主導烤煙香型風格及感官質量差異的主要化學指標分析

杜詠梅，張建平，王樹聲，張懷寶，付秋娟，劉洪祥，常愛霞，沈 軼，程 森，張 駿

[1.農業部煙草類作物質量控制重點開放實驗室，中國農業科學院煙草研究所，青島 266101；2.上海煙草集團（公司）技術中心，上海 200082]

煙草中含有4 000多種化學成分[1]，各種成分的平衡與協調是其燃吸后感官品質的物質基礎[2]，化學成分指標評價一直是烤煙質量評價的重要內容。近幾年來，隨著我國煙草行業“中式卷煙”發展導向和品牌戰略的提出，以及“特色優質煙葉開發”重大科技專項的啟動，對煙葉質量的要求更加強化了特色和風格的多樣化[3]。因此，揭示對煙葉風格特色和質量影響的主要化學指標，明確不同特色優質煙葉的化學成分基礎，成為了目前我國煙草化學研究的熱點[3-9]。各種相關分析、逐步判別分析或人工神經網絡等統計方法均應用于煙草化學指標與感官特性的關系研究中。而應用方差分析，系統研究不同香型風格和感官質量檔次的烤煙間化學指標差異的報道則較少。筆者擬通過對國內外不同香型和感官質量檔次的烤煙間常規化學成分、非揮發有機酸和高級脂肪酸類、多酚類、中性揮發香味成分、中微量元素類化學成分及其派生指標的方差分析，明確主導烤煙香型風格和質量檔次差異的主要化學指標及其特征，為特色優質煙葉的化學指標評價提供技術依據。

1 材料和方法

1.1 材料

收集2005年云南、四川、福建、貴州、江西、湖南、湖北、山東、河南、陜西、黑龍江、吉林等主要產煙省 37個地區烤后煙葉代表部位（B2F、C3F、X2F）樣品138份，巴西12份、津巴布韋22份、加拿大6份，共178份。為保證樣品的代表性，每份樣品均由該產地 6～8個代表點的煙葉混合而成。每份樣品混勻后，取2 kg切絲，一部分卷煙，進行感官質量評價；一部分粉碎，進行化學成分測定。

1.2 檢測指標和方法

1.2.1 感官質量評價 由中國農業科學院煙草研究所評吸委員會對樣品的香型風格和感官質量進行評價，香型風格分濃香型、中間香型、清香型（濃偏中或中偏濃歸于濃香型類，清偏中或中偏清歸于清香型類），感官質量評價包括：香氣質（15分）、香氣量（20分）、余味（25分）、雜氣（18分）、刺激性（12分）、燃燒性（5分）、灰色（5分），總分為100分。并根據各樣品感官質量綜合評價結果，劃分4個質量檔次：好（≥78.0分）較好（75～78分）、中等（72～75分）、較差（＜72分）。

1.2.2 化學成分指標和測定方法 常規化學成分：近紅外檢測；中微量元素：原子吸收、離子色譜檢測；非揮發有機酸和高級脂肪酸：GC/FID檢測；多酚類化合物：HPLC/DAD檢測；中性香味成分：GC/MS檢測。共檢測42個化學成分。另外，根據化學成分的檢測結果，派生出糖堿比、酸堿比、有機鉀、蘋果酸/檸檬酸、高級脂肪酸總量等22個指標，共 64個化學成分指標，其中，酸堿比為非揮發有機酸總當量與煙堿的比值。

1.2.3 數據統計 主要由SPSS、DPS、EXCEL統計軟件完成。多重比較采用LSD法。

2 結 果

2.1 代表樣品感官質量和化學指標數據基本特征

根據感官評價結果，屬濃香型類樣品為82份、中間香型為81份，清香型類樣品15份。各質量檔次烤煙樣品數量分別為：好：9份；較好：56份；中等：88份，較差：25份。樣品間香吃味品質指標、評吸總分以及化學指標均存在較大變異（表1～2），大部分指標接近正態分布。

2.2 不同香型風格烤煙主要化學指標差異

根據國內外不同香型烤煙 64個化學指標的單因子差異檢驗結果，共 17種化學指標存在顯著或極顯著差異。進一步將 17種化學指標進行不同香型間的多重比較，結果列于表3，可以看出，香葉基丙酮含量在不同香型間的差異最突出，與肖協忠等[9]的研究結果一致。濃香型烤煙香葉基丙酮含量最高，中間香型次之，清香型烤煙含量最低，3種風格類型烤煙間香葉基丙酮含量兩兩差異顯著，且濃香型烤煙含量極顯著高于中間香型和清香型烤煙。根據不同香型風格烤煙香葉基丙酮含量數據特征，清香型風格烤煙香葉基丙酮含量一般低于2.4mg/kg，而香葉基丙酮含量高于3.0 mg/kg的烤煙一般為濃香型風格。

