不同基因型白肋煙致香物質(zhì)含量的比較

吳成林，黃文昌，曹景林，覃光炯，程君奇，李亞培

（湖北省煙草科學研究院，湖北 武漢430030）

煙葉是卷煙的主要原料，煙葉中香氣物質(zhì)是影響煙葉和卷煙質(zhì)量的關(guān)鍵指標之一。明確煙葉中香氣物質(zhì)的種類及含量，可為煙葉及卷煙生產(chǎn)提供重要的參考依據(jù)[1-3]。研究表明，煙葉的香氣質(zhì)和香氣量與其致香物質(zhì)含量密切相關(guān)，致香物質(zhì)含量可以客觀、準確地衡量煙葉內(nèi)在品質(zhì)[4-5]。然而，影響煙葉致香物質(zhì)含量的因素很多，例如烤煙品種、土壤環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、煙葉栽培及調(diào)制水平等[6-9]。目前，有關(guān)烤煙致香物質(zhì)含量的研究較多，但針對白肋煙致香物質(zhì)含量的報道較少[10-11]。湖北省是我國煙葉主產(chǎn)區(qū)之一，所產(chǎn)白肋煙具有獨特的煙草類型特征，主要用作混合型卷煙原料，也可用于雪茄煙、斗煙和嚼煙。致香物質(zhì)是白肋煙煙葉內(nèi)在物質(zhì)的重要部分，也是決定白肋煙煙葉品質(zhì)的關(guān)鍵因素[12-13]。因此，試驗以湖北省主推種植的5個不同基因型白肋煙品種為材料，研究調(diào)制后各品種煙葉中主要致香物質(zhì)含量的差異，旨在了解在同一栽培條件下各品種煙葉中致香物質(zhì)的積累情況，以期為湖北省白肋煙原料生產(chǎn)提供指導。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及供試烤煙品種

試驗于2013年在湖北省恩施州崔家壩鎮(zhèn)斑竹園村進行，試驗地海拔高度為850 m，供試面積1 000 m2。試驗地地勢平坦，質(zhì)地疏松，土壤肥力中等，光照較充足，排水性好，前茬種植綠肥。試驗地土壤理化性狀：pH 值5.93，堿解氮101.50 mg/kg，有效磷38.85 mg/kg，有效鉀164.00 mg/kg，有機質(zhì)26.8 g/kg。供試烤煙品種為鄂煙1 號、鄂煙6 號、鄂煙209、鄂煙211 和22083。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 按品種試驗分5個處理，每個品種種植200 株，行株距為120 cm×45 cm，每個品種四周設置保護行。所有參試品種按照湖北省恩施州當?shù)責熑~標準種植模式，于5月7日移栽，大田施純氮16 kg/667m2，N︰P2O5︰K2O=1︰1︰2。在試驗過程中，除品種因素外其他栽培管理措施均按白肋煙大田常規(guī)管理。調(diào)制完成后每個品種取上部葉和中部葉兩個樣品，上部取第17 葉位的上部淺紅棕二級煙葉，中部取第11 葉位的中部淺紅棕三級煙葉，每份樣品的重量為2 kg，用于測定煙葉致香物質(zhì)。

1.2.2 指標測定 （1）煙葉樣品制備：取整片煙葉，去除主脈后于75℃烘干，粉碎后過40 目篩，按順序排編號后裝入樣品袋中保存。（2）致香物質(zhì)提?。翰捎谜麴s萃取法，稱取10.0 g 煙樣于1 000 m L 的圓底燒瓶中，加入飽和食鹽水200 m L，量取60 m L 的二氯甲烷溶液于100 m L 的圓底燒瓶中，設置水相溫度為160℃，有機相溫度為55℃，反應5 h，反應完成后冷卻，取下有機相，收集后將液體轉(zhuǎn)移到雞心瓶中用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至0.5 m L 左右，取下雞心瓶加入2 m L 二氯甲烷，加入無水硫酸鈉干燥，震蕩搖勻，用0.22 μm 微孔有機相濾膜過濾后裝入Agilent 進樣瓶中。（3）致香物質(zhì)分析：采用氣質(zhì)（GC/MS）聯(lián)用儀測定。分析條件，色譜柱為HP-5（30 m×250 μm×0.25 μm）；40°C 作用2 m in，然后2°C/m in 到200°C 作用5 m in，然后5°C/m in到250°C 作用10 m in，然后10°C/m in 到280°C 作用3 min，運行時間100 m in；進樣量1.00 L，載氣He，流速1 m L/m in，模式分流，加熱器250°C，分流比10︰1，分流流量10 m L/m in。MS 譜庫NIST02 采用內(nèi)標法定量[14-16]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基因型白肋煙煙葉中主要致香物質(zhì)含量分析

