云南片煙感官質量與香味成分關聯分析

郝賢偉等

摘要[目的] 研究云南片煙感官質量與香味成分的關聯關系，改善片煙質量。[方法] 以云南片煙為研究對象，采用灰色關聯分析方法，分別以不同類別致香成分、具體香味成分為出發點，探索影響片煙香氣質量的主要因素。 [結果] 分析表明，8種致香成分中與香氣質、香氣量和評吸總分關聯程度最高的為醛類、氮雜環類和酮類，其中醛類物質己醛、糠醛和5，5二甲基3氧基1環己烯1甲醛與香氣質、香氣量和評吸總分的關聯程度最高并且關聯序一致。氮雜環類物質吡啶、吡咯、2甲?；拎?種與香氣質、香氣量和評吸總分之間的關聯程度最高；其中吡啶與香氣質、香氣量和評吸總分的關聯程度最高。酮類物質與香氣質、香氣量和評吸總分的關聯程度排序不盡相同，其中羥基丙酮對香氣質、香氣量和評吸總分的影響程度最大。[結論] 在片煙致香成分與感官質量特別是香氣質量研究中，可以重點關注醛類、氮雜環類和酮類物質，對己醛、糠醛、5，5二甲基3氧基1環己烯1甲醛、吡啶、吡咯、2甲?；拎?、羥基丙酮和2，3戊二酮等致香成分。

關鍵詞片煙；香味成分；感官質量；香氣質；香氣量；灰色關聯分析

中圖分類號S572文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）29-295-04

中式卷煙的主要原料為配方打葉后的片煙，而片煙是將不同產區、不同品種和不同等級的初烤煙按照一定的比例均勻摻配經打葉復烤而成，片煙較初烤煙不僅拓寬了煙葉原料的使用范圍，而且具有穩定的化學成分、穩定的香味和吸味的特點。因此，研究片煙致香物質與感官質量的關系，對片煙品質評價及其在產品配方中的使用具有重要的實踐意義。

煙草的香味、香氣是衡量煙葉質量的重要指標，關于初烤煙葉中性致香物質與評吸質量相關性研究已多見報道[2-8]，但致香成分種類較多，與感官質量間的關系復雜，并受品種、生態環境、取樣年份等多方面影響，研究結果不盡一致。然而，片煙香氣質量與致香成分關系研究鮮有報道。筆者采用灰色關聯分析方法，分別以不同類別致香成分、具體香味成分為出發點，探索影響片煙香氣質量的主要因素，為改善片煙質量提供參考。

1材料與方法

1.1材料

選取2012～2013年云南主產區上中下3個部位烤煙等級配方模塊，其中上部片煙由B1F、B2F組成，中部模塊由C1F、C2F和C3F組成，下部模塊主要由X2F和部分C4F組成，共計30個配方打葉片煙。

1.2香味成分提取

稱取30 g煙末樣品放入同時蒸餾萃取裝置一端的1 000 ml圓底燒瓶，加入氯化鈉30 g和蒸餾水350 ml，使用控溫電熱套進行加熱，裝置另一端盛有CH2Cl2（100 ml）濃縮瓶，進行水浴加熱，同時蒸餾萃取3.0 h，結束后，加入1 ml內標乙酸苯乙酯溶液（0.423 7 mg/ml），濃縮至1.0 ml，轉移至色譜瓶中，進行GCMS分析。

1.2.1GCMS分析。

68905973氣相色譜-質譜（Agilent，美國），色譜柱為HP5MS（60 m×0.25 mm i.d.×0.25 μm d.f.）；進樣口溫度280 ℃；進樣量1 μl；分流比10∶1；載氣及流量為He，1 ml/min；程序升溫：50 ℃（保持2 min），4 ℃/min到270 ℃（保持5 min）。

質譜條件：傳輸線溫度280 ℃ ；電離能量70 eV；電子倍增器電壓1 635 V；質量掃描范圍30～550 amu；離子源溫度230 ℃；四級桿溫度150 ℃。

1.2.2香味成分分類。

根據香味成分分析結果，將煙葉的主要致香成分按官能團進行分類：其中酮類共計31種、醇類共計12種、酯類和內酯類14種、醛類共計13種、酚類共計6種、呋喃類共計3種、氮雜環類共計23種等。

