李 勇，逄 濤，師君麗，沐 雪，孔光輝

（云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，云南 玉溪 653100）

煙葉化學(xué)成分是煙葉質(zhì)量和香型風(fēng)格特征的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[1-3]。不同產(chǎn)地、生態(tài)環(huán)境下生產(chǎn)的烤煙質(zhì)量相差較大。人們普遍認(rèn)為津巴布韋、美國(guó)、巴西等國(guó)生產(chǎn)的烤煙品質(zhì)比國(guó)內(nèi)的高[4-6]。品質(zhì)優(yōu)良的烤煙產(chǎn)品往往具有較好的化學(xué)協(xié)調(diào)性，而不僅僅是個(gè)別化學(xué)指標(biāo)含量的高低。因此，全面分析國(guó)內(nèi)外不同產(chǎn)地烤煙之間的化學(xué)成分差異，有利于更加科學(xué)地理解國(guó)內(nèi)外不同產(chǎn)地烤煙之間的品質(zhì)差異。

近年來，對(duì)國(guó)內(nèi)外不同產(chǎn)地之間烤煙化學(xué)成分差異已經(jīng)開展了大量的研究[3,7-10]，但主要是針對(duì)特定產(chǎn)區(qū)或特定化學(xué)成分，很難將這些結(jié)果結(jié)合起來，對(duì)國(guó)內(nèi)外不同產(chǎn)區(qū)的所有化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行整體了解?；诖耍狙芯恳試?guó)內(nèi)煙葉生產(chǎn)實(shí)際為基礎(chǔ)，以巴西、津巴布韋、美國(guó)等優(yōu)質(zhì)烤煙為目標(biāo)，全面對(duì)比國(guó)內(nèi)外不同產(chǎn)地的煙葉化學(xué)指標(biāo)的差異，為提高國(guó)內(nèi)煙葉質(zhì)量提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

烤煙樣品來自云南85個(gè)、貴州82個(gè)、湖南64個(gè)、津巴布韋27個(gè)、贊比亞6個(gè)、美國(guó)12個(gè)、巴西18個(gè)。所選烤煙樣品均為中部葉。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

煙葉主要化學(xué)成分按煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)：YC/T 159—2002（總糖、還原糖）、YC/T 161—2002（總氮）、YC/T160—2002（總植物堿）、YC/T162—2002（氯）、YC/T 216—2007（淀粉）、GB/T 10467—1989（揮發(fā)酸）、YC/T 35—1996（揮發(fā)堿）、YC/T274—2008（鉀、鈣、鎂）、GB/T 8313—2008（多酚總量）、YC/T 176—2003（石油醚提取物）、YC/T382—2010（色素）、YC/T202—2006（多酚分量）、YC/T288—2009（有機(jī)酸），揮發(fā)性香氣成分（包括類胡蘿卜素降解產(chǎn)物、非酶棕色反應(yīng)產(chǎn)物、苯丙氨酸降解產(chǎn)物、西柏烷降解產(chǎn)物等）采用氣相色譜分析[11]。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

所涉及的不同產(chǎn)地烤煙的多元統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析采用SIMCA-P DEMO進(jìn)行。t-檢驗(yàn)、方差分析等單變量分析采用SPSS 18進(jìn)行。

2 結(jié) 果

2.1 國(guó)內(nèi)主要產(chǎn)區(qū)烤煙化學(xué)成分差異

對(duì)國(guó)內(nèi)主要產(chǎn)區(qū)烤煙進(jìn)行了偏最小二乘判別分析建模（PLS-DA），結(jié)果見圖1?？梢钥闯?，不同產(chǎn)區(qū)烤煙樣品分布于 PLS-DA得分圖的不同區(qū)域，說明不同產(chǎn)地烤煙之間的化學(xué)成分存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。對(duì)本實(shí)驗(yàn)所測(cè)定的常規(guī)和香氣化學(xué)成分進(jìn)行方差分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有 56個(gè)化學(xué)成分的含量在不同產(chǎn)區(qū)之間存在顯著差異（P＜ 0.05）。其中湖南產(chǎn)區(qū)含量較高的化學(xué)成分有β-大馬酮、β-二氫大馬酮、氧化異佛爾酮等 29種；貴州產(chǎn)區(qū)含量較高的有蘋果酸、苯甲醛等4種；云南產(chǎn)區(qū)含量較高的有總糖、還原糖、綠原酸等23種。芳樟醇、3,4-二甲基-2,5-二氫呋喃、淀粉、5-甲基糠醇、2,3-二氫苯并呋喃、亞油酸、2,3-戊二酮、面包酮等化學(xué)指標(biāo)在不同產(chǎn)區(qū)之間不存在顯著性差異。不同產(chǎn)區(qū)間化學(xué)成分的具體差異見表1。

