不同基因型白肋煙致香物質(zhì)含量的比較

吳成林，黃文昌，曹景林，覃光炯，程君奇，李亞培

（湖北省煙草科學(xué)研究院，湖北 武漢430030）

煙葉是卷煙的主要原料，煙葉中香氣物質(zhì)是影響煙葉和卷煙質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)之一。明確煙葉中香氣物質(zhì)的種類及含量，可為煙葉及卷煙生產(chǎn)提供重要的參考依據(jù)[1-3]。研究表明，煙葉的香氣質(zhì)和香氣量與其致香物質(zhì)含量密切相關(guān)，致香物質(zhì)含量可以客觀、準(zhǔn)確地衡量煙葉內(nèi)在品質(zhì)[4-5]。然而，影響煙葉致香物質(zhì)含量的因素很多，例如烤煙品種、土壤環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、煙葉栽培及調(diào)制水平等[6-9]。目前，有關(guān)烤煙致香物質(zhì)含量的研究較多，但針對(duì)白肋煙致香物質(zhì)含量的報(bào)道較少[10-11]。湖北省是我國(guó)煙葉主產(chǎn)區(qū)之一，所產(chǎn)白肋煙具有獨(dú)特的煙草類型特征，主要用作混合型卷煙原料，也可用于雪茄煙、斗煙和嚼煙。致香物質(zhì)是白肋煙煙葉內(nèi)在物質(zhì)的重要部分，也是決定白肋煙煙葉品質(zhì)的關(guān)鍵因素[12-13]。因此，試驗(yàn)以湖北省主推種植的5個(gè)不同基因型白肋煙品種為材料，研究調(diào)制后各品種煙葉中主要致香物質(zhì)含量的差異，旨在了解在同一栽培條件下各品種煙葉中致香物質(zhì)的積累情況，以期為湖北省白肋煙原料生產(chǎn)提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及供試烤煙品種

試驗(yàn)于2013年在湖北省恩施州崔家壩鎮(zhèn)斑竹園村進(jìn)行，試驗(yàn)地海拔高度為850 m，供試面積1 000 m2。試驗(yàn)地地勢(shì)平坦，質(zhì)地疏松，土壤肥力中等，光照較充足，排水性好，前茬種植綠肥。試驗(yàn)地土壤理化性狀：pH 值5.93，堿解氮101.50 mg/kg，有效磷38.85 mg/kg，有效鉀164.00 mg/kg，有機(jī)質(zhì)26.8 g/kg。供試烤煙品種為鄂煙1 號(hào)、鄂煙6 號(hào)、鄂煙209、鄂煙211 和22083。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 按品種試驗(yàn)分5個(gè)處理，每個(gè)品種種植200 株，行株距為120 cm×45 cm，每個(gè)品種四周設(shè)置保護(hù)行。所有參試品種按照湖北省恩施州當(dāng)?shù)責(zé)熑~標(biāo)準(zhǔn)種植模式，于5月7日移栽，大田施純氮16 kg/667m2，N︰P2O5︰K2O=1︰1︰2。在試驗(yàn)過(guò)程中，除品種因素外其他栽培管理措施均按白肋煙大田常規(guī)管理。調(diào)制完成后每個(gè)品種取上部葉和中部葉兩個(gè)樣品，上部取第17 葉位的上部淺紅棕二級(jí)煙葉，中部取第11 葉位的中部淺紅棕三級(jí)煙葉，每份樣品的重量為2 kg，用于測(cè)定煙葉致香物質(zhì)。

1.2.2 指標(biāo)測(cè)定 （1）煙葉樣品制備：取整片煙葉，去除主脈后于75℃烘干，粉碎后過(guò)40 目篩，按順序排編號(hào)后裝入樣品袋中保存。（2）致香物質(zhì)提取：采用蒸餾萃取法，稱取10.0 g 煙樣于1 000 m L 的圓底燒瓶中，加入飽和食鹽水200 m L，量取60 m L 的二氯甲烷溶液于100 m L 的圓底燒瓶中，設(shè)置水相溫度為160℃，有機(jī)相溫度為55℃，反應(yīng)5 h，反應(yīng)完成后冷卻，取下有機(jī)相，收集后將液體轉(zhuǎn)移到雞心瓶中用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至0.5 m L 左右，取下雞心瓶加入2 m L 二氯甲烷，加入無(wú)水硫酸鈉干燥，震蕩搖勻，用0.22 μm 微孔有機(jī)相濾膜過(guò)濾后裝入Agilent 進(jìn)樣瓶中。（3）致香物質(zhì)分析：采用氣質(zhì)（GC/MS）聯(lián)用儀測(cè)定。分析條件，色譜柱為HP-5（30 m×250 μm×0.25 μm）；40°C 作用2 m in，然后2°C/m in 到200°C 作用5 m in，然后5°C/m in到250°C 作用10 m in，然后10°C/m in 到280°C 作用3 min，運(yùn)行時(shí)間100 m in；進(jìn)樣量1.00 L，載氣He，流速1 m L/m in，模式分流，加熱器250°C，分流比10︰1，分流流量10 m L/m in。MS 譜庫(kù)NIST02 采用內(nèi)標(biāo)法定量[14-16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基因型白肋煙煙葉中主要致香物質(zhì)含量分析

