煙草薄片中致香物質對其感官質量影響的研究進展

摘要：本文從煙草薄片中各類致香物質的理化特性、熱裂解行為和作用機理等方面，詳細闡述在煙草薄片燃吸過程中，各類致香物質對感官質量的影響；綜述了工藝條件、原料來源和常規化學組分等因素，對煙草薄片中致香物質含量和香氣釋放的影響；通過對煙草薄片制備的關鍵技術參數和原料組分進行多維分析，為改進加香工藝和豐富煙草薄片香氣提供新思路。

中圖分類號：TS7；TS42 文獻標識碼：A DOI：10.11981/j.issn.1000-6842.2025.01.154

我國作為煙草大國，煙草種植面積和產量均居世界首位，國家統計局最新統計數據顯示，2022年我國煙草種植面積為104.36萬 ，煙草產量為207.99萬t，但約 25% 的煙葉和煙末是不可用于卷煙生產的廢料[1]。此外，煙葉生產和加工過程也會形成一定的煙草廢棄物，如煙梗、煙末和碎煙葉等。目前，我國大多數煙草企業對這些煙草廢棄物主要采取丟棄、填埋和焚燒等處理方式，這不僅造成煙草資源的浪費，也帶來嚴重的環境污染。煙草薄片是實現煙草廢棄物資源化利用的一種可行途徑，對降低環境壓力具有重要意義。

煙草薄片是一種以煙梗和煙末為基材，配以一定量木漿纖維、麻漿纖維或棉漿纖維等外加纖維，經一定生產工藝加工制得的煙草產品。煙草薄片的制備方法主要有輥壓法、稠漿法和造紙法。以造紙法制備煙草薄片的生產工藝為例，煙梗和煙末分別經水提取，提取液濃縮后與香精香料按一定比例混合，制得涂布液；提取所得固體物料經制漿、抄造和干燥形成煙草薄片基片，最后經涂布、干燥和分切得到煙草薄片產品[2]。相比天然煙葉，煙草薄片的加工性能更好，可選擇性添加特定致香物質，滿足特殊香氣要求。

致香物質是決定煙草薄片感官質量的重要因素，常見的致香物質有酮類、醇類、醛類、酯類和酸性物質等。桂文兵等[3在研究茄酮添加量對煙草薄片感官質量的影響時發現，隨著茄酮添加量的增加，煙草薄片的感官質量呈“火山型”變化。當茄酮添加量（相對于煙草薄片質量，下同）為 時，煙香豐富性逐漸增強，煙氣刺激性不斷降低，舒適度提高；但當茄酮添加量進一步增至 gt;50.0× 時，煙香沉悶，諧調性下降，余味變差。蔣薇等[4]在分別探究戊酸、辛酸和癸酸3種不同酸性致香物質對煙草薄片感官質量的影響時發現，酸性致香物質的沸點隨相對分子質量的增大而不斷增加，主流煙氣粒的相轉移率提高，煙草薄片表現出良好的感官質量。因此，探究煙草薄片中致香物質對其感官質量的影響具有重要意義。

1酮類致香物質對煙草薄片感官質量的影響

酮類致香物質作為煙草薄片中煙草香氣的重要來源之一，在降低煙氣刺激性、增強煙香和改善吸味等方面具有重要作用。常見的酮類致香物質有茄酮、β. 二氫大馬酮、巨豆三烯酮和異佛爾酮等，不同的酮類致香物質所具有的香氣特征也各不相同。例如，茄酮有類胡蘿卜香味、巨豆三烯酮具有甘草甜香、 β 二氫大馬酮具有玫瑰的清甜香氣等，這些香氣特征最終對豐富煙草薄片香氣，提升產品品質具有積極作用。查宏波等[5在分析煙草薄片中的69種致香物質時，檢測到23種酮類致香物質，且其含量最高為52.67ug/g 。李佳穎等[6分別對高、中和低茄酮含量的煙草薄片進行感官質量評價，發現煙氣的透發性、香氣質和甜度均與茄酮含量密切相關。

在天然煙葉中，酮類致香物質主要來源于煙草中西柏烷類物質和類胡蘿卜素的降解產物[7]。因此，天然煙葉中酮類致香物質含量的高低受環境影響較大，如土壤化學物質含量和種植密度等。葉協峰等[8在研究茄酮含量與土壤中各組分（如有機質、氮、鉀、鋁、鈉和鎂）的關系時發現，當土壤中的有機質、鉀和鋁的含量增加時，煙葉中的茄酮含量呈增加趨勢；但當土壤中的氮、鎂和鈉含量增加時，煙葉中的茄酮含量呈減少趨勢[9]。張謙等[10]在研究種植密度與煙葉香氣特性的關系時發現，西伯三烯二醇的主要降解產物為茄酮，而隨著種植密度的增加，煙葉中的西伯三烯二醇含量呈“火山型”變化，當種植密度為15500株 時，西伯三烯二醇含量最高，達54.21ug/g。

