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大理红花大金元烟叶中醇类香气物质含量差异的研究

2012-01-17吴丽君曹金莉赵国明李倩倩闵顺耕

中国烟草科学 2012年6期
关键词:醇类产地烤烟

吴丽君,刘 玮,曹金莉,赵国明,李倩倩,闵顺耕*

(1.中国农业大学理学院应用化学系,北京 100193;2.云南省烟草公司大理州公司,云南 大理 671000)

烟草香气是衡量其质量的重要指标之一[1],是烟叶的重要组成部分[2-3],香气的质与量对烟的吃味具有决定作用[4]。烟草香气分析是烟草质量评价的重要环节,通常采用溶剂萃取[5]、水蒸汽蒸馏萃取[6]、同时蒸馏萃取[7-9]、超临界流体萃取[10]、固相微萃取[11]、液相微萃取[12]、顶空分析[13]等方法提取,其中同时蒸馏萃取和减压蒸馏萃取两种方法应用较为普遍[13],主要采用气相色谱-质谱联用法分离测定[14-15]。

烟草中含有大量的醇类化合物,含量为0.77%~1.25%,其中包括脂肪醇、脂环醇、芳香族醇、甾醇和萜醇等。醇类化合物对香气质和量有较大影响,如沉香醇、龙脑、薄荷醇、苯甲醇和苯乙醇等对卷烟香味作用明显,已用于烟草加香中。薄荷醇是制造薄荷烟的重要原料。醇类分子结构中的羟基是强的致香基团,但羟基数增加就会使香气变弱,芳香醇比脂肪醇、氧化芳香醇的香气强。高级脂肪醇和萜醇是烟草香气物质的前体,在烟叶加工过程中降解为一系列小分子香气成分,是烟草香气的重要来源之一[16]。因此,测定烟草醇类化合物对烟草质量的评价具有重要作用。

近年来国内对烟草香气物质的研究较多,但对某一类香气物质的报道局限于有机酸类、多酚类等,缺乏单独针对醇类香气物质的的研究。本研究主要采用同时蒸馏萃取-气相色谱/质谱法对大理地区8个县采集的108份红花大金元(简称:红大)烤烟样品中的醇类香气物质进行了分析,研究了大理州不同地区红大烤烟中醇类香气物质的特征,并对不同产地及不同部位红大烤烟中的醇类香气物质的差异进行比较研究。

1 材料与方法

1.1 供试材料

烟样:选取大理州8个县(巍山、云龙、宾川、鹤庆、祥云、南涧、洱源、弥渡)的红大烤烟样品108份。

试剂:二氯甲烷(天津,99.5%色谱纯)、无水硫酸钠(北京,分析纯)、硝基苯(北京,分析纯),氯化钠(北京,分析纯)。

仪器:同时蒸馏萃取装置(郑州)、天平(梅特勒)、PE Clarus 600 GC-MS(美国 PerkinElmer公司)、NIST2008谱图库。

1.2 试验方法

称20 g烟末于1000 mL烧瓶中,加入350 mL饱和氯化钠水溶液,1 mL内标(625 mg/L硝基苯),混合均匀,取萃取液二氯甲烷40 mL置于100 mL烧瓶中,分别连接在SDE装置上。1000 mL烧瓶用可调电炉加热至沸腾,100 mL烧瓶用60 ℃水浴加热,装置中出现分层时开始计时。同时蒸馏萃取2 h后,开始收集萃取液。加入5 g无水硫酸钠摇匀至溶液澄清,转有机相于鸡心瓶中,用旋转蒸发仪蒸发至干,用1.00 mL二氯甲烷定容,吸取1 μL进样分析。

采用PE Clarus 600 气质联用仪对烟叶样品进行分析。色谱柱为 DB-5MS,30 m × 0.25 mm × 0.25 μm。初温60 ℃,恒温2 min后以 5 ℃/min升至200 ℃保持5 min,再以5 ℃/min升至250 ℃,保持 5 min;进样口温度250 ℃;He为载气,分流比为10∶1;进样量1.0 μL。质谱条件为溶剂延迟2 min;传输线温度250 ℃,离子源温度180 ℃;扫描范围为50~350 amu。采用NIST2008谱图库检索定性。假定相对校正因子为1,采用内标法定量。

