帖金鑫，李永生，潘凡達(dá)，何文苗，李石頭，張立立，廖 付，郝賢偉，楊 帥（鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州 450002）

煙草中酚類化合物研究進(jìn)展

帖金鑫，李永生，潘凡達(dá)，何文苗，李石頭，張立立，廖 付，郝賢偉，楊 帥
（鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州 450002）

酚類物質(zhì)是煙草中重要化合物，是衡量煙草品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。從酚類化合物對煙葉色澤、香味以及吸味3個方面探討其對煙草品質(zhì)的影響，通過詳述酚類化合物的測定方法，展望酚類化合物今后的研究方向。

煙草；酚類化合物；研究

0 引言

酚類化合物對煙草的生理生化活性、煙葉的色澤、煙氣的香吃味和生理強(qiáng)度都起著重要的作用［1-3］。隨著人們對煙草酚類化合物結(jié)構(gòu)和性質(zhì)研究的深入，酚類化合物在煙草中的重要性越來越多地受到關(guān)注。煙草中酚類物質(zhì)按照羥基數(shù)目的不同，分為簡單酚類和多酚類［4］，對感官的影響主要體現(xiàn)在煙氣吸味和煙氣強(qiáng)度。簡單酚類通常表現(xiàn)為澀口、中藥味、有一定的刺激性，它們部分來自多酚類或木質(zhì)素等其他大分子的降解［5-6］。卷煙燃燒過程中發(fā)生了一系列復(fù)雜的化學(xué)變化，在卷煙煙支燃燒時，部分物質(zhì)裂解以及其他化學(xué)反應(yīng)生成近40多種酚類化合物，其中最主要的酚類化合物是苯酚和鄰-苯二酚［7］。

煙葉中最常見的多酚化合物是綠原酸，其熱裂解產(chǎn)物主要是兒茶酚和4-乙基兒茶酚。由于酚類化合物對于卷煙香氣有一定的貢獻(xiàn)作用［8］，卷煙煙氣中酚類化合物含量的高低會直接影響卷煙產(chǎn)品的抽吸品質(zhì)和安全性。深入研究煙草中的酚類化合物能在一定程度上提高卷煙產(chǎn)品的品質(zhì)，進(jìn)而提高企業(yè)的品牌效應(yīng)，增加企業(yè)的效益，在實(shí)際生產(chǎn)中具有一定參考意義和應(yīng)用價值。

1 煙草中的酚類化合物

煙葉中多酚類化合物的含量大約是煙葉干質(zhì)量的0.5%～2.5%，其中綠原酸的含量大約是總多酚類化合物的75%～95%，部分片煙中綠原酸的含量達(dá)到3%～4%；蕓香苷的含量稍低，約為0.05%～1.60%［9］。對于不同品種煙葉烤煙的多酚含量均高于白肋煙和晾曬煙。對于卷煙制品而言，由于國內(nèi)外加工工藝和加工強(qiáng)度差異較大，導(dǎo)致國內(nèi)外卷煙酚類物質(zhì)差異較大，國內(nèi)烤煙型卷煙多酚化合物含量整體上高于混合型卷煙，其中綠原酸表現(xiàn)最為顯著，含量約為混合型卷煙的2倍；煙葉等級也與多酚類化合物的含量有關(guān)，表現(xiàn)為煙葉等級高低與多酚類化合物含量呈正相關(guān)［10］，即等級高、含量高或等級低、含量低。李力等人［11］研究表明，對于相同等級、相同產(chǎn)地、不同年份的烤煙煙葉而言，其綠原酸、蕓香苷和莨菪亭這3種多酚類化合物的含量基本上相同，說明綠原酸、蕓香苷和莨菪亭主要受環(huán)境因素的影響；另外，不同等級或者不同部位的烤煙煙葉對綠原酸、蕓香苷和莨菪亭這3種多酚類化合物的含量影響顯著［12］。

煙葉中多酚類化合物的含量還與其他因素相關(guān)，如煙草種類、煙葉著生部位、煙葉成熟度、環(huán)境（光照、溫度、營養(yǎng)）、調(diào)制方法等。其中，影響最大的是煙葉成熟度和烘烤工藝［13］。煙葉成熟度的高低與多酚類化合物含量呈正相關(guān)，即成熟度高、含量高或成熟度低、含量低。工藝加工強(qiáng)度與酚類化合物含量密切相關(guān)，加工強(qiáng)度越大，多酚類化合物的含量變化越顯著。

煙草酚類化合物的代謝形成主要是由煙草糖類、脂類、蛋白質(zhì)三類物質(zhì)完成。有280多種酚類物質(zhì)已經(jīng)在煙葉和煙氣中被鑒別出來，在卷煙燃燒過程中，煙葉中多酚類化合物綠原酸和蕓香苷的熱裂解產(chǎn)生大量的酚類化合物。多酚類化合物能夠?qū)熑~色澤、香味和煙氣生理強(qiáng)度產(chǎn)生十分重要的影響，因而成為衡量煙草品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