通過GC/MS 聯(lián)用儀測定5種不同基因型白肋煙調(diào)制后煙葉樣品中的致香物質(zhì)種類及含量，結(jié)果共檢測出43種致香成分（見表1）。其中，醛類7種、酮類17種、醇類8種、烯烴類5種、雜環(huán)類2種、酚類1種、脂類3種。含量較高的物質(zhì)有新植二烯、β-大馬酮、糠醇、糠醛、苯乙醛、2-乙?；量?、二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮、金合歡基丙酮等。

由表1 可知，不同基因型白肋煙葉片中致香物質(zhì)總含量存在較大的差異，而且同一品種不同部位的煙葉中致香物質(zhì)含量也存在較大的差異。致香物質(zhì)含量最高的是鄂煙6 號，各品種中部葉致香物質(zhì)含量由高到低排列依次為鄂煙6 號＞22083＞鄂煙209＞鄂煙211＞鄂煙1 號，各品種上部葉致香物質(zhì)含量由高到低排列依次為鄂煙6 號＞鄂煙211＞鄂煙209＞鄂煙1 號＞22083，不同基因型白肋煙的上部葉致香物質(zhì)含量要高于中部葉，且差異較大。

從表1 中還可以看出，不同基因型白肋煙致香物質(zhì)成分平均含量以新植二烯最高，約占總量的24%；其次是β-大馬酮含量，約占總量的23%；糠醇含量約占總量的18%，2-乙酰基吡咯含量約占總量的5%，苯乙醛含量約占總量的4%，糠醛含量約占總量的3%，這6種成分約占總量近80%。新植二烯、β-大馬酮、糠醇、2-乙?；量⒖啡┰诓煌蛐桶桌邿煙熑~中含量基本呈現(xiàn)上部葉大于中部葉的規(guī)律，苯乙醛在不同基因型白肋煙煙葉中含量基本呈現(xiàn)中部葉大于上部葉的規(guī)律。

各種致香成分中，3-羥基-2-丁酮、柏木烯、香葉基丙酮以鄂煙1 號上部葉的含量最高，己醛、氧代異氟爾酮、六氫-4,4,7a-三甲基-2（3H）苯并呋喃酮、吲哚以鄂煙1 號中部葉的含量最高；β- 大馬酮、4-（2,6,6-三甲基-1,3-環(huán)己二烯-1-基）-2-丁酮、2,4-二異丁基苯酚、3-羥基-β-二氫大馬酮、植酮、西柏三烯二醇以鄂煙209 上部葉的含量最高，2- 環(huán)戊烯-1,4-二酮、柏木醇（雪松醇）、松香油以鄂煙209 中部葉的含量最高；巨豆三烯酮-2、1-（4,5,5-三甲基-1,3-環(huán)戊二烯-1-基）-苯、異戊酸香葉酯、新植二烯、3-（4,8,12-三甲基十三烷基）-呋喃以鄂煙211 上部葉的含量最高，苯甲醇、苯乙醛、芳樟醇、螺巖蘭草酮以鄂煙211中部葉的含量最高；5-甲基糠醇、2-乙?；量?、茴香醛、β-二氫大馬酮、金合歡基丙酮以鄂煙6 號上部葉的含量最高，苯乙醇、二氫獼猴桃內(nèi)酯、十六酸甲酯以鄂煙6 號中部葉的含量最高；面包酮、糠醛、糠醇、2-乙?；秽?、5-甲基糠醛、茄酮、巨豆三烯酮-1、巨豆三烯酮-3 以22083 上部葉的含量最高，苯甲醛、藏紅花醛以22083 中部葉的含量最高。

