李佳穎，馬君紅，李志鵬，于曉娜，張 博，王娓娓，周漢紅，李 艷，葉協(xié)鋒，王英元

(1.河南省煙草公司三門峽市公司，河南 三門峽 472000; 2.河南省煙草公司洛陽市公司，河南 洛陽 471000;3.河南農(nóng)業(yè)大學 煙草學院/國家煙草栽培生理生化研究基地，河南 鄭州 450002； 4.湖北中煙工業(yè)有限責任公司 武漢卷煙廠，湖北 武漢 430050； 5.國家煙草質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，河南 鄭州 450000)

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烤煙茄酮含量與化學成分和感官質(zhì)量的關(guān)系

李佳穎1，馬君紅2，李志鵬3，于曉娜3，張 博1，王娓娓1，周漢紅4，李 艷4，葉協(xié)鋒3，王英元5*

(1.河南省煙草公司三門峽市公司，河南 三門峽 472000; 2.河南省煙草公司洛陽市公司，河南 洛陽 471000;3.河南農(nóng)業(yè)大學 煙草學院/國家煙草栽培生理生化研究基地，河南 鄭州 450002； 4.湖北中煙工業(yè)有限責任公司 武漢卷煙廠，湖北 武漢 430050； 5.國家煙草質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心，河南 鄭州 450000)

運用方差分析、灰色關(guān)聯(lián)度分析和回歸分析等方法，分析了河南省8個煙區(qū)124份煙葉樣品茄酮含量與化學成分及感官質(zhì)量的關(guān)系，旨在為烤煙原料體系的構(gòu)建和卷煙配方研制提供參考依據(jù)。結(jié)果表明：煙葉茄酮含量分布在42.58～70.88 μg/g，平均值為53.09 μg/g，變異系數(shù)為34.51%；以茄酮含量進行聚類分析將樣品分為高、中、低茄酮3個類群，不同茄酮類群間總糖、還原糖、石油醚提取物和淀粉含量差異顯著，總氮和氯含量差異不顯著，其中總糖、還原糖和石油醚提取物含量表現(xiàn)為中茄酮類群>高茄酮類群>低茄酮類群，淀粉含量表現(xiàn)為高茄酮類群>中茄酮類群>低茄酮類群；感官質(zhì)量指標中，透發(fā)性、香氣質(zhì)、甜度與茄酮含量關(guān)聯(lián)度較高，余味與茄酮含量關(guān)聯(lián)度最??；風格特征、香氣特性、煙氣特性總分及感官質(zhì)量總分(y)與茄酮含量(x)均存在顯著的回歸關(guān)系，回歸方程依次為y=-0.000 3x2+0.440x-3.066、y=0.121x+17.771、y=0.024x+4.760及y=-0.020x2+2.495x-17.903，口感特性總分與茄酮含量的回歸方程未達到顯著水平。

烤煙； 茄酮； 化學成分； 感官質(zhì)量

致香物質(zhì)是煙葉化學成分的重要組成部分，其含量及比例是煙葉香氣質(zhì)量和卷煙產(chǎn)品風格的主要影響因子[1-3]。茄酮是中性致香物質(zhì)成分類西柏烷類的主要降解產(chǎn)物[3]，其在改善煙草香吃味和醇和煙氣方面大有益處。茄酮及其降解產(chǎn)物均可賦予煙氣類似胡蘿卜的香味、甘草香和茶芳香，在提高卷煙香氣質(zhì)、香氣量等方面發(fā)揮著十分重要的作用[4]。近年來，國內(nèi)外學者就烤煙基因型[5-7]、生態(tài)環(huán)境和生態(tài)區(qū)域[8-11]、栽培因素[12-14]對烤煙中性致香物質(zhì)及茄酮含量的影響進行了大量的研究報道，但有關(guān)烤煙茄酮含量與化學成分及感官質(zhì)量指標間的定量關(guān)系研究則鮮有報道。鑒于此，通過方差分析、灰色關(guān)聯(lián)度分析和回歸分析的方法研究了烤煙茄酮含量與化學成分和感官質(zhì)量指標的關(guān)系，旨在為烤煙原料體系的構(gòu)建和卷煙配方研制提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

