烤煙香型劃分及質(zhì)量特征研究進展

姜慧娟，趙銘欽，劉鵬飛，翟 欣

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，河南 鄭州 450002;2.貴州省煙草公司 畢節(jié)地區(qū)公司，貴州 畢節(jié) 551700)

煙草是世界上種植最廣泛的商業(yè)性非食物作物，也是一種特殊的葉用經(jīng)濟作物，在文明世界傳播已有500多年的歷史［1］。由于烤煙種植具有一定的區(qū)域性和生態(tài)適應(yīng)性，使得其香型風(fēng)格存在著不同程度的差異，香型作為烤煙品質(zhì)區(qū)域劃分的重要依據(jù)［2］，對提升煙葉整體質(zhì)量水平和供應(yīng)能力，滿足中式卷煙對優(yōu)質(zhì)原料的需求和“大市場、大企業(yè)、大品牌”戰(zhàn)略的順利實施具有重要的意義。因此，烤煙香型問題已經(jīng)成為特色煙葉研究開發(fā)的熱點［3-9］。作者對目前烤煙香型的研究概況進行了簡要綜述，并對其研究前景進行了展望，旨在進一步明確不同生態(tài)區(qū)域烤煙香型的風(fēng)格特色，加快形成科學(xué)合理的煙葉生產(chǎn)布局，為培育特色煙葉品牌提供一定的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 香型劃分

所謂香型即煙葉燃吸時產(chǎn)生的香氣風(fēng)格［3］，是由香氣香韻組成的［10］。香韻是用來描述發(fā)香物質(zhì)或加香制品所帶有的某種香氣的韻調(diào)［11-14］。目前關(guān)于香型劃分的研究較多，但是關(guān)于煙葉香型的定位和劃分依據(jù)存在著一定的差異性。

1958年，丁瑞康等［15］把烤煙香型劃分為清香型、中間型和濃香型3大類。我國清香型烤煙煙氣清雅飄逸，濃度較淡，具有一種突出的清香，吸味舒適，生理強度柔軟至適中，清香型烤煙以云南大理和福建三明地區(qū)為代表［15-16］;中間型烤煙具有清香氣味，同時也有濃郁的香氣，我國山東青州、貴州貴定、黔南、黑龍江牡丹江、遼寧等地所產(chǎn)的烤煙，多屬于這一類型;濃香型煙葉具有濃郁的香氣，但不突出，普通而微弱，河南許昌和南陽、安徽鳳陽等地是典型的濃香型烤煙產(chǎn)區(qū)［3，15］。國外烤煙香型劃分結(jié)論差異較大，但是一致認為津巴布韋煙葉樣品均為偏濃香型風(fēng)格［3］。李章海等［4］采用煙葉香型指數(shù)的方法，研究了不同生態(tài)尺度煙區(qū)烤煙的香型風(fēng)格，進一步把我國烤煙香型細分為清香型、清偏中型、中偏清型、中間型、中偏濃型、濃偏中型和濃香型7個小類。李志剛［17］研究發(fā)現(xiàn)我國烤煙的香型分布表現(xiàn)出明顯的地域特點，南方主要表現(xiàn)出清香型及中間偏清風(fēng)格，其中清香型主要分布在西南煙區(qū)和華南煙區(qū);北方則主要表現(xiàn)為濃香型及中間香型，其中黃淮煙區(qū)為典型濃香型風(fēng)格。不同地區(qū)的烤煙，其煙葉的香型存在著顯著差異，一般認為國內(nèi)的云南、福建煙葉代表清香型，東北、貴州煙葉代表了中間香型，河南煙葉代表濃香型烤煙風(fēng)格特色［16，18］。

