重慶與云南醇化復(fù)烤片煙致香成分的差異

黎洪利， 戴 亞， 張 燕， 吳德軍， 陳昆燕， 王 鵬， 汪長(zhǎng)國(guó)*， 劉玉霞， 王若男

(1.重慶中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 技術(shù)中心，重慶 400060； 2.云南省煙草質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站，云南 昆明650106； 3.山東省煙臺(tái)中海釣臺(tái)生物技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司，山東 煙臺(tái) 264003)

煙葉原料在經(jīng)過(guò)采收、烘烤及打葉復(fù)烤后，雖然在內(nèi)質(zhì)上有了明顯的提升，但仍然存在青雜氣過(guò)重、吸味不夠醇和等缺點(diǎn)，不適宜于進(jìn)行卷煙生產(chǎn)，仍需經(jīng)過(guò)煙葉醇化這一過(guò)程才能使煙葉化學(xué)成分趨于合理，物理性能達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。煙葉醇化的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是在一定的環(huán)境條件下，通過(guò)一系列的化學(xué)及生物反應(yīng)將不利于煙葉品質(zhì)的組分轉(zhuǎn)換成有利于提升煙葉品質(zhì)組分的過(guò)程[1]。目前，普遍認(rèn)為影響煙葉自然醇化質(zhì)量和倉(cāng)儲(chǔ)損耗程度的因素主要有溫度、相對(duì)濕度、煙葉含水率和空氣含氧量[2-3]。通常片煙醇化庫(kù)無(wú)增溫、增濕設(shè)備，醇化庫(kù)的溫濕度變化直接受所在地的自然環(huán)境溫濕度影響。因此，醇化庫(kù)的地理位置及自然環(huán)境條件對(duì)煙葉醇化質(zhì)量有較大影響[4]。有關(guān)復(fù)烤片煙醇化的相關(guān)研究主要涉及最佳醇化周期[5-6]、醇化期間化學(xué)成分變化[7-11]、醇化條件及環(huán)境與醇化質(zhì)量相關(guān)性等[12-14]。有關(guān)醇化環(huán)境與醇化質(zhì)量的研究主要針對(duì)省內(nèi)不同倉(cāng)貯環(huán)境對(duì)片煙品質(zhì)的影響。陳頤等[12]研究了貴州3個(gè)醇化庫(kù)對(duì)片煙可溶性糖、生物堿、蛋白質(zhì)、氨基酸含量的影響。王健強(qiáng)等[13]研究了陜西不同地域氣候條件對(duì)片煙外觀、感官及常規(guī)化學(xué)成分的影響。胡有持等[14]研究了在云南玉溪和河南許昌兩地不同氣候條件下陳化云南復(fù)烤片煙對(duì)香味成分的影響。我國(guó)地域廣闊，環(huán)境氣候差異很大，重慶作為高溫高濕城市，每年購(gòu)進(jìn)大量?jī)?yōu)質(zhì)的云南煙葉在重慶倉(cāng)儲(chǔ)醇化，不同的氣候勢(shì)必影響醇化的質(zhì)量。為此，研究云南復(fù)烤片煙在云南玉溪和重慶盤(pán)龍醇化對(duì)揮發(fā)性致香成分的影響，以期為不同氣候條件下復(fù)烤片煙醇化質(zhì)量的提高提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 煙葉樣品 接近最佳醇化期[15]的烤煙復(fù)烤片煙，共計(jì)131個(gè)。其中，醇化于重慶的重慶地產(chǎn)煙葉62個(gè)(產(chǎn)地包括豐都、涪陵、南川、彭水、武隆、黔江、巫山、酉陽(yáng)和萬(wàn)州9個(gè)煙區(qū)，簡(jiǎn)稱(chēng)為重慶重慶煙葉)，重慶中煙工業(yè)有限責(zé)任公司提供；醇化于重慶的云南煙葉43個(gè)(產(chǎn)地包括大理、臨滄、普洱、曲靖、玉溪和楚雄6個(gè)煙區(qū)，簡(jiǎn)稱(chēng)為重慶云南煙葉)，重慶中煙工業(yè)有限責(zé)任公司提供；醇化于云南的云南煙葉26個(gè)(產(chǎn)地包括大理、臨滄、普洱、曲靖、玉溪和楚雄6個(gè)煙區(qū)，簡(jiǎn)稱(chēng)為云南云南煙葉)，云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司提供。