2014年，在河南省許昌、平頂山、洛陽、南陽、三門峽、漯河、駐馬店和濟源等8個煙區(qū)的81個監(jiān)測點，采集有代表性的煙葉樣品124份(煙株自上而下8～12葉位)，每份煙葉樣品5.0 kg，并用牛皮紙包好。樣品于42 ℃烘干至恒質(zhì)量，去主脈粉碎，過孔徑0.250 mm的篩，混勻，備用。

1.2 測定項目和方法

1.2.1 茄酮含量 樣品前處理：葉片粉末狀樣品→水蒸氣蒸餾→二氯甲烷萃取(10 g煙葉粉末+1 g檸檬酸+350 mL蒸餾水+0.5 mL內(nèi)標于500 mL圓底燒瓶中，再加60 mL二氯甲烷于另一支250 mL圓底燒瓶中，60 ℃水浴加熱250 mL圓底燒瓶，用同時蒸餾萃取儀蒸餾萃取)→無水硫酸鈉干燥有機相→60 ℃水浴濃縮至1 mL左右即得煙葉的精油。經(jīng)前處理制備得到的分析樣品，由GC/MS鑒定結(jié)果和NIST庫檢索定性。

測定方法及儀器條件：茄酮含量由國家煙草栽培生理生化研究基地采用內(nèi)標法測定，內(nèi)標為硝基苯，所用儀器為HP5890-5972氣質(zhì)聯(lián)用儀。GC/MS分析條件為：色譜柱HP-5(60 m×0.25 mm×0.25 μm)；載氣He，流速0.8 mL/min；進樣口溫度250 ℃；傳輸線溫度280 ℃；離子源溫度177 ℃；升溫程序為50 ℃保持2 min，以2 ℃/min的速度升至120 ℃，保持5 min后再以2 ℃/min的速度升至240 ℃，保持30 min；分流比1∶15，進樣量2 μL；電離能70 eV；質(zhì)量數(shù)范圍50～500 amu；MS譜庫NIST02；采用內(nèi)標法定量。

1.2.2 常規(guī)化學成分 煙葉常規(guī)化學成分測定指標包括總糖、還原糖、煙堿、總氮、鉀、氯、淀粉和石油醚提取物。其中，還原糖含量測定采用3，5-二硝基水楊酸比色法[15]；總糖含量采用乙醇提取，蒽酮顯色法測定[16]；煙堿含量測定采用脫色法[15]；總氮含量測定采用過氧化氫-硫酸消化法[15]；鉀含量測定采用火焰光度法[15]；氯含量測定采用莫爾法[15]；淀粉含量測定采用蒽酮比色法[15]；石油醚提取物含量測定參照YC/T 176—2003[17]。

1.2.3 煙葉感官質(zhì)量 煙葉感官質(zhì)量測定指標共計10項，分別為風格特征(2個)：勁頭和濃度；香氣特性(4個)：香氣質(zhì)、香氣量、透發(fā)性和雜氣；口感特性(3個)：刺激性、甜度和余味；煙氣特性(1個)：柔細度。采用切絲機將煙葉切成0.8 mm寬的煙絲，在溫度22 ℃、相對濕度60%的恒溫恒濕箱中平衡水分48 h，然后卷制成單料煙，以YC/T 138—1998《煙草及煙草制品感官評價方法》為基礎，由專職評吸人員進行評吸。按單料煙9分制評分方法對單一指標評分，然后分別合計風格特征、香氣特性、口感特性、煙氣特性和感官質(zhì)量總分。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗數(shù)據(jù)處理采用SPSS 19.0和DPS 7.05統(tǒng)計分析軟件進行。