2 不同香型煙葉質(zhì)量特征

2.1 感官質(zhì)量

感官質(zhì)量是卷煙產(chǎn)品質(zhì)量的重要組成部分，是產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)和核心。廣義的感官質(zhì)量是指煙支在燃吸過程中產(chǎn)生的主流煙氣對人體感官產(chǎn)生的綜合感受［19］，由香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、余味、刺激性、燃燒性、灰色、勁頭和濃度等構(gòu)成［20］。許自成等［21］在云南曲靖土壤因素對烤煙風(fēng)格和品質(zhì)影響的研究中，指出烤煙的風(fēng)格特征包括香型、濃度、勁頭，烤煙的煙氣特征包括成團性、干燥感、甜度、柔和性。張蕊［22］對煙葉感官質(zhì)量評價采用“9分制”單料煙評吸打分標準，評吸打分標準見表1。根據(jù)此評吸打分標準得出:香氣質(zhì):清香型(6.02分) ＞濃香型 (5.74分) ＞中間香型(5.31分);香氣量:濃香型 (5.78分) ＞清香型(5.32分) ＞中間香型 (5.16分);余味和雜氣:清香型 (5.86和5.87分)＞濃香型 (5.34和5.36分) ＞中間香型 (5.28和 5.14分);刺激性:清香型、濃香型 (5.74分) ＞中間香型(5.47分);灰色和燃燒性:清香型 (6.72和6.39分)＞中間香型 (5.43和5.63分)＞濃香型(4.89和5.26分);勁頭:清香型 (5.35分) ＞濃香型 (5.16分) ＞中間香型 (5.10分);濃度:濃香型 (5.91分) ＞清香型 (5.63分)中間香濃度 (5.37分);評吸總分:清香型 (53.17分) ＞濃香型 (49.37分) ＞中間香型 (48.24分)。

表1 “9分制”單料煙評吸的打分標準

張駿等［23］對四川會東不同香型樣品經(jīng)行感官質(zhì)量指標差異分析表明，會東清香型烤煙煙葉香氣質(zhì)含量極顯著高于中間香型和中間偏濃香型，清透濃和中偏濃烤煙香氣量顯著高于中間型和中偏清型，中偏濃烤煙雜氣極顯著低于清香型、清偏中、清透濃型烤煙;清香型烤煙感官質(zhì)量總分顯著高于中偏濃、中偏清及中間香型。羅戰(zhàn)勇等［24］按照YC/T 138—1998的行業(yè)標準，采用9標度評吸法對1998-2000年不同香型煙葉樣品進行評吸，結(jié)果表明，濃香型到濃偏中香型評吸總分＞中偏濃到濃偏中香型＞中間香到中偏清香型。

2.2 煙葉化學(xué)成分

煙草中主要的化學(xué)成分含量，在很大程度上決定了煙葉及其制品的煙氣特性，因而直接影響著煙葉香型的劃分和品質(zhì)的優(yōu)劣。

2.2.1 常規(guī)化學(xué)成分

煙葉常規(guī)化學(xué)成分主要有總糖、還原糖、煙堿、總氮、鉀、氯、淀粉、石油醚提取物等，是影響煙葉香型劃分的重要指標。常愛霞等［3］對烤煙香型相關(guān)化學(xué)成分主導(dǎo)的不同產(chǎn)區(qū)煙葉聚類分析，指出總植物堿、煙堿和總氯等指標與香型呈極顯著或顯著正相關(guān)，總糖、還原糖、糖堿比、氮堿比、鉀氯比、有機鉀 (指扣除 Cl-和的影響，與有機酸結(jié)合的鉀)等指標與香型呈顯著或極顯著負相關(guān)。席元肖等［5］對不同香型烤煙化學(xué)成分含量的差異進行分析，指出3種香型烤煙的總植物堿、碳水化合物 (還原糖、總糖、淀粉)、氯和石油醚提取物含量差異顯著，總氮、鉀含量和pH值差異不顯著。羅戰(zhàn)勇等［24］通過對不同香氣風(fēng)格烤煙常規(guī)化學(xué)成分的差異性研究發(fā)現(xiàn)，濃透清和清香型煙葉在總糖、微量生物堿和總植物堿等指標顯著或極顯著高于濃香型煙葉;濃透清煙葉糖堿比值(還原糖/總植物堿)顯著低于濃香型煙葉，氮堿比顯著低于濃香型煙葉而與清香型煙葉差異不顯著，微量生物堿/總堿顯著低于清香型煙葉，其他指標差異不顯著;清香型煙葉微量生物堿/總堿極著高于濃香型煙葉而與濃透清煙葉差異不顯著;還原糖和總氮含量三者沒有顯著差異。