1.1.2 試劑 二氯甲烷(色譜純)，美國(guó)TEDIA公司；乙酸苯乙酯，Sigma-Aldrich公司。

1.1.3 儀器 FD115烘箱，德國(guó)BINDER公司；Perten3100粉碎機(jī)，瑞典Perten 儀器公司；AX504電子分析天平(感量：0.000 1 g)，瑞士梅特勒公司；同時(shí)蒸餾萃取儀，安徽省天長(zhǎng)市金橋分析儀器廠；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，瑞士Buchi公司；恒溫水浴，上海三申醫(yī)療器械有限公司；電熱套，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；Agilent7890B/5977B MSD氣質(zhì)聯(lián)用儀，美國(guó)安捷倫科技公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 片煙切絲后，取煙絲樣品置于40℃烘箱中干燥處理2 h，粉碎，過(guò)40目篩，準(zhǔn)確稱(chēng)取25.0 g煙末樣品(平行2份)，放入同時(shí)蒸餾萃取裝置一端的1 000 mL圓底燒瓶中，加入350 mL飽和的NaCl溶液和一定量的內(nèi)標(biāo)化合物(乙酸苯乙酯)，用電熱套加熱；裝置的另一端為盛有40 mL二氯甲烷的100 mL圓底燒瓶，在60℃下水浴加熱，同時(shí)蒸餾萃取3 h；蒸餾萃取完成后，向萃取液中加入適量無(wú)水硫酸鈉，干燥過(guò)夜；在40℃下減壓濃縮至1 mL。

1.2.2 GC/MS分析條件 色譜柱為HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)毛細(xì)管色譜柱；載氣：He；流速：1.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度：250℃；升溫程序：50℃保持2 min，以3℃/min速度升至200℃，保持2 min，再以6℃/min升至260℃，保持5 min；進(jìn)樣體積1.0 μL；分流比為10∶1；接口溫度為280℃；溶劑延遲時(shí)間為2 min；質(zhì)譜數(shù)據(jù)采集速讀為5 Hz；離子源為EI；電子能量為70 eV；離子源溫度為230℃；質(zhì)量數(shù)范圍35～455 amu。

1.2.3 不同來(lái)源煙葉的致香成分檢測(cè) 樣品處理后的濃縮液經(jīng)GC/MS分析，采用Agilent 7890B/5977B MSD氣質(zhì)聯(lián)用分析儀進(jìn)行分析，所得圖譜經(jīng)計(jì)算機(jī)譜庫(kù)(NIST14)檢索定性，并用內(nèi)標(biāo)法計(jì)算致香成分的相對(duì)含量。

1) 致香成分及含量。根據(jù)檢測(cè)得到的致香成分的種類(lèi)及含量，通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，增加總量、巨豆三烯酮總量、二氫獼猴桃內(nèi)酯/巨豆三烯酮總量、新植二烯/總量、總量(-新植二烯)、新植二烯/總量(-新植二烯)、總酮、總?cè)┖涂偞?個(gè)指標(biāo)。其中，巨豆三烯酮為干草香、甜香、和順[16]，二氫獼猴桃內(nèi)酯/巨豆三烯酮總量表征煙葉清香風(fēng)格，比值越大，表明清香風(fēng)格特征越明顯，新植二烯/總量同樣表征清香風(fēng)格，比值越大，表明清香風(fēng)格特征越明顯[17]。為比較3個(gè)不同來(lái)源間煙葉樣品致香成分含量差異，對(duì)檢測(cè)得到的致香成分種類(lèi)加上增加的9個(gè)指標(biāo)共計(jì)72個(gè)致香成分指標(biāo)進(jìn)行多重比較。

