四川地方晾曬煙致香前體物質(zhì)分析

向歡， 王俊， 鐘秋， 雷云康， 張華述， 廖瑯， 陳勇， 李成然， 劉雷

(1.四川省煙草公司德陽市公司，四川 德陽 618400； 2.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，四川 成都 611130)

煙草的致香物質(zhì)含量是評價煙葉香氣品質(zhì)的核心內(nèi)容，同時也對煙葉的內(nèi)在質(zhì)量有重要影響，煙葉中致香前體物質(zhì)和致香物質(zhì)是香氣的主要成分[1]。致香前體物質(zhì)在煙葉生長、成熟、調(diào)制、醇化和燃燒過程中的積累、轉(zhuǎn)化和降解將直接影響煙葉的香氣風(fēng)格、香氣質(zhì)和香氣量[2-4]。煙葉中的多酚、類胡蘿卜素、石油醚提取物、煙堿等均是煙葉中重要的致香前體物質(zhì)。其中，多酚是苯丙烷類代謝途徑產(chǎn)物，煙草中有多種酚類物質(zhì)，目前在煙葉和煙氣中己鑒定出多達(dá)280余種酚類及其相關(guān)化合物，是煙葉中重要的致香前體物。類胡蘿卜素是煙葉中的一類重要香氣前體物，在煙葉成熟、調(diào)制、醇化和燃燒過程中可降解轉(zhuǎn)化形成多種能體現(xiàn)煙草特征香味的物質(zhì)[5]。煙葉中的石油醚提取物在煙葉燃吸過程中分解、轉(zhuǎn)化為一系列致香物質(zhì)成分，對煙葉的香氣量有明顯的提高[6]。煙堿是一種吡啶與氫化吡咯相結(jié)合的生物堿，占生物堿總量的90%～95%，煙堿的組成和含量在不同類型的煙草中差異很大，并且可以遺傳到下一代[7]。有研究[8-9]表明，在不同烤煙品種中致香前體物質(zhì)含量差異顯著，但是對于晾曬煙品種相關(guān)研究尚未見報道。本研究測定了四川49個晾曬煙品種煙葉中的總酚、類胡蘿卜素、石油醚提取物、煙堿的含量并進行分析，旨在明確四川晾曬煙致香前體物質(zhì)含量范圍，以及按照致香前體物含量劃分的不同晾曬煙品種類型，為四川晾曬煙生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2019年在四川省德陽市什邡市進行，供試的49個四川地方晾曬煙品種由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所提供(表1)。試驗地土壤質(zhì)地為壤土，有機質(zhì)含量為19.03 g·kg-1，全氮含量為1.40 g·kg-1，全磷含量為0.66 g·kg-1，速效氮含量為117.20 mg·kg-1，速效磷含量為15.49 mg·kg-1，速效鉀含量為104.70 mg·kg-1，按傳統(tǒng)方式進行栽培和調(diào)制。

表1 供試材料的名稱及編號

1.2 方法

取49個晾曬煙品種調(diào)制完成的中部葉片，去除主脈，于40 ℃烘干后粉碎，過0.45 mm篩后低溫保存?zhèn)溆谩熑~總酚含量采用福林酚法測定[10]，煙堿和類胡蘿卜素含量均采用紫外分光光度法測定[10]，石油醚提取物含量采用殘余法測定[10]。

1.3 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計

使用Microsoft Excel 2007、DPSV 7.05和IBM SPSS Statistics 25對數(shù)據(jù)進行整理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 致香前體物質(zhì)含量分布特征

對49個晾曬煙品種調(diào)制完成后煙葉中的總酚、葉綠素、石油醚提取物、煙堿等4類致香前體物質(zhì)含量進行測定，發(fā)現(xiàn)各品種調(diào)制完成后煙葉中同種致香前體物質(zhì)含量差異較大。不同品種煙葉中總酚含量范圍在9.6～19.29 mg·g-1，平均值為14.13 mg·g-1，總酚含量最高的為8號品種，即黃溪毛煙，最低的為20號品種，即四川柳葉；煙葉中類胡蘿卜素含量在1.56～11.14 mg·g-1，平均值為4.78 mg·g-1，類胡蘿卜素含量最低的為13號品種，即綿竹柳煙綠素含量最高的為41號品種，即沿山柳葉煙；煙葉中石油醚提取物含量在43.47～112.42 mg·g-1，平均值為61.34 mg·g-1，石油醚提取物含量最高的為37號品種，即仍爾土煙，石油醚提取物含量最低的為47號品種，即黃桿柳；煙葉中煙堿含量范圍在11.03～66.04 mg·g-1，平均值為40.37 mg·g-1，煙堿含量最高的為5號品種，即蒼龍毛煙，煙堿含量最低的為16號品種，即樂山小柳葉(表2)。

