初烤煙葉表面提取物及質(zhì)體色素對(duì)香吃味的影響

陳 懿 ，潘文杰 ，陳 偉 ，李章海

（1.貴州省煙草科學(xué)研究所，貴州 貴陽 550081；

2.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)煙草與健康研究中心，安徽 合肥 230051）

煙草質(zhì)體色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素（胡蘿卜素和葉黃素）[1]，其總量和組成隨煙草類型、品種、生長(zhǎng)階段、加工處理方法的不同而不同[2]。質(zhì)體色素降解物是煙葉重要的致香物質(zhì)，降解物的種類和含量與煙葉的香氣質(zhì)和香氣量密切相關(guān)[3]。在煙葉總揮發(fā)性香氣成分中，類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物的含量?jī)H次于葉綠素降解產(chǎn)物（占8%～12%），類胡蘿卜素降解產(chǎn)生的香味物質(zhì)閾值相對(duì)較低、刺激性較小，香氣質(zhì)較好，對(duì)煙葉香氣貢獻(xiàn)率大，是影響煙葉香氣質(zhì)和量的重要組分[4-5]。據(jù)史宏志等[6]研究，煙草腺毛的分泌物多為雙萜烯類及碳水化合物，其雙萜烯類化合物或?yàn)槲靼赝轭?，或?yàn)橘嚢佼?dāng)類，或二者都有。西柏類雙萜烯作為重要的致香前體物在煙葉成熟和調(diào)制過程中發(fā)生生化降解形成大量醛類、酮類、醇類致香物質(zhì)等[7]。于建軍等[8-10]對(duì)不同產(chǎn)地烤煙主要中性潛香物質(zhì)成分與評(píng)吸香氣質(zhì)、香氣量和評(píng)吸總分的關(guān)系研究表明，對(duì)評(píng)吸結(jié)果影響較大的是胡蘿卜素降解產(chǎn)物和棕色化反應(yīng)產(chǎn)物類。新植二烯、腺毛分泌物以及質(zhì)體色素降解物是初烤煙葉重要的致香組成部分，有關(guān)報(bào)道很多，但未見初烤煙葉表面提取物、質(zhì)體色素含量與其香吃味關(guān)系的定量研究。試驗(yàn)擬通過相關(guān)分析和通徑分析研究初烤煙葉表面提取物及質(zhì)體色素含量與其香氣質(zhì)、香氣量、吃味的關(guān)系，以期為煙葉致香物質(zhì)的研究提供部分理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

初烤煙葉樣品來源于貴州省威寧縣、天柱縣、開陽縣，品種為云煙85。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 質(zhì)體色素含量測(cè)定方法 質(zhì)體色素包括β-胡蘿卜素、葉黃素。稱取約0.5 g煙葉樣品，加入90%丙酮－水溶液30 mL，超聲萃取30 min，過濾，煙葉固體用萃取液洗滌3次，定容至50mL容量瓶中，搖勻，靜置后過0.45μm濾膜轉(zhuǎn)移到色譜瓶中進(jìn)行液相色譜測(cè)定。

Agilent1100色譜儀配備二極管陣列檢測(cè)器；色譜柱 Zorbax SB-C18（150 mm×4.6 mm，5.0 μm，Agilent公司），柱溫為 25℃；流動(dòng)相 A：乙腈∶二氯甲烷=4∶1（V/V）；B：水。梯度洗脫條件：5 min 95%A+5%B；10min 100%A。流速為1.0mL/min，進(jìn)樣量為20.0 μL；檢測(cè)波長(zhǎng)：450 nm。β-胡蘿卜素、葉黃素（Fluka公司，Switzerland，純度大于 97%）；HPLC 級(jí)的二氯甲烷、乙腈（TEDIA，USA）；丙酮為分析純；水為二次亞沸石英蒸餾水。

