牛莉莉，黃五星，邵惠芳，李東亮，戴亞，許自成

1 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，河南鄭州 450002；2 川渝中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，四川成都 610066

煙草揮發(fā)堿是指可以揮發(fā)的那部分胺類含氮化合物（包括氨、胺類、酰胺等）及游離態(tài)煙堿。優(yōu)質(zhì)烤煙總揮發(fā)堿含量范圍為0.3%～0.6%，白肋煙為0.55%～0.85%[1]。由于揮發(fā)堿是煙葉中的堿性組分，故能使煙氣酸性減弱，堿性增強，主要影響煙氣濃度和刺激性，與煙堿顯著相關(guān)[2]，過多則煙氣刺激性增強，過少，煙氣勁頭不足，吸味平淡[3]。很多研究把揮發(fā)堿作為一項對煙葉品質(zhì)影響較大的重要化學(xué)指標(biāo)，來分析它在不同地區(qū)、不同品種、不同等級間的差異[4-5]，與外觀質(zhì)量[6]、其他化學(xué)成分[7]和香氣品質(zhì)的關(guān)系[8]，關(guān)于它的檢測方法也有大量的研究[9-11]。多酚和有機酸是煙草中重要的兩類香味物質(zhì)，多酚參與棕色化反應(yīng)，不僅直接影響煙葉的色澤，而且間接影響煙葉的香吃味。綠原酸、蕓香苷和莨菪亭是煙草中主要的酚類物質(zhì)，綠原酸占總酚量的75%～95%，這些多酚類物質(zhì)在煙葉燃吸過程中能產(chǎn)生酸性反應(yīng)，中和部分堿性，從而協(xié)調(diào)煙氣[12-13]。非揮發(fā)性有機酸也能調(diào)節(jié)煙草pH，減輕煙氣刺激性，增加濃度，改善吸味，從而使煙氣醇和[14-16]。許自成等研究了鉀和糖含量與多酚、有機酸及評吸品質(zhì)的影響[17-18]，但關(guān)于不同香型揮發(fā)堿與多酚、有機酸和感官評吸指標(biāo)關(guān)系的研究還不多見。本試驗從這些影響煙氣的化學(xué)指標(biāo)出發(fā)，選取庫存的陳化煙葉為材料，研究不同香型煙葉揮發(fā)堿與酚類物質(zhì)、非揮發(fā)性有機酸和感官評吸指標(biāo)之間的關(guān)系，以期為探討化學(xué)成分對烤煙不同香氣風(fēng)格的影響研究提供借鑒，為進一步研究揮發(fā)堿對煙葉品質(zhì)的影響和卷煙企業(yè)合理采購不同類型煙葉原料進行葉組配方提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料來源

2005年于川渝中煙工業(yè)有限責(zé)任公司選取來自我國11個產(chǎn)區(qū)的陳化煙葉為研究對象，采集上、中、下三個部位共286份煙葉樣品，醇化條件為年平均溫度23.7 ℃，平均相對濕度基本控制在57%～66%。每個樣品取3 kg，煙樣烘干，樣品一部分粉碎后過60目篩用于化學(xué)成分測定，另一部分制備單料煙用于感官品質(zhì)鑒定。

1.2 測試方法

總揮發(fā)堿含量采用水蒸氣蒸餾酸堿滴定法測定[1]。酚類化合物參照YC/T202-2006方法測定綠原酸、蕓香苷和莨菪亭的含量，并計算總和。有機酸含量參照劉百戰(zhàn)[19]等介紹的方法，用硫酸甲酯化-氣相色譜進行測定。

感官質(zhì)量鑒定：取試驗煙葉若干，回潮到含水率18.0%～21.0%，裝入塑料袋，密閉，室溫下存放2 h，切絲，然后在規(guī)定的條件下調(diào)節(jié)，使煙絲含水率達(dá)到12.5%左右，卷制成卷煙后在規(guī)定的條件下調(diào)節(jié)（24 h），按單料煙評吸基本要求，以標(biāo)準(zhǔn)YC/T138-1998煙草及煙草制品感官評價方法為基礎(chǔ)，由專職評吸人員進行評吸。按單料煙9分制評吸方法評分。