表2 不同晾曬煙品種致香前體物質(zhì)含量

2.2 聚類分析

2.2.1 49個晾曬煙品種聚為5類

由圖1可知，對49個晾曬煙品種測得的4類致香前體物質(zhì)含量按歐式距離類平均法進行聚類，可以聚為5類，第Ⅰ類有28個樣品，其編號分別為38、44、48、35、12、7、19、23、43、15、40、41、9、47、11、39、27、28、22、10、14、3、21、4、18、6、2、45，品種名分別為正午曬煙、草壩毛煙、大烏煙、資陽土煙、靈杰柳葉、紅峰毛煙、錦江柳葉4號、基地?zé)烠W3、毛灣枇杷煙、宜賓大柳葉、南川大柳條、沿山柳葉煙、廟子毛煙、黃桿柳、黑牛皮、拉洛葉子煙、白花鐵桿、付耳子、什邡柳煙、半鐵泡、郫縣柳葉、大澗槽、樂山毛毛葉、小絲毛煙、眉山小柳葉、仁河白毛煙、黃毛子-1、五星柳葉煙；第Ⅱ類有11個樣品，其編號分別為30、32、34、36、1、49、24、29、46、26、25，品種名分別為蓋三皮、硬膀子、上田葉子煙、大海柳葉煙、青毛籽、柳葉(綠毛毛)、金堂煙、江油煙、黑毛子、泉煙、鐵桿子；第Ⅲ類有2個樣品，其編號分別為16、20，品種名分別為樂山小柳葉、四川柳葉；第Ⅳ類有7個樣品，其編號分別為33、42、13、17、5、8、31，品種名分別為資陽曬煙、竹園柳葉煙、綿竹柳煙、黑蠻柳、蒼龍毛煙、黃溪毛煙、宣漢白花鐵桿子；第Ⅴ類有1個樣品，其編號為37，品種名為仍爾土煙。

圖1 不同晾曬煙品種聚類

2.2.2 類胡蘿卜素含量差異不顯著

5類晾曬煙煙葉中類胡蘿卜素含量在4.15～6.87 mg·g-1，均值最高的為第Ⅲ類，包含2個品種，編號為16和20，品種名為樂山小柳葉和四川柳葉，均值為6.87 mg·g-1，但與其他四類晾曬煙品種差異不顯著。其余四類晾曬煙品種類胡蘿卜素均值由高到低依次為第Ⅰ類>第Ⅳ類>第Ⅴ類>第Ⅱ類，均值分別為5.00、4.29、4.19、4.15 mg·g-1(表3)。

表3 各類樣品致香前體物質(zhì)平均含量

2.2.3 總酚、石油醚提取物、煙堿含量存在顯著差異

對聚類后的5類晾曬煙品種進行統(tǒng)計分析，結(jié)果表明，總酚含量最高的為第Ⅳ類，其編號為33、42、13、17、5、8、31，品種名分別為資陽曬煙、竹園柳葉煙、綿竹柳煙、黑蠻柳、蒼龍毛煙、黃溪毛煙、宣漢白花鐵桿子，均值為16.96 mg·g-1。總酚含量最低的為第Ⅲ類，其編號為16和20，品種名分別為樂山小柳葉和四川柳葉，總酚含量均值為9.88 mg·g-1，第Ⅲ類總酚含量與其他四類晾曬煙類型差異較大，達(dá)到顯著水平，其他四類晾曬煙類別間差異不顯著(表3)。

石油醚提取物含量均值最高的是第Ⅴ類，即37號仍爾土煙，石油醚提取物含量為112.42 mg·g-1，與其他四類晾曬煙品種石油醚提取物含量差異顯著。其次為第Ⅱ類，編號為30、32、34、36、1、49、24、29、46、26、25，品種名分別為蓋三皮、硬膀子、上田葉子煙、大海柳葉煙、青毛籽、柳葉(綠毛毛)、金堂煙、江油煙、黑毛子、泉煙、鐵桿子，石油醚提取物含量均值為74.24 mg·g-1，與其他四類差異顯著。石油醚提取物含量最低的為第Ⅲ類，其編號為16和20，品種名分別為樂山小柳葉和四川柳葉，均值為51.44 mg·g-1(表3)。