2) 特征致香成分的篩選及其香味特征。采用主成分分析法和核主成分分分析法[18-20]進(jìn)行特征致香成分的篩選，剔除后保留10個(gè)致香成分，并對(duì)其進(jìn)行多重比較。

1.3 數(shù)據(jù)處理

參照文獻(xiàn)[21]的方法，采用Excel 2010和DPS 17.10對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同來(lái)源煙葉樣品致香成分的種類(lèi)及含量

從表1看出，煙葉樣品中共檢測(cè)出63種致香成分，其中酮類(lèi)23種、醇類(lèi)11種、醛類(lèi)9種、酚類(lèi)3種、酸類(lèi)2種、酯類(lèi)及內(nèi)酯類(lèi)6種、雜環(huán)類(lèi)5種、烯烴類(lèi)3種、醚類(lèi)1種。其中，云南云南煙葉與重慶云南煙葉間達(dá)顯著差異的致香成分有4-環(huán)戊烯-1,3-二酮、甲基庚烯酮和茶香酮等共計(jì)51個(gè)，云南云南煙葉與重慶重慶煙葉間達(dá)顯著差異的致香成分有3-乙基-4-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮、巨豆三烯酮C和4-羥基-β-二氫大馬酮等共計(jì)49個(gè)，其數(shù)量基本相當(dāng)；重慶云南煙葉與重慶重慶煙葉間達(dá)顯著差異的致香成分有螺巖蘭草酮、棕櫚酸和吲哚等共計(jì)43個(gè)，達(dá)顯著差異的致香成分?jǐn)?shù)明顯減少，說(shuō)明重慶云南煙葉較云南云南煙葉更接近重慶重慶煙葉的特征。重慶云南煙葉與重慶重慶煙葉間無(wú)顯著差異的致香成分有甲基庚烯酮、香葉基丙酮和β-紫羅蘭酮等共計(jì)15個(gè)，說(shuō)明云南煙葉在重慶醇化后這些致香成分逐漸與重慶重慶煙葉接近，即在重慶醇化云南煙葉對(duì)致香成分具有顯著影響。

表1 不同來(lái)源煙葉致香成分的含量

續(xù)表1

注：同行不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significance of difference atP<0.05 level. The same below.

經(jīng)多重比較，云南云南煙葉有29個(gè)致香成分顯著高于重慶云南煙葉和重慶重慶煙葉，僅有4個(gè)致香成分顯著低于重慶云南煙葉和重慶重慶煙葉，說(shuō)明云南云南煙葉香味成分充足；重慶云南煙葉有2個(gè)致香成分顯著高于云南云南煙葉和和重慶重慶煙葉，有23個(gè)致香成分顯著低于云南云南煙葉和重慶重慶煙葉，說(shuō)明云南煙葉在重慶醇化，不利于部分物質(zhì)的生成；重慶重慶煙葉有11個(gè)致香成分顯著高于云南云南煙葉和重慶云南煙葉，有11個(gè)致香成分顯著低于云南云南煙葉和重慶云南煙葉，說(shuō)明在重慶醇化的重慶煙葉具有自身特色，顯著高于或低于其余兩類(lèi)的數(shù)量基本相當(dāng)。

2.2 不同來(lái)源煙葉選擇性致香成分的香味特征

從表2可知，在10個(gè)致香成分中，(+)-香柏酮、植酮和芳樟醇是2種分析方法共有的致香成分。其中，(+)-香柏酮的香味特征為清香和果香，植酮的香味特征為青香和清淡香氣，芳樟醇的香味特征為鈴蘭香氣、木香和果香；其余致香成分為非共有，也分別呈現(xiàn)不同的香味特征。云南煙葉在重慶醇化后，代表清香特征的芳樟醇和β-紫羅蘭酮呈逐漸減少趨勢(shì)，云南云南煙葉分別由29.91 μg/g和30.57 μg/g降至重慶云南煙葉的15.71 μg/g和22.18 μg/g；代表醇和甜香的9-羥基-4,7-巨豆二烯-3-酮和棕櫚酸甲酯呈逐漸增多趨勢(shì)，云南云南煙葉分別由52.33 μg/g和64.74μg/g增至重慶云南煙葉的97.65 μg/g和137.81 μg/g?？傮w看，云南云南煙葉、重慶云南煙葉中清香類(lèi)揮發(fā)性成分含量顯著高于重慶重慶煙葉，重慶重慶煙葉中醇甜類(lèi)、焦甜類(lèi)揮發(fā)性成分顯著高于云南云南煙葉和重慶云南煙葉。

