云南羅平烤煙主要香氣物質的區域差異分析

董建新，劉永強，王朝佐，孫福山，冀 浩，楊天旭，李 笠，楊光宇，顏世宏

(1.農業部煙草生物學與加工重點實驗室，中國農業科學院青島煙草資源與環境野外科學觀測試驗站，中國農業科學院煙草研究所，青島，266101；2.廣東中煙工業有限責任公司，廣州 510145；3.云南省煙草公司曲靖市公司，云南 曲靖 655000）

煙葉香氣物質是煙葉香氣風格的決定因素，是當前煙葉領域的研究熱點之一。研究表明，胡蘿卜素降解產物類和棕色化反應產物類對煙葉吸食品質影響較大[1]。不同產地、不同香氣風格的烤煙中香氣物質有明顯差異[2-5]；不同產地烤煙中的揮發性香氣物質的組分是相同的，但各組分的含量卻有很大差別[5]。海拔高度、土壤類型和煙草基因型對煙葉香氣物質均有顯著影響[6-8]。

羅平縣位于北回歸線附近的滇東高原，是我國優質煙葉主產區之一。上世紀 80年代中國煙草種植區劃將羅平列于西南部煙區的云南高原烤煙曬煙區，屬于烤煙種植的最適宜區[9]。境內地形復雜，氣候立體差異明顯，土壤類型復雜多樣。地勢西北高，東南低，呈不均勻的傾斜和階梯狀下降，大致可以分為兩層：北部海拔1900～2000 m的高原面和中南部海拔1400～1600 m較為平坦的地面。這種自然條件造成了羅平縣境內煙葉質量風格的差異。在以前的研究中，依據煙葉質量風格的差異對羅平縣進行了煙葉質量區劃，以鄉鎮為單位將羅平劃分為北部、南部和中部3個煙區[10]。北部煙區包括阿崗鎮、老廠鄉、馬街鎮和富樂鎮，煙葉總植物堿含量較為適宜，總糖和還原糖含量中等至偏高，中下部煙葉鉀含量高，C3F等級偏清香型，B2F等級主要為中間香型。南部包括大水井鄉和舊屋脊鄉，煙葉總植物堿含量較高，總糖和還原糖含量中至較低，鉀含量較低，C3F等級以中間香型為主，B2F等級為中偏清香型。中部煙區包括鐘山鄉、阿魯鄉、板橋鎮、羅雄鎮和九龍鎮，上部煙葉總植物堿含量較高，中、下部煙葉中植物堿含量中等，總糖、還原糖含量中等至較高，鉀含量較低，C3F等級以中偏清香型為主，部分為中間香型，少數為清偏中香型，B2F等級以中間香型和中偏清為主。

為了進一步闡述羅平煙葉質量風格的內涵，我們開展了羅平煙葉香氣物質的研究，并在此基礎上探討了煙葉香氣物質與品種及環境條件的關系。

1 材料與方法

1.1 代表性樣品確定

在羅平10個種煙鄉（鎮）確定35個能代表羅平煙葉生產水平的村，每個村取C3F等級煙葉5 kg，依據文獻[11]平衡等級后，由農業部煙草產品質量監督檢驗測試中心鑒定評吸質量。然后依據評吸結果確定13份代表性樣品（表1）。

表1 羅平縣C3F等級煙葉代表性樣品Table 1 Representative sample of C3F grade tobacco leaves in Luoping