除環境因素外，煙葉部位對酮類致香物質含量的影響同樣不可忽視。煙葉葉片富含大量可分泌茄酮等致香物質的腺毛，由于不同煙葉部位的腺毛密度存在差異，酮類致香物質含量也存在一定差異[\"]。張國顯等[]在研究底腳葉、下二棚、腰葉、上二棚和頂葉與茄酮含量的關系時發現，底腳葉和下二棚的茄酮含量遠高于其他部位，這是因為相比其他部位，底腳葉和下二棚的葉片面積小、腺毛密度大。

相比天然煙葉，煙草薄片可通過改變原料組分和添加香精香料等方式，有效控制酮類致香物質含量、種類及分布均勻性。張碰元等[]分別以白肋煙碎片、土耳其香料煙碎片、津巴布韋烤煙碎片和云南烤煙碎片為原料制備煙草薄片；結果發現，由白肋煙碎片制得的煙草薄片酮類致香物質含量最高，為22471ug/g，陶文生等[通過添加巨豆三烯酮，調節煙草薄片中的巨豆三烯酮含量；當巨豆三烯酮添加量（相對于煙草薄片質量）為 時，煙草薄片的煙氣細膩飽滿，厚實感較好，雜氣輕。朱遠洋等[5研究焦糖化香料對酮類致香物質種類和含量的影響時發現，葡萄糖焦糖化香料可產生最多17種酮類致香物質，其含量最高為 3.05mg/g ；此外，酮類致香物質的增加使得煙氣粒相物中的酮類物質含量提高了 26.16% ，煙氣的焦甜香增加。綜上，酮類致香物質對改善煙草薄片的香氣豐富性、提高產品質量具有重要作用。

2醇類致香物質對煙草薄片感官質量的影響

醇類致香物質作為煙草香氣的又一重要組成部分，在煙草中的占比約 ，其具有改善煙葉香氣、協調煙香、柔和吸味等作用，對提升煙葉香氣質與形成香氣風格具有重要影響[16]。常見的醇類致香物質有脂肪醇、芳樟醇等。由于自身結構差異，不同醇類致香物質釋放出的特征香氣及其轉移行為也有所不同。具體而言，脂肪醇主要以鏈狀結構存在，隨著碳鏈增長，脂肪醇分子質量增大，沸點升高、揮發性降低，其特征香氣會由酒香轉變為果香[17]。因此，富含長碳鏈脂肪醇的煙葉，其香氣往往更為濃郁，感官質量更佳[18]。芳樟醇作為代表性萜醇類化合物之一，是煙氣中花香和木香的重要來源。與脂肪醇相比，芳樟醇的散失率更低，約 55% ，這歸因于其較為松散的脂肪醇結構[19]。何曉建等[20]對不同價類云產煙草原料中的醇類致香物質含量進行研究，發現高端煙草原料中的芳樟醇含量遠高于其他價類的煙草原料，并表現出更為優異的感官質量。

與天然煙葉相比，煙草薄片在生產過程中通常使用大量煙梗，而煙梗中的醇類致香物質含量約為煙葉的 50% ，這使得煙草薄片的感官質量相比天然煙葉有所欠缺[21]。為改善煙草薄片原料中醇類致香物質含量不足的問題，范興等[22]分別對不同形態煙梗原料中的醇類致香物質含量進行研究；結果表明，不同形態煙梗中的醇類致香物質含量由多到少依次為：碎梗 gt; 梗頭 gt; 長梗 . 短梗。除形態差異外，提取溶劑也會對煙草薄片中的醇類致香物質含量產生一定影響。陳紹全等[23]分別采用水、乙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯和石油醚5種不同極性溶劑提取白肋煙中的醇類致香物質，并利用GC-MS定量分析提取液；結果表明，以乙酸乙酯為溶劑的提取液中醇類致香物質含量最高，為 263.65ug/g 。值得注意的是，通過選擇原料和更換提取溶劑等方式，能夠增加煙草薄片中的醇類致香物質含量；但由于煙草薄片原料易受地理環境和貯存條件的影響，可控性較差，產品感官質量不穩定。因此，應探尋增加煙草薄片中的醇類致香物質含量，且穩定提升其感官質量的新方法。