1.3 试验样品测定

利用同时蒸馏萃取提取红大烤烟样品中香气成分,结合气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分离测定,通过AMDIS解卷积,谱库检索和匹配度定性方法定性烟叶中醇类香气成分15种,利用SPSS 17.0统计软件对大理地区全部烤烟样品中的15种醇类香气物质进行统计分析。

2 结果与讨论

2.1 大理红大烤烟中醇类香气物质含量

利用同时蒸馏萃取提取大理州8个县(巍山、云龙、宾川、鹤庆、祥云、南涧、洱源、弥渡)的红大烤烟样品 108份,结合气相色谱-质谱联用分离测定,鉴定出15种醇类香气物质(表1)。

2.2 不同产地烤烟中醇类香气物质含量差异

从表2可以看出,不同产地烤烟中醇类物质的含量存在差异,各产地烤烟中醇类物质总含量由高到低表现为云龙>洱源>南涧>宾川>弥渡>巍山>鹤庆>祥云的趋势,其中云龙烟叶中醇类物质总含量为195.51 μg/g,祥云烟叶中醇类物质总含量为81.46 μg/g,二者相差一倍以上。为了进一步了解不同产地烤烟中醇类香气物质含量之间是否有显著差异,对各产地烤烟中醇类香气物质含量进行了方差分析,结果见表3,可以看出,由于生态因子,土壤等条件等存在差异,醇类总量产地间差异达到了极显著差异水平,F值为3.49,p为0.002(<0.01)。异戊醇、寸拜醇和4,8,13-西柏三烯-1,3-二醇的含量各产地间的差异也达到了极显著水平(表3);异戊烯醇和 6-甲基-5-庚烯-2-醇的含量在各产地间的差异达到显著水平;但糠醇、5-甲基糠醇、α-松油醇、芳樟醇、六氢金合欢醇、香叶基香叶醇、苯甲醇、苯乙醇含量产地间的差异未达到5%显著水平。

表1 大理烤烟中醇类香气物质含量的描述性统计Table 1 Descriptive statistics of contents of alcohol aroma component in tobacco in Dali

表2 大理不同产地烤烟中醇类香气物质含量 μg/gTable 2 Mean contents of alcohol aroma components in flue-cured tobacco leaves from various locations

2.3 不同部位烤烟中醇类香气物质含量的分析

不同部位烟叶醇类物质总量由高到低表现为中部>下部>上部的趋势(表4),中部和下部叶较接近。为了进一步了解各部位烤烟中醇类香气物质含量之间是否有显著差异,对各部位烤烟中醇类香气物质含量进行方差分析,结果见表3。可以看出,除1,2,2-三甲基-3-苯基-3-环戊烯醇的含量在部位间存在显著差异外,醇类香气物质总量或其他醇类香气物质含量部位间的差异均未达到5%显著水准。

表3 产地、部位间烟叶中醇类香气物质含量方差分析结果Table 3 Analysis of variance on alcohol aroma component contents in tobacco leaves among locations and leaf positions

3 小 结

醇类物质是烟草中重要的香气物质,本研究采用气相色谱-质谱联用技术从大理地区红大烤烟中鉴定出15种醇类物质。烤烟样品中15种醇类物质的含量变幅较大,其中含量最高的香气物质是4,8,13-西柏三烯-1,3-二醇,为 90.84 μg/g;含量最低的香气物质是异戊烯醇,为0.11 μg/g。

表4 不同部位烤烟中醇类香气物质含量的描述性统计Table 4 Descriptive statistics of alcohol aroma component contents in flue-cured tobacco leaves among different positions

不同产地间烤烟中醇类香气物质的总含量由高到低的顺序为:云龙>洱源>南涧>宾川>弥渡>巍山>鹤庆>祥云,说明不同醇类物质在不同产地烤烟中的含量分布是不同的;烤烟中醇类香气物质的总含量在不同产地之间存在极显著差异,说明同一品种不同产地的红大烤烟的香气的质和量均有明显的不同。

醇类物质总含量在不同部位烤烟中,除 1,2,2-三甲基-3-苯基-3-环戊烯醇含量存在极显著差异外,其他均未达到5%差异显著水准。

综上所述,大理地区红花大金元烤烟烟叶中醇类香气物质的含量与产地间关系较大,但部位间差异不大,其原因有待进一步研究。

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