1.2 香氣物質檢測

將煙葉中香氣物質劃分為中性香氣物質、有機酸類和多酚類3類。

中性香氣物質采用史宏志[12]的方法測定。

有機酸類香氣物質的測定用 HP5890Ⅱ－5972氣質連用儀和Agilent7890GC氣相色譜儀進行。稱取1.000 g煙樣于100 mL錐形瓶中，加入500 μL內標（己二酸），再加入25 mL 10%硫酸甲醇溶液，震蕩過夜。過濾到置有50 mL蒸餾水的250 mL分液漏斗中，搖勻，用二鹵甲烷萃取3次，每次15 mL，收集萃取液于100 mL帶塞錐形瓶中，加入無水硫酸鈉干燥。由GC∕MS鑒定結果和NIST庫檢索定性。GC/MS條件為色譜柱，DB-5MS（30 m×0.25mm.i.d.×0.25 μm d.f.）；載氣及流速，He 0.8 mL/min；進樣口溫度250 ℃；傳輸線溫度，280 ℃；升溫程序為：；進樣體積2 μL；分流比為8:1；電離能，70 eV；質量數范圍，35～500 amu；MS譜庫，NIST02。GC/FID分析條件：柱箱溫度，；進樣口溫度250 ℃；檢測器溫度280℃；氫氣、空氣和尾吹氣流量分別為 35、400、25 mL/min；載氣為氮氣；柱流量1.3 mL/min；進樣體積2 μL；分流比為8:1。定量分析：假定相對校正因子為1，采用內標法定量。

多酚類香氣物質綠原酸、莨菪亭和蕓香苷按照文獻[13]的方法測定。

1.4 數據分析

方差分析和相關分析用SAS軟件進行。方差分析采用單向分組方法。

2 結 果

2.1 羅平縣各產區香氣物質含量

所檢測的 25種中性香氣物質，北部、南部和中部煙區各區之間差異較大（表2）。其中糠醇、3，4-二甲基-2，5-呋喃二酮、苯甲醇、苯乙醇、β-大馬酮、香葉基丙酮、巨豆三烯酮 2、巨豆三烯酮 4、法尼基丙酮、新植二烯、中性香氣物質總量（不包括新植二烯）等達到 5%水平顯著差異；糠醛、2-乙酰呋喃、5-甲基糠醛、苯甲醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、6-甲基-5-庚烯-2-醇、苯乙醛、芳樟醇、吲哚、茄酮、二氫獼猴桃內酯、巨豆三烯酮1、3-羥基-β-二氫大馬酮、3-氧代-α-紫羅蘭醇、螺巖蘭草酮等含量各區之間沒有顯著差異。

表2 羅平縣C3F等級煙葉中性香氣物質 μg/gTable 2 Neutral aroma substance contents in Luoping C3F grade tobacco leaves

南部煙區總量（不包括新植二烯）最高，達到197.25 μg/g，超過其他兩個區和羅平縣的平均值；南部煙區煙葉糠醇、β-大馬酮、香葉基丙酮顯著高于北部煙區和中部煙區；南部煙區煙葉3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮、苯甲醇、苯乙醇、巨豆三烯酮 4、法尼基丙酮顯著高于北部煙區，但與中部煙區相比較差異不顯著。總體來講，南部煙區中性香氣物質含量最高，北部煙區含量最少；中部煙區芳樟醇、巨豆三烯酮1、巨豆三烯酮4含量最高；茄酮、香葉基丙酮、螺巖蘭草酮含量最低；其余處于其他兩個煙區含量之間或與其他兩個煙區相當。

所檢測的 16種有機酸總量，南部煙區最高，北部煙區次之，中部煙區最低，但差異未達 5%顯著水平（表3）。除十七酸北部煙區顯著低于南部和中部煙區外，其他成分各煙區之間無顯著差異。

表3 羅平縣C3F等級煙葉有機酸含量 μg/gTable 3 Organic acid contents in Luoping C3F grade tobacco leaves

多酚總量北部煙區和南部煙區要高于中部煙區，尤其是北部煙區，但差異未達到 5%顯著差異水平（表4）。綠原酸含量北部煙區和南部煙區差別不大，中部煙區最低。莨菪亭含量北部煙區和南部煙區相等，中部煙區最高；蕓香苷含量北部煙區最高，其他2個區差別不大；這2個指標各區之間的差異也未達到統計學上的顯著差異水平。