通過(guò)GC/MS 聯(lián)用儀測(cè)定5種不同基因型白肋煙調(diào)制后煙葉樣品中的致香物質(zhì)種類及含量，結(jié)果共檢測(cè)出43種致香成分（見(jiàn)表1）。其中，醛類7種、酮類17種、醇類8種、烯烴類5種、雜環(huán)類2種、酚類1種、脂類3種。含量較高的物質(zhì)有新植二烯、β-大馬酮、糠醇、糠醛、苯乙醛、2-乙酰基吡咯、二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮、金合歡基丙酮等。

由表1 可知，不同基因型白肋煙葉片中致香物質(zhì)總含量存在較大的差異，而且同一品種不同部位的煙葉中致香物質(zhì)含量也存在較大的差異。致香物質(zhì)含量最高的是鄂煙6 號(hào)，各品種中部葉致香物質(zhì)含量由高到低排列依次為鄂煙6 號(hào)＞22083＞鄂煙209＞鄂煙211＞鄂煙1 號(hào)，各品種上部葉致香物質(zhì)含量由高到低排列依次為鄂煙6 號(hào)＞鄂煙211＞鄂煙209＞鄂煙1 號(hào)＞22083，不同基因型白肋煙的上部葉致香物質(zhì)含量要高于中部葉，且差異較大。

從表1 中還可以看出，不同基因型白肋煙致香物質(zhì)成分平均含量以新植二烯最高，約占總量的24%；其次是β-大馬酮含量，約占總量的23%；糠醇含量約占總量的18%，2-乙酰基吡咯含量約占總量的5%，苯乙醛含量約占總量的4%，糠醛含量約占總量的3%，這6種成分約占總量近80%。新植二烯、β-大馬酮、糠醇、2-乙酰基吡咯、糠醛在不同基因型白肋煙煙葉中含量基本呈現(xiàn)上部葉大于中部葉的規(guī)律，苯乙醛在不同基因型白肋煙煙葉中含量基本呈現(xiàn)中部葉大于上部葉的規(guī)律。

各種致香成分中，3-羥基-2-丁酮、柏木烯、香葉基丙酮以鄂煙1 號(hào)上部葉的含量最高，己醛、氧代異氟爾酮、六氫-4,4,7a-三甲基-2（3H）苯并呋喃酮、吲哚以鄂煙1 號(hào)中部葉的含量最高；β- 大馬酮、4-（2,6,6-三甲基-1,3-環(huán)己二烯-1-基）-2-丁酮、2,4-二異丁基苯酚、3-羥基-β-二氫大馬酮、植酮、西柏三烯二醇以鄂煙209 上部葉的含量最高，2- 環(huán)戊烯-1,4-二酮、柏木醇（雪松醇）、松香油以鄂煙209 中部葉的含量最高；巨豆三烯酮-2、1-（4,5,5-三甲基-1,3-環(huán)戊二烯-1-基）-苯、異戊酸香葉酯、新植二烯、3-（4,8,12-三甲基十三烷基）-呋喃以鄂煙211 上部葉的含量最高，苯甲醇、苯乙醛、芳樟醇、螺巖蘭草酮以鄂煙211中部葉的含量最高；5-甲基糠醇、2-乙酰基吡咯、茴香醛、β-二氫大馬酮、金合歡基丙酮以鄂煙6 號(hào)上部葉的含量最高，苯乙醇、二氫獼猴桃內(nèi)酯、十六酸甲酯以鄂煙6 號(hào)中部葉的含量最高；面包酮、糠醛、糠醇、2-乙酰基呋喃、5-甲基糠醛、茄酮、巨豆三烯酮-1、巨豆三烯酮-3 以22083 上部葉的含量最高，苯甲醛、藏紅花醛以22083 中部葉的含量最高。

