烤煙新品種中川208香氣成分及香韻特征解析

耿銳梅，曹長代，李 峰，徐 蕊，劉冬梅，劉衛華，劉西金，董希濤，王大海，韓守棟，劉新才，張 玉*

烤煙新品種中川208香氣成分及香韻特征解析

耿銳梅1，曹長代2，李 峰3，徐 蕊3，劉冬梅5，劉衛華2，劉西金3，董希濤2，王大海4，韓守棟2，劉新才2，張 玉1*

（1.中國農業科學院煙草研究所，青島 266101；2.山東日照煙草有限公司，日照 276826；3.山東臨沂煙草有限公司，臨沂 276003；4.山東濰坊煙草有限公司，濰坊 261205；5.云南曲靖煙草有限公司，曲靖 655000）

為探究烤煙新品種中川208香氣成分及香韻特征，采用HS-SPME-GC/MS方法檢測中川208和對照中煙100烤后煙葉的香氣成分，通過聚類分析比較其差異，同時進行香韻特征及感官質量評價。結果顯示，在山東5個生態區兩品種各自檢測到80種香氣成分，中川208香氣成分中顯著或極顯著高于中煙100的有28種。香氣成分含量同時受到基因型和生態環境的影響；中川208受生態環境影響較大，或許更能彰顯區域特色。中川208的感官質量優于中煙100；且五個生態區中川208的香氣成分平均含量為57.68 ng/g，高于中煙100的平均含量（為39.72 ng/g）。中川208感官質量的提升及其彰顯的香韻特征可能與其香氣成分含量的顯著或極顯著增加有關。

中川208；烤煙；新品種；香氣成分；香韻特征；解析

煙草品種是決定煙葉質量和香氣特色的內在因素，對煙葉工農業和鄉村振興的協調發展具有重要影響[1-2]。近年來，優質抗病烤煙新品種中川208因能夠彰顯區域風格特征、工業可用性強，已成為山東及四川部分煙葉產區的主栽品種[3-4]。

香氣成分是煙葉香氣特征形成的重要物質基礎[5-6]。研究表明，遺傳、生態和栽培因素共同決定了烤煙的香氣風格[7]，關于生態和栽培因素如何影響煙葉香氣成分已經有不少研究報道[8-10]。然而，有關不同品種在不同生態區的香氣成分及其彰顯的香韻特征的研究相對較少。為了深入探究中川208在山東煙區的香氣成分及香韻特征，本文采用HS-SPME-GC/MS方法[11]測定了中川208和對照中煙100烤后煙葉中的香氣成分，并同時進行香韻特征及感官質量評價，旨在為進一步提升中川208的原料品質和彰顯其特有的香韻特征提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本研究煙葉樣品為2020年于山東省諸城（ZC），蘭陵（LL）、費縣（FX）、沂水（YS）和莒縣（JX）5個生態區種植的中川208（ZC208）和對照品種中煙100（ZY100），等級為C3F。每個樣品采集3個樣本混合均勻后取2個樣本進行平行檢測。

1.2 試驗儀器

7890A/5975C氣相色譜-質譜聯用儀（美國 Agilent 公司）；ZZ-SPME-t固相微萃取加熱臺（青島貞正分析儀器有限公司）；FA2004電子天平（上海精密科學儀器有限公司）；箭型固相微萃取進樣器及SPME arrow萃取頭CAR/PDMS（120 μm× 20 mm）（瑞士CTC分析儀器有限公司）；乙酸苯乙酯（99%，湖北鴻運隆生物科技有限公司）。

1.3 研究方法

香氣成分檢測及差異分析：采用曹建敏等[11]報道的HS-SPME-GC/MS方法檢測煙葉中的香氣成分。采用聚類分析方法比較中川208和中煙100的香氣成分在不同生態區的差異。

