郝賢偉，李 奇，畢一鳴，田雨農(nóng)，李永生，王 輝，鐘永鍵，王 芳，徐秀紅，付秋娟，孫婷婷，韓 曉

（1.浙江中煙工業(yè)有限責任公司 技術中心，浙江 杭州 310024；2.福建武夷煙葉有限公司，福建 邵武 354000）；3.中國農(nóng)業(yè)科學院 煙草研究所，山東 青島 266101

上部煙葉占煙葉總產(chǎn)量30%～45%，是重要的卷煙原料[1]，我國上部煙葉普遍存在葉片結構緊、身份厚、成熟度不夠的問題，導致其煙堿含量高、勁頭及刺激性大以及雜氣較重，不適合在一、二類卷煙中作配方[2]。此外，上部煙葉受烤煙品種、生態(tài)條件、栽培措施及烘烤工藝等不同因素的影響，煙葉顏色的深淺、明暗等也存在關系，其化學成分及感官評吸質量差異也更加明顯。因此，研究上部煙葉顏色與化學成分及感官質量的關系，對于指導卷煙工業(yè)企業(yè)上部煙葉調撥及分選具有重要的指導意義。

煙葉顏色是外觀質量評價的重要指標，是國家烤煙分級標準的第二分組因素，與煙葉品質具有密切的關系[3]。陳健等[4]、左偉標等[5]分別研究了西南清甜香型產(chǎn)區(qū)及南嶺丘陵焦甜醇甜香型產(chǎn)區(qū)烤煙外觀與內在質量的關系，認為顏色深淺與鉀含量、氮堿比、糖堿比呈極顯著負相關，且顏色深淺是影響清甜香型煙葉風格及質量的關鍵外觀質量特征指標；張艷艷等[6]研究了山東烤煙外觀質量特征，發(fā)現(xiàn)煙葉顏色、成熟度、油分、色度與評吸總分及其他感官指標呈極顯著正相關；蔡憲杰等[7]研究了黃淮焦甜香型產(chǎn)區(qū)烤煙外觀特征與內在質量的關系，認為顏色深淺對總氮有較強的直接正向影響；楊景全等[8]、曾濤等[9]借助色差儀測定煙葉顏色參數(shù)，分析了不同色度煙葉與常規(guī)化學成分及感官質量的相關性；劉偉等[10]研究了烘烤過程中煙葉顏色值與碳水化合物含量間的關系。上述研究大多聚焦在某一產(chǎn)地或某一生態(tài)區(qū)域的煙葉，或側重研究顏色參數(shù)測定值與常規(guī)化學成分或感官質量間的關系，而系統(tǒng)研究全國植煙區(qū)不同顏色（淺橘黃、橘黃和深橘黃）上部煙葉各類化學成分和感官評價指標的差異鮮見報道。因此，擬通過對不同顏色上部烤煙的常規(guī)化學成分、中微量元素、多酚、非揮發(fā)有機酸和高級脂肪酸、揮發(fā)性致香成分及感官評價指標的差異分析，明確不同顏色上部烤煙化學成分及感官質量指標的變化特征，為卷煙企業(yè)上部煙葉二次分選及配方使用提供技術參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

2020 年，在安徽（皖南）、福建（龍巖、南平）、廣西（百色）、貴州（畢節(jié)、銅仁）、河南（洛陽、南陽、三門峽）、湖北（恩施、十堰）、湖南（郴州、湘西、永州、長沙）、江西（贛州）、山東（濰坊）、四川（涼山）、云南（楚雄、大理、紅河、昆明、普洱、曲靖、文山、玉溪）、重慶等12 個產(chǎn)煙大?。▍^(qū)、市）的27 個地區(qū)，各收集B2F煙葉樣品（大貨樣品）2份，共54份，進一步通過顏色差異（淺橘、橘黃和深橘）進行細化分類，共獲得樣品110份，每份樣品1.5～2.0 kg。

1.2 分析方法

1.2.1 樣品制備 每份樣品均由中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所外觀質量鑒定專家按照GB 2635—92《烤煙》中的方法進行外觀性狀鑒定，鑒定后將樣品進行物理指標測定，剩余煙葉全部去梗切成（0.9±0.1）mm寬的煙絲，混勻，一部分卷煙，用于感官質量評價；一部分粉碎，磨成粉末（0.25 mm）用于化學成分測定。

