劉帥帥，王允白，王志華，曹建敏，于衛(wèi)松，郭承芳，高欣欣，丁根勝，夏范講

(1.農(nóng)業(yè)部煙草類作物質(zhì)量控制重點實驗室，中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所，青島 266101；2.中國農(nóng)業(yè)科學院研究生院，北京 100081；3.山東中煙有限責任公司，濟南 250100；4.貴州中煙有限責任公司，貴陽 550000)

烤煙中的多元酸和高級脂肪酸等有機酸是影響烤煙感官質(zhì)量的重要因素之一[1-4]，其中非揮發(fā)性有機酸起到了重要的作用。揮發(fā)性和半揮發(fā)性的有機酸能直接揮發(fā)進入煙氣，對吃味和香氣產(chǎn)生明顯影響[5-6]。然而，煙葉中有機酸主要是以非揮發(fā)性有機酸形式存在，烤煙非揮發(fā)性有機酸主要包括多元酸中的蘋果酸、檸檬酸、草酸、丙二酸、丁二酸及C10以上的肉豆蔻酸、十五烷酸、棕櫚酸、硬脂酸、亞麻酸等高級脂肪酸，這些非揮發(fā)性有機酸占煙葉重量的7%左右[7]。非揮發(fā)性有機酸主要用來調(diào)節(jié)煙氣酸堿度，影響煙氣的酸堿平衡，醇和煙氣，增加煙氣濃度，減輕刺激性，改善余味，間接影響煙草香氣。但亞油酸、亞麻酸等不飽和脂肪酸會增加吸食刺激性，產(chǎn)生澀味[8-9]。而且非揮發(fā)性有機酸與感官評吸間的關系研究也鮮有報道，因此，研究南平烤煙中的非揮發(fā)性有機酸與感官評吸指標的相關性，以期為南平特色烤煙質(zhì)量評價提供重要的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

1.1.1 材料 煙葉樣品：試驗于 2010年在福建南平煙區(qū)進行，選取烤煙C3F煙葉52份和B2F煙葉34份。試劑：濃硫酸、甲醇、二氯甲烷均為分析純。標準品：試驗所用有機酸標準品己二酸、草酸、丙二酸、丁二酸、蘋果酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕櫚酸、硬脂酸、檸檬酸、亞油酸、油酸、亞麻酸均為分析純，純度≥99%（美國Alfa Aesar公司）。

1.1.2 儀器 6890氣相色譜儀（帶FID檢測器，美國安捷倫公司）；BS224S型電子天平（瑞士賽多利斯儀器有限公司）；LD5-2A離心機（北京醫(yī)療離心機廠）。

1.2 試驗方法

1.2.1 多元酸和高級脂肪酸提取 稱取2 g煙末于20 mL試管中，加入5 mL濃度為10%（體積比）的H2SO4-CH3OH溶液和1 mL己二酸內(nèi)標溶液，搖勻后，超聲20 min，過夜，待甲酯化反應后。分別加入一定量蒸餾水和二氯甲烷，用力搖勻，使二氯甲烷萃取完全，離心，吸取下層萃取液過濾膜，待測。

1.2.2 感官評吸 評吸指標由中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所評吸委員會專家根據(jù)GB 5606.4—2005卷煙第4部分進行評吸。

1.2.3 GC/MS條件 色譜柱：HP-FFAP 50.0 m×320 μm×0.50 μm；進樣口溫度 260 ℃；檢測器溫度270 ℃；載氣N2；流量1.8 mL/min；助燃氣流量：空氣400 mL/min，氫氣30 mL/min；尾吹氣N2：30 mL/min；分流比10:1；柱箱溫度80 ℃保持0 min，然后以10 ℃/min的速率升至150 ℃，保持0 min，最后以8 ℃/min的速率升至220 ℃，保持20 min；檢測器：火焰離子化檢測器；進樣量1 μL。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析主要運用 DPS v7.05軟件進行。

