曹建敏，劉帥帥，邱 軍，孫 鵬，于衛(wèi)松，張義志，張久權(quán)，王允白*

（1.農(nóng)業(yè)部煙草類作物質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，青島 266101；2云南省煙草公司紅河州公司，云南 彌勒 652300）

煙葉品質(zhì)與評(píng)吸質(zhì)量的優(yōu)劣主要是由其內(nèi)在化學(xué)成分決定的。研究[1-4]表明，煙草化學(xué)成分對(duì)煙草評(píng)吸質(zhì)量有重要影響。致香物質(zhì)作為煙草化學(xué)成分的重要組成部分，近年來(lái)人們對(duì)其研究也越來(lái)越多，研究[5-10]表明，致香物質(zhì)對(duì)煙草品質(zhì)有重要影響。本文在前人研究的基礎(chǔ)上，選取煙草中 28種重要的致香物質(zhì)，研究它們與評(píng)吸結(jié)果之間的相關(guān)性，探索根據(jù)致香物質(zhì)含量評(píng)價(jià)煙葉質(zhì)量的方法。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2008年，從具有不同風(fēng)格的云南、福建和湖北煙區(qū)，共隨機(jī)選取120個(gè)典型烤煙C3F樣品進(jìn)行檢測(cè)分析。煙草品種主要為K326和云煙85。28種重要致香物質(zhì)分別為：新植二烯(X1)，苯甲醛(X2)，苯甲醇(X3)，苯乙醇(X4)，二氫獼猴桃內(nèi)酯(X5)，香葉醇(X6)，香葉基丙酮(X7)，異佛爾酮(X8)，巨豆三烯酮-3(X9)，氧化沉香醇(X10)，芳樟醇(X11)，β-二氫大馬酮(X12)，β-紫羅蘭酮(X13)，巨豆三烯酮-1(X14)，巨豆三烯酮-2(X15)，2-甲基-2-庚烯-6-酮(X16)，巨豆三烯酮-4(X17)，2-甲基四氫呋喃-3-酮(X18)，2-乙酰吡咯(X19)，γ-丁內(nèi)酯(X20)，吡咯(X21)，3-乙酰吡啶(X22)，吡啶(X23)，吲哚(X24)，糠醇(X25)，糠醛(X26)，5-甲基糠醛(X27)，α-松油醇(X28)，并按其代謝途徑進(jìn)行分類。

1.2 煙樣的測(cè)定

致香物質(zhì)提取采用同時(shí)蒸餾萃取方法，萃取劑使用二氯甲烷。裝置的一端接盛有 25.0g 煙末(過(guò)40目篩)、20.0 g NaCl及400 mL水的1000 mL平底燒瓶，使用電熱套加熱。裝置的另一端接盛有40 mL二氯甲烷的100 mL燒瓶，該端在水浴鍋上加熱，水浴溫度為60 ℃。同時(shí)蒸餾萃取進(jìn)行3 h。蒸餾萃取完成后，把二氯甲烷溶液用無(wú)水硫酸鈉干燥。加入癸醇和三丁胺作為內(nèi)標(biāo)，最后把二氯甲烷溶液濃縮至1 mL，然后進(jìn)氣相色譜，內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量。評(píng)吸指標(biāo)由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所評(píng)吸委員會(huì)專家根據(jù)方法GB 5606.4—2005進(jìn)行評(píng)吸。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析主要運(yùn)用DPS v7.05進(jìn)行。

2 結(jié) 果

2.1 簡(jiǎn)單直線相關(guān)和偏相關(guān)分析

簡(jiǎn)單相關(guān)分析和偏相關(guān)分析都是分析兩個(gè)自變量之間的相互影響，當(dāng)影響該變量的因素較多時(shí)，簡(jiǎn)單相關(guān)分析只考慮兩個(gè)變量之間的相互影響，而偏相關(guān)是扣除了其他因素對(duì)該變量的影響，反映的是兩個(gè)變量的直接影響。為了更全面地考察28種致香物質(zhì)與評(píng)吸質(zhì)量的關(guān)系，對(duì)28種致香物質(zhì)與感官指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單相關(guān)分析和偏相關(guān)分析，結(jié)果見(jiàn)表1?？梢钥闯觯?jiǎn)單相關(guān)分析二氫獼猴桃內(nèi)酯、香葉醇、香葉基丙酮、異佛爾酮、巨豆三烯酮-3、2-甲基四氫呋喃-3-酮、2-乙酰吡咯與大部分的評(píng)吸指標(biāo)呈顯著或極顯著的正相關(guān)，進(jìn)一步做偏相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)二氫獼猴桃內(nèi)酯與香氣質(zhì)，巨豆三烯酮-3與香氣質(zhì)、刺激性、和總得分，2-甲基四氫呋喃-3-酮與香氣質(zhì)、余味和總得分，均呈顯著或極顯著正相關(guān)，可以看出這3種香氣物質(zhì)對(duì)感官評(píng)吸的間接和直接影響作用都較大，其他幾種間接影響大，直接影響不大。