表2 不同來(lái)源煙葉選擇性致香成分的特征變化

3 結(jié)論與討論

復(fù)烤片煙醇化地的氣候條件顯著影響煙葉的致香成分含量，致香成分的變化雖不能徹底改變煙葉的基本香氣風(fēng)格，但會(huì)賦予新的香氣特征，同時(shí)會(huì)弱化原有的香氣風(fēng)格。因此，煙葉產(chǎn)地和片煙醇化地的氣候條件均與煙葉品質(zhì)密切相關(guān)。在重慶醇化的云南煙葉，因重慶氣候原因，其表征醇和甜香、醇和烤香的致香成分含量高于在云南醇化的云南煙葉，因而具有醇和甜香、醇和烤香風(fēng)格，而重慶煙葉中這類(lèi)致香成分含量更高。因此，醇和甜香、醇和烤香風(fēng)格是復(fù)烤片煙在重慶醇化后的主要風(fēng)格特征之一。

用于評(píng)價(jià)復(fù)烤片煙醇化質(zhì)量的樣品通常為少數(shù)幾種煙葉，而煙葉醇化質(zhì)量因煙葉產(chǎn)地、部位、品種略有差異[15]，試驗(yàn)樣品由于數(shù)量有限并不能代表實(shí)際樣品的情況，因此，對(duì)不同部位和品種的實(shí)際樣品的統(tǒng)計(jì)結(jié)果更具有指導(dǎo)意義。

研究結(jié)果表明，3種不同來(lái)源煙葉的致香成分總量以云南云南煙葉較高，經(jīng)主成分分析，具有清香風(fēng)格的(+)-香柏酮和芳樟醇以及二氫獼猴桃內(nèi)酯/巨豆三烯酮總量在重慶煙葉中的含量明顯較低，與云南云南煙葉差異顯著，說(shuō)明重慶煙葉清香特征較弱，而云南云南煙葉清香特征明顯。具有醇和的甜香特征的9-羥基-4,7-巨豆二烯-3-酮在云南云南煙葉、重慶云南煙葉和重慶重慶煙葉中的含量分別為52.33 μg/g、97.65 μg/g和131.79 μg/g，其在重慶重慶煙葉中的含量明顯高于云南云南煙葉，也高于重慶云南煙葉。因此，重慶重慶煙葉具有醇和的甜香特征，云南煙葉在重慶醇化后，其9-羥基-4,7-巨豆二烯-3-酮含量也比在云南醇化的云南云南煙葉高，也具有醇和甜香風(fēng)格；具有醇和烤香、甜香風(fēng)格的棕櫚酸甲酯在重慶重慶煙葉中的含量明顯高于云南云南煙葉，重慶云南煙葉中的棕櫚酸甲酯也明顯高于云南云南煙葉。說(shuō)明，重慶重慶煙葉醇和烤香、甜香明顯，云南煙葉在重慶醇化后，也具有一定的醇和烤香。因此，云南煙葉在重慶和云南醇化，其致香成分存在差異，在重慶醇化的云南煙葉中表征醇和甜香、醇和烤香的致香成分含量比在云南醇化的云南煙葉有所增加，而重慶重慶煙葉中這類(lèi)致香成分含量更高，其原因主要在于重慶與云南的氣候及海拔高度等不同，重慶的高溫高濕與云南的高原氣候造成煙葉醇化時(shí)致香成分的變化。