糖類物質作為煙香的重要來源，對煙草薄片醇類致香物質含量也具有重要貢獻[24-25]。張鵬等[26]研究了外源氨基酸與糖類物質的組合和配比對煙草薄片感官質量的影響；結果發現，添加糖類物質（苯丙氨酸、甘氨酸、脯氨酸、半胱氨酸、短鏈肽和果糖質量比為13：13：13：2：0.3：70 ）的煙草薄片中醇類致香物質含量最高，為1.90ug/g 。糖類物質的添加能夠顯著增加煙草薄片燃吸過程中的美拉德反應產物，特別是對煙香貢獻較大的各類致香物質。此外，該研究還對比了添加木糖和葡萄糖的煙草薄片中醇類致香物質含量，分別為 1.21ug/g 和 1.58ug/g ，這與不同糖類物質在熱裂解過程中產生的分解產物不同有關。除添加糖類物質外，還可選擇加入適量醇類單體香料，提高煙草薄片的感官質量。蔡君蘭等[27在研究不同醇類單體香料的轉移行為時發現，醇類物質的散失與其自身分子質量大小相關，大分子質量的醇類物質不易散失，因為其沸點高、難揮發。因此，煙草薄片感官質量的提升不僅需提高醇類致香物質的總含量，還需考慮不同醇類致香物質的自身理化性質差異所帶來的影響。

3醛類致香物質對煙草薄片感官質量的影響

醛類致香物質香氣濃郁，化學性質活潑，常作為增強煙草薄片煙香的重要組分。為探究醛類致香物質對煙草薄片感官質量的影響，黃靜文等[28]在研究煙葉等級、煙葉醇化時間與煙葉主要致香物質含量間的關系時發現，在同等級煙葉中，隨醇化時間延長，醛類致香物質含量增加；在相同醇化時間下，高等級煙葉的醛類致香物質含量明顯高于低等級煙葉，且其香氣更為濃郁，感官質量表現更為優異，這表明醛類致香物質對煙葉香氣的形成具有重要影響。由于不同煙草薄片原料的醛類致香物質含量存在一定差異[29]（如煙葉醛類致香物質含量約為55.5ug/g""，而煙梗僅為17.39"ug/g"，不同梗葉比下制得的煙草薄片中醛類致香物質含量也有所不同。此外，高占勇等[31]發現，不同大小煙葉的醛類致香物質含量差異較大，隨煙片面積增加，醛類致香物質含量逐漸降低；其中，煙末的醛類致香物質含量最高9.93ug/g" ，大片煙葉的醛類致香物質含量最低（ 4.10ug/g" 。因此，在煙草薄片的實際生產過程中，需重視梗葉比和煙末的價值。

為進一步提高煙草薄片中醛類致香物質含量，殷艷飛等[32]在調節煙草薄片涂布率時發現，隨著涂布率增加（ 36%～54% ），煙草薄片各類常規化學組分含量顯著提升，特別是糖類物質含量（從 9.0% 增至13.5% ）。糖類物質在煙草薄片燃吸過程中能夠釋放大量醛類致香物質，并改善感官質量；因此，增加涂布率有利于提高煙草薄片的醛類致香物質含量。候軼等[33]研究了不同溶劑（乙醇和水）對煙梗提取物組成的影響，發現低濃度乙醇溶劑能夠顯著增加煙梗提取物中的醛類致香物質含量（從 6.07% 增至 12.88% 。除優化制備工藝外，還可通過添加香精香料的方式增加煙草薄片中的醛類致香物質含量。李瀟逸等[34]在研究如何提升雪茄型煙草薄片致香成分時發現，添加適量煙用香精能夠顯著提高各類致香物質的前驅體含量，其中類胡蘿卜素類、苯丙氨酸類、美拉德反應產物類致香物質的前驅體含量分別增加了 48.03% r10.01% 和 48.26% 。此外，該研究還分析了添加煙用香精前后雪茄型煙草薄片的致香成分變化；結果發現，苯甲醛和糠醛含量分別增加了 48.48% 和 16.46% 這表明上述致香物質的前驅體在降解過程中能夠產生大量醛類致香物質。綜上，提高煙草薄片中的醛類致香物質含量，對提升煙草薄片感官質量具有積極影響。

4酯類致香物質對煙草薄片感官質量的影響

不同的酯類致香物質表現出的香氣特征不同，例如，苯甲酸甲酯表現出強烈的花香和果香、乙酸苯乙酯表現出濃烈的玫瑰香氣、肉桂酸乙酯表現出樹脂辛香和果實香氣等，這些香氣特征在一定程度上影響了煙草薄片感官質量的協調性。