感官質量及香韻評價：由農業部煙草質量監督檢驗測試中心依據煙草行業標準YC/T 530—2015《煙葉質量風格特色感官評價方法》進行。

2 結 果

2.1 不同生態區烤后煙葉香氣成分差異

中川208和中煙100烤后煙葉中各自檢測到香氣成分80種，僅列出其在5個生態區顯著或極顯著差異的28種（表1），根據煙葉加工調制過程中香味物質產生途徑進行分類[12]，有質體色素降解產物17種，美拉德反應產物19種，其他降解產物36種。

2.2 不同生態區烤后煙葉香氣成分聚類分析

對5個生態區的中川208和中煙100香氣成分進行聚類分析，結果顯示（圖1），檢測樣品并未依據品種或者生態區進行聚集；中煙100香氣成分含量受生態環境影響相對較小，在多個生態環境中的香氣成分相對相似，如在蘭陵和諸城；而中川208香氣成分含量受到生態環境影響較大，特別是在蘭陵和莒縣明顯區分于其他生態區，表明香氣成分受到基因型和生態環境的協同影響。

2.3 不同生態區烤后煙葉香韻特征與感官質量

2.3.1 不同生態區煙葉香韻特征 山東煙葉產區為全國八大香型主產區中的蜜甜焦香型（香型 VII）[13]。從表2可以看出，中川208在莒縣和沂水具有清甜香韻，且正甜香得分也高于其他生態區；中煙100則無清甜香韻。此外，中川208在莒縣和沂水樣品中的香氣成分含量均值分別為75.92和55.39 ng/g，高于諸城和費縣（分別為41.08和44.92 ng/g）（表1）。表明烤后煙葉的香韻特征的形成與生態環境以及其香氣成分和含量密切相關。

2.3.2 不同生態區煙葉感官質量 從表3可以看出，中川208烤后煙葉感官質量評分在沂水、莒縣和諸城較高，感官質量較好；尤其在莒縣和沂水的煙葉樣品中，中川208表現出了清甜香的特征，其感官質量明顯優于中煙100，主要體現在香氣質、香氣量以及余味等方面的評分較高；在蘭陵，中川208的烤后煙葉在香氣質和余味等方面略遜于中煙100，感官質量稍次于中煙100，烤后煙葉的感官品質受到品種基因型和生態環境的影響，同時也與香氣成分的種類和含量等因素相關。

3 討 論

本研究中，烤煙新品種中川208和對照中煙100主要香氣成分種類與前人研究較一致[13-14]。已有研究表明，中川208具有清香風格較明顯、清甜香韻較突出的特點[4]。本研究中的中川208在莒縣和沂水具有清甜香且感官質量優于中煙100。特別是在80種香氣成分中，質體色素降解產物涵蓋了17種，顯著差異香氣成分中的β-大馬酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮和茄酮有清香香韻特征[15]。進一步證實質體色素降解產物中的香氣成分在煙葉風格的形成、卷煙的香味改善以及提高煙葉品質方面發揮重要作用[15-16]。同時，中川208在沂水和莒縣的香氣成分含量也明顯高于其他生態區。以上結果說明，兩品種香氣成分同時受到基因型和生態環境的影響。

表1 中川208和中煙100差異香氣成分

注：圖中顏色表征香氣成分含量高低，紅色表示含量高，藍色表示含量低。下同。

Note: The colors represent different content levels of aroma components; red, high content; blue, low content. The same below.