除含有較高的香葉基丙酮外，濃香型烤煙棕櫚酸、亞油酸和油酸和高級脂肪酸總量較低，與清香型、中間香型烤煙差異極顯著，濃香型烤煙氮堿比也較低，與清香型、中間香型烤煙差異顯著。而中間香型和清香型烤煙棕櫚酸、亞油酸和油酸、高級脂肪酸總量以及氮堿比值差異不顯著，因此，與中間香型和清香型相比，較低的棕櫚酸、亞油酸和

油酸、高級脂肪酸總量以及氮堿比值，也是濃香型烤煙的重要化學成分特征。

表1 代表樣品感官評價結果基本數據特征Table 1 Basic data characteristic of sensory quality indices of representative samples

表2 代表樣品化學指標基本數據特征Table 2 Basic data characteristic of chemical indices of representative samples

對于中間香型風格的烤煙，除香葉基丙酮含量介于清香型和濃香型烤煙之間，且與二者差異顯著外，4-鄰-咖啡基奎寧酸含量較高，且顯著高于濃香型和清香型烤煙，而濃香型和清香型烤煙 4-鄰-咖啡基奎寧酸含量差異不顯著，因此，較高的 4-鄰-咖啡基奎寧酸含量，也是中間型烤煙的重要化學成分特征。

除香葉基丙酮含量較低外，相對于濃香型和中間香型烤煙，清香型烤煙化學成分特點最突出，其11個化學指標——總糖、還原糖、總氮、兩糖差、糖堿比、K/(S+Cl)、苯甲醛、苯乙醛、二氫大馬酮、香葉基丙酮、中性揮發性香味成分總量與濃香型和中間香型烤煙差異顯著，其中總糖、還原糖、總氮、兩糖差、苯甲醛、苯乙醛6個指標差異極顯著，而中間香型和濃香型烤煙之間 11個指標的差異不顯著。另外，清香型烤煙煙堿含量與濃香型烤煙差異極顯著，而濃香型與中間香型以及清香型與中間香型之間煙堿含量均差異不顯著。因此，相對較高的總糖、還原糖含量以及兩糖差值、糖堿比、K/(S+Cl)，較低的總氮、煙堿、苯甲醛、苯乙醛、二氫大馬酮、香葉基丙酮、中性揮發性香味成分總量是清香型烤煙重要化學成分特征。

表3 主導烤煙香型風格差異的化學指標Table 3 Chemical indices leading the difference in flavor types of tobacco

2.3 不同質量檔次烤煙主要化學指標差異

應用多元方差分析，將國內外不同質量檔次烤煙 64個化學成分指標進行單因子差異檢驗，共有24個化學成分指標在不同質量檔次烤煙間存在顯著或極顯著差異，進一步將 24個化學指標進行不同質量檔次間的多重比較（表4）看出，煙堿、總糖、總氮、丙二酸、兩糖差、糖堿比、酸堿比6個指標在不同感官質量檔次烤煙間差異最突出，各指標在兩兩質量檔次間均存在顯著差異，且質量檔次差的煙葉與質量檔次較好以上的煙葉存在極顯著差異，尤其是總氮，在各質量檔次間均存在極顯著差異。質量較好以上的煙葉煙堿、總氮、丙二酸含量相對較低，總糖、糖堿比和酸堿比較高，質量檔次差的煙葉則相反，質量檔次中等煙葉各指標平均值介于二者之間。

還原糖、氯、K/(S+Cl)、有機鉀、草酸、棕櫚酸、亞油酸和油酸、高級脂肪酸總量、蘋果酸/檸檬酸、苯乙醇、茄酮、二氫大馬酮、香葉基丙酮、中性香味成分總量 14個指標在感官質量檔次中等和較好以上烤煙間差異不顯著，但中等和較好以上質量檔次烤煙 14個指標均與質量差的煙葉存在顯著或極顯著差異，氯、草酸、苯乙醇、茄酮、二氫大馬酮、香葉基丙酮、中性香味成分總量在質量較差的煙葉中顯著或極顯著偏高，還原糖、K/(S+Cl)、有機鉀、棕櫚酸、亞油酸和油酸、高級脂肪酸總量、蘋果酸/檸檬酸在質量較差的煙葉中顯著或極顯著偏低。