2 結(jié)果與分析

2.1 烤煙茄酮含量、化學成分和感官質(zhì)量的描述性統(tǒng)計分析

8個煙區(qū)的81個監(jiān)測點124份煙葉樣品茄酮含量、化學成分含量和感官質(zhì)量得分的描述性統(tǒng)計分析結(jié)果見表1。由表1可知，烤煙茄酮含量的變幅為42.58～70.88 μg/g，平均值為53.09 μg/g，樣品間變異系數(shù)較大，為34.51%?；瘜W成分中氯、鉀和淀粉含量的變異系數(shù)較大(均大于20%)，以氯含量的變異系數(shù)最大，為57.01%，較不穩(wěn)定，其次為鉀和淀粉的含量，其變異系數(shù)分別為26.81%和24.93%；其他5項化學成分含量的變異系數(shù)均小于20%，其中以總氮含量的變異系數(shù)最小(8.09%)。感官質(zhì)量各指標在樣品間的變異較為穩(wěn)定，其中勁頭得分的變幅為3.95～6.45分，變異系數(shù)最大，為12.28%，余味得分及口感特性總分變異系數(shù)較小，分別為2.89%和2.78%。

表1 烤煙茄酮含量、化學成分和感官質(zhì)量的描述性統(tǒng)計分析

烤煙茄酮含量、化學成分含量和感官質(zhì)量指標中香氣質(zhì)得分的偏度系數(shù)大于0，為正向偏態(tài)峰；其他各項指標的偏度系數(shù)均小于0，為負向偏態(tài)峰?？緹熯€原糖、總氮含量，刺激性、甜度、余味、柔細度得分(煙氣特性總分)和感官質(zhì)量總分的峰度系數(shù)大于0，為尖峭峰，數(shù)據(jù)大多集中在平均值附近；烤煙茄酮、總糖、濃度等其他各項指標的峰度系數(shù)均小于0，為平闊峰，數(shù)據(jù)比較分散。

2.2 烤煙茄酮含量與化學成分各指標含量的關(guān)系分析

2.2.1 烤煙茄酮含量的聚類分析 為了研究烤煙茄酮含量與化學成分的關(guān)系，采用歐式距離法對河南124份煙葉樣品的茄酮含量進行系統(tǒng)聚類分析，可將其劃分為低、中、高3個類群(表2)。低茄酮類群組包含16個樣本，占總樣本數(shù)的12.90%，其煙葉茄酮含量平均值為44.05 μg/g；中茄酮類群組包含70個樣本，占樣本總數(shù)的56.45%，其煙葉茄酮平均含量為55.15 μg/g；高茄酮類群組包含38個樣本，占樣總數(shù)的30.65%，該類煙葉茄酮含量平均值為65.11 μg/g。中、低、高茄酮類群組的變異系數(shù)依次遞增，且均小于20.00%，分別為12.38%、16.90%、17.48%。

表2 不同類群烤煙茄酮含量的變異分析

2.2.2 不同茄酮類群間煙葉樣品的化學成分含量分析 以低、中、高茄酮類群為基礎，分別計算各類群煙葉化學成分8項指標含量的平均值，并在3個茄酮類群下，采用Duncan’s新復極差法對其相對應的化學成分指標含量進行多重比較，結(jié)果如表3所示。

由表3、表4可以看出，不同茄酮含量類群間煙葉樣品的總糖、還原糖含量平均值均表現(xiàn)為中茄酮類群>高茄酮類群>低茄酮類群，且差異顯著。中、高、低茄酮類群總糖含量平均值分別為28.64%、26.33%、24.37%，其變異系數(shù)分別為20.41%、18.71%、21.19%；還原糖含量平均值分別為23.58%、21.17%、19.04%，變異系數(shù)分別為15.82%、18.35%、21.41%。其中總糖含量變異系數(shù)以高茄酮類群最小，還原糖含量變異系數(shù)以中茄酮類群最小，且均小于20%。低茄酮類群總糖、還原糖含量變異系數(shù)均最大，且大于20%。

低、中、高茄酮類群煙葉樣品的煙堿含量平均值分別為2.69%、2.27%、2.16%，且低茄酮類群顯著高于中、高茄酮類群；其變異系數(shù)分別為28.58%、25.54%、20.97%，均大于20%。中、低、高茄酮類群煙葉樣品的總氮含量平均值分別為2.06%、2.00%、1.99%，變異系數(shù)分別為8.24%、10.61%、13.56%，均小于20%，且以中茄酮類群變異較穩(wěn)定；多重比較結(jié)果表明：以茄酮含量劃分的3個類群間煙葉樣品總氮含量差異均不顯著。

