>云烟87。CB-1多酚物质含量较高可能是其香型风格形成的原因之一。三明烟区的多酚物质总含量明显高于南平烟区和龙岩烟区，可能跟烟区所栽种烟叶品种和取样有较大关系。三明烟区主要以CB-1为主，而龙岩主要种植云烟87，品种的不同和环境土壤、温度、气候的差异造就各个产区多酚含量的不同。烤烟烟叶中多酚物质总含量与单料烟感官评价中质量特征评价得分有明显的正相关；多酚总量越高单料烟的质量特征评价得分就越高。

国内外研究表明,烟草中多酚类物质的形成和含量受品种、着生部位、成熟度、光照、温度、营养及调制方法等因素影响。烟草多酚类物质对烟叶色泽有直接作用,对烟气质量和香气则有间接作用。一般认为烤烟中多酚类物质的含量与烟叶品质、芳香吸味是一致的,多酚类物质含量越高,烟叶等级越高。烟叶香型风格是目前很多学者关注的指标之一[15]，但由于评吸是对烟叶单料烟和卷烟感官质量的唯一检验方法，通过感觉器官来对其进行品质评定。感官指标比理化特性更难掌握。现行的《烟草及烟草制品感官评价方法》中规定的香型风格、劲头、透发性等感官评价指标为程度性定性描述，无法直接应用于数理统计，这在很大程度上限制了对烟草香型风格相关研究。本试验对单料烟感官评价中质量特性评价得分与不同烤烟品种多酚类物质总量的关系进行了初步的探讨，取得了很好的效果。但是这种赋值方法也存在不足，比如目前研究较浅，相关数据不够丰富，感官质量评吸仍是建立在人为主观评价基础之上，还需要进一步完善。