曬紅煙重要致香物質與其感官質量的相關性研究

劉善民，王允白，包 艷，馮俊喜，鐘 青，曹建敏，石 翔，岳 珩

（1.中國農業科學院煙草研究所，青島 266101；2.中國農業科學院研究生院，北京 100081；3.中國科學院青島生物能源與過程研究所，青島 266101；4.山東中煙工業有限責任公司，濟南 250014）

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曬紅煙重要致香物質與其感官質量的相關性研究

劉善民1，2，王允白1*，包 艷3，馮俊喜4，鐘 青4，曹建敏1，石 翔1，2，岳 珩1，2

（1.中國農業科學院煙草研究所，青島 266101；2.中國農業科學院研究生院，北京 100081；3.中國科學院青島生物能源與過程研究所，青島 266101；4.山東中煙工業有限責任公司，濟南 250014）

摘 要：為研究曬紅煙中致香物質含量與感官評吸質量的相關關系，采用簡單相關分析和典型相關分析對我國四川、吉林、江西、湖南、貴州、浙江、山東和黑龍江8個產區曬紅煙煙葉中重要致香物質與感官評吸指標香氣質、香氣量、余味、雜氣、刺激性和總得分的關系進行了研究。結果表明，與感官評吸質量關系較密切的致香物質有22種，其中β-大馬酮、3-羥基-二氫大馬酮、3-甲基巴豆醛、戊醇、異戊醇、糠醛、2-乙?；秽?-正戊基呋喃、2-甲基四氫呋喃-3-酮、5-甲基糠醛、茄酮、藏紅花醛、吲哚、γ-丁內酯、吡咯、降茄二酮和1，3，7，7-四甲基-2-氧雙環［4.4.0］癸-9-酮對感官評吸質量有正面效應，異佛爾酮、苯甲醛、苯乙醛、葉綠醇-2、3-乙酰吡啶、2-甲基-2-庚烯-6-酮和2-乙基吡啶對感官評吸質量有負面效應。

關鍵詞：曬紅煙；致香物質；感官質量；相關分析

曬紅煙含糖分和焦油低，煙堿高，香氣質好，吃味豐滿，可作為雪茄芯葉、束葉使用，也可以作為混合型卷煙的原料而應用到卷煙之中，在卷煙葉組配方中用來調節香吃味和勁頭，具有廣闊的發展前途［1］。而煙葉感官質量及安全性是決定煙草使用價值的關鍵，也是影響煙草制品優劣的關鍵指標。致香物質是煙葉內在品質的重要組成部分，是衡量其品質和可用性的重要因素。盡管煙葉中大多數致香物質含量很少，但對煙葉的香味卻有十分重要的影響［2］，進而對煙葉的評吸質量產生影響［3-5］。研究煙葉中各類致香物質含量與感官評吸指標之間的關系，有利于我們從煙葉致香物質的角度來認識影響卷煙感官評吸質量的因素，從而改進和提高卷煙配方的精準性［6］。對于煙草中致香物質與感官評吸質量之間的關系已有較多研究［3-8］，但多涉及烤煙方面，對曬紅煙則鮮有報道。本文對我國曬紅煙主產區63份曬紅煙煙葉樣品進行致香成分分析及感官質量評價，探索曬紅煙煙葉致香成分與感官評吸質量之間的關系。

1　材料與方法

1.1 材料

2012年在四川（10）、吉林（9）、江西（6）、湖南（8）、貴州（10）、浙江（6）、山東（10）和黑龍江（4）8個曬紅煙產區共采集代表性地方曬紅煙中部煙葉樣品63份。

1.2 方法

1.2.1 致香物質檢測 稱取25.00 g樣品于1000 mL的圓底燒瓶中，加入20.0g NaCl，加入一定量乙酸苯乙酯內標，400 mL去離子水，混合均勻后，將圓底燒瓶接到同時蒸餾萃取裝置的一端，在另一端，接一個盛有40 mL二氯甲烷的平底小燒瓶，將小燒瓶端置于60 ℃水浴中加熱，大燒瓶端放到電熱套中加熱，同時蒸餾萃取3 h后，經無水硫酸鈉干燥，氮吹至10 mL，過有機相濾膜，進氣質分析。

1.2.2 感官質量評價 由中國農業科學院煙草研究所評吸委員會組織7名以上具有煙草感官評吸資質的專家，依據標準《YC/T 138—1998》進行感官評吸鑒定。感官評吸指標有香氣質、香氣量、雜氣、余味、刺激性和總得分。按百分制進行權重打分，指標評價分值高，表明質量好。

1.2.3 數據處理 運用Excel 2013、DPS 7.05對所得數據進行統計分析，分析方法包括致香物質因子分析、致香物質與感官評吸指標間的簡單相關分析和典型相關分析。

