趙 璐，王丙武，宋中邦，高玉龍，李文正，李梅云，隋學(xué)藝，吳興富，焦芳嬋，尚善齋，湯建國，李永平*

1.云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，昆明市五華區(qū)圓通街33號 650021

2.云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，昆明市五華區(qū)紅錦路367號 650231

近年來，以有害物質(zhì)釋放量較小為賣點(diǎn)的新型煙草制品在部分國際煙草銷售市場上呈現(xiàn)出快速增長的趨勢［1-2］,其中加熱不燃燒卷煙是各大煙草公司的研發(fā)重點(diǎn)［3-5］。加熱不燃燒卷煙以再造煙葉薄片為直接加熱材料，在200～300℃溫度范圍內(nèi)加熱煙彈后產(chǎn)生含有煙堿及其他化合物的氣溶膠［6-7］。劉珊等［8］考察了在加熱狀態(tài)下（200～400℃），烤煙、白肋煙及香料煙的煙氣粒相物、煙堿、水分和焦油釋放量，發(fā)現(xiàn)釋放量均隨加熱溫度升高而逐漸增加，但研究中未涉及參加試驗(yàn)的煙草品種特性。劉珊等［9］還通過對比烤煙煙葉，分析碳加熱和電加熱兩種加熱不燃燒類型的煙彈煙草材料，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生煙氣的煙草材料為經(jīng)過加香處理的再造煙葉，且甘油含量較高而煙堿含量相對較低。除煙葉原料的煙氣釋放物、加熱設(shè)備等［10］的研究之外，加熱不燃燒煙草制品的相關(guān)研究主要集中在細(xì)胞毒理學(xué)方面，包括加熱不燃燒卷煙氣溶膠化學(xué)成分和毒理學(xué)評價(jià)［11］，以及加熱不燃燒煙草制品氣溶膠對降低或延緩動脈粥樣硬化、肺氣腫方面的表現(xiàn)等［12-13］。目前國內(nèi)外尚鮮見適合生產(chǎn)加熱不燃燒卷煙煙葉原料的品種篩選方面的文獻(xiàn)報(bào)道。云南省是我國煙葉品種“原料基地”之一，也是最重要的優(yōu)質(zhì)煙葉產(chǎn)區(qū)之一。評估并掌握現(xiàn)有烤煙品種（系）生產(chǎn)加熱不燃燒卷煙煙葉原料的工業(yè)適用性，是保障云南煙葉生產(chǎn)地位的關(guān)鍵。為此，在云南省玉溪、保山、紅河、臨滄和文山5個(gè)市（州）煙葉產(chǎn)區(qū)設(shè)置試驗(yàn)點(diǎn)，種植5個(gè)特色烤煙品種（系），以加熱不燃燒卷煙工業(yè)可用性感官評價(jià)指標(biāo)來綜合評價(jià)供試煙葉材料，并分析煙葉化學(xué)成分及香味物質(zhì)含量與感官品質(zhì)的相關(guān)性，旨在篩選出適宜的加熱不燃燒卷煙煙葉原料候選品種（系）。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及材料

2018年在云南省玉溪市新平縣平甸鄉(xiāng)、保山市施甸縣姚關(guān)鎮(zhèn)、紅河州彌勒市彌陽鎮(zhèn)、臨滄市臨翔區(qū)博尚鎮(zhèn)和文山州丘北縣樹皮鄉(xiāng)5個(gè)試點(diǎn)，種植云煙207、云煙99、云煙116、KRK26和紅花大金元5個(gè)烤煙品種（系）。

1.2 試驗(yàn)方法

采用同田對比，完全隨機(jī)排列試驗(yàn)設(shè)計(jì)，不設(shè)重復(fù)，每個(gè)品種（系）為1個(gè)處理，小區(qū)面積不小于100 m2。各試點(diǎn)供試品種（系）要求種植在同一田塊，同一試點(diǎn)的施肥量、種植密度、栽培調(diào)制技術(shù)及田間管理措施相同，且均按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行操作，煙葉收獲調(diào)制后統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量、產(chǎn)值和上等煙比例等經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)。