高、中、低茄酮類群煙葉樣品的鉀含量平均值分別為2.07%、1.68%、1.39%，且高茄酮類群顯著高于中、低茄酮類群；其變異系數(shù)分別為22.25%、26.98%、31.55%。中、高、低茄酮類群煙葉樣品的氯含量平均值分別為0.40%、0.34%、0.29%，變異系數(shù)分別為58.57%、47.52%、46.82%。3個類群煙葉樣品的鉀、氯含量變異系數(shù)均較大，其中鉀、氯含量變異系數(shù)分別以低茄酮類群和中茄酮類群最大。

高、中、低茄酮類群煙葉樣品的淀粉含量平均值分別為5.96%、5.19%、4.42%，三者差異顯著；其變異系數(shù)分別為25.11%、26.51%、16.43%，其中以低茄酮類群的變異系數(shù)最小，小于20%。中、高、低茄酮類群石油醚提取物含量平均值分別為7.63%、6.85%、5.37%，三者差異顯著；其變異系數(shù)分別為15.04%、14.99%、15.86%，均較小，說明各個類群樣品間石油醚提取物含量表現(xiàn)穩(wěn)定。

表3 不同茄酮含量類群間煙葉樣品的化學成分含量 %

注：同列不同小寫字母表示3個類群間差異達到5%的顯著水平。

表4 不同茄酮含量類群間煙葉樣品化學成分含量的變異系數(shù) %

2.3 烤煙茄酮含量與感官質(zhì)量的關(guān)系分析

2.3.1 灰色關(guān)聯(lián)度分析 將茄酮含量與感官評吸質(zhì)量的各項指標均值化處理后，進行灰色關(guān)聯(lián)度分析。

參考數(shù)列:X0=[x0(k),k=1,2,3,…,n]=[x0(1)]；比較數(shù)列:Xi=[xi(k),k=1,2,3,…,i]=[xi(1),xi(2),…,xi(11)]。式中i=1(濃度)、2(勁頭)、3(香氣質(zhì))、4(香氣量)、5(透發(fā)性)、6(雜氣)、7(刺激性)、8(甜度)、9(余味)、10(柔細度)和11(總分)。

則，比較數(shù)列Xi對參考數(shù)列X0的關(guān)聯(lián)系數(shù)為：

εi(k)=

其中ρ為分辨系數(shù),取0.5。

通過茄酮含量與煙葉感官評吸質(zhì)量各項指標的灰色關(guān)聯(lián)度分析，可將茄酮與煙葉評吸指標的關(guān)聯(lián)程度按大小順序進行排列。由表5可知，茄酮含量與煙葉評吸指標的灰色關(guān)聯(lián)度以透發(fā)性最大，香氣質(zhì)次之，余味最小，三者灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)分別為0.713、0.670、0.588。關(guān)聯(lián)度順序依次為: 透發(fā)性>香氣質(zhì)>甜度>感官質(zhì)量總分>柔細度>香氣量>勁頭>濃度>刺激性>雜氣>余味。

表5 烤煙茄酮含量與感官質(zhì)量指標的灰色關(guān)聯(lián)度分析

2.3.2 回歸分析 分別以茄酮含量為自變量x，各項感官質(zhì)量綜合指標總分為因變量y，建立最優(yōu)回歸方程。根據(jù)表6可知，烤煙茄酮含量與感官質(zhì)量存在著明顯的回歸關(guān)系。經(jīng)F測驗，茄酮含量與口感特性總分的回歸方程未達到5%的顯著水平，與風格特征總分的回歸方程達到了5%的顯著水平，與香氣特性總分、煙氣特性總分、感官質(zhì)量總分的回歸方程均達到1%的極顯著水平。

