劉繼輝，汪顯國，劉靜，王慧，王玉真，華一崑，趙佳成，張雯，高輝

1 紅云紅河煙草(集團)有限責(zé)任公司，云南省昆明市五華區(qū)紅錦路367號 650231；2 云南同創(chuàng)檢測技術(shù)股份有限公司，云南省昆明市高新開發(fā)區(qū)海源北路1699號 650106

由于在大田生長期烤煙葉片與莖桿夾角的存在，使同一葉片的不同區(qū)位所受的光照條件不同，以致使同一葉片的不同區(qū)位內(nèi)含物質(zhì)代謝、轉(zhuǎn)化和積累的程度不同。因而，同一葉片的不同區(qū)位具有不同的內(nèi)在質(zhì)量和外觀特征。而煙梗作為煙葉中的重要組成部分，貫穿于葉基到葉尖，因此，對于同一片煙葉主脈不同位置的煙梗，其化學(xué)成分也必然因光照條件等生態(tài)因子的不同而產(chǎn)生一定的差異性。近年來，在同一葉片不同區(qū)位煙葉理化指標(biāo)的差異性方面已有較多研究[1-7]，而關(guān)于同一葉片主脈不同位置煙?；瘜W(xué)成分的變化研究尚未見報道。

煙葉原料的化學(xué)成分是決定其感官品質(zhì)和工業(yè)可用性的物質(zhì)基礎(chǔ)。揮發(fā)性有機酸為C10以下的低級脂肪酸和部分芳香酸，如苯甲酸、苯乙酸等。香味好的煙葉含有較多的揮發(fā)酸，特別是異戊酸和β-甲基戊酸，具有顯著的香料煙香味。揮發(fā)性有機酸由于其揮發(fā)性在卷煙抽吸過程中可直接進入煙氣，對吃味和香氣有良好的作用。但如果揮發(fā)性有機酸含量過高，則有可能使煙氣對喉部產(chǎn)生辛辣灼熱的感覺[8]。此外，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、芳香族氨基酸降解產(chǎn)物、西柏烷類降解產(chǎn)物、類胡蘿卜素降解產(chǎn)物及葉綠素降解產(chǎn)物也是煙草中重要的揮發(fā)性致香物質(zhì)，是構(gòu)成烤煙特征香味的重要成分[9]。為此，對煙葉主脈不同位置的煙梗進行分段(將每一片初烤煙葉中的完整煙梗從?；焦＜馄骄殖?段)，分別測定不同位置煙梗的揮發(fā)性有機酸、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物及幾類重要的致香前體物降解產(chǎn)物等揮發(fā)性致香物質(zhì)，研究從?；焦＜獠煌恢脽煿]發(fā)性香味物質(zhì)含量的差異性及變化趨勢，旨在為分切打葉后不同位置煙梗的分類篩分和差異化加工提供數(shù)據(jù)支撐，提升煙梗的精細(xì)化加工水平及可用性。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑和儀器

2016年昆明石林紅大C3F初烤后煙葉，由紅云紅河煙草(集團)有限責(zé)任公司昆明卷煙廠打葉復(fù)烤車間提供。

二氯甲烷(AR，西隴化工股份有限公司)；無水硫酸鈉(AR，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)；無水乙醇（色譜純，迪馬科技有限公司）；乙酸苯甲酯(色譜純，百靈威科技有限公司)。

101型電熱鼓風(fēng)干燥箱(北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司)；CT 410旋風(fēng)磨(丹麥Foss公司)；AB204-S型電子天平(感量：0.000 1 g，瑞士Mettler Toledo公司)；同時蒸餾萃取裝置(自制)；R114旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士Büchi公司)；6890N/5975N 氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀，配HP-5MS毛細(xì)管色譜柱(美國Agilent公司)。

1.2 方法

1.2.1 樣品制作

選取2016年昆明石林紅大C3F初烤后的完整煙葉若干片，將每一片煙葉中的煙梗主脈完全剝離出來，煙梗上不殘留葉片。然后再將每一條完整的煙梗從梗基到梗尖平均分成6段，依次編號為YG1～YG6，存放在不同的自封袋中。為滿足化學(xué)成分測定的要求，每一段的煙梗量均大于300 g。

1.2.2 化學(xué)成分檢測

按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 500—2014[10]規(guī)定的方法對不同位置煙梗(YG1～YG6)中的揮發(fā)性有機酸含量進行測定。按照文獻[11]中的方法測定不同位置煙梗中的關(guān)鍵揮發(fā)性致香物質(zhì)(美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、芳香族氨基酸降解產(chǎn)物、西柏烷類降解產(chǎn)物、類胡蘿卜素降解產(chǎn)物及葉綠素降解產(chǎn)物)。為避免試驗誤差，確保試驗樣品化學(xué)成分?jǐn)?shù)據(jù)的真實性和代表性，每個試驗樣品平行測定5次。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

利用R語言統(tǒng)計軟件(R i386 3.1.2)中的相關(guān)函數(shù)及Microsoft Excel 2010對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析并作圖：(1)利用TukeyHSD函數(shù)對不同位置煙梗各單項化學(xué)指標(biāo)的5次測定數(shù)據(jù)進行單因素方差分析的多重比較；(2)利用Microsoft Excel 2010 對兩類揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)含量及其總量的變化趨勢進行作圖和回歸分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同位置煙梗單項揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)變化趨勢及單因素方差分析