2.2.2 有機酸

依據(jù)烤煙中的有機酸對吸食品質(zhì)的影響，研究工作中通常把有機酸分為非揮發(fā)性有機酸和半揮發(fā)性有機酸 (高級脂肪酸)2類，其中非揮發(fā)性有機酸可以調(diào)節(jié)pH值，改善抽吸質(zhì)量，使吃味醇和，還能增強煙氣濃度，并在煙氣中起酸堿平衡作用，間接影響烤煙香氣，主要由檸檬酸、蘋果酸、草酸和琥珀酸組成［25］。我國烤煙非揮發(fā)性有機酸含量在不同香型風(fēng)格間有差異，中間香型除琥珀酸變異系數(shù)略大于濃香型外，其余均以濃香型的變異系數(shù)最大，從各指標含量間的差異來看，丙二酸、琥珀酸和蘋果酸在清香型和濃香型烤煙間差異均達到了顯著水平，以濃香型烤煙為最高，草酸含量以中間香型含量最高，檸檬酸含量在3種香型間的差異不顯著，但仍表現(xiàn)為清香型 ＜中間型 ＜濃香型［17］。楊虹琦等［26］研究表明非揮發(fā)性有機酸 (檸檬酸、蘋果酸)的部分成分表現(xiàn)出濃香型烤煙明顯高于其他兩類香型的規(guī)律。另有研究表明清香型煙葉總脂肪酸極顯著高于濃香型煙葉，其中棕櫚酸、油酸、總飽和脂肪酸、總不飽和脂肪酸達到顯著水平，硬脂酸達到極顯著水平，清香型煙葉亞油酸+亞麻酸極顯著低于濃香型煙葉，且清香型的總飽和脂肪酸/總不飽和脂肪與濃香型煙葉差異不顯著［27］。

2.2.3 質(zhì)體色素

質(zhì)體色素及降解產(chǎn)物是煙葉香型劃分的重要指標。質(zhì)體色素是影響煙葉外觀質(zhì)量和內(nèi)在品質(zhì)的一類重要香氣前體物，在煙葉成熟、調(diào)制、醇化和燃燒過程中通過轉(zhuǎn)化降解可形成眾多體現(xiàn)煙葉特征香味的物質(zhì)［28-29］，其降解產(chǎn)物中的新植二烯具有減輕刺激、柔和煙氣的作用［30］。清香型烤煙葉黃素、β-胡蘿卜素、類胡蘿卜素含量顯著高于中間型烤煙，極顯著高于濃香型烤煙，但葉黃素與類胡蘿卜素的比值在3類香型烤煙間差異不顯著［5，17］。云南地區(qū)烤煙表現(xiàn)出清香型，烤煙中含有較高的類胡蘿卜素;河南地區(qū)烤煙表現(xiàn)為濃香型，可能與類胡蘿卜素或其降解物的總量較低有關(guān)［31］。

2.2.4 多酚類化合物

酚類化合物能在煙草燃吸過程中產(chǎn)生酸性反應(yīng)來中和部分堿性，使吃味醇和。即對煙草香氣和吃味有好的影響，其中多酚類化合物對香型具有重要影響作用。

烤煙中綠原酸和蕓香苷通過燃燒會發(fā)生熱裂解和重排反應(yīng)，可產(chǎn)生二元酚類和糠醛類衍生物等可賦予煙氣清甜香和烤香的揮發(fā)性化合物［32］。席元肖等［5，7］研究表明，清香型烤煙的新綠原酸和蕓香苷含量極顯著高于中間香型和濃香型，多酚總量極顯著高于中間香型烤煙;4-O-咖啡奎尼酸的含量清香型最高，中間香型最低;莨菪亭清香型居兩者之間，中間香型最低，濃香型最高;清香型和中間香型烤煙的綠原酸含量顯著低于濃香型烤煙;清香型和中間香型烤煙蕓香苷含量顯著高于濃香型烤煙;中間香型烤煙的新綠原酸含量顯著低于濃香型和清香型烤煙;其余差異均不顯著。