1.3 煙葉常規(guī)化學(xué)成分及香味物質(zhì)成分檢測

烘烤結(jié)束后，每個(gè)品種（系）取C3F等級的中部初烤煙葉進(jìn)行常規(guī)化學(xué)成分及香味物質(zhì)含量檢測。煙葉常規(guī)化學(xué)成分指標(biāo)包括總氮、總糖、還原糖、煙堿、鉀和氯含量，檢測方法見文獻(xiàn)［14］。香味物質(zhì)含量指標(biāo)包括醇類化合物（糠醇、苯甲醇、芳樟醇、苯乙醇、寸拜醇、西柏三烯二醇、3-甲基-1-丁醇）、醛類化合物（正戊醛、正己醛、糠醛、苯甲醛、苯乙醛、β-環(huán)檸檬醛）、酸類化合物（肉豆蔻酸、棕櫚酸）、酮類化合物（1-戊烯-3-酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、氧化異氟爾酮、β-大馬酮、β-二氫大馬酮、巨豆三烯酮、金合歡基丙酮、面包酮、2-戊烯-1,4-二酮、茄尼酮、香葉基丙酮）、烯烴類化合物（新植二烯）、雜環(huán)類化合物（2,3-二氫苯并呋喃）以及酯類化合物（棕櫚酸甲酯、丁內(nèi)酯）的檢測方法見文獻(xiàn)［15］。

1.4 煙葉感官品質(zhì)評價(jià)

每個(gè)試點(diǎn)每個(gè)參試品種（系）均選取1個(gè)中部初烤煙葉樣品，共計(jì)25個(gè)，由云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心進(jìn)行加熱不燃燒煙葉原料感官評價(jià)。按照云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司現(xiàn)有某規(guī)格加熱不燃燒煙彈產(chǎn)品技術(shù)要求，將煙葉樣品通過涂布式稠漿法制成再造煙葉，切割成絲，呈束狀卷制于卷煙紙中制成煙彈。煙彈含有10%經(jīng)過造碎處理的煙葉原料（煙粉模塊），其余90%為甘油、丙二醇發(fā)煙劑，以及外源木漿纖維等物質(zhì)。對照樣品為采用相同涂布式稠漿法制備工藝，且未添加料香模塊和煙粉模塊，僅使用葉膏和梗膏制備的樣品。煙葉原料樣品在對照樣基礎(chǔ)上，使用煙粉模塊，未添加料香模塊。煙彈加熱設(shè)備為云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的中心電加熱不燃燒卷煙煙具，并在250～300℃范圍內(nèi)加熱煙彈。

加熱不燃燒煙葉感官評價(jià)由云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心具有卷煙感官質(zhì)量評吸資質(zhì)的10位評吸專家完成。按照云南中煙企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“新型卷煙感官評價(jià)方法”（Q/YNZY.J04.022—2015），對煙彈的煙霧量（10分）、香氣香味（30分）、勁頭（10分）、諧調(diào)性（10分）、刺激性（15分）、口感（25分）6個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)打分。每個(gè)指標(biāo)達(dá)到相應(yīng)要求時(shí)，按照評分標(biāo)準(zhǔn)（表1）對試樣各單項(xiàng)計(jì)分，各項(xiàng)指標(biāo)均以0.5分為記分單位。加熱不燃燒卷煙感官質(zhì)量記分采用百分制。

單項(xiàng)平均得分計(jì)算公式（精確至0.01）：

評價(jià)試驗(yàn)前通過對對照樣品進(jìn)行感官評價(jià)校對口徑。

表1 加熱不燃燒卷煙感官質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)及評分標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Sensory evaluation indexes and their criteria for heated tobacco products

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel計(jì)算同一品種（系）在5個(gè)試點(diǎn)間的經(jīng)濟(jì)性狀穩(wěn)定性參數(shù)。采用單因素完全隨機(jī)統(tǒng)計(jì)分析方法對不同品種（系）間的經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)、感官評價(jià)指標(biāo)得分、煙葉化學(xué)成分含量、香味物質(zhì)含量進(jìn)行方差分析，采用Duncan’s法進(jìn)行平均值的差異顯著性多重比較，并利用DPS 10.15軟件進(jìn)行分析。用PASW Statistics18.0軟件進(jìn)行感官品質(zhì)指標(biāo)得分與化學(xué)成分含量、香味物質(zhì)含量間的皮爾森相關(guān)性分析。統(tǒng)計(jì)分析中的樣本數(shù)n=25。

2 結(jié)果與討論

2.1 參試烤煙品種（系）的主要經(jīng)濟(jì)性狀分析

不同品種（系）間的產(chǎn)量、上等煙比例、均價(jià)和產(chǎn)值間差異未達(dá)到5%顯著水平（表2）。云煙207的產(chǎn)量和產(chǎn)值穩(wěn)定性好于其他參試品種（系），而紅花大金元的產(chǎn)量和產(chǎn)值穩(wěn)定性相對較差。KRK26和云煙99的上等煙比例和均價(jià)穩(wěn)定性優(yōu)于云煙207、紅花大金元和云煙116。

表2 參試烤煙品種（系）的主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)和穩(wěn)定性參數(shù)比較①Tab.2 Economic traits and stability parameters of test flue-cured tobacco varieties(lines)