2.2 不同基因型烤煙葉片中致香物質(zhì)含量的分類分析

2.2.1 上部葉片中致香物質(zhì)含量的分類 根據(jù)香氣物質(zhì)降解前體物分類，不同基因型白肋煙致香物質(zhì)主要可以分為類胡蘿卜素類、類西柏烷類、苯丙氨酸類、棕色化產(chǎn)物和新植二烯等。由表2 可知，不同基因型白肋煙上部葉致香物質(zhì)中以類胡蘿卜素類物質(zhì)含量最高。各品種類胡蘿卜素類物質(zhì)含量從高到低排列依次為鄂煙6 號(hào)＞22083＞鄂煙1 號(hào)＞鄂煙211＞鄂煙209；類西柏烷類物質(zhì)含量從高到低排列依次為鄂煙6號(hào)＞22083＞鄂煙1 號(hào)＞鄂煙211＞鄂煙209；苯丙氨酸類物質(zhì)含量從高到低排列依次為鄂煙211＞鄂煙1號(hào)＞22083＞鄂煙6 號(hào)＞鄂煙209；棕色化產(chǎn)物含量從高到低排列依次為22083＞鄂煙211＞鄂煙6 號(hào)＞鄂煙209＞鄂煙1 號(hào)；新植二烯含量從高到低排列依次為鄂煙209＞鄂煙211＞鄂煙6 號(hào)＞22083＞鄂煙1號(hào)；總含量由高到低排列依次為鄂煙211＞22083＞鄂煙6 號(hào)＞鄂煙209＞鄂煙1 號(hào)。

2.2.2 中部葉片中致香物質(zhì)含量的分類 從表3 中可以看出，各品種中部葉致香物質(zhì)中類胡蘿卜素類物質(zhì)含量從高到低排列依次為鄂煙1 號(hào)＞鄂煙6 號(hào)＞鄂煙209＞22083＞鄂煙211；類西柏烷類物質(zhì)含量從高到低排列依次為22083＞鄂煙6 號(hào)＞鄂煙209＞鄂煙1 號(hào)＞鄂煙211；苯丙氨酸類物質(zhì)含量從高到低排列依次為鄂煙209＞鄂煙211＞22083＞鄂煙6 號(hào)＞鄂煙1 號(hào)；棕色化產(chǎn)物含量從高到低排列依次為鄂煙209＞22083＞鄂煙211＞鄂煙1 號(hào)＞鄂煙6 號(hào)；新植二烯含量從高到低排列依次為鄂煙211＞鄂煙6 號(hào)＞鄂煙209＞鄂煙1 號(hào)＞22083；總含量由高到低排列依次為鄂煙211＞鄂煙209＞鄂煙6 號(hào)＞鄂煙1 號(hào)＞22083。

表1 不同基因型白肋煙致香物質(zhì)含量 （μg/g）

續(xù)表1

表2 不同基因型白肋煙上部葉片中致香物質(zhì)的含量（μg/g）

3 結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，采用GC/MS 聯(lián)用儀在5種不同基因型調(diào)制后白肋煙煙葉樣品中共檢測(cè)出43種致香物質(zhì)成分，不同基因型白肋煙品種致香物質(zhì)組成成分基本一致，但不同基因型白肋煙品種煙葉致香物質(zhì)含量存在明顯差異，同一基因型不同部位的煙葉致香物質(zhì)含量也存在明顯差異，上部葉致香物質(zhì)含量由高到低排列依次為鄂煙6 號(hào)、鄂煙211、鄂煙209、鄂煙1號(hào)、22083，中部葉致香物質(zhì)含量由高到低排列依次為鄂煙6 號(hào)、22083、鄂煙209、鄂煙211、鄂煙1 號(hào)，同一基因型白肋煙的上部葉致香物質(zhì)含量要高于中部葉，且差異較大。在所測(cè)定的43種成分中新植二烯、β-大馬酮、糠醇的含量占致香物質(zhì)總含量的占比大，這3種成分含量的不同是導(dǎo)致不同基因型品種致香物質(zhì)總含量差異的主要原因。

表3 不同基因型白肋煙中部葉片中致香物質(zhì)的含量（μg/g）

白肋煙致香物質(zhì)成分主要可分為：類胡蘿卜素類、類西柏烷類、苯丙氨酸類、棕色化產(chǎn)物和新植二烯等5 類。綜合來(lái)看，鄂煙211 在5 類主要物質(zhì)含量中比其他品種占有優(yōu)勢(shì)，鄂煙6 號(hào)在總致香物質(zhì)含量中比其他品種占有優(yōu)勢(shì)。

為了便于操作，試驗(yàn)所采用煙葉調(diào)制方式均參考的是鄂煙1 號(hào)生產(chǎn)的栽培調(diào)制方式，然而不同品種的最佳栽培調(diào)制方式還是存在一定差異的[17]。因此，要篩選當(dāng)?shù)刂孪阄镔|(zhì)最高的栽培品種，需要根據(jù)各個(gè)品種最佳栽培調(diào)制方式進(jìn)一步研究。

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