表6 烤煙茄酮含量與感官質(zhì)量綜合指標的回歸分析

注： *、**分別表示回歸方程顯著、極顯著。

3 結(jié)論與討論

對河南省8個煙區(qū)124份烤煙樣本進行研究發(fā)現(xiàn)，煙葉茄酮含量平均值為53.09 μg/g，變幅為42.58～70.88 μg/g，與津巴布韋烤煙茄酮含量(56.87～76.83 μg/g)[18]的符合程度為60.45%，總體變異系數(shù)(34.51%)較大，離散性較大。生態(tài)環(huán)境是影響煙葉中致香物質(zhì)種類、組成和含量等的主導性因素，Severson等[19]研究表明：增加光強、紫外線等可提高煙葉分泌產(chǎn)生西柏三烯二醇等葉面致香前體物的含量。津巴布韋的烤煙茄酮含量高于河南煙區(qū)，可能是亞熱帶高原氣候較強光照和強紫外線輻射綜合作用的結(jié)果。

許自成等[20]、邵惠芳等[21]分別以氯、還原糖含量對烤煙樣品進行分組，研究了氯、還原糖含量與烤煙中性致香物質(zhì)的關(guān)系。本研究采用類似的方法，以茄酮含量對烤煙進行分組后，研究了其與化學成分8項指標含量的關(guān)系，結(jié)果表明：總糖、還原糖、石油醚提取物、氯含量表現(xiàn)為中茄酮類群>高茄酮類群>低茄酮類群；淀粉、鉀含量表現(xiàn)為：高茄酮類群>中茄酮類群>低茄酮類群；煙堿含量表現(xiàn)為：低茄酮類群>中茄酮類群>高茄酮類群；總氮含量表現(xiàn)為：中茄酮類群>低茄酮類群>高茄酮類群。多重比較顯示：3個茄酮含量類群間煙葉的總糖、還原糖、石油醚提取物、淀粉含量差異顯著，總氮、氯含量差異不顯著；低茄酮類群煙堿含量顯著高于中、高茄酮類群；高茄酮類群鉀含量顯著高于中、低類群。

劉國順等[22]研究表明：煙葉中類西柏烷類致香物質(zhì)含量與土壤施鉀量、烤后煙葉鉀含量均呈正相關(guān)關(guān)系，這與本研究結(jié)果一致。胡小曼等[23]采用相關(guān)分析方法研究了麗江烤煙致香物質(zhì)與化學成分的關(guān)系，結(jié)果表明，酮類致香物質(zhì)與煙堿含量呈顯著正相關(guān)，與總糖、還原糖含量呈負相關(guān)。其中，煙堿研究結(jié)果與本研究結(jié)果相反，且總糖、還原糖含量關(guān)系與本研究結(jié)果存在差異。這可能與取樣點生態(tài)條件的差異性有關(guān)。

灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果顯示，茄酮含量與感官質(zhì)量指標中透發(fā)性和香氣質(zhì)的關(guān)聯(lián)度較大，與余味的關(guān)聯(lián)度最小。前人研究[24]表明，在卷煙制品中添加茄酮對掩蓋雜氣、突出煙氣細膩感及甜潤感、適度降低刺激性效果較好。茄酮作為關(guān)鍵的致香成分，在卷煙中增香提調(diào)、醇和煙氣等方面作用明顯。于建軍等[25]研究表明：類西柏烷類降解產(chǎn)物茄酮和類胡蘿卜素類的降解產(chǎn)物香葉基丙酮對香氣質(zhì)有較大的正面影響。因此，在煙葉生產(chǎn)中，針對茄酮含量進行研究和適當調(diào)控，將有助于提高煙葉燃吸時的香氣質(zhì)、香氣顯露程度和擴散力，減少香氣的沉悶感。

烤煙茄酮含量與感官質(zhì)量綜合指標的回歸分析表明：煙葉香氣特性、煙氣特性總分均與烤煙茄酮含量呈正相關(guān)，回歸方程分別為：y=0.121x+17.771、y=0.024x+4.760，即隨煙葉茄酮含量的提高，烤煙香氣特性和煙氣特性總分呈增加趨勢。當煙葉的茄酮含量分別達到59.74、51.71 μg/g時，香氣特性和煙氣特性總分將分別達到25分和6分，基本穩(wěn)定在較高水平。煙葉風格特征總分、感官質(zhì)量總分與烤煙茄酮含量的回歸方程分別為y=-0.000 3x2+0.440x-3.066、y=-0.020x2+2.495x-17.903，表明煙葉風格特征、感官質(zhì)量總分隨著煙葉茄酮含量的提高呈先增加后降低的趨勢。通過回歸方程運算所得，當煙葉茄酮含量分別為54.47～68.60 μg/g、46.71～60.25 μg/g時，風格特征與感官質(zhì)量總分基本穩(wěn)定在較高水平內(nèi)，分別為12～13分、55～60分。