1.3 統(tǒng)計分析方法

采用SPSS19.0軟件和EXCEL對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同香型烤煙揮發(fā)堿含量的數(shù)量特征

2.1.1 不同香型烤煙揮發(fā)堿含量的差異比較

烤煙揮發(fā)堿含量的數(shù)量特征見表1，樣本烤煙揮發(fā)堿含量變幅為0.12%～0.49%，均值為（0.27±0.08）%，以揮發(fā)堿0.3%～0.6%的適宜范圍來看，有38%的樣本分布在這一范圍內(nèi)。其中，濃香型烤煙揮發(fā)堿變幅為0.15%～0.49%；中間香型烤煙揮發(fā)堿變幅為0.13%～0.45%，均值為（0.28±0.08）%；清香型烤煙揮發(fā)堿變幅為0.12%～0.46%，均值為（0.26±0.08）%，變異系數(shù)最大。不同香型烤煙揮發(fā)堿的變異系數(shù)均較大，這可能與樣本來源有關(guān)。對三個香型烤煙揮發(fā)堿含量進行多重比較，揮發(fā)堿含量在三個香型間的變化為濃香型＞中間香型＞清香型，且濃香型烤煙揮發(fā)堿含量和中間香型、清香型烤煙的揮發(fā)堿含量差異達(dá)到了極顯著水平。

表1 不同香型烤煙揮發(fā)堿含量的描述統(tǒng)計分析

2.1.2 同一香型不同產(chǎn)區(qū)烤煙揮發(fā)堿含量的差異比較

對同一香型烤煙，分別選取三個有代表性的省份，對烤煙揮發(fā)堿含量進行差異比較，結(jié)果見表2。經(jīng)方差比較分析，同一香型不同產(chǎn)區(qū)烤煙揮發(fā)堿含量差異均達(dá)到極顯著的水平。具體來說，對于濃香型烤煙，廣東省煙葉揮發(fā)堿含量與河南、湖南煙葉中揮發(fā)堿含量的差異達(dá)到極顯著水平。對于中間香型烤煙，黑龍江煙葉中揮發(fā)堿含量顯著低于貴州和重慶烤煙揮發(fā)堿含量。對于清香型烤煙，福建煙葉揮發(fā)堿含量最高，其次是云南，四川煙葉揮發(fā)堿含量最低。同一香型煙葉揮發(fā)堿含量的差異不同可能與各地生態(tài)條件與栽培技術(shù)不同有關(guān)。

表2 同一香型烤煙揮發(fā)堿含量在地區(qū)間的差異分析

2.2 不同香型烤煙揮發(fā)堿與多酚含量的關(guān)系分析

2.2.1 不同香型烤煙揮發(fā)堿與多酚的簡單相關(guān)分析

對不同香型烤煙揮發(fā)堿與多酚物質(zhì)含量進行簡單相關(guān)分析，結(jié)果見表3。中間香型烤煙揮發(fā)堿與綠原酸呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與莨菪亭呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系；清香型烤煙揮發(fā)堿與莨菪亭呈顯著的正相關(guān)關(guān)系。其余相關(guān)關(guān)系不顯著。

表3 不同香型烤煙揮發(fā)堿與多酚物質(zhì)的簡單相關(guān)分析

2.2.2 不同香型烤煙揮發(fā)堿與多酚物質(zhì)含量的變化分析

不同香型烤煙揮發(fā)堿與多酚物質(zhì)的含量變化見圖1。揮發(fā)堿在濃香型、中間香型和清香型煙葉中的含量逐漸降低；多酚總量和綠原酸在三個香型間差異不顯著；莨菪亭含量表現(xiàn)為濃香型＞清香型＞中間香型，且含量在濃香型與中間香型、清香型間差異顯著；蕓香苷表現(xiàn)為清香型＞中間香型＞濃香型，差異極顯著。綠原酸和蕓香苷在三個香型間的變化與席元肖的研究一致[20]。