煙葉主脈不同位置煙梗樣品(YG1～YG6)揮發(fā)性有機酸及主要揮發(fā)性致香物質(zhì)5次測定結(jié)果的平均值及單因素方差分析的多重比較如表1～表2所示。

從揮發(fā)性有機酸含量的平均值及多重比較(表1)可以看出，不同位置煙梗各項揮發(fā)性有機酸含量總體均存在顯著性差異；從?；焦＜?YG1→YG6)，異戊酸、2-甲基丁酸、β-甲基戊酸、己酸、苯甲酸、辛酸及苯乙酸含量總體呈先降低后升高的變化趨勢；戊酸含量呈逐漸升高的變化趨勢。

從揮發(fā)性致香物質(zhì)含量的平均值及多重比較(表2)可以看出，不同位置煙梗各項揮發(fā)性致香物質(zhì)含量總體均存在顯著性差異；從?；焦＜?YG1→YG6)，糠醛、糠醇、5-甲基糠醛及苯乙醛含量呈先升高后降低的變化趨勢；苯甲醛、β-二氫大馬酮、巨豆三烯酮、香葉基丙酮及新植二烯含量呈逐漸升高的變化趨勢；苯甲醇、苯乙醇、茄酮、螺巖蘭草酮、β-大馬酮、β-紫羅蘭酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯及金合歡基丙酮含量呈先降低后升高的變化趨勢。

表1 不同位置煙梗揮發(fā)性有機酸測定結(jié)果平均值及多重比較Tab.1 Average value and multiple comparison of volatile organic acids in tobacco stems of different position μg·g-1

表2 不同位置煙梗揮發(fā)性致香物質(zhì)測定結(jié)果平均值及多重比較Tab.2 Average value and multiple comparison of volatile aroma compounds in tobacco stems of different position μg·g-1

表2 (續(xù))

2.2 不同位置煙梗揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)總量變化趨勢分析

不同位置煙梗兩類揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)含量及其總量的計算結(jié)果如表3所示。可以看出，對于同一煙葉中的煙梗，從?；焦＜?YG1→YG6)，揮發(fā)性有機酸含量、揮發(fā)性致香物質(zhì)含量及兩類化學(xué)指標(biāo)總量均呈現(xiàn)先降低后升高的變化趨勢。

表3 不同位置煙梗各類揮發(fā)性香味物質(zhì)總量Tab.3 Total amount of volatile aroma compounds of tobacco stems of different position μg·g-1

為進一步分析不同位置煙梗兩類揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)含量及其總量的變化趨勢，利用表3中數(shù)據(jù)進行作圖和回歸方程的擬合，結(jié)果如圖1所示。可以看出，從?；焦＜?YG1→YG6)，揮發(fā)性有機酸、揮發(fā)性致香物質(zhì)含量及其兩類揮發(fā)性物質(zhì)的總量總體均呈先降低后升高的拋物線型變化趨勢，且各類化學(xué)指標(biāo)含量變化趨勢的回歸方程擬合度較高(R2＞0.98)。

圖1 不同位置煙梗兩類揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)含量及其總量的變化趨勢Fig.1 Variation trend of content and total amount of two kinds volatile chemical compounds of tobacco stems of different position

3 結(jié)論和討論

利用單因素方差分析和回歸分析研究了2016年昆明石林紅大C3F初烤煙葉主脈不同位置煙梗主要揮發(fā)性有機酸和揮發(fā)性致香物質(zhì)含量的差異性及變化趨勢。發(fā)現(xiàn)從?；焦＜?，不同位置煙梗樣品各單項揮發(fā)性香味物質(zhì)含量均存在顯著性差異和規(guī)律性變化。兩類揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)總量均呈先降低后升高的拋物線型變化趨勢，且回歸方程的擬合度較高。該結(jié)論可以為分切打葉后不同位置煙梗的分類篩分和差異化加工提供數(shù)據(jù)支撐，對提升煙梗的精細(xì)化加工水平及可用性具有指導(dǎo)意義。

近年來，關(guān)于同一葉片不同區(qū)位煙葉理化指標(biāo)的差異性研究已有較多報道。盧艷霞等[4]對3個品種不同部位的同一烤煙葉片上不同位置的總多酚積累的差異性進行了分析，結(jié)果顯示，3個品種不同部位同一煙葉總多酚的含量均存在葉尖＞葉中＞葉基的關(guān)系。龍明海等[7]對紅大C3F初烤煙葉進行分切并采集各段近紅外光譜，結(jié)果顯示，從葉基到葉尖，總糖、還原糖、總氮、煙堿呈逐漸增加的變化趨勢，鉀離子呈逐漸降低的變化趨勢。符再德等[6]和顏克亮等[12]的研究結(jié)果表明，煙葉中葉基部分的揮發(fā)性成分和致香成分總體含量相對較高，葉尖部分相對較低。而本研究結(jié)果表明，對于同一煙葉中的煙梗，梗尖部分的揮發(fā)性致香物質(zhì)總體含量明顯高于?；糠?。說明對于同一片煙葉，從基部到尖部，葉片與主脈煙梗揮發(fā)性致香成分的變化趨勢基本是相反的。因此，初烤煙葉分切打葉后不同位置煙梗的品質(zhì)及可用性不能參考對應(yīng)位置的葉片進行評價。

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