2 酚類化合物對煙草品質(zhì)的影響

2.1 酚類化合物對煙葉色澤的影響

多酚類化合物是影響煙葉色澤的一個重要指標(biāo)［14］。煙葉外觀色澤直接反映煙葉品質(zhì)，其中好的烤煙煙葉主要表現(xiàn)為金黃色或橘黃色，好的白肋煙表現(xiàn)為紅黃色。多酚類化合物在煙葉調(diào)制過程中可以參與棕色化反應(yīng)，從而產(chǎn)生類黑色等化合物，因而酚類化合物對煙葉的色澤有較大的影響。一旦出現(xiàn)在調(diào)制過程中多酚類化合物的過度氧化，將會發(fā)生棕色化反應(yīng)，影響煙葉的外觀品質(zhì)，并且由于煙葉內(nèi)部化學(xué)程度的過度消耗，導(dǎo)致煙葉內(nèi)對品質(zhì)有利的物質(zhì)減少，出現(xiàn)比例不協(xié)調(diào)，使得煙葉內(nèi)在品質(zhì)變差。因此，在煙葉烘烤中一定要合理地控制棕色化反應(yīng)，煙葉才可以調(diào)節(jié)到合適的色澤，多酚類化合物降解后生成合適的產(chǎn)物，能夠較好地改善煙草制品的吸味，增加其香氣，提高煙葉品質(zhì)［15-16］。

2.2 酚類化合物對卷煙香氣的影響

煙草制品等級高低在一定程度上決定煙葉重要香氣前體物的多少。煙葉等級高低與多酚類化合物含量呈正相關(guān)，即等級高、含量高或等級低、含量低。煙葉的色澤和卷煙的香氣與多酚類化合物含量的多少密切相關(guān)［17］。煙支在燃吸過程中，由于發(fā)生的一系列化學(xué)變化，多酚類化合物可以產(chǎn)生芳香味化合物，可以增加煙香。除此之外，多酚類化合物的苷類物質(zhì)經(jīng)過水解可以產(chǎn)生苷元，即花色素，同時伴隨著令人愉快的氣味產(chǎn)生［18］。研究表明，多酚類化合物對煙氣有積極的影響，可以產(chǎn)生清甜香和烘烤香［19］。在合適的調(diào)制、陳化條件下，多酚類化合物的降解產(chǎn)物賦予煙葉優(yōu)雅的香氣，能夠較好地提高卷煙制品的品質(zhì)。

2.3 酚類化合物對卷煙吸味的影響

在煙草燃燒過程中酚類化合物主要發(fā)生酸性反應(yīng)，從而中和一部分堿性物質(zhì)，使吸味變得醇和［20］。煙葉等級越高，經(jīng)過煙葉儲存、陳化、發(fā)酵3個過程，煙葉顏色逐漸加深，其吸味也更加醇和。除此之外，酚類化合物還有一個比較重要的特性就是可以與蛋白質(zhì)結(jié)合。而多酚類化合物和蛋白質(zhì)的結(jié)合與煙草的收斂性和澀味密切相關(guān)。酚類化合物不同，呈現(xiàn)出來的澀性就不同，對吸味影響的程度也不同［21］。比如，對甲基苯酚表現(xiàn)為酚醛味與澀味，2，6-二甲基苯酚具有甜味和增濃效果，丁香酚表現(xiàn)為芳香氣息，苯酚具有甜味和藥物灼燒等效果。除此之外，還有的酚類化合物具有特殊的香氣，或者能夠增加煙氣特殊香氣，并且不會輕易被一些其他致香劑減輕。芳香值是多酚化合物含量和蛋白質(zhì)含量的比值，能夠作為判斷煙草芳香吸味的重要指標(biāo)。

2.4 酚類化合物的安全性研究

目前，酚類化合物對健康的影響受到人們越來越多的關(guān)注。煙草中簡單酚類含量比較少，而多酚類化合物含量比較多。與澀口、藥味相關(guān)的是簡單酚類化合物，這些簡單酚類化合物主要是由多酚類或者其他大分子有機(jī)物熱裂解產(chǎn)生。兒茶酚是很多化合物的熱裂解產(chǎn)物。在煙葉中存在最多的多酚類化合物是綠原酸，其熱裂解產(chǎn)物主要是兒茶酚和4-乙基兒茶酚；黃酮類化合物產(chǎn)生的兒茶酚和4-烷基兒茶酚含量相對較少；木質(zhì)素也可以產(chǎn)生較多的兒茶酚。有研究表明，酚類化合物的存在能誘導(dǎo)多環(huán)芳烴的致癌活性，酚類化合物含量的高低與卷煙的安全性緊密相關(guān)［22］。除此之外，卷煙中的某些酚類化合物能夠影響卷煙的口感，引起澀味、辣味等因素，其中最主要的是鄰苯二酚（兒茶酚）、間苯二酚、對苯二酚和苯酚。因此，可以認(rèn)定煙葉中酚類化合物等成分是直接影響煙草安全性的重要因素。