2 結 果

2.1 非揮發(fā)性有機酸含量變化

南平煙區(qū)典型烤煙 86份煙樣主要非揮發(fā)性有機酸含量見表 1，可以看出，非揮發(fā)性酸含量變化都較大，丙二酸、蘋果酸和檸檬酸的變異系數(shù)超過30%，其中含量較高的非揮發(fā)性酸為蘋果酸、草酸、亞麻酸和檸檬酸，他們的含量之和占所檢測非揮發(fā)性酸含量的86.7%。

表1 南平烤煙86份煙樣主要非揮發(fā)性有機酸含量Table1 The nonvolatile organic acid contents of flue-cured tobacco in Nanping

2.2 非揮發(fā)性有機酸與評吸指標間的簡單相關分析

南平烤煙非揮發(fā)性有機酸與感官指標的簡單相關分析結果見表 2，可以看出，與香氣質(zhì)和余味間存在（極）顯著相關性的非揮發(fā)性有機酸有丙二酸、肉豆蔻酸、檸檬酸、油酸、亞油酸、草酸和亞麻酸，亞麻酸表現(xiàn)為正相關，其他物質(zhì)表現(xiàn)為負相關；與香氣量間存在顯著相關性的非揮發(fā)性有機酸有丁二酸、十五烷酸和蘋果酸，都表現(xiàn)為負相關；與雜氣和得分間存在（極）顯著相關性的非揮發(fā)性有機酸有丙二酸、肉豆蔻酸、檸檬酸、油酸、亞油酸、草酸、棕櫚酸和亞麻酸，棕櫚酸和亞麻酸表現(xiàn)為正相關，其他物質(zhì)表現(xiàn)為負相關；與刺激性間存在（極）顯著相關性的非揮發(fā)性有機酸有丙二酸、肉豆蔻酸、檸檬酸、油酸、亞油酸、草酸、亞麻酸、棕櫚酸和硬脂酸，亞麻酸、棕櫚酸和硬脂酸表現(xiàn)為正相關，其他物質(zhì)表現(xiàn)為負相關。綜上所述，對感官評吸質(zhì)量存在顯著相關性的主要非揮發(fā)性有機酸為丙二酸、肉豆蔻酸、檸檬酸、油酸、亞油酸、草酸和亞麻酸。其中丙二酸、肉豆蔻酸和亞麻酸的相關系數(shù)較大，與前人[10]研究結果一致。

表2 非揮發(fā)性有機酸與評吸指標的相關系數(shù)Table2 Correlation analysis of nonvolatile organic acid and smoking quality of the flue-cured tobacco

2.3 非揮發(fā)性有機酸與評吸指標間的典型相關分析

南平煙區(qū)非揮發(fā)性有機酸與評吸指標之間的典型相關分析見表3、4，可以看出，前兩對典型相關系數(shù)很大，分別為0.8998和0.7595，通過卡方檢驗都達到了極顯著性相關水平，因此，這兩對相關系數(shù)能夠反映出這兩組變量間相關的主要信息。

由第1組典型變量可以看出，非揮發(fā)性酸中的丙二酸和棕櫚酸的載荷較大，分別為 0.7222和-0.4986，在典型變量中起主要作用。其他成分載荷較小，在典型變量中起次要作用。在評吸指標中，刺激性指標的載荷較大，為-0.6086，在典型變量中起主要作用，其他指標起次要作用。這說明棕櫚酸和丙二酸對評吸指標的刺激性影響極大，其中棕櫚酸對刺激性的影響是正效應，丙二酸對刺激性的影響是負效應。

表3 非揮發(fā)性有機酸與評吸指標間的典型相關系數(shù)Table3 Canonical correlation coefficient of nonvolatile organic acid and smoking quality of the flue-cured tobacco

表4 非揮發(fā)性有機酸與評吸指標間的典型相關分析Table4 Canonical correlation analysis of nonvolatile organic acid and smoking quality of the flue-cured tobacco