1.2.2 煙葉表面物的提取及分析方法 煙葉表面提取物包括新植二烯、腺毛分泌物和烷烴類。腺毛分泌物包括茄酮、降茄二酮、西柏烷、松香油、西柏三烯一醇、α-西柏三烯二醇、β-西柏三烯二醇；烷烴類包括：二十九烷、異三十烷、三十烷、異三十一烷、三十一烷、異三十二烷、三十二烷、異三十三烷、三十三烷。煙樣稱重，然后在裝有1 000 mL二氯甲烷的3個(gè)燒杯中浸洗。在第一只燒杯中浸洗4次，每浸一次在溶劑中停留2 s。待二氯甲烷揮發(fā)后，再在第二、三只燒杯中重復(fù)浸洗，每次浸洗時(shí)葉片倒順提取（即上次最后提取的葉片首先被浸洗）。3次提取完成后，將含有葉面提取物的溶劑過濾到平底燒瓶?jī)?nèi)（濾紙內(nèi)放無水硫酸鈉50 g），過濾漏斗、燒杯和濾紙均用二氯甲烷沖3次以上。然后將浸提液轉(zhuǎn)移至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中，40℃下濃縮，最后移入琥珀色容量瓶中，定容至10mL，置于0℃左右暗處備測(cè)。

內(nèi)標(biāo)物的配制：準(zhǔn)確稱取0.336 g芳樟醇于500mL容量瓶中用異丙醇定容，轉(zhuǎn)移到試劑瓶中，貼上標(biāo)簽，備用。

樣品分析：準(zhǔn)確移取煙葉腺毛分泌物提取濃縮物2 mL，加入1 mL內(nèi)標(biāo)，再濃縮至1 mL，進(jìn)行GC或GC/MS分析。

色譜條件：TRACE GC氣相色譜儀（Finnigan公司）；色譜柱：DB-5，30 m×0.25 mm，0.25 μm；初溫100℃，恒溫2min后以4℃/min升至180℃，保持30 min后以8℃/min升至280℃，保持25min；進(jìn)樣口：250℃，F(xiàn)ID：280℃；He為載氣，流速為 1.5mL/min；分流流量：60mL/min；進(jìn)樣量：2.0 μL。

GC-MS條件：TurboMass色質(zhì)聯(lián)用儀（PE公司）；色譜柱：DB-5，30 m×0.25 mm，0.25 μm；載氣：He；流速：1.5mL/min；傳輸線溫度：250℃，離子源溫度：170℃；EI能量：70 eV，掃描范圍：35～450 amu，其余色譜條件同GC。

1.2.3 卷制評(píng)吸方法 煙葉的香氣質(zhì)、香氣量、吃味得分由貴州省煙草科學(xué)研究所組織實(shí)施，將樣品切絲并卷制成單料煙支，卷制評(píng)吸按國(guó)標(biāo)要求進(jìn)行。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

利用SPSS13.0進(jìn)行相關(guān)分析和通徑分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 初烤煙葉香吃味特征

由表1可知，樣品香氣質(zhì)在尚好與好之間變化，香氣量由足過渡至充足，吃味處于微不舒適至尚舒適之間，3項(xiàng)指標(biāo)得分變異均小于5%。

表1 初烤煙葉香吃味特征

2.2 初烤煙葉表面提取物和質(zhì)體色素含量

由表2可知，初烤煙葉樣品表面提取物中腺毛分泌物含量最高，烷烴類含量次之，新植二烯含量最低。樣品質(zhì)體色素中葉黃素含量高于β-胡蘿卜素含量。5種物質(zhì)含量變異均較大。

表2 初烤煙葉表面提取物和質(zhì)體色素含量

2.3 初烤煙葉表面提取物和質(zhì)體色素含量與香吃味的相關(guān)分析

由表3可知，初烤煙葉腺毛分泌物含量與香氣質(zhì)呈極顯著正相關(guān)關(guān)系；而β-胡蘿卜素含量、葉黃素含量與香氣質(zhì)極顯著負(fù)相關(guān)。初烤煙葉新植二烯含量、烷烴類含量與香氣質(zhì)相關(guān)性不顯著。

表3 表面提取物和質(zhì)體色素與香吃味的相關(guān)分析

初烤煙葉的新植二烯含量、葉黃素含量與香氣量達(dá)極顯著負(fù)相關(guān)水平；β-胡蘿卜素含量與香氣量顯著負(fù)相關(guān)；腺毛分泌物含量與香氣量呈顯著正相關(guān)關(guān)系。初烤煙葉烷烴類含量與香氣量相關(guān)性不顯著。

初烤煙葉腺毛分泌物含量與吃味表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)關(guān)系；烷烴類含量與吃味顯著正相關(guān)；β-胡蘿卜素、葉黃素的含量與吃味負(fù)相關(guān)，達(dá)極顯著水平。初烤煙葉新植二烯含量與吃味相關(guān)性不顯著。

