拓陽(yáng)陽(yáng)，趙銘欽*，張廣富，韓富根，李小勇，李元實(shí)，金洪石，吳國(guó)賀

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，鄭州 450002；2.吉林煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，吉林 延吉 133001；3.延邊農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，吉林 龍井 133400）

特色煙葉是烤煙生產(chǎn)發(fā)展的重要方向，而煙葉特色是煙葉內(nèi)一系列與香氣有關(guān)的多種化學(xué)成分含量和組成比例共同作用的結(jié)果[1-3]。多年來(lái)，對(duì)烤煙香氣物質(zhì)的研究多集中在生態(tài)[4-5]、品種[6-8]、施肥[9-11]、烘烤調(diào)制[12-13]與成熟度[14-15]等方面，關(guān)于烤煙化學(xué)成分與香氣物質(zhì)的關(guān)系研究報(bào)道較少。本研究利用相關(guān)和回歸分析方法，探討延邊地區(qū)烤煙主要化學(xué)成分與中性香氣物質(zhì)的關(guān)系，闡明中性香氣物質(zhì)隨化學(xué)成分的變化規(guī)律，以期為延邊特色煙葉技術(shù)創(chuàng)新體系研究與開(kāi)發(fā)提供技術(shù)支撐和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于 2009年在吉林省延邊朝鮮族自治州進(jìn)行，隨機(jī)選取42個(gè)有代表性的試驗(yàn)點(diǎn)作為取樣點(diǎn)。供試品種為吉煙 9號(hào)（當(dāng)?shù)刂髟云贩N），土壤為暗棕壤，前茬為大豆。各取樣點(diǎn)選用C3F烤后煙葉樣品1.5 kg，45 ℃烘干恒重，去梗，粉碎，過(guò)60目篩，用于化學(xué)成分與中性香氣物質(zhì)的測(cè)定。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.2.1 常規(guī)化學(xué)成分的測(cè)定 吉林煙草工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心測(cè)定。

1.2.2 中性香氣物質(zhì)測(cè)定 中性香味物質(zhì)的測(cè)定參考秦衛(wèi)普等[16]的測(cè)定方法。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

采用SPSS17.0分析軟件進(jìn)行相關(guān)和回歸分析。

2 結(jié) 果

2.1 烤煙主要化學(xué)成分和中性香氣物質(zhì)含量的變異

由表1看出，測(cè)定的烤煙化學(xué)成分為還原糖、煙堿、總氮、蛋白質(zhì)和鉀。中性香氣物質(zhì)主要為苯丙氨酸類(lèi)、棕色化產(chǎn)物類(lèi)、類(lèi)西柏烷降解產(chǎn)物、新植二烯、類(lèi)胡蘿卜類(lèi)降解產(chǎn)物5大類(lèi)，各類(lèi)具體劃分參照史宏志等[17]的方法。從表1還看出，還原糖、煙堿、新植二烯、類(lèi)胡蘿卜類(lèi)、棕色化產(chǎn)物及香氣物質(zhì)總量在取樣點(diǎn)間變異較大。