2.2 國(guó)外不同產(chǎn)區(qū)烤煙化學(xué)成分差異

對(duì)所獲得的國(guó)外烤煙樣品的常規(guī)和香氣化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行多變量PLS-DA和單變量方差分析，結(jié)果顯示，津巴布韋和贊比亞烤煙在PLS-DA得分圖上重疊分布，說明兩者的化學(xué)組成比較類似，而美國(guó)、巴西、津巴布韋烤煙分布于得分圖的不同區(qū)域，說明這些產(chǎn)地烤煙的化學(xué)組成具有較大的化學(xué)差異（圖2）。因此，將津巴布韋和贊比亞列為一類，將美國(guó)、巴西分布列為另外兩類進(jìn)行方差分析。結(jié)果見表1。可以看出，有56個(gè)差異性化合物。其中，巴西產(chǎn)烤煙中含量較高的化學(xué)成分有總糖、總植物堿、苯甲醇、芳樟醇、新植二烯等 20種化合物。津巴布韋和贊比亞含量較高的有寸拜醇、多酚、檸檬酸等 23種化合物。美國(guó)含量較高的化合物有氧化異佛爾酮、氯、金合歡基丙酮A等13種化合物。而揮發(fā)酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸、2,3-二氫苯并呋喃、2-乙酰吡啶、茄酮、兩糖差、己醛、亞油酸、5-甲基糠醇、丁二酸、草酸、2-乙?；量?、3-甲基-2-丁烯醛、二氫獼猴桃內(nèi)酯、蛋白質(zhì)、5,6-環(huán)氧-β-紫羅蘭酮等化合物在國(guó)外烤煙不同產(chǎn)地間的含量分布沒有顯著性差異。

圖1 國(guó)內(nèi)不同產(chǎn)區(qū)烤煙樣品的PLS-DA得分Fig.1 PLS-DA score of tobacco samples from different planting zones in China.

圖2 國(guó)外不同產(chǎn)地烤煙樣品的PLS-DA得分Fig.2 PLS-DA score of tobacco samples from different planting zones overseas.

表1 不同產(chǎn)區(qū)烤煙樣品化合物差異Table 1 Difference in chemical components of leaf samples from different planting zones

2.3 國(guó)內(nèi)外烤煙化學(xué)成分差異

對(duì)國(guó)內(nèi)外烤煙樣品進(jìn)行常規(guī)化學(xué)組分和香氣組分的檢測(cè)和統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外烤煙分布于PLS-DA得分圖的不同區(qū)域，說明國(guó)內(nèi)外烤煙的化學(xué)組成之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（圖3）。

圖3 國(guó)內(nèi)外不同產(chǎn)地烤煙樣品的PLS-DA得分Fig.3 PLS-DA score of tobacco samples from China and overseas.

對(duì)這些組分進(jìn)行國(guó)內(nèi)外烤煙之間的t檢驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在常規(guī)化學(xué)指標(biāo)中，國(guó)內(nèi)烤煙的總氮、多酚、氯、鉀、揮發(fā)酸、揮發(fā)堿、總植物堿、石油醚提取物、兩糖差等指標(biāo)值顯著低于國(guó)外烤煙，而蛋白質(zhì)、總糖、還原糖、糖堿比、氮堿比則顯著高于國(guó)外烤煙。在類胡蘿卜素和有機(jī)酸等指標(biāo)中，國(guó)內(nèi)烤煙的檸檬酸、丁二酸、十四酸等指標(biāo)顯著低于國(guó)外烤煙，而棕櫚酸、蘋果酸、β-胡蘿卜素、葉黃素等指標(biāo)則顯著高于國(guó)外烤煙。在香氣組分中，國(guó)內(nèi)烤煙的茄那士酮、3-羥基茄那士酮、苯乙醇、巨豆三烯酮、苯甲醇、茄酮、香葉基丙酮、糠醇、β-二氫大馬酮、芳樟醇等指標(biāo)值均顯著低于國(guó)外烤煙，只有新植二烯值顯著高于國(guó)外烤煙?；衔锞唧w含量差異見表2。

表2 國(guó)內(nèi)外烤煙化合物差異Table 2 Difference of chemical components for samples from China and overseas

3 討 論

從國(guó)內(nèi)不同產(chǎn)地烤煙的差異化合物的分布情況可知，湖南、云南兩地烤煙的化學(xué)差異較為明顯，貴州烤煙化學(xué)成分含量分布處于湖南、云南兩地之間。由于湖南、貴州、云南三地烤煙大致可以分為濃香型、中間香型和清香型，三地烤煙之間的化學(xué)差異也一定程度上體現(xiàn)了不同香型烤煙的化學(xué)差異。從海拔分布看，湖南、貴州、云南三地海拔依次升高，三地之間烤煙化學(xué)組成的差異可能來自于海拔改變引起的光照、平均氣溫、晝夜溫差等環(huán)境因素的變化。從國(guó)外不同產(chǎn)地差異化合物的分布情況可知，津巴布韋和巴西之間的烤煙化學(xué)成分含量差異較為明顯，美國(guó)烤煙化學(xué)成分含量分布處于津巴布韋和巴西之間。從國(guó)內(nèi)外烤煙的化學(xué)差異來看，由于巨豆三烯酮等香氣成分來自葉黃素的色素類化合物的降解，國(guó)內(nèi)烤煙的色素含量顯著高于國(guó)外烤煙，而巨豆三烯酮等化合物顯著低于國(guó)外烤煙，可能與國(guó)內(nèi)烤煙色素類化合物降解不充分有關(guān)。

4 結(jié) 論

通過對(duì)國(guó)內(nèi)外烤煙化學(xué)成分進(jìn)行全面分析和比較，明確了國(guó)內(nèi)不同產(chǎn)區(qū)烤煙、國(guó)內(nèi)外烤煙的化學(xué)成分差異，探討了國(guó)內(nèi)不同產(chǎn)地烤煙之間化學(xué)差異的可能原因，以及國(guó)內(nèi)烤煙色素含量偏高，而巨豆三烯酮等香氣含量偏低的原因，為提高國(guó)內(nèi)烤煙品質(zhì)、指導(dǎo)工業(yè)企業(yè)進(jìn)行烤煙原料配方選擇等方面提供了化學(xué)參考。

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