延邊地區烤煙主要化學成分與中性香氣物質的關系

拓陽陽，趙銘欽*，張廣富，韓富根，李小勇，李元實，金洪石，吳國賀

（1.河南農業大學煙草學院，鄭州 450002；2.吉林煙草工業有限責任公司，吉林 延吉 133001；3.延邊農業科學院煙草研究所，吉林 龍井 133400）

特色煙葉是烤煙生產發展的重要方向，而煙葉特色是煙葉內一系列與香氣有關的多種化學成分含量和組成比例共同作用的結果[1-3]。多年來，對烤煙香氣物質的研究多集中在生態[4-5]、品種[6-8]、施肥[9-11]、烘烤調制[12-13]與成熟度[14-15]等方面，關于烤煙化學成分與香氣物質的關系研究報道較少。本研究利用相關和回歸分析方法，探討延邊地區烤煙主要化學成分與中性香氣物質的關系，闡明中性香氣物質隨化學成分的變化規律，以期為延邊特色煙葉技術創新體系研究與開發提供技術支撐和理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于 2009年在吉林省延邊朝鮮族自治州進行，隨機選取42個有代表性的試驗點作為取樣點。供試品種為吉煙 9號（當地主栽品種），土壤為暗棕壤，前茬為大豆。各取樣點選用C3F烤后煙葉樣品1.5 kg，45 ℃烘干恒重，去梗，粉碎，過60目篩，用于化學成分與中性香氣物質的測定。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 常規化學成分的測定 吉林煙草工業有限責任公司技術中心測定。

1.2.2 中性香氣物質測定 中性香味物質的測定參考秦衛普等[16]的測定方法。

1.3 統計方法

采用SPSS17.0分析軟件進行相關和回歸分析。

2 結 果

2.1 烤煙主要化學成分和中性香氣物質含量的變異

由表1看出，測定的烤煙化學成分為還原糖、煙堿、總氮、蛋白質和鉀。中性香氣物質主要為苯丙氨酸類、棕色化產物類、類西柏烷降解產物、新植二烯、類胡蘿卜類降解產物5大類，各類具體劃分參照史宏志等[17]的方法。從表1還看出，還原糖、煙堿、新植二烯、類胡蘿卜類、棕色化產物及香氣物質總量在取樣點間變異較大。

2.2 烤煙主要化學成分與中性香氣物質的關系

2.2.1 烤煙主要化學成分與各香氣物質含量的相關分析 由表2知，還原糖與各類香氣物質總量相關性不顯著，但與個別類中單一香氣物質呈顯著或極顯著正相關。煙堿與除新植二烯外的各類香氣物質總量相關性不顯著，但與苯甲醛、糠醇等香氣成分呈顯著正相關，與芳樟醇呈顯著負相關。總氮與苯丙氨酸類呈極顯著正相關；與香葉基丙酮、苯甲醛、苯甲醇、糠醛等呈極顯著正相關。蛋白質與類胡蘿卜素類和苯丙氨酸類呈極顯著正相關，與棕色化反應產物、新植二烯、香氣物質總量均呈顯著正相關；同時與β-大馬酮、香葉基丙酮、脫氫β-紫羅蘭酮、苯甲醛、苯甲醇、苯乙醇、糠醇、5-甲基糠醛等香氣成分呈顯著或極顯著正相關。鉀僅與類胡蘿卜素類和類西伯烷類總量呈極顯著正相關。總之，在烤煙主要化學成分中總氮、蛋白質和鉀含量與各類香氣物質的總量關系相對較為密切。

2.2.2 烤煙主要化學成分與各香氣物質含量的回歸分析 由表3可知，在類胡蘿卜素類降解產物中，還原糖僅與脫氫β-紫羅蘭酮呈顯著線性關系，與3-羥基-β-二氫大馬酮呈顯著二次曲線相關關系。總氮與香葉基丙酮、巨豆三烯酮1,6-甲基-5-庚烯-2-酮均呈顯著二次曲線關系。蛋白質與β-大馬酮、香葉基丙酮、巨豆三烯酮1,6-甲基-5-庚烯-2-酮和類胡蘿卜素類降解產物總量呈顯著二次曲線相關關系；在蛋白質3.45%～10.18%（表1）范圍內，類胡蘿卜素類降解產物總量持續增高。鉀與二氫獼猴桃內酯、巨豆三烯酮1、巨豆三烯酮2,6-甲基-5-庚烯-2-酮和類胡蘿卜素類降解產物總量均呈顯著二次曲線相關關系。