2.2.5 中性致香物質(zhì)

煙草中香味成分種類繁多，目前研究多集中于中性致香物質(zhì)。席元肖等［7］研究表明，清香型烤煙中二氫獼猴桃內(nèi)酯、糠醇、糠醛及5-甲基糠醛的含量顯著高于中間香型，濃香型烤煙介于兩者之間;濃香型烤煙中香葉基丙酮、芳樟醇和苯乙醛的含量顯著高于中間香型，清香型烤煙介于兩者之間;清香型和中間香型烤煙苯甲醛的含量顯著低于濃香型烤煙;巨豆三烯酮4種同分異構(gòu)體的含量均是濃香型烤煙最高，并且極顯著高于中間香型;濃清香型烤煙β-紫羅蘭酮和芳樟醇含量最高，與中間香型差異極顯著。

在20世紀中期，國外研究發(fā)現(xiàn)了烤煙中茄尼醇、β-甲基戊酸和異戊酸等香氣成分［33-34］。煙草的香氣類型與煙葉中主要香氣物質(zhì)的相對分子量大小有一定的關(guān)系，清香型煙葉中含有較多相對分子質(zhì)量較小的香氣成分，而濃香型煙葉中含有較多相對分子質(zhì)量較大的香氣成分;且煙草的香型與氮雜環(huán)類香氣含量有關(guān)，清香型煙葉氮雜環(huán)類香氣成分含量較低，而濃香型含量相對較高［35-36］。

周冀衡等［37］發(fā)現(xiàn)南方清香型煙葉中，主要揮發(fā)性香氣物質(zhì)如西柏三烯類降解產(chǎn)物和糠醛類化合物含量較高;北方濃香型煙葉中，芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物和乙酰吡咯含量較高。并指出濃香型煙葉中的茄酮、氧化茄酮、糠醛等西柏烷類降解產(chǎn)物和美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量也比其他香型煙葉含量低，而其乙酰基吡咯和苯甲醛、苯乙醛、苯甲醇、苯乙醇、鄰苯二甲酸二酯、吲哚等芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物含量則比其他香型煙葉含量高。羅戰(zhàn)勇等［24］在不同香氣風(fēng)格烤煙常規(guī)化學(xué)成分和香氣物質(zhì)的差異研究中，指出清香型煙葉揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量顯著高于濃香型煙葉;清香型煙葉美拉德反應(yīng)產(chǎn)物顯著低于濃香型煙葉;清香型煙葉的酚類主要降解產(chǎn)物顯著或極顯著高于濃香型煙葉，芳香族氨基酸類降解產(chǎn)物差異不明顯。

3 小結(jié)與展望

我國煙草種質(zhì)資源相當(dāng)豐富，收集、整理、評價并系統(tǒng)分析和鑒定烤煙的香型是未來特色煙的研究熱點，同樣是煙葉風(fēng)格定位的關(guān)鍵。

近年來由于國內(nèi)外市場的競爭壓力和葉組配方精細化的進一步深入，把煙葉香型劃分為清香型、中間香型和濃香型3大基本類型已經(jīng)遠不能滿足煙草行業(yè)發(fā)展的需要，為此迫切需要建立煙葉香型劃分的新標準。