2.2 烤煙主要化學(xué)成分與中性香氣物質(zhì)的關(guān)系

2.2.1 烤煙主要化學(xué)成分與各香氣物質(zhì)含量的相關(guān)分析 由表2知，還原糖與各類(lèi)香氣物質(zhì)總量相關(guān)性不顯著，但與個(gè)別類(lèi)中單一香氣物質(zhì)呈顯著或極顯著正相關(guān)。煙堿與除新植二烯外的各類(lèi)香氣物質(zhì)總量相關(guān)性不顯著，但與苯甲醛、糠醇等香氣成分呈顯著正相關(guān)，與芳樟醇呈顯著負(fù)相關(guān)?？偟c苯丙氨酸類(lèi)呈極顯著正相關(guān)；與香葉基丙酮、苯甲醛、苯甲醇、糠醛等呈極顯著正相關(guān)。蛋白質(zhì)與類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)和苯丙氨酸類(lèi)呈極顯著正相關(guān)，與棕色化反應(yīng)產(chǎn)物、新植二烯、香氣物質(zhì)總量均呈顯著正相關(guān)；同時(shí)與β-大馬酮、香葉基丙酮、脫氫β-紫羅蘭酮、苯甲醛、苯甲醇、苯乙醇、糠醇、5-甲基糠醛等香氣成分呈顯著或極顯著正相關(guān)。鉀僅與類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)和類(lèi)西伯烷類(lèi)總量呈極顯著正相關(guān)。總之，在烤煙主要化學(xué)成分中總氮、蛋白質(zhì)和鉀含量與各類(lèi)香氣物質(zhì)的總量關(guān)系相對(duì)較為密切。

2.2.2 烤煙主要化學(xué)成分與各香氣物質(zhì)含量的回歸分析 由表3可知，在類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)降解產(chǎn)物中，還原糖僅與脫氫β-紫羅蘭酮呈顯著線(xiàn)性關(guān)系，與3-羥基-β-二氫大馬酮呈顯著二次曲線(xiàn)相關(guān)關(guān)系。總氮與香葉基丙酮、巨豆三烯酮1,6-甲基-5-庚烯-2-酮均呈顯著二次曲線(xiàn)關(guān)系。蛋白質(zhì)與β-大馬酮、香葉基丙酮、巨豆三烯酮1,6-甲基-5-庚烯-2-酮和類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)降解產(chǎn)物總量呈顯著二次曲線(xiàn)相關(guān)關(guān)系；在蛋白質(zhì)3.45%～10.18%（表1）范圍內(nèi)，類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)降解產(chǎn)物總量持續(xù)增高。鉀與二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮1、巨豆三烯酮2,6-甲基-5-庚烯-2-酮和類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)降解產(chǎn)物總量均呈顯著二次曲線(xiàn)相關(guān)關(guān)系。

表1 烤煙主要化學(xué)成分和中性香氣物質(zhì)含量的變異性Table1 The variability of main chemical components and neutral aroma components in flue-cured tobacco

表2 烤煙主要化學(xué)成分與各香氣物質(zhì)含量的相關(guān)系數(shù)Table2 The correlation coefficient between main chemical components and neutral aroma components in flue-cured tobacco

苯丙氨酸類(lèi)降解產(chǎn)物總量與總氮和蛋白質(zhì)均呈顯著二次曲線(xiàn)相關(guān)關(guān)系。其中苯甲醛、苯甲醇均與總氮呈顯著二次曲線(xiàn)相關(guān)關(guān)系，在總氮1.06%～1.99%（表1）范圍內(nèi)，苯甲醇隨總氮含量的增高持續(xù)增高。棕色化反應(yīng)產(chǎn)物總量與總氮和蛋白質(zhì)呈顯著二次曲線(xiàn)相關(guān)關(guān)系?？偟吭?.88%以前，棕色化反應(yīng)產(chǎn)物總量顯著升高，之后顯著降低。其中2-乙酰吡咯、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮與還原糖呈顯著二次曲線(xiàn)相關(guān)關(guān)系，糠醇和3,4-二甲基-2，5-呋喃二酮與總氮和蛋白質(zhì)呈顯著二次曲線(xiàn)相關(guān)關(guān)系。

類(lèi)西伯烷類(lèi)降解物質(zhì)（茄酮）含量與蛋白質(zhì)和鉀呈顯著或極顯著二次曲線(xiàn)相關(guān)關(guān)系，表現(xiàn)為在蛋白質(zhì)3.45%～10.18%和鉀0.66%～1.94%范圍內(nèi)，隨著二者含量的增高，茄酮含量持續(xù)增高。新植二烯和香味物質(zhì)總量與蛋白質(zhì)呈顯著二次曲線(xiàn)相關(guān)關(guān)系，隨著蛋白質(zhì)含量的增高，新植二烯和香味物質(zhì)總量顯著增高。