表1 烤煙主要化學成分和中性香氣物質含量的變異性Table1 The variability of main chemical components and neutral aroma components in flue-cured tobacco

表2 烤煙主要化學成分與各香氣物質含量的相關系數Table2 The correlation coefficient between main chemical components and neutral aroma components in flue-cured tobacco

苯丙氨酸類降解產物總量與總氮和蛋白質均呈顯著二次曲線相關關系。其中苯甲醛、苯甲醇均與總氮呈顯著二次曲線相關關系，在總氮1.06%～1.99%（表1）范圍內，苯甲醇隨總氮含量的增高持續增高。棕色化反應產物總量與總氮和蛋白質呈顯著二次曲線相關關系。總氮含量在1.88%以前，棕色化反應產物總量顯著升高，之后顯著降低。其中2-乙酰吡咯、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮與還原糖呈顯著二次曲線相關關系，糠醇和3,4-二甲基-2，5-呋喃二酮與總氮和蛋白質呈顯著二次曲線相關關系。

類西伯烷類降解物質（茄酮）含量與蛋白質和鉀呈顯著或極顯著二次曲線相關關系，表現為在蛋白質3.45%～10.18%和鉀0.66%～1.94%范圍內，隨著二者含量的增高，茄酮含量持續增高。新植二烯和香味物質總量與蛋白質呈顯著二次曲線相關關系，隨著蛋白質含量的增高，新植二烯和香味物質總量顯著增高。

3 討 論

本試驗研究表明，還原糖和煙堿與各類香氣物質總量相關性與模擬尋優方程均不顯著，這與韓錦峰等[18]、史宏志等[19-20]研究結果不一致，可能是由于取樣的差異性所造成的，有待于進一步研究。

總氮與除類胡蘿卜類和類西柏烷類外的香氣物質呈顯著或極顯著正相關；苯丙氨酸類和棕色化產物與總氮含量呈顯著二次曲線相關關系。表明總氮對中性致香物質含量影響很大，較高的總氮含量有利于苯丙氨酸類和棕色化產物香氣物質的形成，這與邵惠芳等[21]研究結果一致。蛋白質與除類西柏烷類外的香氣物質含量呈顯著或極顯著正相關，且各類香氣含量及總量與蛋白質呈顯著或極顯著二次曲線關系，在蛋白質3.45%～10.18%范圍內，隨著蛋白質含量的增加，類胡蘿卜類、苯丙氨酸類、棕色化產物類等香氣物質含量持續升高，而類西柏烷類、新植二烯和香氣物質總量先降低再升高。說 明提高蛋白質含量有利于香氣物質的形成。

表3 烤煙主要化學成分與各香氣物質含量的回歸分析Table3 The regression analysis between main chemical components and neutral aroma components in flue-cured tobacco

鉀含量僅與類胡蘿卜類和類西柏烷類呈極顯著正相關，且呈顯著或極顯著二次曲線相關關系。在鉀0.66%～1.94%范圍內，隨著鉀含量增加，類胡蘿卜類和類西柏烷類含量有升高的趨勢，由于類胡蘿卜類和類西柏烷類是香氣物質中含量最高的，因此，提高鉀含量有利于提高煙葉的香氣質量。

4 結 論

還原糖和煙堿與各類香氣物質總量相關性與模擬尋優方程不顯著；總氮與苯丙氨酸類、棕色化產物類、新植二烯含量及香氣物質總量呈顯著或極顯著正相關，與苯丙氨酸類和棕色化產物呈顯著二次曲線相關關系；蛋白質與除類西柏烷類以外的香氣物質及總量呈顯著或極顯著正相關，與各類香氣含量及總量呈顯著或極顯著二次曲線關系；鉀與類胡蘿卜類和類西柏烷類呈極顯著正相關，且呈顯著或極顯著二次曲線相關關系；在總氮1.06%～1.99%、蛋白質3.45%～10.18%和鉀0.66%～1.94%范圍內，相對提高其含量，有利于烤煙香氣物質含量的提高。

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