不同含青度清甜香型烤煙致香物質分析與感官質量評價

劉 瓊，羅貞寶，黃 赟，彭華偉，吳學巧，鄧春燕，賀 帥，韋克蘇，王紅星，劉 濤，蔡 榮，武圣江*

（1.貴州省煙草公司 畢節市公司，貴州 畢節 551713；2.貴州省煙草科學研究院/煙草行業山地烤煙品質與生態重點實驗室，貴州 貴陽 550081；3.貴州中煙工業有限責任公司 貴陽卷煙廠，貴州 貴陽 550009）

成熟度分為鮮煙葉成熟度和烤后煙葉成熟度，鮮煙葉成熟度會影響烤后煙葉的成熟度和外觀質量，而烤后煙葉成熟度會影響卷煙的風格特征和感官質量［1-3］。近些年來，含青煙在收購方面一直被嚴格控制，為了防止烤青煙現象的發生，提高烤后煙葉的成熟度至關重要。然而，清甜香型產區高成熟度煙葉容易產生枯焦味，導致感官質量下降，不利于彰顯清甜香型卷煙的風格。因此，明確不同含青度烤后煙葉致香物質的含量和感官質量的差異，以及為卷煙工業的煙葉原料需求提供理論支持顯得尤為必要。李天鵬等［4］建議將微帶青煙葉的微帶青面積范圍進一步縮小為5%~10%，并在微帶青組中定級，5%以下微帶青面積在主組中定級；楊尚明等［5］通過研究分析找出了微帶青煙葉產生的主要原因和防控途徑；張保全等［6］指出微帶青和青黃煙葉不套袋處理的陳化效果優于套袋處理，而且微帶青煙葉在不套袋陳化條件下的評吸質量較好，僅次于正常煙葉在不套袋陳化條件下的評吸質量；李丹丹等［7-8］認為微帶青煙葉在陳化前期的化學成分變化較劇烈，達到穩定期的時間較不含青的煙葉推遲，青黃煙葉在陳化前期的化學成分變化劇烈，陳化期間化學成分的變化沒有明顯的穩定期，中部橘黃和微帶青煙葉的類胡蘿卜素降解產物到達頂峰時的含量高于青黃煙葉，且到達頂峰的時間要早，陳化期間煙葉評吸總分與類胡蘿卜素降解產物含量的變化規律呈現正相關。上述研究表明，陳化有利于提高含青煙的工業可用性，但有關清甜香型產區不同含青度烤后煙葉的致香物質和感官質量差異及其對香型風格影響的報道較少。基于此，本研究以清甜香型不同含青度烤后云煙87中部煙葉為供試材料，研究不同含青度烤后致香物質和感官質量的差異及其對香型風格的影響，以及烤后致香物質含量與感官質量之間的關系，以期為提高不同含青度烤后煙葉的工業可用性提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本試驗于2021—2022年在貴州省畢節市威寧縣黑石鎮科技園（清甜香型煙葉生態區）進行，供試烤煙品種為云煙87。按照貴州優質烤煙進行規范化栽培管理，以第10葉位（從下向上）煙葉為材料開展試驗研究，掛牌標記。

1.2 試驗設計

田間設置3個小區重復，每個重復1.20 hm2。煙株打頂前5~7 d，打掉下部不適用煙葉3~5片。在第二炕煙葉采烤后，每間隔3 d采烤1次，均包含第10葉位的試驗材料，共采烤3次。鮮煙葉樣品分別綁竿后掛牌，按照貴州10個關鍵穩溫點烘烤工藝進行烘烤，取烤后具有代表性的煙葉樣品，3次重復。具體試驗設計如下：