3 討 論

本試驗(yàn)研究表明，還原糖和煙堿與各類(lèi)香氣物質(zhì)總量相關(guān)性與模擬尋優(yōu)方程均不顯著，這與韓錦峰等[18]、史宏志等[19-20]研究結(jié)果不一致，可能是由于取樣的差異性所造成的，有待于進(jìn)一步研究。

總氮與除類(lèi)胡蘿卜類(lèi)和類(lèi)西柏烷類(lèi)外的香氣物質(zhì)呈顯著或極顯著正相關(guān)；苯丙氨酸類(lèi)和棕色化產(chǎn)物與總氮含量呈顯著二次曲線(xiàn)相關(guān)關(guān)系。表明總氮對(duì)中性致香物質(zhì)含量影響很大，較高的總氮含量有利于苯丙氨酸類(lèi)和棕色化產(chǎn)物香氣物質(zhì)的形成，這與邵惠芳等[21]研究結(jié)果一致。蛋白質(zhì)與除類(lèi)西柏烷類(lèi)外的香氣物質(zhì)含量呈顯著或極顯著正相關(guān)，且各類(lèi)香氣含量及總量與蛋白質(zhì)呈顯著或極顯著二次曲線(xiàn)關(guān)系，在蛋白質(zhì)3.45%～10.18%范圍內(nèi)，隨著蛋白質(zhì)含量的增加，類(lèi)胡蘿卜類(lèi)、苯丙氨酸類(lèi)、棕色化產(chǎn)物類(lèi)等香氣物質(zhì)含量持續(xù)升高，而類(lèi)西柏烷類(lèi)、新植二烯和香氣物質(zhì)總量先降低再升高。說(shuō) 明提高蛋白質(zhì)含量有利于香氣物質(zhì)的形成。

表3 烤煙主要化學(xué)成分與各香氣物質(zhì)含量的回歸分析Table3 The regression analysis between main chemical components and neutral aroma components in flue-cured tobacco

鉀含量?jī)H與類(lèi)胡蘿卜類(lèi)和類(lèi)西柏烷類(lèi)呈極顯著正相關(guān)，且呈顯著或極顯著二次曲線(xiàn)相關(guān)關(guān)系。在鉀0.66%～1.94%范圍內(nèi)，隨著鉀含量增加，類(lèi)胡蘿卜類(lèi)和類(lèi)西柏烷類(lèi)含量有升高的趨勢(shì)，由于類(lèi)胡蘿卜類(lèi)和類(lèi)西柏烷類(lèi)是香氣物質(zhì)中含量最高的，因此，提高鉀含量有利于提高煙葉的香氣質(zhì)量。

4 結(jié) 論

還原糖和煙堿與各類(lèi)香氣物質(zhì)總量相關(guān)性與模擬尋優(yōu)方程不顯著；總氮與苯丙氨酸類(lèi)、棕色化產(chǎn)物類(lèi)、新植二烯含量及香氣物質(zhì)總量呈顯著或極顯著正相關(guān)，與苯丙氨酸類(lèi)和棕色化產(chǎn)物呈顯著二次曲線(xiàn)相關(guān)關(guān)系；蛋白質(zhì)與除類(lèi)西柏烷類(lèi)以外的香氣物質(zhì)及總量呈顯著或極顯著正相關(guān)，與各類(lèi)香氣含量及總量呈顯著或極顯著二次曲線(xiàn)關(guān)系；鉀與類(lèi)胡蘿卜類(lèi)和類(lèi)西柏烷類(lèi)呈極顯著正相關(guān)，且呈顯著或極顯著二次曲線(xiàn)相關(guān)關(guān)系；在總氮1.06%～1.99%、蛋白質(zhì)3.45%～10.18%和鉀0.66%～1.94%范圍內(nèi)，相對(duì)提高其含量，有利于烤煙香氣物質(zhì)含量的提高。

[1]Lloyd R A, Miller C W, Roberts D L.Flue-cured tobacco flavor: I.Essence and essential oil components[J].Tob Sci, 1976, 20: 43-51.

