福建煙區烤煙多酚物質成分特征分析

林海濱

(福建省煙草質量監督檢測站， 福建 福州 350111)

煙草中多酚種類非常多，主要有單寧類、香豆素類、黃酮類、花色素苷類和羥基的環己烷類，其中蕓香苷、綠原酸和莨菪亭3種多酚是煙草中最為豐富的多酚物[1]。一般烤煙含3%以上的綠原酸、1%左右的蕓香苷和一定量的莨菪亭[2]。煙葉色澤是衡量煙葉外觀質量的重要感官指標，烤煙以金色和橘黃色較好。正確的調制和發酵方法可有效控制煙草多酚的酶促氧化，提高煙葉的外觀質量。煙草多酚物質的含量和氧化程度不僅直接影響煙葉的外觀質量，也明顯影響煙葉的內在質量。多酚物質中綠原酸、蕓香苷和莨菪亭是烤煙特征香氣的重要成分[3]。多酚類化合物與煙葉等級有密切聯系[4]。多酚類物質含量與烤煙等級存在一致性關系，高等級烤煙多酚含量較高，低等級煙葉的多酚含量較低[5]。多酚類化合物含量隨煙葉部位變化的規律比較明顯,下部葉含量較低,中部葉次之,上部葉最高。煙葉的化學成分往往與物理性質有內在聯系,如酚類化合物含量隨煙葉厚度增加而增加,且規律明顯,即薄<稍薄<中等<稍厚<厚[6]。一般認為酚類化合物對煙草香氣和吃味有好的影響[7]。多酚類化合物及其分解產物與煙草的香味有關,多酚類化合物是產生煙氣芳香氣味的一種物質,而且與煙草制品的等級呈正相關,多酚類物質含量已經作為優質煙化學成分考核的指標之一[8]，多酚類化合物含量高的卷煙等級越高,反之亦然。其中綠原酸是改善煙葉等級最主要的多酚類化合物。在合理的調制、陳化條件下,植物多酚類化合物經一系列反應降解生成一系列物質,這些降解物能賦予煙草制品優雅的香氣,增加煙草制品的香氣量,對改善煙草制品的品質有著重要的作用[9]。近年來，國內學者對煙葉中多酚物質的研究進行了較多的報道，針對福建煙葉多酚物質含量的研究較少。本研究通過對2020-2021年度福建3個煙區的3個主栽品種72個煙葉烤煙樣品的多酚物質含量的統計分析，比較不同煙葉品種、不同部位、不同產區煙葉中多酚物質的含量差異，探討福建煙葉多酚物質的分布情況及產生差異的原因，為福建煙葉的生產和品種布局優化提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品來源

煙葉樣品采自三明煙區的寧化縣、尤溪縣、清流縣、泰寧縣、永安市；南平煙區的建陽區、浦城縣、武夷山市、邵武市；龍巖煙區的永定縣、長汀縣、連城縣。品種包括CB-1、K326和云煙87，連續2年(2020-2021年)隨機抽取農戶初分好的X2F、C3F、B2F煙葉大樣各150 kg共72份，按照國家標準GB 2635-92《烤煙》對大樣進行等級確認后，隨機抽取X2F、C3F、B2F等級煙葉樣品各10 kg，其中3 kg煙葉去除主脈后粉碎，過0.45 mm孔徑篩，用于多酚物質的檢測；7 kg煙葉切絲做成單料煙，作為感官評吸樣品。