烤煙硫和鈣/蘋果酸比值在中等和質量檔次差的煙葉之間差異不顯著，但均與質量檔次好的煙葉存在顯著差異，質量好的煙葉無機硫和鈣/蘋果酸的比值顯著較低。

中等質量檔次煙葉氮堿比與較好以上以及較差的煙葉均差異不顯著，但質量檔次較好以上烤煙氮堿比則極顯著高于較差的煙葉。

表4 主導烤煙質量檔次差異的化學指標Table 4 Chemical indices leading the difference in quality grades of tobacco

3 小 結

不同香型風格和感官質量檔次的烤煙之間主要化學成分或其派生值差異顯著。煙堿、總糖、還原糖、總氮、兩糖差、糖堿比、氮堿比、K/(S+Cl)、棕櫚酸、亞油酸和油酸、高級脂肪酸總量、二氫大馬酮、香葉基丙酮、中性揮發性香味成分總量在不同香型風格和質量檔次的烤煙間均存在顯著或極顯著差異；苯甲醛、苯乙醛、4-鄰-咖啡基奎寧酸含量高低顯著影響烤煙香型風格，對質量檔次影響不顯著；氯、硫、有機鉀、草酸、丙二酸、蘋果酸/檸檬酸、苯乙醇、茄酮、鈣/蘋果酸、酸堿比則在不同感官質量檔次的烤煙間差異顯著，不同香型風格烤煙間差異不顯著。

濃香型烤煙具有香葉基丙酮含量較高，煙堿含量中等偏高，氮堿比以及棕櫚酸、亞油酸和油酸、高級脂肪酸總量較低的特點；中間香型烤煙具有香葉基丙酮含量中等、煙堿含量中等偏高，4-鄰-咖啡基奎寧酸含量較高的特點；清香型烤煙具有總糖、還原糖含量以及兩糖差值、糖堿比、K/(S+Cl)值較高，總氮、煙堿、苯甲醛、苯乙醛、二氫大馬酮、香葉基丙酮、中性揮發性香味成分總量相對較低的特點。

相對于中等和質量檔次差的煙葉，感官質量檔次好的煙葉一般煙堿、總氮、丙二酸、硫、鈣/蘋果酸比值較低，總糖、糖堿比、酸堿比、氮堿比相對較高；而氯、草酸含量偏高，還原糖、K/(S+Cl)、有機鉀、蘋果酸/檸檬酸、棕櫚酸、亞油酸和油酸以及高級脂肪酸總量較低的煙葉，一般感官質量檔次較差。另外，苯乙醇、茄酮、二氫大馬酮、香葉基丙酮、中性香味成分總量均是烤煙重要的香味成分，這些香味成分在中等和較好以上質量檔次間差異不顯著，但質量檔次差的煙葉含量卻顯著或極顯著偏高。由此看出，烤煙香吃味品質是其各種內在化學成分平衡協調的結果，香氣物質的含量并不是越高越好，片面提高某些香氣成分含量，并不一定能提高烤煙香吃味品質。

筆者在此總體分析了國內外不同香型風格和感官質量檔次的烤煙主要化學指標的差異及特點，未考慮產地、部位、品種之間的差異，文中給出的不同香型風格和不同質量檔次的烤煙主要化學指標的平均值和標準差僅供參考，揭示不同產地不同部位特色優質煙葉主要化學指標特征，還需更深入的研究。

[1]D Layten Davis, Mark T Nielsen.煙草——生產，化學和技術[M].北京：化學工業出版社，2003：251-299.

[2]肖協忠.煙草化學[M].北京：中國農業科學技術出版社，1997：47-58.

[3]唐遠駒.煙葉風格特色定位[J].中國煙草科學，2008，29（3）：1-5.

[4]于建軍，龐天河，任曉紅，等.烤煙中性致香物質與評吸結果關系研究[J].河南農業大學學報，2006，40（4）：346-349.

[5]薛超群，尹啟生，王信民，等.烤煙煙葉香氣質量與其常規化學成分的相關性[J].煙草科技，2006（9）：27-30.

[6]畢淑峰，朱顯靈，馬成澤.逐步判別分析在中國烤煙香型鑒定中的應用[J].熱帶作物學報，2006，27（4）：104-107.

[7]胡建軍，周驥衡，李文偉，等.烤煙香味成分與其感官質量的典型相關分析[J].煙草科技，2007（3）：9-22.

[8]章新軍，任曉紅，畢慶文，等.鄂西南烤煙主要化學成分與評吸質量的關系[J].煙草科技，2006（9）：58-60.

[9]肖協忠，王放，賀英，等.烤煙致香成分與香氣質量的相關性分析[J].中國煙草科學，2008，29（6）：1-6.