圖1 不同生態區中川208和中煙100香氣成分聚類分析

Fig. 1 Cluster analysis of aroma components of Zhongchuan208 and Zhongyan100 in different ecology regions

表2 不同生態區中川208和中煙100香韻特征

表3 中川208和中煙100不同生態區感官質量

美拉德反應產物是煙草香氣成分的重要來源，其中呋喃類、呋喃酮類、吡喃酮類和環戊烯酮類的主體香韻為烤甜香[17-18]。在中川208中，美拉德反應產物中的香氣成分如2-乙?；秽?、糠醇、糠醛，反式-2-戊烯醛、異戊烯醛（3-甲基巴豆醛）以及麥芽酚（其中糠醛和麥芽酚有焦甜香香韻特征[15]），在5個生態區都顯著高于中煙100，其中2-戊基呋喃在5個生態區極顯著高于中煙100，顯示出兩個品種的遺傳差異。

苯丙氨酸和木質素轉化產物也是烤煙的重要香味成分。在中川208中，苯甲醇和苯甲酸含量在5個生態區顯著高于中煙100。苯甲醇（有花香香韻特征[15]）在莒縣和沂水生態區明顯高于其他生態區。這些成分含量的顯著提高可能對煙葉的香韻特征形成起著重要作用。此外，在中川208和中煙100中，檢測到來源于氨基酸降解等不同代謝途徑的酸性香氣成分，包括己酸、甲酸、3-甲基-戊酸等。這些物質在中川208中的含量顯著或極顯著增加，在改善煙氣酸堿度、使煙氣吃味醇和等方面同樣具有重要作用[19]。

4 結 論

本研究采用HS-SPME Arrow-GC/MS方法，對山東5個生態區的中川208和中煙100的烤后煙葉進行了香氣成分的測定。各自鑒定出80種香氣成分，其中有28種成分在中川208中的含量顯著高于中煙100。聚類分析結果表明，煙葉香氣成分受品種基因型和生態環境的協同作用影響。特別是質體色素降解產物和美拉德反應產物可能對中川208香韻的形成及感官質量的提升起到重要作用。

[1] 王獻生，張忠鋒，肖炳光. 中國煙草育種研究進展[J]. 煙草科技，2007（5）：3-57.

WANG X S, ZHANG Z F, XIAO B G. Recent advance in tobacco breeding in China[J]. Tobacco Science & Technology, 2007(5): 53-57.

[2] 楊志曉，王軼，劉紅峰，等. 我國主栽烤煙品種親緣關系及育種[J]. 中國煙草學報，2013，19（2）：34-41.

YANG Z X, WANG Y, LIU H F, et al. Genetic relationship in major flue-cured tobacco cultivars in China and its implication in variety breeding[J]. Acta Tabacaria Sinica, 2013, 19(2): 34-41.

[3] 常愛霞，屈亞芳，王國平，等. 烤煙品種大白筋 599 特征香氣性狀的物質及分子基礎研究[J]. 中國煙草科學，2018，39（3）：1-9.

CHANG A X, QU Y F, WANG G P, et al. Study on key components and molecular basis responsible for the specific aroma traits of flue cured tobacco Dabaijin599[J]. Chinese Tobacco Science, 2018, 39(3): 1-9.

[4] 張玉，劉楊，王元英，等. 烤煙新品種中川208的選育及特征特性[J]. 中國煙草科學，2019，40（5）：1-7.

ZHANG Y, LIU Y, WANG Y Y, et al. Breeding and Characterization of a New flue-cured tobacco variety Zhongchuan208[J]. Chinese Tobacco Science, 2019, 40(5): 1-7.

[5] 賀佩，王以慧，耿召良，等. 不同產區雪茄茄芯煙葉關鍵揮發性香氣成分分析[J]. 中國煙草科學，2023，44（1）：92-99.

HE P, WANG Y H, GENG Z L, et al. Study on key volatile aroma components of cigar filler from different producing areas[J]. Chinese Tobacco Science, 2023, 44(1): 92-99.

[6] 李勇，逄濤，師君麗，等. 硃砂煙葉主要香氣成分特征解析[J]. 中國煙草科學，2021，42（4）：78-84.

LI Y, PANG T, SHI J L, et al. Analysis of flavor compounds of cherry-red tobacco[J]. Chinese Tobacco Science, 2021, 42(4): 78-84.