為協調不同酯類致香物質釋放的香氣特征，需對其轉移行為進行研究。毛文龍等[35在分析25種酯類單體香料的轉移行為時發現，抽吸前肉桂酸異戊酯的散失率（ 13.12% ）最小，煙芯持留率（ 81.95% ）最高；燃吸時各酯類單體香料受熱蒸發而從煙芯向煙氣中轉移，在所研究的25種酯類單體香料中，肉桂酸異戊酯的轉移率最高，為 33.47% 。這是因為煙芯中的酯類單體香料含量會影響主流煙氣中的粒相物，肉桂酸異戊酯的高沸點（ ）使其結構較為穩定，煙芯持留率更高，故煙氣中的粒相物轉移率更高。陳芝飛等[36在研究加熱卷煙中酯類單體香料轉移行為時發現，盡管肉桂酸乙酯的沸點（ ）并非最高，但其表現出最高總轉移率（ 52.98% ），而具有更高沸點（ ）和更大分子質量的苯乙酸苯乙酯的總轉移率僅 36.54% 。這是因為加熱卷煙的加熱棒溫度僅 ，遠低于常規卷煙的加熱溫度（ 。同時，加熱卷煙時熱量以加熱棒為中心向邊緣逐漸衰減，酯類單體香料通過蒸發向氣溶膠遷移；因此，沸點高的酯類致香物質受溫度梯度影響較大，總轉移率較低。綜上，在添加各類酯類單體香料時，需綜合考慮其沸點、分子質量和加熱溫度。

在實際生產過程中，除添加酯類單體香料外，還可通過優化工藝參數，提高煙草薄片中的酯類致香物質含量。煙草薄片的涂布液是酯類致香物質的主要來源，其主要由廢棄煙梗和煙末所制成。高文花等[37]研究了在不同浸漬溫度、浸漬時間和浸漬液比等條件下，廢棄煙梗和煙末主要化學組分的溶出規律。結果發現，當廢棄煙梗和煙末的浸漬時間分別為 100min 和 60min 、浸漬溫度分別為 和 、浸漬液比分別為 1：7 和 1：10 時，廢棄煙梗和煙末中水溶性糖的溶出率最高，分別為 73.06% 和 64.57% 。由于糖類物質在煙草薄片調制和燃吸過程中會發生焦糖化反應，優化工藝參數后水溶性糖溶出率會有所增加，從而能夠有效提高煙氣粒相物中的酯類致香物質含量，顯著改善煙草薄片的感官質量。

5酸性致香物質對煙草薄片感官質量的影響

酸性致香物質作為酸香煙氣的重要來源，對煙草薄片風格特征的形成具有重要作用。不同于其他致香物質，酸性致香物質可分為揮發性有機酸和非揮發性有機酸2類。在卷煙燃吸時，揮發性有機酸可直接進入主流煙氣，并賦予其酸香特征，如乙酸具有醋樣酸香特征、草莓酸具有果香特征等；非揮發性有機酸（如蘋果酸和檸檬酸）并不會表現出明顯的酸香特征，而是通過中和煙氣酸堿度，調節煙氣中質子態和游離態煙堿，降低煙氣刺激性，使卷煙口感更加醇和。

為進一步探究酸性致香物質對主流煙氣香氣質和香氣量的貢獻度，史清照等[38]對15種酸性致香物質的香氣貢獻度及其在主流煙氣粒相的轉移行為進行分析，發現盡管異丁酸的轉移率（ 9.67% ）遠低于乙酸36.61% ），但其香氣貢獻度高達169.76，是乙酸的37.3倍；此外，該研究還發現丙酸和丁酸的轉移率接近，分別為10.24和10.26，但二者的香氣貢獻度相差極大，分別為0.3和14.3。這是因為丁酸和異丁酸等酸性致香物質的嗅覺閾值較低，更易被感官捕捉，因此其香氣貢獻度更高。薛云等[39]在研究多元酸、高級脂肪酸與感官質量的關系時發現，十六酸、硬脂酸和亞油酸等與香氣質呈負相關；3-甲基戊酸、反-2-乙烯酸和十四酸等與香氣質呈正相關；十四酸、十六酸、硬脂酸和亞油酸等與香氣量呈負相關；3-甲基丁酸、2-甲基丁酸和反-2-乙烯酸等與香氣量呈正相關。這表明多元酸對主流煙氣的香氣質與香氣量均具有積極影響，而高級脂肪酸多為消極影響。此外，該研究還分析了多元酸、高級脂肪酸對刺激性、余味等感官質量的影響；結果發現，隨著2-甲基丁酸和反-2-乙烯酸等多元酸的增加，煙氣中果香、酒香和花香等風味特征更加豐富，煙氣的辛辣感和刺激性減弱，口感更加柔和、余味有所改善；但隨著硬脂酸、油酸和亞油酸等高級脂肪酸的增加，煙氣的刺激性增大、雜氣變重，最終影響卷煙口感。