5類晾曬煙品種中，煙堿含量最高的為第Ⅴ類，其編號為37仍爾土煙，煙堿含量為62.82 mg·g-1。其次是第Ⅳ類，其均值為61.70 mg·g-1。第Ⅳ類與第Ⅴ類晾曬煙品種煙堿含量相近，差異不顯著。第Ⅰ類煙堿含量為36.26 mg·g-1，第Ⅱ類煙堿含量為41.02 mg·g-1，兩類晾曬煙品種煙堿含量較為接近，差異不顯著。煙堿含量最低的為第Ⅲ類，編號為16、20，品種名分別為樂山小柳葉、四川柳葉，其煙堿含量僅為14.63 mg·g-1，與其他四類差異顯著(表3)。

3 小結(jié)與討論

煙葉香氣成分主要有酸類、醇類、酮類、醛類、酯類、內(nèi)酯類、酚類等，同時，煙葉燃燒過程中，有些物質(zhì)如酚類物質(zhì)、色素、煙堿以及西柏烷類化合物等，還可以降解產(chǎn)生香氣物質(zhì)，這些物質(zhì)統(tǒng)稱為致香前體物質(zhì)[11]。總酚含量是衡量煙葉品質(zhì)的一個重要因素，主要對煙草的顏色、香氣、吸味和煙氣安全性等方面有正向影響[12-14]。類胡蘿卜素是煙草中最重要的萜烯類化合物之一，其雙鍵斷裂位置的不同可在煙葉調(diào)制、醇化和燃燒過程中降解形成眾多煙草中的關(guān)鍵致香成分[15]。煙堿是產(chǎn)生生理強度的主要物質(zhì)，在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，煙堿的含量與烤煙的香氣呈正相關(guān)關(guān)系[16]。煙葉的石油醚提取物主要包括西柏類雙萜化合物及類胡蘿卜素類多萜化合物，是評價煙葉品質(zhì)和香氣的重要指標(biāo)之一。

本研究發(fā)現(xiàn)第Ⅲ類晾曬煙，即樂山小柳葉、四川柳葉，其總酚含量顯著低于其他四類晾曬煙品種，其石油醚提取物含量在其他四類晾曬煙中也最低，表明樂山小柳葉、四川柳葉在燃燒時產(chǎn)生的香氣量低于其他晾曬煙品種。同時，樂山小柳葉、四川柳葉的煙堿含量顯著低于其他晾曬煙，表明其在抽吸時無法產(chǎn)生正常生理強度，滿足消費者對勁頭的需要，建議今后不再種植樂山小柳葉、四川柳葉等2個晾曬煙品種。第Ⅴ類晾曬煙，即仍爾土煙，其總酚、石油醚提取物含量均較高，尤其是石油醚提取物含量，高達(dá)112.42 mg·g-1，表明仍爾土煙燃燒時會降解產(chǎn)生大量西柏類雙萜化合物及類胡蘿卜素類多萜化合物，豐富了其香氣量。仍爾土煙的煙堿含量為5類晾曬煙中最高，表明其在抽吸時勁頭較足，能夠產(chǎn)生足夠的生理強度，建議重點關(guān)注該品種并進行進一步的研究。

第Ⅳ類晾曬煙煙堿含量顯著高于第Ⅱ類與第Ⅰ類，第Ⅱ類晾曬煙石油醚提取物含量顯著高于第Ⅰ類、Ⅳ類，同等條件下，可優(yōu)先種植第Ⅳ類晾曬煙品種，即資陽曬煙、竹園柳葉煙、綿竹柳煙、黑蠻柳、蒼龍毛煙、黃溪毛煙、宣漢白花鐵桿子等7個晾曬煙品種和第Ⅱ類晾曬煙品種，即蓋三皮、硬膀子、上田葉子煙、大海柳葉煙、青毛籽、柳葉(綠毛毛)、金堂煙、江油煙、黑毛子、泉煙、鐵桿子等11個晾曬煙品種。煙葉致香前體物質(zhì)的含量只是判斷晾曬煙感官質(zhì)量的一個方面，如要綜合評價還需從感官評吸、化學(xué)成分等多方面加以分析。