（1）對照(CK)：烤后CF3 煙葉樣品，成熟度為成熟；（2）T1處理：煙葉支脈微帶青、葉肉不含青或葉面微浮青面積在10%以內，成熟度為尚熟+，其他指標同CF3煙葉樣品，簡稱輕度含青；（3）T2處理：煙葉支脈及附近1 mm范圍內葉肉略有含青或葉面微浮青面積在20%以內，成熟度為尚熟，其他指標同CF3煙葉樣品，簡稱中度含青。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 致香物質檢測 采用同時蒸餾萃取(SDE)結合氣相色譜—質譜聯用(GC-MS)方法利用7890B/5977B氣相色譜質譜聯用儀（由Agilent Technologies制造）測定不同處理初烤煙葉致香物質，所得圖譜經計算機譜庫(NIST14)檢索定性，并用內標法計算煙葉致香物質的相對含量。色譜條件：HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）毛細管色譜柱；載氣為氦氣，流速1.0 mL/min；進樣口溫度260 ℃；進樣量1 μL，分流進樣，分流比20∶1；程序升溫：初溫50 ℃保持1 min，以8 ℃/min速率由50 ℃升至160 ℃，保持2 min，再以8 ℃/min速率由160 ℃升至280 ℃，保持15 min，總運行時間45 min。質譜條件：溶劑延遲3 min；電離電壓70 eV；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度280 ℃；離子掃描范圍：35～450 amu；質譜掃描方式：SCAN。

1.3.2 感官質量評價 由貴州煙草科學研究院組織國內7名評吸專家按煙葉感官評吸質量的標準統一評吸鑒定，取不同處理煙葉樣品30片，按單料煙評吸要求進行評吸，得分越高，則煙葉質量越好。具體評價標準見表1。

表1 煙葉感官評吸質量評價標準

1.4 數據分析

采用SPSS 18.0軟件的鄧肯多重檢驗法對數據進行統計分析。

2 結果與分析

采用SDE-GC-MS分析方法共定量61種煙草致香物質，根據煙草致香物質官能團的不同，將致香物質分為醇類（9種）、醛類（11種）、酮類（19種）、酯類（6種）、雜環類（6種）及其他未分類（如酚類、生物堿類、烯烴類、脂肪酸類）致香物質（10種），共6個類別。

2.1 不同含青度烤后煙葉醇類致香物質含量差異分析

由表2可知，隨著化合物出峰時間的推遲，共有9種醇類致香物質被檢測到；CK的(E)-3-己烯-1-醇含量較高；相比于CK，T2處理的2-甲基-2-丁烯-1-醇、苯甲醇、苯乙醇、3-氧-α-紫羅蘭醇、寸拜醇、西柏三烯二醇Ⅰ和西柏三烯二醇Ⅱ等7種醇類致香物質含量較高，T1處理的3-氧-α-紫羅蘭醇、寸拜醇和西柏三烯二醇Ⅰ等3種醇類致香物質含量較高；從醇類致香物質總量來看，T2處理的含量最高，T1的居中，CK的最低，且三者的差異顯著。由此表明，含青度高、成熟度差的烤后煙葉利于提高醇類致香物質含量。T1和T2處理的苯乙醇、3-氧-α-紫羅蘭醇、寸拜醇、西柏三烯二醇Ⅱ含量顯著高于CK，表明含青度和成熟度對這4類物質的影響較為明顯。

表2 不同含青度對烤后煙葉醇類致香物質含量的影響

2.2 不同含青度烤后煙葉醛類致香物質含量差異分析

由表3可知，隨著化合物出峰時間的推遲，共有11種醛類致香物質被檢測到；CK除了苯甲醛、苯乙醛外，其余9種醛類致香物質含量均較高；T1處理的苯甲醛、苯乙醛含量較高；T2處理的己醛、癸醛含量較高。從醛類致香物質總量來看，CK的含量最高，其次是T1處理，兩者顯著高于T2處理，但CK和T1處理間的差異不顯著。由此表明，含青度高、成熟度差的烤后煙葉不利于提高醛類致香物質的含量。