2.2 羅平部分香氣物質與云南和津巴布韋的比較

文獻[4]較詳細地介紹了云南和津巴布韋煙葉主要香氣成分的含量。我們所檢測的香氣物質有24種與文獻[4]相同。根據文獻[4]對香氣物質的分類，將結果匯總于表5。

經過對比，羅平C3F等級樣品，類胡蘿卜素降解產物中，巨豆三烯酮2、巨豆三烯酮4、β-二氫大馬酮、β-大馬酮、香葉基丙酮、3-氧代-α-紫羅蘭醇、香葉基丙酮、二氫獼猴桃內酯含量均很豐富，明顯高于云南平均值和津巴布韋。新植二烯含量是云南平均值和津巴布韋的3到4倍。梅拉德反應產物也較豐富。芳香氨基酸降解產物中，苯甲醛、苯乙醛、吲哚含量豐富，明顯高于云南平均值和津巴布韋；苯乙醇含量較低。多元酸中，檸檬酸、丙二酸含量豐富，蘋果酸含量較低。油酸、亞油酸等高級脂肪酸含量也明顯高于云南平均值和津巴布韋。

表4 羅平縣C3F等級煙葉多酚含量 mg/gTable 4 Polyphenol contents in Luoping C3F grade tobacco leaves

表5 羅平C3F等級煙葉部分香氣物質與云南和津巴布韋的比較 μg/gTable 5 Some aroma substance content difference between Luoping, Yunnan and Zimbabwe

在所檢測到的6類24種香氣物質中，羅平C3F等級煙葉的多數香氣物質含量明顯高于云南平均值和津巴布韋。

3 討 論

研究中發現，羅平縣境內烤煙煙葉主要化學成分含量和感官評吸質量存在地域性差異[10]。本研究以典型 C3F等級煙葉樣品的香氣物質進行分析研究，進一步闡述了羅平各區域煙葉質量風格特點。中性香氣物質南部煙區總量最高，超過北部和中部煙區及羅平縣的平均值，北部煙區中性香氣物質總量最少。3個煙區有機酸總量差異不大。北部煙區和南部煙區的多酚總量要高于中部煙區，尤其是北部煙區；但北部煙區和南部煙區差別不大。

羅平縣地勢西北高，東南低，大致可以分為北部海拔 1900～2000 m 的高原面和中南部海拔1400～1600 m較為平坦的地面，境內地形地貌差異很大。北部煙區的阿崗鎮分布有約4400 km2的溶蝕發育而成的盆地，土層深厚，但較貧瘠；其余多為典型的中山地貌，主要是巖溶化為主的中山和侵蝕作用為主的中山。中部煙區的烤煙種植區多分布在溶蝕山地和侵蝕剝蝕山地，土層較薄且貧瘠，石漠化較重。南部煙區的羅平壩子是溶蝕發育而成的盆地，面積約達16 000 hm2，峰叢地貌分布廣泛、發育典型，土層深厚，土壤肥沃。這種地理上的差異是造成羅平縣境內煙葉質量風格差異的主要原因。

羅平烤煙香氣物質含量豐富是其主要特點之一。經過對比文獻的研究數據，在所檢測到的6類24種香氣物質中，羅平C3F等級煙葉的多數香氣物質含量明顯高于云南平均值和津巴布韋。

綜合文獻[10]和本研究數據，可以概括出羅平烤煙煙葉質量風格特色：“清偏中”和“中偏清”為主，香氣飽滿，香氣量足，煙氣濃度較大；化學成分較協調；一類卷煙中主料煙地位。但羅平煙葉也存在高糖低鉀的現象。2008年對羅平213個C3F等級煙葉的檢測表明：總糖平均值為30.94%，還原糖含量平均為24.66%，總糖和還原糖含量較高，這也是我國西南煙區煙葉的普遍現象；煙葉鉀含量平均為1.68%，屬于偏低水平。

羅平地處云南、貴州和廣西交接處，在地理位置上位于云南清香型區域和貴州中間香型區域的過渡區域，因此在香型上羅平煙葉表現出以“清偏中”和“中偏清”為主的過渡香型。境內多為典型的巖溶（喀斯特）地貌，主要植煙土壤由石灰巖發育而來，土壤中鈣、鎂等陽離子含量豐富，2008年對羅平370個植煙土壤樣品檢測表明，土壤交換性鈣平均為2363 mg/kg，交換性鎂平均為350 kg/mg，由此帶來的拮抗作用是造成煙葉鉀含量較低的主要原因。

致 謝：本研究香氣物質的檢測得到河南農業大學楊永鋒老師的幫助，特此感謝！

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