[7] 李晨營，陳彪，張玉. 基于51份烤煙種質的四川、山東煙葉致香物質含量特色比較[J]. 中國煙草科學，2021，42（5）：7-14.

LI C Y, CHEN B, ZHANG Y, et al. A comparative study on aroma component characteristics of tobacco leaves from Sichuan and Shandong based on 51 flue-cured tobacco germplasms[J]. Chinese Tobacco Science, 2021, 42(5): 7-14.

[8] YAN S, ZHAO J Y, REN T B, et al. Correlation between soil microbial communities and tobacco aroma in the presence of different fertilizers[J/OL]. Industrial Crops & Products[2023-06-18]. https://doi. org/10.1016/j.indcrop.2020.112454.

[9] 矯海楠，許家來，王傳義，等. 烤煙密集烘烤過程中色素及主要致香成分含量的變化[J]. 山東農業大學學報(自然科學版)，2014，45（5）：761-767.

JIAO H N, XU J L, WANG C Y, et al. Variation of major pigments and aroma components in flue-cured tobacco during the bulk curing process[J]. Journal of Shandong Agricultural University (Natural Science), 2014, 45(5): 761-767.

[10] 薛寶燕，沈嘉，姜超強，等. 兩種典型環境對烤煙香型風格及致香物質的影響[J]. 中國煙草科學，2016，37（3）：1-7.

XUE B Y, SHEN J, JIANG C Q, et al. Influence of two typical environments on flavor type and aroma substances of flue-cured tobacco[J]. Chinese Tobacco Science, 2016, 37(3): 1-7.

[11] 曹建敏，別瑞，王玉華，等. 烤煙新品種中煙特香301特征香氣成分研究[J]. 中國煙草科學，2022，43（2）：64-70.

CAO J M, BIE R, WANG Y H, et al. Study on the characteristic aroma components of a new flue-cured tobacco variety Zhongyantexiang 301[J]. Chinese Tobacco Science, 2022, 43(2): 64-70.

[12] 徐曉玲，曹建敏，龐雪莉，等. HS-SPME arrow-GC/MS結合化學計量學分析煙草香氣突變體中特征香氣成分[J]. 煙草科技，2020，53（9）：33-39，61.

XU X L, CAO J M, PANG X L, et al. Analysis of characteristic aroma components in tobacco aroma mutant by HS-SPME arrow-GC/MS combined with chemometrics[J]. Tobacco Science & Technology, 2020, 53(9): 33-39, 61.

[13] 羅登山，王兵，喬學義. 《全國烤煙煙葉香型風格區劃》解析[J]. 中國煙草學報，2019，25（4）：1-9.

LUO D S, WANG B, QIAO X Y, et al. Explanation of [J]. Acta Tabacaria Sinica, 2019, 25(4): 1-9

[14] 貊志杰，鄧帥軍，史素娟，等. 烤煙品種中煙特香301烤后煙葉石油醚提取物分析[J]. 中國煙草科學，2022，43（3）：71-77.

MO Z J, DENG S J, SHI S J, et al. Analysis of petroleum ether extracts from the characteristic fragrant flue-cured tobacco variety Zhongyantexiang301[J]. Chinese Tobacco Science, 2022, 43(3): 71-77.

[15] 茅中一，洪祖燦，劉加增，等. 基于香氣活性值的福建尤溪煙葉提取物香氣特征成分分析[J]. 煙草科技，2020，53（10）：57-65.

MAO Z Y, HONG Z C, LIU J Z, et al. Characteristic aroma components in tobacco extracts from Youxi based on odor activity value[J]. Tobacco Science & Technology, 2020, 53(10): 57-65.

[16] 朱咸鑫，胡日生，詹莜國，等. 不同香型煙葉產區煙葉質體色素降解產物差異分析[J]. 中國農學通報， 2018，34(5)：31-36.