表3 不同含青度對烤后煙葉醛類致香物質含量的影響

2.3 不同含青度烤后煙葉酮類致香物質含量差異分析

由表4可知，隨著化合物出峰時間的推遲，共有19種酮類致香物質被檢測到；CK的面包酮、4-環戊烯-1,3-二酮、1-(1-甲基-2-環戊烯-1-基)乙酮、2-氨基-1,5-二氫-4H-咪唑-4-酮、(R,S)-5-乙基-6-甲基-3E-庚烯-2-酮、茄那士酮等6種酮類致香物質含量較高；T1處理的6-甲基-2-庚酮、3-乙基-4-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮、茄酮、β-大馬酮、香葉基丙酮、巨豆三烯酮Ⅰ、巨豆三烯酮Ⅱ和巨豆三烯酮Ⅲ等8種酮類致香物質含量較高；T2處理的1-(1H-吡咯-2-基)-乙酮、異佛爾酮、1-(2,6,6-三甲基-1-環己烯-1-基)-2-丁烯-1-酮、β-紫羅蘭酮和巨豆三烯酮Ⅳ等5種酮類致香物質含量較高；從酮類致香物質總量來看，T1處理的含量最高，其次是T2處理，CK的最低，三者間的差異顯著。由此可見，含青度高、成熟度相對較差的烤后煙葉酮類致香物質含量較高。此外，T1和T2處理的香葉基丙酮、β-紫羅蘭酮、巨豆三烯酮Ⅰ、巨豆三烯酮Ⅱ含量均顯著高于對照，這表明成熟度對香葉基丙酮、β-紫羅蘭酮、巨豆三烯酮Ⅰ、巨豆三烯酮Ⅱ含量的影響較為明顯。

表4 不同含青度對烤后煙葉酮類致香物質含量的影響

2.4 不同含青度烤后煙葉酯類致香物質含量差異分析

由表5可知，隨著化合物出峰時間的推遲，共有6種酯類致香物質被檢測到；CK的二氫獼猴桃內酯、棕櫚酸乙酯、亞麻酸乙酯等3種酯類致香物質含量較高；T1處理的棕櫚酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯等3種酯類致香物質含量較高；相比于CK，T2處理的棕櫚酸甲酯、亞油酸甲酯和亞麻酸甲酯等3種酯類致香物質含量較高；從酯類致香物質總量來看，CK的含量最高，其次是T1處理，T2處理的最低，且T2處理的問題顯著小于CK和T1處理。由此表明，含青度高、成熟度差的烤后煙葉不利于提高酯類致香物質含量。但是，T1和T2處理的棕櫚酸甲酯含量較高，且顯著高于CK，這表明含青度高、成熟度差的烤后煙葉有利于提高棕櫚酸甲酯的含量。

表5 不同含青度對烤后煙葉酯類致香物質含量的影響

2.5 不同含青度烤后煙葉雜環類致香物質含量差異分析

由表6可知，隨著化合物出峰時間的推遲，共有6種雜環類致香物質被檢測到；CK的吡咯、2-乙酰基-1,4,5,6-四氫-吡啶、苯并［b］噻吩、2,3-二氫苯并呋喃等4種雜環類致香物質含量較高；T1處理的2-戊基-呋喃和吲哚的含量較高；T2處理的雜環類致香物質含量整體較低；從雜環致香物質總量來看，CK的含量最高，其次是T1處理，T2處理的最低，且三者差異顯著。由此表明，含青度高、成熟度差的烤后煙葉不利于提高雜環類致香物質含量。其中，2-乙酰基-1,4,5,6-四氫-吡啶的含量隨著含青度的提高而逐漸降低，與煙葉的成熟度呈正相關。

表6 不同含青度對烤后煙葉雜環類致香物質含量的影響

2.6 不同含青度烤后煙葉其他未分類及總致香物質含量差異分析

由表7可知，隨著化合物出峰時間的推遲，共有10種其他未分類的致香物質被檢測到，包括酚類物質2-甲氧基-4-乙烯基苯酚1種、生物堿類物質煙堿和麥斯明2種、脂肪酸類物質棕櫚酸1種、稠環芳烴類化合物蒽1種、其他烯烴類化合物5種；CK的新植二烯含量較高；T1處理的2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、麥斯明、角鯊烯3種致香物質含量較高；T2處理1,1,6-三甲基-3-亞甲基-2-(3,6,9,13-四甲基-6-乙烯基-10,14-二亞甲基-十五碳-4-烯基)環己烷的含量較高；T1和T2處理的煙堿、(E)-1-(2,3,6-三甲基苯基)丁-1,3-二烯Ⅰ、蒽、棕櫚酸4種致香物質含量均較高；從其他未分類致香物質和總類致香物質總量來看，T1處理的含量最高，其次是CK，T2處理的最低。由此可知，含青度、成熟度差的烤后煙葉的煙堿、(E)-1-(2,3,6-三甲基苯基)丁-1,3-二烯Ⅰ、蒽、棕櫚酸等4種致香物質含量較高，但新植二烯含量較低，在一定程度上利用上述指標可反映煙葉的外觀質量特征。其中新植二烯的含量隨著含青度的提高而逐漸降低，這表明葉綠素和植醇降解轉化為新植二烯并不充分。