長期以來，我國有關(guān)煙葉香型劃分的研究，主要依靠專業(yè)人員通過感官評吸來確立煙葉香型風(fēng)格，研究［3-6］表明煙葉香型劃分的指標中化學(xué)成分的分析也占重要部分。目前關(guān)于煙葉香型的劃分依據(jù)是建立在各種香型綜合質(zhì)量特征的研究基礎(chǔ)之上，即不同香型在感官質(zhì)量 (香氣質(zhì)、香氣量、勁頭、濃度、刺激性、灰色)等評價指標的含量間存在差異。如清香型煙葉香氣質(zhì)得分最高(6.02)，中間香型煙葉得分最低 (5.31)，濃香型煙葉的得分居兩者之間 (5.74)［21］。同時對不同香型影響甚大的主要化學(xué)成分 (常規(guī)化學(xué)成分、有機酸、多酚、質(zhì)體色素及降解產(chǎn)物、香味物質(zhì)及香氣物質(zhì))進行剖析，得知不同香型的化學(xué)成分含量具有一定差異性。如隨著煙葉香型有偏清至偏濃，煙葉煙堿含量有增加的趨勢［36］;濃香型烤煙香葉基丙酮含量顯著高于中間香型，清香型烤煙介于兩者之間［7］。

回顧對3大類型香型的解釋，最早見于1958年丁瑞康等［38］的 《卷煙工藝學(xué)》和黃振勛等［39］《科學(xué)技術(shù)名詞解釋—糖煙酒部分》，2009年朱尊權(quán)［40］對3大香型的劃分也做出了解釋，但他們多是對香韻進行簡單抽象的描述，都存在一定的模糊性。在20世紀60和90年代，雖說有人又對3大香型做了進一步細分，但是沒有明確指出香型劃分的標準。為此，作者認為，根據(jù)3大類香型中不同的質(zhì)量指標對香型貢獻和影響度，確定各質(zhì)量指標適宜的權(quán)重，以作為煙葉香型劃分的標準，這樣可使煙葉香型劃分具備一定的科學(xué)性和可靠性。

［1］ Akehurst B C.Tobacco［M］. New York:Humanities Press，1981.

［2］ Weeks W W.Chemistry of tobacco constituents influencing flavor and aroma ［J］.Recent Advance of Tobacco Science，1985(11):175-200.

［3］ 常愛霞，張建平，杜詠梅，等.烤煙香型相關(guān)化學(xué)成分主導(dǎo)的不同產(chǎn)區(qū)煙葉聚類分析 ［J］.中國煙草學(xué)報，2010，16(2):14-19.

［4］ 李章海，王能如，王東勝，等.不同生態(tài)尺度煙區(qū)烤煙香型風(fēng)格的初步研究 ［J］.中國煙草科學(xué)，2009，30(5):67-70，76.

［5］ 席元肖，魏春陽，宋紀真，等.不同香型烤煙化學(xué)成分含量的差異 ［J］.煙草科技，2011(5):29-33.

［6］ 杜詠梅，張建平，王樹聲，等.主導(dǎo)烤煙香型風(fēng)格及感官質(zhì)量差異的主要化學(xué)指標分析 ［J］.中國煙草科學(xué)，2010，31(5):7-12.

［7］ 席元肖，宋紀真，李鋒，等.不同香型烤煙香氣前體物及香味成分含量的差異分析 ［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011(2):355-361.

［8］ 秦松，王正銀，石俊雄.貴州省不同香氣類型煙葉質(zhì)量特征研究 ［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，39(11):2319-2326.

［9］ 郭靈燕，袁紅星，海洋，等.河南省不同香型煙葉香氣成分比較分析 ［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010(6):40-44.

［10］ 唐遠駒.關(guān)于烤煙香型問題的探討 ［J］.中國煙草科學(xué)，2011，32(3):1-7.

［11］ 張承曾，汪清如.日用調(diào)香術(shù) ［M］.北京:輕工業(yè)出版社，1989:349-351.

［12］ 孫寶國，何堅.香精概論:生產(chǎn)、配方與應(yīng)用 ［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2008:24-25.

［13］ 謝劍平.煙草香料技術(shù)原理與應(yīng)用 ［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2009:9-10.

［14］ 趙銘欽.卷煙調(diào)香學(xué) ［M］.北京:科學(xué)出版社，2008:296，416-417.

［15］ 丁瑞康，王承瀚，朱尊權(quán)，等.卷煙工藝學(xué) ［M］.北京:食品工業(yè)出版社，1958:49-50，60-71.

［16］ 林偉.開發(fā)福建清香型特色煙葉將作為福建煙葉可持續(xù)發(fā)展的重要舉措 ［J］.福建煙草，2005(6):24-25.