1.3樣品評吸

采用浙江中煙內在質量評價方法，由7位評委對香氣質、香氣量、雜氣、刺激性、余味、燃燒性和勁頭等方面進行評價打分，單項滿分為10分。

1.4統計方法

采用DPS數據分析軟件和EXCEL進行分析。以香氣質、香氣量和評吸總分為母序列，致香成分為子序列，進行灰色關聯分析。

2結果與分析

2.1片煙感官質量與致香成分統計量描述

表1為各指標的基本統計描述，香氣質、香氣量和評吸總分數據存在較小變異，香氣成分數據較香氣質量數據變異較大，說明香氣質量評價一致性較高。其中香氣質、香氣量、評吸總分、醇類、酯類、呋喃類和氮雜環類為正態分布，且香氣質、香氣量和評吸總分表現為負向偏態峰；酮類、醛類和酚類為正向尖峭峰。

2.2 配方打葉片煙感官質量與致香成分的灰色關聯分析

首先對原始數據進行標準化處理，分辨系數取0.5，對片煙樣品中致香成分與感官質量進行灰色關聯分析。由表2可知，香氣質與致香成分的灰色關聯序為：氮雜環類>醛類>酮類>酯類>酚類>呋喃類>醇類；香氣量與致香成分的灰色關聯序為：醛類>氮雜環類>酮類>酯類>呋喃類>酚類>醇類；評吸總分與致香成分的灰色關聯序為：醛類>氮雜環類>酮類>酯類>呋喃類>酚類>醇類。

綜上，與香氣質、香氣量和評吸總分關聯程度最高的為醛類、氮雜環類和酮類，其中，香氣量和評吸總分與致香成分關聯度排序相似程度一致，前三者均為醛類>氮雜環類>酮類；與香氣質、香氣量和評吸總分之間關聯程度最小的為醇類。

針對上述分析，可選擇醛類、氮雜環類和酮類致香成分的具體香味化學成分進一步分析與感官質量的關聯程度。

2.3感官質量與醛類香味成分的灰色關聯分析

各醛類香味成分與感官質量的關聯分析結果如表3所示。 醛類各香味成分對香氣質的關聯程度排序，結果表明：己醛>糠醛>5，5二甲基3氧基1環己烯1甲醛>5甲基糠醛>壬醛>苯乙醛>2戊烯醛>（E，E）2，6壬二烯醛>（E）2壬烯醛>藏紅花醛>（E，E）2，4二烯醛>2亞異丙基3亞甲基3，5二烯醛>桃醛。

醛類各香味成分對香氣量的關聯程度排序，結果表明：己醛>糠醛>5，5二甲基3氧基1環己烯1甲醛>5甲基糠醛>壬醛>2戊烯醛>苯乙醛>（E，E）2，6壬二烯醛>（E）2壬烯醛>藏紅花醛>（E，E）2，4二烯醛>2亞異丙基3亞甲基3，5二烯醛>桃醛。

醛類各香味成分對評吸總分的關聯程度排序，結果表明：己醛>糠醛>5，5二甲基3氧基1環己烯1甲醛>壬醛>5甲基糠醛>苯乙醛>2戊烯醛>（E，E）2，6壬二烯醛>（E）2壬烯醛>藏紅花醛>（E，E）2，4二烯醛>2亞異丙基3亞甲基3，5二烯醛>桃醛。

綜上可知，己醛、糠醛和5，5二甲基3氧基1環己烯1甲醛對香氣質、香氣量和評吸總分的關聯程度最高并且一致。

2.4感官質量與氮雜環類香味成分的灰色關聯分析

各氮雜環類香味成分與感官質量的關聯分析結果如表4所示。

氮雜環類各香味成分與香氣質的關聯程度排序，結果表明：吡啶>2甲酰基吡啶>吡咯>鄰苯二甲酰甘氨酸>3甲酰基吡啶>5氨基1苯基吡唑>2甲?；量?吲哚>2，3'聯吡啶>2乙酰基吡咯>3乙酰基吡啶>N甲酰吡咯烷>萘>2肼喹啉>蒽>4（2，4二甲基5惡唑基）2氨基嘧啶>2，3，6三甲基1，4萘二酮>4甲?；?煙堿>2乙酰基1，4，5，6四氫吡啶> 3，4二氫4，5，6三甲基1（2H）萘酮>2乙?；?，4，5，6四氫吡啶>1，2，3，4四氫化1，5，7三甲基萘>1，2二氫化1，4，6三甲基萘。