簡(jiǎn)單相關(guān)分析中新植二烯、苯甲醇、苯乙醇、氧化沉香醇、芳樟醇、β-二氫大馬酮、γ-丁內(nèi)酯、吡咯、3-乙酰吡啶、α-松油醇與大部分的評(píng)吸指標(biāo)呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，進(jìn)一步做偏相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)葉綠素降解產(chǎn)物新植二烯偏相關(guān)分析結(jié)果與簡(jiǎn)單相關(guān)分析結(jié)果一致，均呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，芳樟醇與除香氣量外的其他指標(biāo)呈顯著或極顯著正相關(guān)，與簡(jiǎn)單分析結(jié)果相反，其他幾種致香物質(zhì)偏相關(guān)分析無(wú)相關(guān)性，這說(shuō)明新植二烯對(duì)感官評(píng)吸的間接和直接作用都是不利的，芳樟醇間接作用是不利的，而直接作用是有利的，其他幾種致香物質(zhì)均是間接影響大，直接影響不大。

不論是簡(jiǎn)單直線相關(guān)分析還是偏相關(guān)分析，苯甲醛、β-紫羅蘭酮、2-甲基-2-庚烯-6-酮、巨豆三烯酮（1、2、4）、吲哚、糠醇、糠醛、5-甲基糠醛均與感官指標(biāo)無(wú)直線相關(guān)性，是否存在其他曲線相關(guān)需要做進(jìn)一步研究。

2.2 通徑分析

烤煙重要致香物質(zhì)與感官質(zhì)量之間的直接通徑系數(shù)如表2所示，可以看出，新植二烯、二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮-3、芳樟醇和2-甲基四氫呋喃-3-酮對(duì)香氣質(zhì)的直接影響較大，除新植二烯外其他物質(zhì)都表現(xiàn)為直接正相關(guān)性。3-乙酰吡啶對(duì)香氣量的直接影響較大，表現(xiàn)為直接負(fù)相關(guān)性。新植二烯、芳樟醇和2-甲基四氫呋喃-3-酮對(duì)余味的直接影響較大，其中芳樟醇和2-甲基四氫呋喃-3-酮呈直接正相關(guān)，新植二烯為直接負(fù)相關(guān)。新植二烯和芳樟醇對(duì)雜氣的直接影響較大，新植二烯表現(xiàn)為直接負(fù)相關(guān)性，芳樟醇表現(xiàn)為直接正相關(guān)性。新植二烯、香葉醇、巨豆三烯酮-3和芳樟醇對(duì)刺激性的直接影響較大，巨豆三烯酮-3和芳樟醇表現(xiàn)為直接正相關(guān)性，新植二烯和香葉醇表現(xiàn)為直接負(fù)相關(guān)性。新植二烯、巨豆三烯酮-3、芳樟醇和2-甲基四氫呋喃-3-酮對(duì)總得分的直接影響較大，除新植二烯外其他物質(zhì)都表現(xiàn)為直接正相關(guān)。而苯甲醛、苯甲醇、苯乙醇、香葉基丙酮、異佛爾酮、氧化沉香醇、β-二氫大馬酮、β-紫羅蘭酮、2-甲基-2-庚烯-6-酮、巨豆三烯酮（1、2、4）、2-乙酰吡咯、γ-丁內(nèi)酯、吡咯、吡啶、吲哚、糠醇、糠醛、5-甲基糠醛、α-松油醇對(duì)感官評(píng)吸結(jié)果的直接影響不顯著。

表1 重要致香物質(zhì)與評(píng)吸指標(biāo)的簡(jiǎn)單相關(guān)和偏相關(guān)系數(shù)Table 1 Simple and partial correlation coefficients of important aroma constituents and smoking quality of the flue-cured tobacco

總之，重要致香物質(zhì)與感官質(zhì)量之間的通徑分析結(jié)果與偏相關(guān)分析結(jié)果一致。

2.3 回歸分析

建立致香物質(zhì)與感官質(zhì)量：香氣質(zhì)（Y1）、香氣量（Y2）、余味（Y3）、雜氣（Y4）、刺激性（Y5）和得分（Y6）的線性回歸方程，采用逐步回歸分析，按各自變量對(duì)因變量作用大小，依次將對(duì)因變量作用最大的自變量引入回歸方程，且每引入一個(gè)自變量后，對(duì)在此之前已引入的自變量重新測(cè)驗(yàn)，不顯著的立即舍棄，直到所有不顯著的自變量從回歸方程中剔除，又無(wú)顯著自變量可以引入回歸方程為止，所建立的回歸方程即為最優(yōu)回歸方程，并對(duì)得到回歸方程進(jìn)行顯著性測(cè)驗(yàn)。各回歸方程如下：