1.2 樣品分析

1.2.1儀器與試劑 高效液相色譜儀(美國安捷倫科技公司)、AG204電子天平(瑞士梅特勒-托利多集團)、超純水器(德國默克公司Milli-Q)、KQ-500DE超聲波發生器(昆山市超聲儀器有限公司)、加液器(德國普蘭德公司，5-50 mL)、移液槍(德國普蘭德公司，1 000 uL，200 uL)、水系濾膜(天津市津騰實驗設備有限公司，0.22 um)。甲醇(國藥集團化學試劑有限公司，HPLC)、冰乙酸(上海麥克林生化科技有限公司，HPLC)，多酚標準物質：新綠原酸(北京百靈威科技有限公司,98%)、綠原酸(北京百靈威科技有限公司，98%)、隱綠原酸(北京中科質檢生物技術有限公司，99.07%)、咖啡酸(北京百靈威科技有限公司，99%)、莨菪亭(北京百靈威科技有限公司，98%)、蕓香苷(河北百靈威超精細材料有限公司，98%)、山奈酚苷(北京百靈威科技有限公司，98%)；內標：香豆素(德國Dr.Ehrenstorfer,99.7%)。

1.2.2試驗方法 稱取200 mg樣品，準確至0.1 mg，置于50 mL錐形瓶中，準確加入25 mL80%甲醇(含30 ug·mL-1香豆素)水溶液，置于頻率為40 kHz的超聲波振蕩器中提取20 min。取約2 mL上清提取液經0.22 um的水相濾膜過濾后，用高效液相色譜分析。計算樣品中新綠原酸、綠原酸、隱綠原酸、咖啡酸、莨菪亭、蕓香苷、山奈酚苷等7種多酚的濃度。

1.2.3檢測條件 色譜柱為Eclipse Plus C18(250 mm×4.6 mm，5 um，美國安捷倫科技公司)，DAD二極管陣列檢測器，固定相C18填料粒度5 um，流動相A：水∶甲醇∶乙酸=88∶10∶2，流動相B：水∶甲醇∶乙酸=10∶88∶2，按0(100A+0B)、11(80A+20B)、17(60A+40B)、21(55A+45B)、25(20A+80B)、30 min(100A+0B)極性梯度條件：柱溫30℃，柱流量1.00 mL·min-1，波長340 nm，寬帶4 nm；參比波長480 nm，寬帶4 nm，進樣體積5 uL。

1.3 煙葉感官評吸

煙葉樣品由福建中煙龍巖卷煙廠制成單料卷煙，平衡水分后由福建省煙草質量監督檢測站組織評吸人員根據YC/T138-1998《煙草及煙草制品感官評價方法》[10]進行感官評吸，本研究僅對煙葉感官評吸中的香氣特性、煙氣特性、口感特性等質量特征評價得分情況與多酚物質總含量的相關性進行研究。

1.4 統計分析

試驗數據為2020-2021年測得數據的平均值，并用Excel和SPSS軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 烤煙不同部位多酚物質含量比較分析

由表1可知，煙葉不同部位的7種多酚物質含量差異明顯。多酚物質總量是下部葉最多，上部葉次之，中部葉最少。7種多酚物質中含量最高的是蕓香苷和綠原酸，新綠原酸和隱綠原酸次之，咖啡酸和莨菪亭含量較少，山奈酚苷最少。蕓香苷方面，上部葉>中部葉>下部葉，上部葉比下部葉高18%左右。綠原酸含量，下部葉>中部葉>上部葉，下部葉比上部葉高8%左右。新綠原酸、隱綠原酸、咖啡酸含量，下部葉大于中部葉和上部葉。莨菪亭和山奈酚苷含量較低，且上、中、下部葉差異不顯著。

表1 煙葉不同部位7種多酚物質含量

2.2 不同品種烤煙多酚物質含量比較分析

由表2可知，不同品種煙葉多酚物質含量差異很大。CB-1多酚物質總含量顯著高于云煙87和K326，比K326高4.06 mg·mL-1,比云煙87高7.1 mg·mL-1。綠原酸、蕓香苷、隱綠原酸、咖啡酸含量CB-1都高于云煙87和K326，其中綠原酸含量CB-1比云煙87高51.6%，比K326高30.1%；隱綠原酸含量CB-1比云煙87高34.7%，比K326高13.4%；咖啡酸含量CB-1比云煙87高109.5%，比K326高91.4%。新綠原酸、莨菪亭和山奈酚苷含量K326最多。