1.2.2 化學成分指標檢測 常規(guī)化學成分、部分中微量元素、醚提物及多酚含量由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部煙草產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品質量監(jiān)督檢驗測試中心測定。主要包括總植物堿（測定方法參照YC/T 468—2013），總糖、還原糖（YC/T 468—2013），總氮（YC/T 161—2002），鉀（YC/T 217—2007），氯（YC/T 162—2002），pH 值（YC/T 222—2007），淀粉（YC/T 216—2007），鈣（YC/T 174—2003），硫（YC/T 284—2009），鎂（YC/T 175—2003），醚提物（YC/T 176—2003），多酚（YC/T 202—2006），磷（DB 53/T 357—2011）。

硼含量測定采用姜黃素比色法[11]；非揮發(fā)有機酸與高級脂肪酸含量測定采用衍生化法[12]；揮發(fā)性致香成分含量測定采用同時蒸餾萃取法[13]。

1.2.3 感官質量鑒定 由浙江中煙工業(yè)有限責任公司組織評吸專家依據(jù)浙江中煙企業(yè)標準進行評價，感官質量評價包括細膩感、清晰度、香氣量、雜氣、潤感、刺激性、余味、煙氣濃度、勁頭[14]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

利用Excel 2013、DPS 19.50 統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，多重比較采用Duncan’s 新復極差法。

2 結果與分析

2.1 不同顏色上部煙葉品質指標數(shù)據(jù)基本統(tǒng)計特征

由表1 可知，不同顏色上部煙葉化學成分及衍生指標（糖堿比、氮堿比）存在較大變異，其變異系數(shù)[7]在1.80%～53.13%。pH 值變異最小，為弱變異，其他指標均為中等變異，氯、莨菪亭和紫羅蘭酮變異系數(shù)稍大。從偏度和峰度系數(shù)看，所有指標均接近正態(tài)分布。由表2 可知，所有上部煙葉樣品香氣量均在略足～略足+范圍內，以略足為主；勁頭中等～中等+；煙氣濃度中等+～較大-；刺激性稍有-毛刺～稍有+毛刺，以稍有毛刺為主；雜氣以稍有青雜氣和稍有木質氣為主。從感官質量評價得分可以看出，各指標變異較小，變異系數(shù)在2.47%～11.82%，除雜氣為中等變異外，其他指標均為弱變異，說明感官質量穩(wěn)定性較好；從偏度和峰度系數(shù)看，各指標均接近正態(tài)分布。

表1 不同顏色上部煙葉化學成分指標數(shù)據(jù)基本特征Tab.1 The basic data characteristics of chemical composition indicators in upper tobacco leaves of different colors

2.2 不同顏色上部煙葉常規(guī)化學成分指標及中微量元素含量差異

不同顏色上部煙葉常規(guī)化學成分及中微量元素含量差異分析結果見表3（只列出差異顯著的指標，下同）。由表3可知，煙堿、總糖、鉀、全鈣含量和pH 值在不同顏色上部煙葉中存在顯著差異。橘黃和淺橘黃煙葉煙堿含量差異顯著；淺橘黃煙葉鉀含量、pH 值與橘黃和深橘黃煙葉差異顯著，橘黃和深橘黃煙葉間沒有差異；深橘黃煙葉總糖和全鈣含量與淺橘黃煙葉差異顯著。隨上部煙葉顏色加深，煙葉鉀含量升高，總糖、全鈣含量和pH值下降。

表3 不同顏色上部煙葉常規(guī)化學成分及中微量元素含量差異Tab.3 Differences of conventional chemical components and medium&trace elements in upper tobacco leaves of different colors