由于煙草薄片中的酸性致香物質主要來源于煙草原料，煙草原料中酸性致香物質的種類和含量對感官質量具有決定作用。為盡可能保留煙草原料中的酸性致香物質，宋鵬飛等[在研究不同陳化時間對酸性致香物質含量的影響時發現，隨著陳化時間的增加（0～15月），煙草原料中的揮發性有機酸含量呈緩慢下降趨勢，由 106.41% 降至 84.94% 。胡靜宜等[4]對煙草原料尺寸及其非揮發性有機酸含量進行研究，發現片煙尺寸2.36mm 時，草酸含量最高，為 13.94mg/g ；片煙尺寸 gt;25.40mm 時，草酸含量最低，為 11.86mg/g 。蘋果酸和檸檬酸也具有類似規律，即片煙尺寸 時，蘋果酸和檸檬酸含量最高，分別為 117.46mg/g 和19.05mg/g ；片煙尺寸 gt;25.40mm 時，蘋果酸和檸檬酸含量最低，分別為 66.71mg/g 和 98.57mg/g 。這表明片煙尺寸越小，非揮發性有機酸含量越高。

除片煙外，煙梗也是煙草薄片的主要原料之一。煙梗作為煙葉的重要組成部分，貫穿了整個煙葉的葉基和葉尖。由于煙葉的酸性致香物質含量受光照等環境因素的影響，不同部位煙梗的酸性致香物質含量也存在一定差異。劉繼輝等[42]分別選取梗尖到梗基6個不同位置的煙梗進行研究；結果發現，各類揮發性有機酸含量呈“V型”變化趨勢，梗尖和梗基中的揮發性有機酸含量較高，分別為 47.05ug/g"和48.93ug/g" 而中間部位煙梗中的揮發性有機酸含量較低，為39.02ug/g"。提高揮發性有機酸含量能夠顯著改善煙香，但揮發性有機酸含量過高可能會加重喉部的辛辣感和灼熱感[43-44]。綜上，調控煙草原料的種類組成、尺寸部位，能夠顯著提高煙草薄片中的酸性致香物質含量，進而形成獨具特色的煙香風味。

6結語

煙草薄片中致香物質對其感官質量的影響，一方面受酮、醇、酯、醛和酸等各類致香物質含量和組成的影響，另一方面也受煙草原料、工藝條件和常規化學組分的影響。不同種類致香物質具有的風味不同，在改善煙香、形成煙氣風格上具有顯著差異。目前，煙草薄片中致香物質對其感官質量影響的研究已取得一定成果，但仍有問題有待解決。為此，可從以下幾個方面開展研究。

6.1創新加香方式。煙草薄片的致香物質主要來源于涂布液，但受工藝條件限制，涂布液在噴涂過程中存在噴涂和浸潤效果不均勻的問題，導致產品香氣豐富性差、香氣量不足等。通過微米級微膠囊包埋香精香料的方式，能夠減少香精香料的揮發散失，實現香氣的穩定釋放。

6.2優化香精香料設計。煙草薄片中傳統香精香料設計大多基于香精香料模塊進行調配設計，存在一定程度的局限性，且模塊式香精香料配方的成分構成復雜，針對性弱，難以實現豐富煙草薄片香氣、突出香韻、提高卷煙適配性的目的。為此，可從選擇單體原料開始，優化各類香精香料比例，增加產品香氣豐富性，改善產品質量。

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Abstract：Tispapersystematicallylaboratedtheinfuenceofvariousaroacomponentsineconstitutedobaccostsonsensoyquality duringcombustionndialatiousingoeiricoeicalpropertis，yolyticavsndfuctioalmchanis hensivelyreviedtctsfrocsaraersaateralousndveioalcalompotsotede kineticsofroaticsubsancsiecositutedtbaostshisaperproviddoelsihtsfortiingflavogprocdn hancingthearomaticpofilfcosttdboettouhultimesialalysfrialtcalrametesnde al compositions.

Keywords：aromatic substances；reconstituted tobacco sheets；sensory quality