圖1 不同香型烤煙揮發(fā)堿與多酚物質(zhì)的含量變化

2.3 不同香型烤煙揮發(fā)堿與非揮發(fā)性有機酸含量的關(guān)系分析

2.3.1 不同香型烤煙揮發(fā)堿與非揮發(fā)性有機酸的簡單相關(guān)分析

不同香型烤煙揮發(fā)堿與非揮發(fā)性有機酸的相關(guān)分析見表4。可見三個香型烤煙揮發(fā)堿含量均與月桂酸、棕櫚酸、油酸和硬脂酸含量相關(guān)關(guān)系顯著，且相關(guān)性較高。

表4 不同香型烤煙揮發(fā)堿與非揮發(fā)性有機酸的簡單相關(guān)分析

2.3.2 不同香型烤煙揮發(fā)堿與非揮發(fā)性有機酸含量的變化分析

圖2顯示了不同香型烤煙揮發(fā)堿與非揮發(fā)性有機酸含量變化關(guān)系。隨著揮發(fā)堿在濃香型、中間香型和清香型煙葉間含量的遞減，高級脂肪酸總量在三個香型間表現(xiàn)出增加的趨勢，濃香型、中間香型和清香型煙葉高級脂肪酸總含量分別為7.89 mg/g、8.37 mg/g和8.78 mg/g，且差異極顯著。而多元有機酸總量和非揮發(fā)性有機酸總量在三個香型間的差異不顯著。

圖2 不同香型烤煙揮發(fā)堿與非揮發(fā)性有機酸的含量變化

2.4 不同香型烤煙揮發(fā)堿與感官評吸指標(biāo)的關(guān)系分析

為研究烤煙揮發(fā)堿對煙葉感官評吸質(zhì)量的影響，將烤煙感官指標(biāo)劃分為香氣特性（香氣質(zhì)、香氣量和雜氣）、煙氣特性（勁頭和濃度）、口感特性（余味和刺激性）和燃燒特性（灰色和燃燒性），并統(tǒng)計感官評吸總分，按照0.02的組距將不同香型烤煙的揮發(fā)堿進行分組，分別統(tǒng)計每組煙葉揮發(fā)堿含量和對應(yīng)樣品感官評吸指標(biāo)得分的平均值。然后分析不同香型烤煙揮發(fā)堿含量與感官質(zhì)量的回歸關(guān)系，并列出煙葉揮發(fā)堿含量與各感官質(zhì)量指標(biāo)的回歸方程及顯著性。

2.4.1 濃香型烤煙揮發(fā)堿與感官評吸指標(biāo)的回歸分析

濃香型烤煙揮發(fā)堿含量與各感官質(zhì)量指標(biāo)的回歸方程及顯著性列于表5. 煙葉揮發(fā)堿含量與煙氣特性呈線性回歸關(guān)系，回歸方程達(dá)到1%極顯著水平，與香氣特性、口感特性、燃燒特性和感官評吸總分間的回歸方程不顯著。

表5 濃香型烤煙揮發(fā)堿與感官評吸指標(biāo)的回歸分析

2.4.2 中間香型烤煙揮發(fā)堿與感官評吸指標(biāo)的回歸分析

表6列出了中間香型烤煙揮發(fā)堿含量與各感官質(zhì)量指標(biāo)的回歸方程及顯著性。揮發(fā)堿與香氣特性呈顯著的三次曲線關(guān)系，與口感特性呈極顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，與煙氣特性呈極顯著的正相關(guān)關(guān)系。

2.4.3 清香型烤煙揮發(fā)堿與感官評吸指標(biāo)的回歸分析

由清香型烤煙揮發(fā)堿與感官評吸各指標(biāo)的回歸方程及顯著性（見表7），揮發(fā)堿與煙氣特性呈極顯著的線性關(guān)系，與口感特性和感官評吸總分均呈三次曲線回歸關(guān)系，且回歸方程達(dá)到1%極顯著水平。