表2（續(xù)）

2.2 烤煙品種（系）對煙彈感官質(zhì)量的影響

5個(gè)烤煙品種（系）感官質(zhì)量評價(jià)得分的多重比較（表3）表明，參試品種（系）香氣香味得分表現(xiàn)依次為云煙99＞云煙207＞紅花大金元＞KRK26＞云煙116，云煙116的得分顯著低于云煙99、云煙207、KRK26和紅花大金元，其他品種（系）間差異不顯著。除紅花大金元?jiǎng)蓬^得分顯著低于KRK26外，各品種（系）的勁頭得分（云煙99＞云煙207＞KRK26＞云煙116＞紅花大金元）呈現(xiàn)與香氣香味得分相似的趨勢。在諧調(diào)性和刺激性方面，云煙116得分相對較低，其諧調(diào)性得分極顯著低于云煙99、云煙207、KRK26和紅花大金元，刺激性得分極顯著低于其他參試品種（系）；云煙99的諧調(diào)性得分顯著高于云煙207，刺激性得分顯著高于KRK26和紅花大金元。除云煙116的總得分較低外，其他品種（系）的總得分間差異不顯著。5個(gè)參試烤煙品種（系）的煙霧量和口感得分差異不顯著。表明云煙99的綜合感官質(zhì)量表現(xiàn)最好，其次是云煙207。KRK26和紅花大金元的感官質(zhì)量表現(xiàn)中等,可作為加熱不燃燒卷煙煙葉原料的候選品種（系）。

表3 不同烤煙品種（系）煙葉感官品質(zhì)指標(biāo)得分比較①Tab.3 Scores of sensory quality indexes of different flue-cured tobacco varieties（lines） （分）

2.3 不同烤煙品種（系）煙葉的常規(guī)化學(xué)成分及香味物質(zhì)含量分析

煙葉常規(guī)化學(xué)成分含量分析結(jié)果（表4）表明，云煙207的總氮含量顯著高于云煙116，而其他化學(xué)成分（鉀、總糖、還原糖、煙堿和氯含量）在不同參試烤煙品種（系）間差異未達(dá)到顯著水平。在香味物質(zhì)中，云煙207的雜環(huán)類化合物含量顯著低于紅花大金元（表5）。其他香味物質(zhì)含量在不同品種（系）間差異未到達(dá)顯著水平。

2.4 煙葉常規(guī)化學(xué)成分及香味物質(zhì)含量與感官質(zhì)量的相關(guān)性分析

相關(guān)分析結(jié)果（表6）表明，總氮含量與煙霧量、勁頭、諧調(diào)性和口感特性得分呈顯著正相關(guān)，與香氣香味得分呈極顯著正相關(guān)；煙堿含量與感官評價(jià)指標(biāo)得分的相關(guān)性不顯著。而在傳統(tǒng)卷煙感官評價(jià)結(jié)果中，總氮含量與感官評價(jià)指標(biāo)中的濃度、雜氣和刺激性呈顯著正相關(guān)，與柔細(xì)度、余味呈負(fù)相關(guān)；煙堿含量與香氣量和刺激性呈正相關(guān)，與濃度呈負(fù)相關(guān)［16］。在加熱不燃燒感官評價(jià)中（表6），總糖和還原糖含量與諧調(diào)性得分呈顯著負(fù)相關(guān)，與口感得分呈極顯著負(fù)相關(guān)，還原糖含量與刺激性得分呈顯著負(fù)相關(guān)；鉀和氯含量與感官評價(jià)指標(biāo)得分的相關(guān)性不顯著。而在傳統(tǒng)卷煙感官評價(jià)結(jié)果中，總糖和還原糖含量與香氣質(zhì)、柔細(xì)度、余味呈正相關(guān)，與雜氣和刺激性呈負(fù)相關(guān)［16］；而鉀含量與勁頭呈顯著正相關(guān)，氯含量與勁頭呈顯著負(fù)相關(guān)［17］。煙葉化學(xué)成分含量與感官質(zhì)量指標(biāo)的相關(guān)性在加熱不燃燒卷煙和傳統(tǒng)卷煙中存在差異，可能是由于感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的不同導(dǎo)致的。在傳統(tǒng)卷煙感官評價(jià)中，主要以香氣量、濃度、柔細(xì)度、刺激性、余味和雜氣等指標(biāo)對煙葉樣品感官質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，這與加熱不燃燒卷煙感官評價(jià)中的香氣香味、勁頭、諧調(diào)性、刺激性和口感等指標(biāo)存在差異。兩者的感官評價(jià)指標(biāo)以及指標(biāo)的打分標(biāo)準(zhǔn)不同，可能導(dǎo)致評分結(jié)果和相關(guān)性分析結(jié)果不一致。此外，在低加熱溫度條件下加熱煙葉時(shí)，