ZHU X X, HU R S, ZHAN Y G, et al. Differences of degradation products of plastid pigment in flue-cured tobacco leaves in different odor type tobacco-producing areas[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2018, 34(5): 31-36.

[17] 王榮浩，李林林，陳棟，等. 美拉德反應在煙草加工中的應用研究進展[J]. 食品工業科技，2019，3（40）：345-356.

WANG R H, LI L L, CHEN D, et al. Research progress on application of maillard reaction in tobacco production and processing[J]. Science and Technology of Food Industry, 2019, 3(40): 345-356.

[18] 楊金初，孫世豪，胡軍，等. 以天然植物水提取物為美拉德反應原料制備天然香料[J]. 煙草科技，2017，50（12）：44-54.

YANG J C, SUN S H, HU J, et al. Natural flavor preparation via Maillard reaction of plant water extracts[J]. Tobacco Science & Technology, 2017, 50(12): 44-54.

[19] 王林，劉志宏，許自成，等. 烤煙煙葉酸性致香物質與多酚含量、化學成分及口感特性的關系研究[J]. 中國農業科技導報，2019，21（5）：159-169.

WANG L, LIU Z H, XU Z C, et al. Study on relationship between acid aroma with polyphenol content, chemical composition and taste characteristics of flue-cured tobaccos[J]. Journal of Agricultural Science and Technology, 2019, 21(5): 159-169.

Analysis of Aroma Components and Fragrance Characteristics of the New Flue-Cured Tobacco Variety Zhongchuan208

GENG Ruimei1, CAO Changdai2, LI Feng3, XU Rui3, LIU Dongmei5, LIU Weihua2, LIU Xijin3, DONG Xitao2, WANG Dahai4, HAN Shoudong2, LIU Xincai2, ZHANG Yu1*

(1. Tobacco Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Qingdao 266101, China; 2. Rizhao Tobacco Company Ltd. of Shandong Province, Rizhao, Shandong 276826, China; 3. Linyi Tobacco Company Ltd. of Shandong Province, Lingyi, Shandong 276003, China; 4. Weifang Tobacco Company Ltd. Shandong Province, Weifang, Shandong 261205, China; 5. Qujing Tobacco Company Ltd. of Yunnan Province, Qujing, Yunnan 655000, China)

In order to explore the aroma components and fragrance characteristics of the new tobacco variety Zhongchuan208 (ZC208), aroma compounds in the cured leaves of ZC208 and Zhongyan100 (ZY100) were determined and compared using the HS-SPME-GC/MS method. Differences between the two varieties were assessed through cluster analysis. Additionally, fragrance characteristics and sensory quality were evaluated. The results revealed the presence of a total of 80 aroma compounds in both varieties. Among these, ZC208 exhibited significantly or extremely significantly higher levels than ZY100 in 28 aroma compounds across five ecological regions in Shandong Province. The aroma components were influenced by both genotype and ecological environment. ZC208 was notably affected by ecological environment, suggesting a stronger reflection of regional characteristics. Moreover, ZC208 demonstrated higher sensory quality than ZY100. In the five ecological regions, the average content of aroma components in ZC208 was 57.68 ng/g, surpassing that of ZY100 (39.72 ng/g). The improvement in sensory quality in ZC208 and its fragrance characteristics may be attributed to the significant or extremely significant increase in the content of aroma components.

Zhongchuan208; flue-cured tobacco; new variety; aroma components; fragrance characteristics; analysis

TS41+1

A

1007-5119(2023)06-0069-06

中國煙草總公司“揭榜掛帥”項目（110202103014）；中國煙草總公司山東省公司重點項目（202207）；中國農業科學院科技創新工程（ASTIP-TRIC01）

耿銳梅（1980-），女，助理研究員，博士，主要從事煙草遺傳育種研究。E-mail：gengruimei@caas.cn*通信作者，E-mail：zhangyu02@caas.cn

2023-06-29

2023-09-11

10.13496/j.issn.1007-5119.2023.06.010