氮雜環類各香味成分與香氣量的關聯程度排序，結果表明：吡啶>吡咯>2甲?；拎?3甲酰基吡啶>鄰苯二甲酰甘氨酸>5氨基1苯基吡唑>吲哚>2，3'聯吡啶>2甲?；量?2乙?；量?3乙?；拎?萘>N甲酰吡咯烷>2肼喹啉>蒽>4（2，4二甲基5惡唑基）2氨基嘧啶>2，3，6三甲基1，4萘二酮>4甲?；?煙堿>2乙?；?，4，5，6四氫吡啶> 3，4二氫4，5，6三甲基1（2H）萘酮>2乙?；?，4，5，6四氫吡啶>1，2，3，4四氫化1，5，7三甲基萘>1，2二氫化1，4，6三甲基萘。

氮雜環類各香味成分與評吸總分的關聯程度排序，結果表明：吡啶>2甲酰基吡啶>吡咯>鄰苯二甲酰甘氨酸>3甲酰基吡啶>5氨基1苯基吡唑>吲哚>2甲酰基吡咯>2，3'聯吡啶>2乙酰基吡咯>3乙酰基吡啶>萘>N甲酰吡咯烷>2肼喹啉>蒽>4（2，4二甲基5惡唑基）2氨基嘧啶>2，3，6三甲基1，4萘二酮>4甲?；?煙堿>2乙?；?，4，5，6四氫吡啶>3，4二氫4，5，6三甲基1（2H）萘酮>2乙?；?，4，5，6四氫吡啶>1，2，3，4四氫化1，5，7三甲基萘>1，2二氫化1，4，6三甲基萘。

綜上可知，吡啶、吡咯、2甲?；拎?種氮雜環類香味成分對香氣質、香氣量和評吸總分之間的關聯程度最高；其中吡啶的關聯程度三者均為最高。

2.5感官質量與酮類香味成分的灰色關聯分析

各酮類香味成分與感官質量的關聯分析結果如表5所示。

酮類各香味成分與香氣質的關聯程度排序，結果表明：羥基丙酮>2甲基四氫呋喃3酮>2，3戊二酮>金合歡基丙酮>3，4二甲基2，5呋喃二酮>大馬士酮>5，6二甲基2苯并咪唑啉酮>1，2環己二酮>4環戊烯1，3二酮>3甲基l2（5H）呋喃酮>6甲基2庚酮>1戊烯3酮>香葉基丙酮>3羥基2丁酮>2氨基1，5二氫4H咪唑4酮> 6，10，14三甲基2十五烷酮>巨豆三烯酮>（2，4，6三甲苯基）2，2二氯環丙基-甲酮>對甲基苯乙酮> 1（4甲氧苯基）1，3丁二酮>7，8環氧α紫羅蘭酮>4羥基2，4，5三甲基2，5環己二烯酮>茄酮>2，3，6三甲基1，4萘二酮>3羥基β大馬酮>螺巖蘭草酮>3，4二氫4，5，6三甲基1（2H）萘酮>3羥基β大馬酮>順，反 3甲基2（1甲基乙基）- 環己酮。

酮類各香味成分與香氣量的關聯程度排序，結果表明：羥基丙酮>2，3戊二酮>2甲基四氫呋喃3酮>大馬士酮>3，4二甲基2，5呋喃二酮>5，6二甲基2苯并咪唑啉酮>金合歡基丙酮>3甲基l2（5H）呋喃酮>6甲基2庚酮>1，2環己二酮>香葉基丙酮>4環戊烯1，3二酮>1戊烯3酮>巨豆三烯酮>6，10，14三甲基2十五烷酮>3羥基2丁酮>2氨基1，5二氫4H咪唑4酮>對甲基苯乙酮>（2，4，6三甲苯基）2，2二氯環丙基-甲酮>1（4甲氧苯基）1，3丁二酮>7，8環氧α紫羅蘭酮>4羥基2，4，5三甲基2，5環己二烯酮>茄酮>2，3，6三甲基1，4萘二酮>3羥基β大馬酮>螺巖蘭草酮>3，4二氫4，5，6三甲基1（2H）萘酮>3羥基β大馬酮>順，反 3甲基2（1甲基乙基）-環己酮。