表6 中間香型烤煙揮發(fā)堿與感官評吸指標(biāo)的回歸分析

表7 清香型烤煙揮發(fā)堿與感官評吸指標(biāo)的回歸分析

3 討論

揮發(fā)堿是煙草制品燃吸時可以揮發(fā)的堿性物質(zhì)，對煙草煙氣和香吃味有一定的影響[21]。總揮發(fā)堿在不同香型間的含量差異顯著，這種分布與濃香型煙葉煙氣濃郁沉溢，清香型煙葉煙氣清雅飄逸可能存在一定的關(guān)系。

總的來說，濃香型煙葉具有高揮發(fā)堿、低多酚、高多元有機酸、低高級脂肪酸和高非揮發(fā)性有機酸的特點，清香型煙葉具有低揮發(fā)堿、高多酚、低多元有機酸、高高級脂肪酸和低非揮發(fā)性有機酸的特點，這與鄭湖南的研究一致[22]，中間香型煙葉各項指標(biāo)均適中。綜合來看，各個香型煙葉揮發(fā)堿、多酚和非揮發(fā)性有機酸等化學(xué)成分存在顯著差異，這可能是不同香型煙葉風(fēng)格特色形成的化學(xué)基礎(chǔ)，但多種化學(xué)成分共同作用對煙葉品質(zhì)造成影響的具體機理還需進一步的研究。

不同香型煙葉揮發(fā)堿與煙氣特性呈線性回歸關(guān)系，說明煙葉揮發(fā)堿對感官評吸的影響主要體現(xiàn)在勁頭和濃度方面，這與閆克玉等的研究一致[23]。揮發(fā)堿含量高，在一定程度上可以提高煙葉的煙氣特性，使煙氣濃郁，勁頭適中。但揮發(fā)堿與口感特性的關(guān)系又表明，揮發(fā)堿含量高，煙葉刺激性大，口感不醇正，揮發(fā)堿對感官評吸質(zhì)量的影響是多方面的，在一定范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)脑黾悠浜?，有助于煙葉品質(zhì)的提高。

不同香型風(fēng)格煙葉在常規(guī)化學(xué)成分、香氣物質(zhì)等方面都存在很大的差異[22]，特別是揮發(fā)堿、多酚和有機酸，是煙葉中的堿性和酸性成分，對協(xié)調(diào)煙氣，形成不同的評吸質(zhì)量和香型風(fēng)格有很大影響。煙葉中這些化學(xué)物質(zhì)的不同組成比例在一定程度上影響著卷煙不同香氣風(fēng)格和口味特征[24]。研究不同香型煙葉揮發(fā)堿與其他品質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系對闡釋不同煙葉香氣風(fēng)格的形成機理有重要的指導(dǎo)意義。鑒于揮發(fā)堿的含量與煙草中可溶性揮發(fā)氮化合物含量有一定的關(guān)系[21]，因此可以通過施肥及一定的農(nóng)業(yè)措施來調(diào)控?zé)熑~中的揮發(fā)堿含量，進而形成不同風(fēng)格特色的煙葉。

4 小結(jié)

我國主產(chǎn)煙區(qū)286份煙葉樣品揮發(fā)堿含量的變幅為0.12%～0.49%。不同香型煙葉的揮發(fā)堿含量存在廣泛的變異性，表現(xiàn)為濃香型＞中間香型＞清香型，且濃香型和中間香型、清香型煙葉含量差異極顯著。同一香型烤煙揮發(fā)堿含量在不同地區(qū)間的差異也達(dá)到極顯著水平。

各個香型煙葉揮發(fā)堿與多酚總量、多元有機酸總量、高級脂肪酸總量和非揮發(fā)性有機酸總量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。隨著揮發(fā)堿在濃香型、中間香型和清香型三個香型間含量的降低，高級脂肪酸總量呈增加趨勢，且差異極顯著。

濃香型、中間香型和清香型煙葉揮發(fā)堿與煙氣特性的關(guān)系散點圖擬合趨勢均為直線，且關(guān)系顯著，擬合方程分別為

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