[2]Sakari T.Analysis of the headspace volatiles of tobacco using an ether trap[J].Agric Biol Chem, 1984, 48:2719-2724.

[3]史宏志，韓錦峰，劉國(guó)順，等.烤煙碳氮代謝與煙葉香吃味關(guān)系的研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，1998，4（2）：56-62.

[4]于建軍，任曉紅，夏林，等.“金攀西”優(yōu)質(zhì)煙開(kāi)發(fā)區(qū)烤煙中性致香物質(zhì)分析[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2005,26（4）：11-13.

[5]周冀衡，王勇，邵巖，等.產(chǎn)煙國(guó)部分煙區(qū)烤煙質(zhì)體色素及主要揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量的比較[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2005，31（2）：128-132.

[6]趙銘欽，李曉強(qiáng)，韓靜，等.不同基因型烤煙中性致香物質(zhì)含量的研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2008，14（3）：46-50.

[7]王瑞新，馬常力，韓錦峰，等.烤煙不同品種香氣物質(zhì)成分的定量分析[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1991，25（2）：151-154.

[8]汪耀富，高華軍，劉國(guó)順，等.不同基因型烤煙葉片致香物質(zhì)含量的對(duì)比[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2005，21（5）：117-120.

[9]趙銘欽，陳紅華，劉國(guó)順，等.增施不同有機(jī)物質(zhì)對(duì)烤煙煙葉香氣質(zhì)量的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2007，22（5）：51-55.

[10]劉國(guó)順，葉協(xié)鋒，王彥亭，等.不同鉀肥施用量對(duì)煙葉香氣成分含量的影響[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2004，25（4）：1-4.

[11]武雪萍，鐘秀明，秦艷青，等.芝麻餅肥與化肥不同比例配施對(duì)煙葉香氣質(zhì)量的影響[J].作物學(xué)報(bào)，2006，32（10）：1554-1559.

[12]于建軍，楊永鋒，李琳，等.不同溫濕度發(fā)酵條件對(duì)曬黃煙中性致香物質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2008，24（12）：279-282.

[13]高玉珍，王衛(wèi)峰，張駿，等.密集烘烤不同變黃溫濕條件對(duì)煙葉中性致香物質(zhì)的影響[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，23（2）：215-219.

[14]趙銘欽，于建春，程玉淵，等.烤煙煙葉成熟度與香氣質(zhì)量的關(guān)系[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，10（3）：10-14.

[15]趙銘欽，蘇長(zhǎng)濤，姬小明，等.不同成熟度對(duì)烤后煙葉物理性狀、化學(xué)成分和中性香氣成分的影響[J].華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2008，23（3）：146-150.

[16]秦衛(wèi)普，趙銘欽，瞿永生，等.牡丹江生態(tài)條件下不同基因型烤煙品種香氣物質(zhì)含量比較[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2010，31（5）：29-33.

[17]史宏志，劉國(guó)順.煙葉香味學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1998.

[18]韓錦峰，汪耀富，楊素勤.干旱脅迫對(duì)烤煙化學(xué)成分和香氣物質(zhì)含量的影響[J].中國(guó)煙草，1994（1）：35-38.

[19]史宏志，張建勛.煙草生物堿[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2004：7-9.

[20]史宏志，邸慧慧，趙曉丹，等.豫中烤煙煙堿和總氮含量與中性香氣成分含量的關(guān)系[J].作物學(xué)報(bào)，2009，35（7）：1299-1305.

[21]邵惠芳，許自成，劉麗，等.烤煙總氮和蛋白質(zhì)含量與主要揮發(fā)性香氣物質(zhì)的關(guān)系[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008，36（12）：69-76.