2.4 初烤煙葉表面提取物和質(zhì)體色素含量與香吃味的通徑分析

由表4可知，初烤煙葉的葉黃素含量對(duì)香氣質(zhì)、吃味的直接通徑系數(shù)最大，并且表現(xiàn)為負(fù)作用，表明田間成熟、調(diào)制期間初烤煙葉葉黃素的充分降解有助于改善其香氣質(zhì)和吃味。

表4 表面提取物和質(zhì)體色素與香吃味的通徑分析

新植二烯含量對(duì)香氣量的直接通徑系數(shù)最大，腺毛分泌物含量次之；腺毛分泌物含量對(duì)香氣量的間接通徑系數(shù)大于新植二烯含量；新植二烯含量對(duì)香氣量呈現(xiàn)負(fù)效應(yīng)，腺毛分泌物含量則呈現(xiàn)正效應(yīng)。這表明作為捕集煙氣氣溶膠內(nèi)香氣物質(zhì)載體的新植二烯含量主導(dǎo)煙葉其他致香成分的數(shù)量以及組成比例，進(jìn)而影響香氣量；初烤煙葉腺毛分泌物含量對(duì)其香氣量的影響也較大。

3 討論

3.1 初烤煙葉表面提取物和質(zhì)體色素含量對(duì)香氣質(zhì)的影響

初烤煙葉香氣質(zhì)與腺毛分泌物含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，與β-胡蘿卜素含量、葉黃素含量極顯著負(fù)相關(guān)。該結(jié)果可以在前人的研究結(jié)論中得到支撐，Roberts等[11]研究指出，煙葉的香味與類胡蘿卜素的存在成反比，也就是說如果類胡蘿卜素在調(diào)制、陳化中不分解，則煙葉的香味不足。茄酮是煙草中含量較豐富的中性香味物質(zhì)之一，本身具有很好的香氣，是煙葉腺毛分泌物的成分之一。于建軍等[8]研究發(fā)現(xiàn)，煙葉香氣質(zhì)與茄酮含量呈極顯著正相關(guān)。相對(duì)于初烤煙葉表面提取物含量、β-胡蘿卜素含量，葉黃素含量對(duì)香氣質(zhì)的貢獻(xiàn)率最大，并且表現(xiàn)為負(fù)作用。

3.2 初烤煙葉表面提取物和質(zhì)體色素含量對(duì)香氣量的影響

初烤煙葉香氣量與新植二烯含量、葉黃素含量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與β-胡蘿卜素含量顯著負(fù)相關(guān)，與腺毛分泌物含量顯著正相關(guān)。巨豆三烯酮類致香物與類胡蘿卜素類色素顯著負(fù)相關(guān)，推測(cè)其產(chǎn)生是葉黃質(zhì)、胡蘿卜素共同降解的結(jié)果[12]。煙葉香氣量與巨豆三烯酮-1含量呈極顯著正相關(guān)[8]，該結(jié)論證實(shí)了煙葉葉黃素、β-胡蘿卜素降解不充分不利于香氣量的提高。相對(duì)于初烤煙葉表面烷烴類含量、β-胡蘿卜素含量、葉黃素含量，新植二烯含量對(duì)香氣量的直接貢獻(xiàn)率最大，腺毛分泌物含量次之；腺毛分泌物通過與新植二烯的互作效應(yīng)，對(duì)其香氣量的貢獻(xiàn)率有所增加；新植二烯含量對(duì)其香氣量呈現(xiàn)負(fù)效應(yīng)，腺毛分泌物含量則呈現(xiàn)正效應(yīng)。新植二烯作為煙草中性揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量最高的組分，當(dāng)其含量增加到一定程度后，將可能影響其他致香成分的形成。當(dāng)新植二烯含量在適宜范圍內(nèi)，與其他致香成分的組成比例協(xié)調(diào)時(shí)，初烤煙葉才能釋放較高的香氣量。

3.3 初烤煙葉表面提取物和質(zhì)體色素含量對(duì)吃味的影響

初烤煙葉吃味與腺毛分泌物含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，與β-胡蘿卜素含量、葉黃素含量極顯著負(fù)相關(guān)，與烷烴類含量顯著正相關(guān)。相對(duì)于初烤煙葉表面提取物含量、β-胡蘿卜素含量，葉黃素含量對(duì)吃味的貢獻(xiàn)率最大，并且表現(xiàn)為負(fù)作用。

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