2.3 不同顏色上部煙葉醚提物和多酚含量差異

從表4 可知，淺橘黃煙葉中醚提物含量與橘黃和深橘黃煙葉差異顯著，橘黃和深橘黃煙葉間沒有差異。隨上部煙葉顏色加深，醚提物含量逐漸升高。從多酚類物質變化可知，淺橘黃煙葉的綠原酸含量顯著高于橘黃和深橘黃，橘黃和深橘黃煙葉間沒有差異；淺橘黃和深橘黃煙葉咖啡酸含量差異顯著；深橘黃煙葉莨菪亭含量顯著高于淺橘黃和橘黃煙葉，淺橘黃和橘黃煙葉間沒有差異。隨上部煙葉顏色由淺轉深，綠原酸、咖啡酸含量逐漸降低，莨菪亭含量則逐漸上升；蕓香苷含量在不同顏色上部煙葉中差異不顯著。

表4 不同顏色上部煙葉醚提物和多酚含量差異Tab.4 Differences of ether extracts and polyphenols in upper tobacco leaves of different colors

2.4 不同顏色上部煙葉非揮發(fā)有機酸、高級脂肪酸含量差異

由表5 可知，深橘黃煙葉中非揮發(fā)有機酸草酸含量顯著高于淺橘黃和橘黃煙葉，橘黃和淺橘黃煙葉間沒有差異；淺橘黃煙葉琥珀酸含量顯著低于橘黃和深橘黃煙葉；淺橘黃和深橘黃煙葉中富馬酸含量差異顯著。隨上部煙葉顏色加深，草酸、琥珀酸含量逐漸升高，富馬酸含量下降。高級脂肪酸棕櫚酸含量在淺橘黃、橘黃和深橘黃煙葉中均有顯著差異，其含量表現(xiàn)為淺橘黃＞橘黃＞深橘黃；深橘黃煙葉中硬脂酸和油酸+亞油酸含量顯著低于淺橘黃煙葉。棕櫚酸、硬脂酸、油酸+亞麻酸含量，均隨上部煙葉顏色加深逐漸降低。

表5 不同顏色上部煙葉非揮發(fā)有機酸、高級脂肪酸含量差異Tab.5 Differences of nonvolatile organic acids and higher fatty acids in upper tobacco leaves of different colors

2.5 不同顏色上部煙葉揮發(fā)性致香成分含量差異

由表6 可知，淺橘黃煙葉中揮發(fā)性致香成分2，3-聯(lián)吡啶、巨豆三烯酮、大馬酮、紫羅蘭酮、新植二烯、香葉基香葉醇含量顯著低于深橘黃煙葉，隨上部煙葉顏色加深含量升高，橘黃和深橘黃煙葉差異不顯著；肉豆蔻酸含量規(guī)律不完全一致，以淺橘黃煙葉含量最高?？梢?，除肉豆蔻酸外，顏色越深的煙葉其揮發(fā)性致香成分含量越高。

表6 不同顏色上部煙葉揮發(fā)性致香成分含量差異Tab.6 Differences of volatile aroma components in upper tobacco leaves of different colors μg/g

2.6 不同顏色上部煙葉感官評價指標差異

由表7 可知，不同顏色上部煙葉對感官評價指標的影響較大，主要影響評價指標中的細膩感、清晰度、雜氣、潤感、刺激性、余味、濃度、勁頭。淺橘黃煙葉的細膩感、清晰度、雜氣、潤感、刺激性和余味得分顯著高于深橘黃煙葉，淺橘黃和橘黃煙葉間沒有顯著差異；淺橘黃煙葉的煙氣濃度和勁頭得分顯著低于橘黃和深橘黃煙葉?？梢?，淺橘黃煙葉細膩感好，清晰度高，刺激性和雜氣較低，余味更舒適，煙氣濃度和勁頭均小于深橘黃煙葉。

表7 不同顏色上部煙葉感官評價指標差異 分Tab.7 Differences of sensory quality evaluation indicators of upper tobacco leaves with different colors Score

3 結論與討論

本研究中，不同顏色上部煙葉淀粉含量鉀含量隨顏色加深而升高，與唐宇等[15]結果不一致。唐宇等[15]研究發(fā)現(xiàn)，鉀含量在不同顏色煙葉中沒有差異。造成這種現(xiàn)象的原因可能是取樣范圍或研究對象不同，不同部位煙葉中鉀在煙株內的積累可能會不同。

