不同基因型白肋煙致香物質含量的比較

2015-10-09 05:25:54吳成林黃文昌曹景林覃光炯程君奇李亞培

湖南農業科學 2015年4期

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

1 材料與方法

1.1 試驗地點及供試烤煙品種

試驗于2013年在湖北省恩施州崔家壩鎮斑竹園村進行，試驗地海拔高度為850 m，供試面積1 000 m2。試驗地地勢平坦，質地疏松，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，有機質26.8 g/kg。供試烤煙品種為鄂煙1 號、鄂煙6 號、鄂煙209、鄂煙211 和22083。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計按品種試驗分5個處理，每個品種種植200 株，行株距為120 cm×45 cm，每個品種四周設置保護行。所有參試品種按照湖北省恩施州當地煙葉標準種植模式，于5月7日移栽，大田施純氮16 kg/667m2，N︰P2O5︰K2O=1︰1︰2。在試驗過程中，除品種因素外其他栽培管理措施均按白肋煙大田常規管理。調制完成后每個品種取上部葉和中部葉兩個樣品，上部取第17 葉位的上部淺紅棕二級煙葉，中部取第11 葉位的中部淺紅棕三級煙葉，每份樣品的重量為2 kg，用于測定煙葉致香物質。

1.2.2 指標測定（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40 目篩，按順序排編號后裝入樣品袋中保存。（2）致香物質提取：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，設置水相溫度為160℃，有機相溫度為55℃，反應5 h，反應完成后冷卻，取下有機相，收集后將液體轉移到雞心瓶中用旋轉蒸發儀濃縮至0.5 m L 左右，取下雞心瓶加入2 m L 二氯甲烷，加入無水硫酸鈉干燥，震蕩搖勻，用0.22 μm 微孔有機相濾膜過濾后裝入Agilent 進樣瓶中。（3）致香物質分析：采用氣質（GC/MS）聯用儀測定。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，運行時間100 m in；進樣量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NIST02 采用內標法定量[14-16]。

2 結果與分析

2.1 不同基因型白肋煙煙葉中主要致香物質含量分析

通過GC/MS 聯用儀測定5種不同基因型白肋煙調制后煙葉樣品中的致香物質種類及含量，結果共檢測出43種致香成分（見表1）。其中，醛類7種、酮類17種、醇類8種、烯烴類5種、雜環類2種、酚類1種、脂類3種。含量較高的物質有新植二烯、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含量也存在較大的差異。致香物質含量最高的是鄂煙6 號，各品種中部葉致香物質含量由高到低排列依次為鄂煙6 號＞22083＞鄂煙209＞鄂煙211＞鄂煙1 號，各品種上部葉致香物質含量由高到低排列依次為鄂煙6 號＞鄂煙211＞鄂煙209＞鄂煙1 號＞22083，不同基因型白肋煙的上部葉致香物質含量要高于中部葉，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上部葉大于中部葉的規律，苯乙醛在不同基因型白肋煙煙葉中含量基本呈現中部葉大于上部葉的規律。

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 號中部葉的含量最高；β- 大馬酮、4-（2,6,6-三甲基-1,3-環己二烯-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 號上部葉的含量最高，苯乙醇、二氫獼猴桃內酯、十六酸甲酯以鄂煙6 號中部葉的含量最高；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含量的分類分析

2.2.1 上部葉片中致香物質含量的分類根據香氣物質降解前體物分類，不同基因型白肋煙致香物質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中以類胡蘿卜素類物質含量最高。各品種類胡蘿卜素類物質含量從高到低排列依次為鄂煙6 號＞22083＞鄂煙1 號＞鄂煙211＞鄂煙209；類西柏烷類物質含量從高到低排列依次為鄂煙6號＞22083＞鄂煙1 號＞鄂煙211＞鄂煙209；苯丙氨酸類物質含量從高到低排列依次為鄂煙211＞鄂煙1號＞22083＞鄂煙6 號＞鄂煙209；棕色化產物含量從高到低排列依次為22083＞鄂煙211＞鄂煙6 號＞鄂煙209＞鄂煙1 號；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＞22083＞鄂煙1號；總含量由高到低排列依次為鄂煙211＞22083＞鄂煙6 號＞鄂煙209＞鄂煙1 號。

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

表1 不同基因型白肋煙致香物質含量（μg/g）

續表1

表2 不同基因型白肋煙上部葉片中致香物質的含量（μg/g）

3 結論

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