基因型決定了烤煙香氣的遺傳基礎[26]，生態(tài)因素決定煙葉的香氣類型和風格。以往關(guān)于烤煙茄酮含量的研究多偏重于茄酮本身及其與環(huán)境因子中某一方面的關(guān)系。本試驗研究了烤煙茄酮含量與化學成分、感官質(zhì)量的關(guān)系，有關(guān)濃香型煙區(qū)茄酮含量與生態(tài)因子、土壤理化性狀綜合作用的關(guān)系，茄酮形成機制及其物質(zhì)代謝產(chǎn)物對感官質(zhì)量的綜合影響，將是下一步工作研究的重點。

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Relationship between Solanone Content and Chemical Constituent,Sensory Quality of Flue-cured Tobacco

LI Jiaying1,MA Junhong2,LI Zhipeng3,YU Xiaona3,ZHANG Bo1,WANG Weiwei1,ZHOU Hanhong4,LI Yan4,YE Xiefeng3,WANG Yingyuan5*

(1.Sanmenxia City Branch of Henan Province Tobacco Corporation,Sanmenxia 472000,China; 2.Luoyang City Branch of Henan Province Tobacco Corporation,Luoyang 471000,China; 3.Tobacco College of Henan Agricultural University/National Tobacco Cultivation and Physiology and Biochemistry Research Centre,Zhengzhou 450002,China;4.Wuhan Cigarette of Hubei Tobacco Limited Liability Company,Wuhan 430050,China; 5.China National Tobacco Quality Supervision & Test Center,Zhengzhou 450000,China)

The relationship between solanone content in flue-cured tobacco leaf and chemical constituent as well as sensory quality was studied with 124 samples of flue-cured tobacco leaf collected from 8 tobacco areas in Henan province using variance analysis,gray correlation analysis and regression analysis methods,so as to provide reference for construction of raw material system of flue-cured tobacco and cigarette formulation.The results indicated that the averaged content of solanone was 53.09 μg/g,with the range of 42.58—70.88 μg/g,the coefficient of variation was 34.51%.Through cluster analysis on solanone content,the samples was divided into three groups,which were low,middle,high solanone content group.There was significant differences for total sugar,reduced sugar,petroleum ether extract and starch contents,but there were no significant differences for total nitrogen and chlorine contents among the three solanone content groups.Total sugar,reduced sugar,petroleum ether extract mainly presented as the middle solanone content group>the high solanone content group>the low solanone content group.The starch content presented as the high solanone content group>the middle solanone content group>the low solanone content group.The diffusiveness,aroma quality and sweetness of sensory evaluation index were closely related to solanone content,and there was a smallest correlation degree between solanone content and aftertaste.There were significant regression relationships between solanone content (x) and stylistic features score(y),aroma characteristics score(y),smoke characteristics score(y) as well as sensory evaluation total score(y).The corresponding regression equations werey=-0.000 3x2+0.440x-3.066,y=0.121x+17.771,y=0.024x+4.760 andy=-0.020x2+2.495x-17.903,respectively.The regression relationship between solanone content and taste characteristic score was not significant.

flue-cured tobacco; solanone; chemical constituent; sensory quality

2016-07-15

國家煙草專賣局重點科技攻關(guān)項目(110201101001)

李佳穎(1987-)，男，河南獲嘉人，助理農(nóng)藝師，碩士，主要從事煙葉生產(chǎn)和煙葉質(zhì)量評價工作。 E-mail:lijy21@163.com

*通訊作者：王英元(1976-)，男，河南鎮(zhèn)平人，工程師，本科，主要從事煙葉分級、化學分析及質(zhì)量評價。 E-mail:wyy4164@sina.com

時間：2016-11-25 14∶24∶33

S572

A

1004-3268(2016)12-0034-06

網(wǎng)絡出版地址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/41.1092.S.20161125.1424.022.html