2.2 不同基因型烤煙葉片中致香物質(zhì)含量的分類分析

2.2.1 上部葉片中致香物質(zhì)含量的分類 根據(jù)香氣物質(zhì)降解前體物分類，不同基因型白肋煙致香物質(zhì)主要可以分為類胡蘿卜素類、類西柏烷類、苯丙氨酸類、棕色化產(chǎn)物和新植二烯等。由表2 可知，不同基因型白肋煙上部葉致香物質(zhì)中以類胡蘿卜素類物質(zhì)含量最高。各品種類胡蘿卜素類物質(zhì)含量從高到低排列依次為鄂煙6 號＞22083＞鄂煙1 號＞鄂煙211＞鄂煙209；類西柏烷類物質(zhì)含量從高到低排列依次為鄂煙6號＞22083＞鄂煙1 號＞鄂煙211＞鄂煙209；苯丙氨酸類物質(zhì)含量從高到低排列依次為鄂煙211＞鄂煙1號＞22083＞鄂煙6 號＞鄂煙209；棕色化產(chǎn)物含量從高到低排列依次為22083＞鄂煙211＞鄂煙6 號＞鄂煙209＞鄂煙1 號；新植二烯含量從高到低排列依次為鄂煙209＞鄂煙211＞鄂煙6 號＞22083＞鄂煙1號；總含量由高到低排列依次為鄂煙211＞22083＞鄂煙6 號＞鄂煙209＞鄂煙1 號。

2.2.2 中部葉片中致香物質(zhì)含量的分類 從表3 中可以看出，各品種中部葉致香物質(zhì)中類胡蘿卜素類物質(zhì)含量從高到低排列依次為鄂煙1 號＞鄂煙6 號＞鄂煙209＞22083＞鄂煙211；類西柏烷類物質(zhì)含量從高到低排列依次為22083＞鄂煙6 號＞鄂煙209＞鄂煙1 號＞鄂煙211；苯丙氨酸類物質(zhì)含量從高到低排列依次為鄂煙209＞鄂煙211＞22083＞鄂煙6 號＞鄂煙1 號；棕色化產(chǎn)物含量從高到低排列依次為鄂煙209＞22083＞鄂煙211＞鄂煙1 號＞鄂煙6 號；新植二烯含量從高到低排列依次為鄂煙211＞鄂煙6 號＞鄂煙209＞鄂煙1 號＞22083；總含量由高到低排列依次為鄂煙211＞鄂煙209＞鄂煙6 號＞鄂煙1 號＞22083。

表1 不同基因型白肋煙致香物質(zhì)含量 （μg/g）

續(xù)表1

表2 不同基因型白肋煙上部葉片中致香物質(zhì)的含量（μg/g）

3 結(jié)論

試驗結(jié)果表明，采用GC/MS 聯(lián)用儀在5種不同基因型調(diào)制后白肋煙煙葉樣品中共檢測出43種致香物質(zhì)成分，不同基因型白肋煙品種致香物質(zhì)組成成分基本一致，但不同基因型白肋煙品種煙葉致香物質(zhì)含量存在明顯差異，同一基因型不同部位的煙葉致香物質(zhì)含量也存在明顯差異，上部葉致香物質(zhì)含量由高到低排列依次為鄂煙6 號、鄂煙211、鄂煙209、鄂煙1號、22083，中部葉致香物質(zhì)含量由高到低排列依次為鄂煙6 號、22083、鄂煙209、鄂煙211、鄂煙1 號，同一基因型白肋煙的上部葉致香物質(zhì)含量要高于中部葉，且差異較大。在所測定的43種成分中新植二烯、β-大馬酮、糠醇的含量占致香物質(zhì)總含量的占比大，這3種成分含量的不同是導致不同基因型品種致香物質(zhì)總含量差異的主要原因。