2　結果

本研究共檢測致香物質65種，按照其前體物質的不同，分為類胡蘿卜素降解產物類、美拉德反應產物類、芳香族氨基酸降解產物類、類西柏烷類降解產物類、葉綠素降解產物類、其他類6類。

2.1 煙葉致香物質因子分析

因子分析是尋找對觀察結果起支配作用的潛在因子的探索性統計分析方法，利用主要因子描述數據集內部結構，實際起到數據降維的作用［9］。從致香物質因子分析（表1）可以看出，前12個因子累計方差貢獻率達到88.34%，且特征值均大于1，因此選取前12個主因子進行分析，這12個因子所包含的信息占總體信息量的88.34%。相應得到因子載荷矩陣，根據變量在12個因子上的負荷，篩選出47種致香物質成分（表2）。為了更加全面的了解曬紅煙煙葉中重要致香物質與評吸質量之間的關系，對47種致香物質與評吸指標進行簡單相關分析和典型相關分析。

2.2 致香物質與感官質量的簡單相關分析

曬紅煙重要致香物質與評吸指標間的簡單相關分析結果見表2，表中可見，與大部分評吸指標相關性（極）顯著的致香物質有β-大馬酮、3-羥基-二氫大馬酮、吡咯、3-甲基巴豆醛、戊醇、糠醛、2-乙酰基呋喃、5-甲基糠醛、苯甲醛、茄酮、降茄二酮、1，3，7，7-四甲基-2-氧雙環［4.4.0］癸-9-酮，除苯甲醛表現為負相關外，其余均表現為正相關。另外，2-甲基四氫呋喃-3-酮、2-正戊基呋喃和α-松油醇與香氣質顯著正相關，葉綠醇-2與香氣質顯著負相關；異戊醇與香氣量呈顯著正相關；藏紅花醛、吲哚和 γ-丁內酯與雜氣顯著正相關，3-乙酰吡啶和茶香酮與雜氣顯著負相關；2-乙?；量?-甲基四氫呋喃-3-酮、γ-丁內酯、γ-壬內酯和糠醇與余味顯著正相關，異佛爾酮、2-乙基吡啶、苯乙醛和葉綠醇-2與余味顯著負相關；吲哚和異戊醇與總得分顯著正相關。大部分致香物質與刺激性之間都存在（極）顯著相關性。

表1　曬紅煙致香物質的因子分析Table 1 Factor analysis of aroma components in red suncured tobacco

表2　曬紅煙重要致香物質與評吸指標間的簡單相關系數Table 2 Simple correlation coefficients between the important aroma components and smoking quality in red sun-cured tobacco

2.3 致香物質與感官質量的典型相關分析

典型相關分析是利用綜合變量對之間的相關關系來反映2組指標之間的整體相關性的多元統計分析方法。曬紅煙重要致香物質與評吸指標間的典型相關分析見表3、4。從表3可以看出，前4對典型相關系數很大，分別為0.9944、0.9753、0.9567和0.9383，通過卡方檢驗都達到了極顯著的水平，因此，這4對相關系數能夠反映出這兩組變量間相關的主要信息。

表3　曬紅煙重要致香物質與感官評吸指標的典型相關系數Table 3 Canonical correlation coefficients between the important aroma components and smoking quality in red suncured tobacco

從表4可以看出，第一組典型變量中，致香物質2-甲基-2-庚烯-6-酮、藏紅花醛、吡咯、3-乙酰吡啶和茶香酮載荷較大，在評吸指標中，刺激性載荷較大，為-0.9357，分別在典型變量中起主要作用。這說明以上幾種致香物質對評吸指標中的刺激性影響較大，其中，藏紅花醛、吡咯對刺激性的影響是正效應，其他為負效應。

由第二組典型變量可以看出，致香物質β-大馬酮、3-甲基巴豆醛、戊醇、2-甲基四氫呋喃-3-酮、糠醛、2-乙?；秽?、5-甲基糠醛和茄酮對香氣質、雜氣和余味表現為正效應，異佛爾酮、2-乙基吡啶、苯甲醛、苯乙醛和葉綠醇-2對香氣質、雜氣和余味表現為負效應。

由第三組典型變量可以看出，致香物質香葉醇、2-正戊基呋喃和4-乙烯基-2-甲氧基苯酚對香氣量、雜氣和總得分表現為負效應，β-環檸檬醛、藏紅花醛、吲哚、異戊醇和1，3，7，7-四甲基-2-氧雙環［4.4.0］癸-9-酮對香氣量、雜氣和總得分表現為正效應。