總粒相物中的煙堿含量［18］，以及煙堿由加熱不燃燒卷煙向主流煙氣總粒相物中的轉(zhuǎn)移率是影響感官質(zhì)量的主要因素，但煙葉原料中的煙堿含量對加熱不燃燒卷煙感官質(zhì)量指標(biāo)的影響方面仍有待進(jìn)一步研究。

表4 參試烤煙品種（系）的煙葉常規(guī)化學(xué)成分含量比較Tab.4 Contents of routine chemical components in test flue-cured tobacco varieties(lines) （%）

表5 參試烤煙品種（系）的香味物質(zhì)含量比較Tab.5 Contents of aroma components in test flue-cured tobacco varieties(lines) （μg·g-1）

表6 感官質(zhì)量指標(biāo)得分與常規(guī)化學(xué)成分含量指標(biāo)的相關(guān)性①Tab.6 Correlations between sensory quality index scores and routine chemical component levels

在香味物質(zhì)中，酮類化合物含量與香氣香味及口感得分呈顯著正相關(guān)（表7）。與文獻(xiàn)報(bào)道的傳統(tǒng)卷煙感官評吸中酮類化合物，尤其是類胡蘿卜素降解產(chǎn)物（茄尼酮、巨豆三烯酮、β-大馬酮、β-二氫大馬酮、金合歡基丙酮等）含量與香氣質(zhì)呈顯著正相關(guān)的結(jié)果基本一致［19］。本研究中酯類化合物含量與刺激性及口感得分呈顯著負(fù)相關(guān)，其他香味物質(zhì)含量與感官評價(jià)指標(biāo)得分的相關(guān)性不顯著。與文獻(xiàn)［20-21］報(bào)道的醇類、醛類、酸類、烯烴類等香味成分與傳統(tǒng)卷煙感官質(zhì)量呈正相關(guān)的結(jié)果存在一定差異。原因可能是由于煙葉狀態(tài)不同，且加熱溫度不同造成物質(zhì)釋放存在差異。傳統(tǒng)卷煙在900°C燃燒裂解時(shí)產(chǎn)生大量小分子香味物質(zhì)，對傳統(tǒng)卷煙抽吸時(shí)香氣質(zhì)和香氣量的影響較大［22］，而加熱不燃燒卷煙的煙草基質(zhì)主要是再造煙葉，其在調(diào)制及后續(xù)煙彈制作過程中，香味物質(zhì)損失量較大［23］，且在低溫（250～300 ℃）條件下加熱時(shí)，煙草本身香味物質(zhì)釋放量減小，加熱條件下形成的香味物質(zhì)衍生物量也較少［22-24］，對香氣香味指標(biāo)的貢獻(xiàn)不突出。大部分煙葉化學(xué)成分及香味物質(zhì)含量與感官評吸的煙霧量得分間相關(guān)性不顯著，其原因可能是煙霧量的大小與發(fā)煙劑的添加和釋放關(guān)系密切［25-26］，而煙葉化學(xué)成分及香味物質(zhì)含量對其影響較小。鑒于影響感官質(zhì)量的主要化學(xué)成分和香味物質(zhì)在加熱不燃燒卷煙和傳統(tǒng)卷煙中存在的差異，總氮、總糖、還原糖、酮類化合物和酯類化合物含量可作為篩選其他適宜原料品種（系）時(shí)重點(diǎn)分析的物質(zhì)成分。

表7 感官品質(zhì)指標(biāo)得分與香味物質(zhì)含量的相關(guān)性Tab.7 Correlations between sensory quality index scores and aroma component levels

3 結(jié)論

以加熱不燃燒卷煙工業(yè)適用性評價(jià)結(jié)果為導(dǎo)向，對種植在云南省5個(gè)試點(diǎn)的5個(gè)特色烤煙品種（系）進(jìn)行評估，并分析了供試煙葉原料的工業(yè)適用性。中部葉以云煙99和云煙207的香氣香味、勁頭、諧調(diào)性和刺激性相對較好，適宜作為加熱不燃燒卷煙煙葉原料候選品種（系），而云煙116的感官評價(jià)指標(biāo)相對較差；煙葉常規(guī)化學(xué)成分和香味物質(zhì)中，氮含量與香氣香味、勁頭、諧調(diào)性、口感等指標(biāo)呈顯著正相關(guān)，總糖和還原糖含量與諧調(diào)性、口感等指標(biāo)呈顯著負(fù)相關(guān)，酮類化合物含量與香氣香味和口感指標(biāo)呈顯著正相關(guān)，酯類化合物含量與刺激性和口感指標(biāo)呈顯著負(fù)相關(guān)。這些煙葉成分可作為篩選其他適宜煙葉原料品種（系）時(shí)重點(diǎn)分析的物質(zhì)成分。