表7 不同含青度對烤后煙葉其他未分類及總致香物質含量的影響

2.7 不同含青度烤后煙葉感官質量與工業可用性評價

由表8可知，不同含青度烤后煙葉均是清甜香型風格，香型風格程度以T1處理最佳，濃度以T2處理和CK較好，勁頭的差異不顯著；在感官質量評價中，香氣質以CK和T1處理較佳，香氣量和雜氣差異不顯著，刺激性以T1和T2處理較好，余味以T1處理較佳；工業可用性和配方適配性以CK和T1處理較好，感官評吸質量總分以T1處理的最高，其次CK的，T2處理的最低。綜上，適當的含青度有利于彰顯煙葉清甜香型風格，提高烤后煙葉感官質量。

表8 不同含青度烤后煙葉感官質量與工業可用性評價

3 結論與討論

成熟度是影響烤煙質量的關鍵因素之一，國內外普遍將其作為衡量煙葉質量的關鍵指標和分級的首要品質因素［1-2,9］。煙葉含青度不僅影響了烤后煙葉的成熟度和外觀質量，而且還影響其內在質量［2-3］。其中，烤后煙葉致香物質含量是評價煙葉內在質量的一個重要指標［10-11］。本研究結果表明，T1和T2含青處理有利于提高醇類、酮類致香物質含量，但不利于提高醛類、酯類和雜環致香物質含量，其他未分類致香物質總量的變化規律并不明顯。烤后含青煙葉的某些致香物質含量顯著高于CK，可以用這些指標反映煙葉的成熟度和含青度。例如，醇類致香物質苯乙醇、3-氧-α-紫羅蘭醇、寸拜醇、西柏三烯二醇Ⅱ，酮類致香物質香葉基丙酮、β-紫羅蘭酮、巨豆三烯酮Ⅰ、巨豆三烯酮Ⅱ，酯類致香物質高棕櫚酸甲酯，雜環致香物質2-乙酰基-1,4,5,6-四氫-吡啶，其他未分類致香物質煙堿、(E)-1-(2,3,6-三甲基苯基)丁-1,3-二烯Ⅰ、蒽、棕櫚酸等。雖然這些致香物質能在一定程度上反映煙葉的成熟度和含青度，但煙葉致香物質的轉化過程較為復雜，影響的因素也較多，具體影響的程度還有待進一步驗證。

鮮煙葉質體色素降解程度及比例與烤后煙葉顏色密切相關，即烤后煙葉含青度高主要是因為葉綠素含量較高，降解轉化不充分所導致的［11］。在葉綠素的降解轉化過程中，葉綠素酶催化葉綠素a轉化為脫植基葉綠素和植醇，而植醇脫水生成新植二烯［12-14］。本研究結果表明，T1和T2處理的新植二烯含量較低，這可能與其葉綠素含量較高以及植醇降解轉化不充分有關。此外，變黃期是新植二烯積累的主要時期［15-16］。T1和T2處理的新植二烯含量較低，一方面，可能與其采收成熟度偏低有關，另一方面，可能與其變黃期升溫過快、穩溫時間較短有關。

從烤后煙葉感官評吸質量評價總分來看，以T1處理最高，其次是CK，T2處理最低，這與其他分類及總致香物質含量的變化規律一致，與醇類、醛類、酮類、酯類、雜環類致香物質含量的變化規律并不完全一致。由此可見，烤后煙葉感官評吸質量評價是多種致香物質共同作用的結果，而不是某一類致香物質。從不同含青度烤后煙葉工業可用性和配方適配性方面來看，以T1處理和CK的較好，T2處理的較差。據卷煙工業反映，清甜香型煙葉成熟度過高，枯焦感較為嚴重，余味欠佳，不利于充分彰顯烤后煙葉的香型風格，這與本研究結果基本一致。適當的含青度有利于彰顯煙葉的清甜香型風格，提高烤后煙葉總類致香物質總量、感官質量和工業可用性。