由第四組典型變量可以看出，致香物質2-乙?；量ⅵ?丁內酯和糠醇對余味表現為正效應，3-羥基-二氫大馬酮和茶香酮對余味表現為負效應。

3　討論

煙草化學成分對其感官質量具有重要影響，其中致香物質起到了重要的作用，因此探索致香成分與感官質量的關系具有重要意義。通過對曬紅煙重要致香物質與感官評吸指標的簡單相關分析和典型相關分析可以看出，致香物質與感官質量間存在密切關系。對曬紅煙香氣質和香氣量起促進作用的致香物質有β-大馬酮、3-羥基-二氫大馬酮、3-甲基巴豆醛、戊醇、異戊醇、糠醛、2-乙?；秽?、2-正戊基呋喃、2-甲基四氫呋喃-3-酮、5-甲基糠醛、茄酮、降茄二酮和1，3，7，7-四甲基-2-氧雙環［4.4.0］癸-9-酮；另外，異佛爾酮、苯甲醛、苯乙醛和葉綠醇-2對香氣質有負面影響；藏紅花醛、吲哚和 γ-丁內酯對雜氣具有正向作用；藏紅花醛和吡咯對刺激性具有正向作用。綜合來看，6類致香物質中，與感官質量相關性較強的為美拉德反應產物類和類西柏烷類降解產物類，其他類致香物質相關性則弱一些，此結論與婁元菲等［10］在烤煙中的研究結果相同。與以往對烤煙的研究［5-8］進行對比發現，所得結果存在一定的差異，如曹建敏等［7］對烤煙研究發現新植二烯、2-甲基四氫呋喃-3-酮、芳樟醇等致香物質對煙草感官評吸質量起著重要的作用；于建軍等［11］龐天河等［12］對攀西烤煙研究發現，2-乙?；秽涂啡ο銡赓|有正面影響，這與本文研究所得結果一致；但同時還發現烤煙中新植二烯、5-甲基糠醛和茄酮對香氣質有負面影響，5-甲基糠醛、糠醛對香氣量有負面影響，這與本文研究的曬紅煙結論相悖。本文通過分析得知致香物質中含量較大的新植二烯與感官質量相關性并不顯著，與以往在烤煙中的研究［4，11-13］不同，可能與曬紅煙與烤煙風格特色存在較大差異有關聯［14-15］。

表4　曬紅煙重要致香物質與評吸指標間的典型相關分析Table 4 Canonical correlation analysis between the important aroma components and smoking quality in red sun-cured tobacco

根據煙葉致香物質與感官質量的相關性，在曬紅煙的生產和加工過程中，可以通過有方向性的選擇栽培品種、改善栽培管理措施和調制過程等［16-18］相應的增加對煙葉香氣質和香氣量起促進作用的致香物質含量，降低可產生較大雜氣和刺激性的致香物質含量，進而提高曬紅煙煙葉的品質；另外，也可通過檢測煙葉中致香物質含量為篩選高品質的曬紅煙原料提供一定的依據。

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Correlation Analysis on Important Aroma Components and Smoking Quality of Red Sun-cured Tobacco

LIU Shanmin1，2，WANG Yunbai1*，BAO Yan3，FENG Junxi4，ZHONG Qing4，CAO Jianmin1，SHI Xiang1，2，YUE Heng1，2
（1. Tobacco Research Institute of CAAS，Qingdao 266101，China；2. Graduate School of CAAS，Beijing 100081，China；3. Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology，Chinese Academy of Sciences，Qingdao 266101，China；4. China Tobacco Shandong Industrial Co.，Ltd.，Jinan 250014，China）

Abstract:Simple correlation analysis and canonical correlation analysis were used to analyze the relationship between important aroma components and aroma quality，aroma quantity，aftertaste，mixed gas，irritancy and total score of smoking quality in red suncured tobacco leaves from in Sichuan，Jilin，Jiangxi，Hunan，Guizhou，Zhejiang，Shandong，and Heilongjiang. The results showed that 22 aroma components were closely related to smoking quality，among which β-damascenone，3-hydroxy-2-damascenone，3-methyl crotonaldehyde，amyl alcohol，isoamyl alcohol，furfural，2-acetyl furan，2-pentyl furan，2-methyltetrahydrofuran-3-one，5-methyl furfural，solanone，safranal，indole，gamma butyrolactone ，pyrrole，norsolandion and 1，3，7，7-four methyl-2-oxygen double ring ［4.4.0］decyl-9-one had a positive effect while isophorone，benzaldehyde，benzene acetaldehyde，phytol-2，3- acetyl pyridine，2-methyl-2-hepten-6-one and 2-ethylpyridine had a negative effect on smoking quality.

Keywords:red sun-cured tobacco；aroma components；smoking quality；correlation analysis

中圖分類號：TS41+1

文章編號：1007-5119（2016）01-0083-06

DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2016.01.015

基金項目：上海煙草集團有限責任公司項目“曬黃煙資源調查與開發利用”（SZBCW201201031）

作者簡介：劉善民（1990-）男，在讀碩士，研究方向為煙草品質與安全檢測。E-mail：liushanmin@126.com。*通信作者，E-mail：wangyunbai@caas.cn

收稿日期：2015-10-29 修回日期：2016-01-20