酮類各香味成分與評吸總分的關聯程度排序，結果表明：羥基丙酮>3，4二甲基2，5呋喃二酮>2，3戊二酮>2甲基四氫呋喃3酮>大馬士酮>5，6二甲基2苯并咪唑啉酮>金合歡基丙酮>1，2環己二酮>6甲基2庚酮>3甲基l2（5H）呋喃酮>香葉基丙酮>4環戊烯1，3二酮>1戊烯3酮>3羥基2丁酮>巨豆三烯酮>2氨基1，5二氫4H咪唑4酮>6，10，14三甲基2十五烷酮>對甲基苯乙酮>（2，4，6三甲苯基）2，2二氯環丙基-甲酮>1（4甲氧苯基）1，3丁二酮>4羥基2，4，5三甲基2，5環己二烯酮>7，8環氧α紫羅蘭酮>茄酮>2，3，6三甲基1，4萘二酮>3羥基β大馬酮>螺巖蘭草酮>3，4二氫4，5，6三甲基1（2H）萘酮>3羥基β大馬酮>順，反 3甲基2（1甲基乙基）-環己酮。

綜上可知，羥基丙酮與香氣質、香氣量和評吸總分之間的關聯程度為最高。

3結論與討論

化學成分是煙草品質特征的重要組成，其中致香物質對感官質量尤其是香氣質量具有重要影響，研究表明：煙草中分子質量較高、具有不飽和分子結構的醛酮類物質有利于煙草香味特征的形成，而氮雜環類物質如吡嗪、吡咯、吡啶及其相應的衍生物，是煙葉的重要致香成分[12]。

灰色關聯度分析法是將研究對象及影響因素的因子值視為一條線上的點，與待識別對象及影響因素的因子值所繪制的曲線進行比較，比較其貼近度并分別量化，計算出研究對象與待識別對象各影響因素之間的貼近程度的關聯度，通過比較各關聯度的大小來判斷待識別對象對研究對象的影響程度。它提示了事物動態關聯的特征與程度，與傳統的回歸分析相比，具有對樣本量和典型分布要求相對寬松、計算量少、精確度高的特點。

該研究以云南產區配方打葉片煙為研究對象，通過對致香成分進行官能團分類研究致香成分與感官質量的相關性，結果表明：按官能團分類的8種致香成分中與香氣質、香氣量和評吸總分關聯程度最高的為醛類、氮雜環類和酮類，其中醛類物質己醛、糠醛和5，5二甲基3氧基1環己烯1甲醛對香氣質、香氣量和評吸總分的關聯程度最高并且關聯程度排序一致。氮雜環類物質吡啶、吡咯、2甲?；拎?種對香氣質、香氣量和評吸總分之間的關聯程度最高；其中吡啶的關聯程度三者均為最高。酮類物質與香氣質關聯程度排序前三者為：羥基丙酮>2甲基四氫呋喃3酮>2，3戊二酮，與香氣量關聯程度排序前三者為：羥基丙酮>2，3戊二酮>2甲基四氫呋喃3酮，與評吸總分的關聯程度排序前三者為：羥基丙酮>3.4二甲基2，5呋喃二酮>2，3戊二酮，羥基丙酮對香氣質、香氣量和評吸總分的影響程度最大。 因此，在片煙致香成分與感官質量特別是香氣質量研究中，可以重點關注醛類、氮雜環類和酮類物質，對己醛、糠醛、5，5二甲基3氧基1環己烯1甲醛、吡啶、吡咯、2甲酰基吡啶、羥基丙酮和2，3戊二酮等致香成分重點關注。

參考文獻

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