表2 重要致香物質(zhì)與評(píng)吸指標(biāo)的直接通徑系數(shù)Table 2 Direct path-coefficient between important aroma constituents and smoking quality

式中，R為回歸系數(shù)，d為Durbin-Watson統(tǒng)計(jì)量。

由回歸方程可以看出，新植二烯、苯甲醇、苯乙醇、二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮-3、芳樟醇、2-甲基四氫呋喃-3-酮、2-乙酰吡咯、3-乙酰吡啶，糠醇、糠醛、5-甲基糠醛、α-松油醇對(duì)感官評(píng)吸存在影響，苯甲醇、苯乙醇、糠醇、糠醛、5-甲基糠醛對(duì)感官評(píng)吸的影響與偏相關(guān)和通徑分析結(jié)果不同，其他致香物質(zhì)的影響與偏相關(guān)和通徑分析結(jié)果基本一致。6個(gè)回歸方程的相關(guān)系數(shù)較高，Durbin-Watson統(tǒng)計(jì)量d值接近于2。由此看來(lái)，上述幾種重要的致香物質(zhì)與香氣質(zhì)、香氣量、余味、雜氣、刺激性、總得分間存在極顯著的線性關(guān)系。

3 討 論

煙草化學(xué)成分是影響其評(píng)吸質(zhì)量的重要因素之一，其中致香物質(zhì)起到了重要的作用，另外致香物質(zhì)也能夠反映煙草感官評(píng)吸質(zhì)量的優(yōu)劣，因此探索不同致香成分與品吸質(zhì)量的關(guān)系具有重要意義。

本研究對(duì)不同香味風(fēng)格煙區(qū)的煙葉進(jìn)行了綜合分析，因此研究結(jié)果具有一定的代表性。通過(guò)簡(jiǎn)單相關(guān)分析、偏相關(guān)分析、通徑分析和逐步回歸分析，發(fā)現(xiàn)所選取的重要致香物質(zhì)中的新植二烯、2-甲基四氫呋喃-3-酮、芳樟醇、巨豆三烯酮-3、二氫獼猴桃內(nèi)酯、2-乙酰吡咯、苯甲醇、3-乙酰吡啶、苯乙醇和香葉醇對(duì)煙草感官評(píng)吸質(zhì)量起著重要的作用，此同前人的研究[7-10]相符。本研究中發(fā)現(xiàn)，新植二烯與評(píng)吸質(zhì)量存在顯著負(fù)相關(guān)，與以往研究結(jié)果[7,10-12]存在差異，但與于建軍和龐天河[13-14]對(duì)攀西烤煙的研究結(jié)果一致；2-甲基四氫呋喃-3-酮含量與煙葉的感官質(zhì)量具有極顯著的正相關(guān)，它是煙葉發(fā)生美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物，也是煙草加香中重要的成分[15]，周勝[16]的研究表明，四川的煙葉中2-甲基四氫呋喃-3-酮的含量遠(yuǎn)低于津巴布煙葉；巨豆三烯酮-3與評(píng)吸結(jié)果存在顯著正相關(guān)，這與于建軍[9-10]的研究結(jié)果一致，與于建軍[6]的研究結(jié)果存在差異；芳樟醇與所有評(píng)吸指標(biāo)都存在顯著相關(guān)性，這與沈光林等[17-18]研究結(jié)果一致，與胡建軍[8]等研究結(jié)果存在差異。此可能是由于上述各物質(zhì)的含量，處于優(yōu)質(zhì)烤煙適宜的范圍不同，或者與樣品產(chǎn)地選擇有一定關(guān)系，故還需做進(jìn)一步的研究。

另外，同一代謝途徑得到的致香物質(zhì)對(duì)評(píng)吸質(zhì)量的影響不完全一致，如美拉德反應(yīng)產(chǎn)物2-甲基四氫呋喃-3-酮對(duì)評(píng)吸質(zhì)量起正面影響，而糠醛、5-甲基糠醛、糠醇與評(píng)吸質(zhì)量無(wú)相關(guān)性。

本研究?jī)H選取 28種重要致香物質(zhì)進(jìn)行分析，而煙草中的化學(xué)成分很多，2011年Hoffmann等[19]對(duì)煙草和煙氣中的主要化學(xué)成分進(jìn)行了總結(jié)，其中從煙草中鑒定出的化合物超過(guò) 3000種，從卷煙煙氣中已鑒定出化學(xué)成分已接近 4000種，可能還存在其他物質(zhì)對(duì)評(píng)吸質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此在將來(lái)有必要更全面地探討化學(xué)成分與感官評(píng)吸間的關(guān)系。

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