表2 不同品種烤煙7種多酚物質含量

2.3 福建不同產地煙葉多酚物質含量比較分析

由表3可知，福建的三明、南平和龍巖3個煙葉產區，雖然烤煙品種都是CB-1、云煙87、K326，但各個煙區品種相對有所側重。三明煙區的多酚物質總量高于南平和龍巖，主要是綠原酸三明煙區高于其他兩個煙區，比南平高7.9%，比龍巖高35%。多酚物質含量的差異可能跟各個煙區抽取煙葉樣品的品種有關；三明煙區主要以CB-1為主，而龍巖煙區大部分是云煙87。這與品種分析的結果相一致，CB-1多酚物質總含量和綠原酸含量顯著高于云煙87和K326。

表3 福建不同產地煙葉7種多酚物質含量

2.4 不同品種烤煙質量特征評價得分與多酚類物質總量的關系

由表4可知，CB-1、云煙87、K326這3個主栽品種的單料煙感官評價中質量特征評價得分與煙葉中多酚物質總量存在顯著的正相關性(r=0.973 9，R2=0.948 6)。煙葉中多酚物質總量越高，感官評價中質量特征評價得分越高，其香型風格越顯著。對多酚總量和質量特征得分之間線形關系進行回歸模型擬合得Y=43.638X-162.41(R2=0.948 6)。CB-1多酚物質總含量顯著高于K326和云煙87，可能是CB-1典型清香型風格，香氣量足、豐滿、細膩、綿長等特點的原因之一。

表4 不同品種烤煙質量特征感官評價得分與多酚物質總量的關系

3 結論與討論

福建煙葉產區多酚物質含量分析結果表明，7種多酚物質中綠原酸和蕓香苷含量最高，兩者含量占多酚總量的75%～85%。這與冉霞等[11]、宗浩等[12]的研究結果相似，進一步驗證了綠原酸和蕓香苷是煙葉中主要的酚類物質。

從部位分析的結果看，福建煙葉產區多酚物質總量是下部葉>上部葉>中部葉。這與Williamson等[13]和鐘維勇等[14]研究認為煙草中多酚物質含量由大到小依次為上部葉、中部葉、下部葉有所不同。不同品種的煙葉多酚物質總含量存在顯著差異。3個主栽品種中多酚物質總含量大小為CB-1>K326>云煙87。CB-1多酚物質含量較高可能是其香型風格形成的原因之一。三明煙區的多酚物質總含量明顯高于南平煙區和龍巖煙區，可能跟煙區所栽種煙葉品種和取樣有較大關系。三明煙區主要以CB-1為主，而龍巖主要種植云煙87，品種的不同和環境土壤、溫度、氣候的差異造就各個產區多酚含量的不同。烤煙煙葉中多酚物質總含量與單料煙感官評價中質量特征評價得分有明顯的正相關；多酚總量越高單料煙的質量特征評價得分就越高。

國內外研究表明,煙草中多酚類物質的形成和含量受品種、著生部位、成熟度、光照、溫度、營養及調制方法等因素影響。煙草多酚類物質對煙葉色澤有直接作用,對煙氣質量和香氣則有間接作用。一般認為烤煙中多酚類物質的含量與煙葉品質、芳香吸味是一致的,多酚類物質含量越高,煙葉等級越高。煙葉香型風格是目前很多學者關注的指標之一[15]，但由于評吸是對煙葉單料煙和卷煙感官質量的唯一檢驗方法，通過感覺器官來對其進行品質評定。感官指標比理化特性更難掌握。現行的《煙草及煙草制品感官評價方法》中規定的香型風格、勁頭、透發性等感官評價指標為程度性定性描述，無法直接應用于數理統計，這在很大程度上限制了對煙草香型風格相關研究。本試驗對單料煙感官評價中質量特性評價得分與不同烤煙品種多酚類物質總量的關系進行了初步的探討，取得了很好的效果。但是這種賦值方法也存在不足，比如目前研究較淺，相關數據不夠豐富，感官質量評吸仍是建立在人為主觀評價基礎之上，還需要進一步完善。