表3 不同基因型白肋煙中部葉片中致香物質(zhì)的含量（μg/g）

白肋煙致香物質(zhì)成分主要可分為：類胡蘿卜素類、類西柏烷類、苯丙氨酸類、棕色化產(chǎn)物和新植二烯等5 類。綜合來看，鄂煙211 在5 類主要物質(zhì)含量中比其他品種占有優(yōu)勢，鄂煙6 號在總致香物質(zhì)含量中比其他品種占有優(yōu)勢。

為了便于操作，試驗所采用煙葉調(diào)制方式均參考的是鄂煙1 號生產(chǎn)的栽培調(diào)制方式，然而不同品種的最佳栽培調(diào)制方式還是存在一定差異的[17]。因此，要篩選當?shù)刂孪阄镔|(zhì)最高的栽培品種，需要根據(jù)各個品種最佳栽培調(diào)制方式進一步研究。

[1]劉國順.煙草栽培學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.

[2]閆克玉.煙草化學[M].鄭州：鄭州大學出版社，2002.

[3]王瑞新，馬常力，韓錦峰，等.烤煙不同品種香氣物質(zhì)成分的定量分析[J].河南農(nóng)業(yè)大學學報，1991，25（2）：151-154.

[4]盧秀萍，許 儀，許自成，等.不同烤煙基因型主要揮發(fā)性香氣物質(zhì)含量的變異分析[J].河南農(nóng)業(yè)大學學報，2007，41（2）：142-148.

[5]尹啟生，吳 鳴，朱大恒，等.提高白肋煙質(zhì)量及其可用性的技術(shù)研究[J].煙草科技，2005，（8）：24-27.

[6]柴家榮，黃成江.白肋煙不同品種香氣前體物降解產(chǎn)物及品質(zhì)的研究[J].湖南農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學版），2006，32（2）：149-153.

[7]趙銘欽，陳秋會，趙明山，等.南陽地區(qū)生態(tài)條件對不同基因型烤煙品種煙葉化學成分和香氣物質(zhì)含量的影響[J].中國煙草學報，2008，14（1）：37-41.

[8]趙銘欽，趙 輝，王文基，等.不同基因型烤煙化學成分和致香物質(zhì)間的相關(guān)和通徑分析[J].中國煙草科學，2009，30（3）：7-12.

[9]謝劍平，趙明月，吳 鳴，等.白肋煙重要香味物質(zhì)組成的研究[J].煙草科技，2002，（10）：3-16.

[10]廖曉玲，李青誠，李進平，等.白肋煙香氣物質(zhì)的積累與調(diào)制條件的關(guān)系[J].武漢化工學院學報，2005，27（2）：10-13.

[11]周冀衡，楊虹琦，林桂華，等.我國不同烤煙產(chǎn)區(qū)煙葉中主要揮發(fā)性香氣物質(zhì)的研究[J].湖南農(nóng)業(yè)大學學報（自然科學版），2004，（1）：20-23.

[12]張雙雙，閆鐵軍，劉國順，等.不同基因型烤煙化學成分及致香物質(zhì)差異研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學，2012，40（4）：286-289.

[13]任 民，王日新，賈興華，等.普通煙草種內(nèi)主要栽培類型間煙葉香味成分的比較與分析[J].中國煙草科學，2008，29（6）：36-41.

[14]史宏志，劉國順.煙草香味學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1998.

[15]程昌新，盧繡萍，許自成，等.基因型和環(huán)境因素對煙草香氣物質(zhì)含量的影響[J].中國農(nóng)學通報，2005，21（11）：137-139，182.

[16]史宏志，楊興有，周開緒，等.不同晾房晾制白肋煙中性香氣成分含量及感官品質(zhì)的差異[J].華北農(nóng)學報，2010，25（3）：113-117.

[17]韓 延，周世民，劉艷英，等.氮用量對香料煙生理特性及品質(zhì)的影響[J].煙草科技，2003，（4）：3-6.