由第2組典型變量可以看出，非揮發(fā)性酸中的肉豆蔻酸和亞麻酸的載荷較大，為-0.6233和-0.6045，在典型變量中起主要作用。其他成分載荷較小，在典型變量中起次要作用。在評吸指標中，刺激性載荷較大，為-1.3533，在典型變量中起主要作用，其他指標起次要作用。這說明肉豆蔻酸和亞麻酸對評吸指標的刺激性影響極大，肉豆蔻酸和亞麻酸對刺激性指標的影響是正效應。

由典型相關分析可知，棕櫚酸、丙二酸、肉豆蔻酸和亞麻酸與感官評吸刺激性間存在典型相關性，與簡單相關的分析結果相同，對于亞麻酸和亞油酸對刺激性方面的研究與以往[10]研究結果一致。

2.4 非揮發(fā)性有機酸與評吸指標間的通徑分析

為了進一步探討南平煙區(qū)烤煙感官評吸指標受非揮發(fā)性有機酸的直接影響，將非揮發(fā)性有機酸與評吸指標進行通徑分析，通徑系數(shù)見表5。

表5 非揮發(fā)性有機酸與評吸指標間的通徑系數(shù)Table5 Path-coefficient analysis of nonvolatile organic acid and smoking quality of the flue-cured tobacco

在非揮發(fā)性有機酸中，亞麻酸和草酸對香氣質(zhì)的直接影響較大，都表現(xiàn)為直接正相關性；亞麻酸、油酸和棕櫚酸對香氣量的直接影響較大；亞麻酸和草酸對余味的直接影響較大，都表現(xiàn)為直接正相關性；丙二酸和草酸對雜氣的直接影響較大；亞油酸、丙二酸和草酸對刺激性的直接影響較大；丙二酸和肉豆蔻酸對總得分的直接影響較大。從整體而言，草酸和丙二酸的直接通徑系數(shù)都較大，原因可能是由于兩者的分子量較小，能夠直接發(fā)揮作用。而亞麻酸的直接通徑系數(shù)也較大，具體原因還有待于進一步研究。

3 討 論

通過對南平煙區(qū)烤煙非揮發(fā)性有機酸與感官評吸指標的簡單相關分析、典型相關分析和通徑分析可以看出，非揮發(fā)性有機酸對感官評吸結果存在密切關系，由簡單相關分析可知草酸、丙二酸、肉豆蔻酸、檸檬酸、油酸、亞油酸和亞麻酸含量與感官評吸指標的香氣質(zhì)、余味、雜氣、刺激性和總得分存在（極）顯著的相關性；由典型相關分析可以得出棕櫚酸、丙二酸、肉豆蔻酸和亞麻酸在變換矩陣中的載荷較大，起主要作用，對感官評吸特別是對刺激性起主要影響；而由通徑分析結果顯示草酸、亞油酸和丙二酸的直接影響較大。

對南平煙區(qū)烤煙非揮發(fā)性酸與感官評吸的相關性顯示與吳興富[10]研究結果基本一致。然而一般認為[7,11]不飽和有機酸會增加刺激性，與本文中亞油酸的分析結果相反，因此對不飽和有機酸還有待于進一步研究。文中對丁二酸、十五烷酸（僅與香氣量存在簡單相關）和蘋果酸與感官評吸指標的多元分析中沒有出現(xiàn)顯著相關性，這與以往研究結果[12-13]存在差異，分析原因，可能是由于這3種有機酸含量處在南平優(yōu)質(zhì)烤煙適宜的范圍內(nèi)或者與樣品選擇有一定關系，還需進一步研究。

本研究僅選取12種非揮發(fā)性有機酸進行分析，而影響煙草評吸質(zhì)量的化學成分很多，在通徑分析中對感官指標的剩余通經(jīng)系數(shù)在 0.4954～0.8948，顯然其他化學成分對感官質(zhì)量存在影響，因此還有待從更全面的化學成分對感官評吸關系做進一步的研究和探討。

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