3 酚類化合物檢測方法

3.1 氣相色譜法

氣相色譜法在化學(xué)中是一種高效的分離和分析方法，該方法利用不同物質(zhì)在不同相態(tài)進(jìn)行選擇性分配達(dá)到分離的效果。根據(jù)多酚物質(zhì)沸點(diǎn)高及有些高溫分解的理化性質(zhì)，多酚物質(zhì)的氣相色譜法大多需要使其衍生成為易揮發(fā)的物質(zhì)進(jìn)行測定。

目前，常用的檢測方法利用選定離子模型的毛細(xì)管柱GC-MS進(jìn)行主流煙氣中酚類化合物的測定，此方法一次檢測的樣品較少。趙明月等人［23-24］主要是通過對河南、湖北、浙江以及國內(nèi)外烤煙主流煙氣中的酚類化合物進(jìn)行了萃取、分離和檢測。毛多斌等人［25］在2002年通過研究分析國內(nèi)外混合型卷煙，分離并測定17種酚類化合物。其中，苯酚和對苯二酚2種酚類化合物的含量基本無差別。如果在國內(nèi)外混合型卷煙焦油含量基本相同的條件下，國內(nèi)酚類化合物含量要高于國外的含量，依次為甲基酚、甲氧基酚和間苯二酚。

3.2 液相色譜法

液相色譜法是采用顆粒十分細(xì)的高效固定相，并采用高壓泵輸送流動相，全部工作通過儀器來完成的色譜法。液相色譜法與氣相色譜法相比較時，具有不受樣品揮發(fā)度和熱穩(wěn)定性限制的優(yōu)點(diǎn)，容易分離大分子、高分子化合物以及不穩(wěn)定的天然產(chǎn)物和離子型化合物。與此同時，液相色譜中的流動相不僅可以使樣品沿著色譜柱移動，而且可以與固定性一樣同樣品發(fā)生有選擇性的相互作用，這對控制和改善分離條件來說是一個很好的可調(diào)因素。在氣相色譜法進(jìn)行測定時，由于酚類化合物沸點(diǎn)高且測定時苯二酚易拖尾的原因，一般需要對其進(jìn)行衍生化，但是這樣操作比較麻煩。而且，酚類化合物又具有在特定波長照射下激發(fā)出熒光的性質(zhì)和高效液相色譜法可直接測定，所以高效液相色譜測定酚類化合物更精確。Kuwata等人［26］利用反相HPLC方法，對汽車尾氣和煙草煙氣中的對硝基苯偶氮和苯酚的衍生物進(jìn)行了測定。但是，該方法的唯一缺點(diǎn)就是樣品需要衍生化。為了更加快速而且高效地測定卷煙煙氣中主要7種酚類化合物，黃朝章［27］在2011年建立了超高效液相色譜（UPLC）方法，該方法可以在同一時間內(nèi)測定卷煙主流煙氣中7種酚類化合物。

4 展望

一般認(rèn)為，烤煙中多酚類化合物的含量與煙葉品質(zhì)、香氣、等級成正比，多酚類化合物含量越高，煙草制品等級也就越高。今后，應(yīng)該更加注重研究酚類物質(zhì)的香味閾值，以及在卷煙燃燒中的香味貢獻(xiàn)。另外，隨著人們對健康的關(guān)注，酚類物質(zhì)對人體的具體危害及作為香精香料危害性指數(shù)、毒理和安全閾值等，也應(yīng)完善相關(guān)研究。

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Research Progress of Phenolic Compounds in Tobacco

TIE Jinxin，LI Yongsheng，PAN Fanda，HE Wenmiao，LI Shitou，ZHANG Lili，LIAO Fu，HAO Xianwei，YANG Shuai
（School of Food and Bioengineening，Zhengzhou University of Lighy Industry，Zhengzhou，He'nan 450002，China）

Phenols are important compounds in tobacco，which is an important measure of quality.In this paper，research on the role of phenolic compounds in tobacco，and the impact on tobacco color，aroma and taste aspiration.This paper describes the determination of phenolic compounds，looking forward to the future research of phenolic compounds.

tobacco；phenolic compounds；research

S572

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2016.10.016

1671-9646（2016）10a-0052-03

2016-06-30

帖金鑫（1988— ），男，碩士，研究方向?yàn)榫頍煯a(chǎn)品設(shè)計與煙草化學(xué)。