隨上部煙葉顏色由淺轉深，綠原酸含量逐漸降低，莨菪亭含量逐漸上升，蕓香苷含量在不同顏色上部煙葉中沒有差異。該研究結果與過偉民等[16]、楊樹勛[17]的結果一致，說明烤后煙葉多酚含量的變化很大程度上反映了調制后煙葉顏色的深淺。其原因可能是多酚類物質在煙葉調制過程中，通過酶促棕色化反應降解形成醌類等棕色、褐色色素，而棕色、褐色色素形成和積累的先決條件是綠原酸和蕓香苷的酶促氧化，因而顏色越深的煙葉綠原酸和蕓香苷含量越低。酶促棕色化反應中多酚同時與糖類、氨基酸及礦物質結合形成分子質量大小不等、顏色各異的復合色素，這些復合色素顏色的深淺與其分子質量大小有密切關系，分子質量越大，顏色越深；分子質量越小，顏色越淺[17]。本研究中，莨菪亭含量隨煙葉顏色變深而升高，與綠原酸的含量變化正好相反，推測莨菪亭可能在棕色化反應中產(chǎn)生的是分子質量較小的復合色素，因而顏色越淺的煙葉其莨菪亭含量越低，或推測莨菪亭未參與棕色化反應，有待深入研究。

煙葉中的非揮發(fā)有機酸和高級脂肪酸在煙葉品質評價中起著重要的作用。一般認為，非揮發(fā)有機酸與生物堿結合生成鹽，調節(jié)煙葉的酸堿度，使吃味醇和，增加煙氣濃度；高級脂肪酸中的飽和脂肪酸（棕櫚酸和硬脂酸等）會增加煙氣的脂肪味或蠟味，不飽和脂肪酸（亞油酸、油酸和亞麻酸等）會增加刺激性[8]。本研究明確了不同顏色上部烤煙中非揮發(fā)有機酸和高級脂肪酸含量差異，隨上部煙葉顏色加深，草酸、琥珀酸含量逐漸升高，富馬酸含量下降；高級脂肪酸含量則隨煙葉顏色加深含量降低。

本研究中，隨上部煙葉顏色加深，巨豆三烯酮、紫羅蘭酮和大馬酮含量逐漸升高，其中巨豆三烯酮和紫羅蘭酮含量變化與劉陽等[18]的研究結果一致，而大馬酮的含量變化不一致。劉陽等[18]認為，隨煙葉顏色加深，大馬酮含量下降。其原因可能與研究對象的生態(tài)區(qū)域及樣品等級有關，且煙葉中香氣成分含量屬于微量，易發(fā)生相互作用，容易產(chǎn)生不同的結論，后續(xù)仍需繼續(xù)關注取樣地點、等級及香氣成分檢測精度等問題，以明確不同顏色不同等級香氣成分的差異特征。

從感官品質指標看，淺橘黃煙葉細膩感好，清晰度高，刺激性和雜氣降低，余味更舒適，煙氣濃度和勁頭小于深橘黃煙葉，與唐宇等[15]、劉陽等[18]的結果一致。雖然各卷煙企業(yè)感官評價指標有所不同，但總體感官評價結果基本一致，也進一步驗證了劉陽等[18]的觀點，認為淺橘黃～橘黃煙葉具有較好的感官評吸質量。

本研究中，從化學成分看，淺橘黃煙葉總糖、全鈣、pH值、綠原酸、咖啡酸、富馬酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸+亞油酸和肉豆蔻酸含量較高，而煙堿、鉀、醚提物、莨菪亭、草酸、琥珀酸及除肉豆蔻酸外的揮發(fā)性致香成分含量較低；深橘黃煙葉正好相反，橘黃煙葉大多介于兩者之間。從感官評價質量看，淺橘黃煙葉細膩感和潤感較好，清晰度較高，雜氣和刺激性較小，余味舒適；深橘黃煙葉細膩感、潤感、清晰度、余味均不如淺橘黃煙葉，雜氣和刺激性稍大，煙氣濃度和勁頭均大于淺橘黃煙葉。綜上，顏色是反映煙葉內在化學成分及感官質量的重要外觀指標，可作為卷煙企業(yè)煙葉分選分類依據(jù)。