［17］ 李志剛.烤煙不同香型煙葉質(zhì)量特點及判別分析 ［D］.鄭州:河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

［18］ 劉國順.煙草栽培 ［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.

［19］ 張勇剛，宋朝鵬，李常軍.我國烤煙質(zhì)量分析評價研究進展 ［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，49(9):2271-2274.

［20］ 周正紅，高孔榮，張水華.煙草中化學(xué)成分對卷煙香味品質(zhì)的影響及研究進展 ［J］.煙草科技，1996(7):22-25.

［21］ 許自成，杜娟，解燕，等.云南曲靖土壤因素對烤煙風(fēng)格和品質(zhì)的 影 響 ［J］.中 國 生 態(tài) 學(xué) 報，2011，19(6):1277-1282.

［22］ 張蕊.不同產(chǎn)區(qū)烤煙淀粉含量分布特點及與煙葉香型和感官質(zhì)量的關(guān)系 ［D］.鄭州:河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2011.

［23］ 張駿，楊征宇，劉新民.四川會東烤煙香型風(fēng)格特點及主導(dǎo)因子初探 ［J］.中國煙草科學(xué)，2011，32(6):7-11.

［24］ 羅戰(zhàn)勇，呂永華，李淑玲，等.廣東省生態(tài)煙區(qū)的劃分及其煙葉質(zhì)量評價 ［J］.廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2004(1):18-20.

［25］ 王瑞新.煙草化學(xué) ［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2003:100.

［26］ 楊虹琦，周冀衡，楊述元，等.不同緯度煙區(qū)烤煙葉中主要非揮發(fā)性有機酸的研究 ［J］.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2005，31(3):281-284.

［27］ 鄭湖南.不同香氣風(fēng)格烤煙常規(guī)化學(xué)成分和香氣物質(zhì)的差異研究 ［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36(31):13700-13702，13728.

［28］ 侯英，徐濟倉，王保興，等.葉黃素的熱解產(chǎn)物分析 ［J］.煙草科技，2007(12):27-32.

［29］ Gopalam A，Gopalachari N C.Biochemical changes in leaf pigments and chemical constituents during flue-curing of tobacco［J］.RecentAdvanceofTobaccoScience， 1979(5):113-117.

［30］ Kallianos A G.Phenolics and acids in leaf and their relationship to smoking quality and aroma［J］.Recent Advance of Tobacco Science，1976(2):61-79.

［31］ 楊虹琦，周冀衡，羅澤民，等.不同產(chǎn)區(qū)烤煙中質(zhì)體色素及降解產(chǎn)物的研究 ［J］.西南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2004，26(5):640-643.

［32］ Davis D L，Nielsen T M.Tobacco:production，chemistry and technology［M］.Oxford:Blackwell Science Limited，1999.

［33］ Rowland R L. Flue-cured tobacco. V. Polyisoprenoid compounds［J］.Tobacco Science.1960(4):29-32.

［34］ Stedman R L.The chemical composition of tobacco and tobacco smoke［J］.Chemical Reviews，1968(68):153-207.

［35］ 肖協(xié)忠.煙草化學(xué) ［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社，1997.

［36］ 史宏志，劉國順.煙草香味學(xué) ［M］.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，1998.

［37］ 周冀衡，楊虹琦，林桂華，等.我國不同烤煙產(chǎn)區(qū)煙葉主要揮發(fā)性香氣物質(zhì)的研究 ［J］.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2004，30(1):20-24.

［38］ 丁瑞康，王承瀚，朱尊權(quán)，等.卷煙工藝學(xué) ［M］.北京:食品工業(yè)出版社，1958:49-50，60-71.

［39］ 黃振勛，張大鵬.科學(xué)技術(shù)名詞解釋:糖煙酒部分 ［M］.北京:科學(xué)普及出社，1958:15-19.

［40］ 朱尊權(quán).中華卷煙的研制和生產(chǎn) ［N］.東方煙草報:金周刊，2009-01-02.