高占勇 杨晶津 王慧 刘继辉 华一崑 王玉真 汪显国 程倩 杨春 高辉

摘  要：分析打葉后不同片型烟片致香成分含量的差异性以及与其特征面积之间的函数关系，为打叶后不同片型烟片的差异化复烤加工和调配利用提供参考。利用叶片振动分选机对打叶后的烟片进行筛分，分别测定不同片型烟片的特征面积及主要挥发性致香成分。利用单因素方差分析研究不同片型烟片各类致香成分含量的差异性，利用回归分析建立不同片型烟片的致香成分含量与其特征面积之间的函数关系。结果表明，对于同一等级初烤烟叶，随着烟片面积的增大，醇类、醛类、酸类、酮类及酯类致香成分总量呈对数型降低趋势，烯类致香成分含量呈对数型升高趋势。打叶后不同片型烟片的化学特性存在较大差异。对打叶筛分后的不同片型烟片进行差异化复烤和调配利用，对调控烟叶品质，控制卷烟质量具有重要意义。

关键词：打叶后烟片;不同片型;特征面积;致香成分;函数关系

中图分类号：TS41⁺1          文章编号：1007-5119（2019）06-0083-06      DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2019.06.012

Functional Relationship between Aroma Component Contents and Characteristic Areas in Threshed Tobacco Strips of Different Chip-type

GAO Zhanyong¹， YANG Jingjin¹， WANG Hui¹， LIU Jihui¹， HUA Yikun¹， WANG Yuzhen¹，

WANG Xianguo¹， CHENG Qian¹， YANG Chun¹， GAO Hui^2*

[1. Hongyunhonghe Tobacco （Group） Co.， Ltd.， Kunming 650231， China; 2. Yunnan Comtestor Technology Analysis Co.， Ltd.， Kunming 650106， China]

Abstract：Functional relationship between aroma component contents and characteristic areas of different chip-type tobacco strips was investigated in order to provide reference for differentiated redrying processing， distribution and utilization of different chip-type strips after threshing. Threshed strips were screened using a blade vibratory separator. Characteristic areas and main volatile aroma components of different chip-type strips were determined. Single factor variance analysis was used to analyze the difference of various aroma components of different chip-type strips， and regression analysis was used to establish the functional relationship between the content of aroma components and characteristic areas of different chip-type strips. The results showed that， for procured tobacco in the same grade， with the increase of characteristic area， the total contents of alcohols， aldehydes， acids， ketones and esters decreased logarithmically， while the content of alkenes increased logarithmically. There was a significant difference in chemical property among different chip-type strips after threshing. Therefore， differential redrying， distribution and utilization after online screening of different chip-type strips after threshing was of great significance for regulating the quality of tobacco leaves and controlling the quality of cigarettes.

Keywords：threshed strips; different chip-type; characteristic area; aroma components; functional relationship

烟叶原料的内在化学成分是决定其物理加工特性的物质基础，由于烟叶不同区位的化学成分^[1-3]和物理耐加工性^[4]存在较大差异，导致打叶去梗工序后形成各种尺寸大小不同的烟片。相关研究表明，这些不同尺寸烟片的内在化学成分含量存在较大的差异性及规律性变化趋势^[5-6]，但由于文献中均未对不同筛网上的烟片尺寸或面积进行量化处理，因此无法明确烟片尺寸与其化学成分含量之间是否存在某种特定的函数关系。虽然烟叶致香成分大多含量很低，但对烟叶的香吃味有较大的影响，进而影响烟叶的评吸质量^[7-8]。按照致香基团的不同，一般可把烟叶的主要致香成分分为酸类、醇类、酮类、醛类、酯类、酚类、氮杂环类、呋喃类及烃类等^[9]。研究表明，醛、酮类致香物质与浓度显著正相关，与细腻度、柔和性显著负相关，醇类物质与愉悦性、细腻度、甜度、柔和性、杂气显著负相关，酯类物质与甜度、柔和性、杂气和余味显著负相关^[10]。为此，本研究选择两种单等级初烤烟叶，利用叶片振动分选机对打叶后的片烟进行筛分，得到不同片型的烟片样品，再分别测定其特征面积和挥发性致香成分，并对测定出的主要挥发性致香成分按官能团进行分类计算其总量。最后对烟片特征面积与其各类致香成分的总量进行回归分析，旨在建立烟片特征面积与其关键致香成分含量之间的函数关系，同时为打叶后不同片型烟片的差异化复烤加工和调配利用提供参考。

1  材料与方法

1.1  材料、主要试剂和仪器

2018年云南昆明石林红花大金元（以下简称“红大”）C3F打叶后烟片（上等烟），2018年云南文山砚山K326 B3F打叶后烟片（中等烟），上述两种烟叶原料由红云红河烟草（集团）有限责任公司昆明卷烟厂打叶复烤厂提供。

二氯甲烷（分析纯，西陇化工股份有限公司）;无水硫酸钠（分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司）;无水乙醇（色谱纯，迪马科技有限公司）;乙酸苯甲酯（色谱纯，百灵威科技有限公司）。

叶片振动分选机（筛网孔径依次为25.4、12.7、6.35和2.36 mm，意大利GODOILI公司）;CA813型片烟大小及分布测定系统（昆明船舶设备集团有限公司、中国烟草总公司郑州烟草研究院）;FED 可编程热风循环烘箱（德国Binder 公司）;CT 410旋风磨（丹麦FOSS 公司）;KBF 540 恒温恒湿箱（德国Binder公司）;AB204-S 型电子天平（感量0.0001 g，瑞士Mettler Toledo公司）;同时蒸馏萃取装置（自制）;R114旋转蒸发仪（瑞士Büchi公司）;6890N/5975N 气相色谱/质谱联用仪，配HP-5MS毛细管色谱柱（美国Agilent公司）。

1.2  方法

1.2.1  打叶后烟片取样及筛分  待打叶工序进入稳定生产后，在各级打叶单元的烟片汇总处进行截面取样，每次取样约3 kg，然后按照GB/T 21137—2007^[11]规定的方法利用叶片振动分选机实现不同片型烟片的完全分离，并将分离后的不同片型烟片样品进行分类存放，直到筛分量满足后序烟片特征面积及化学成分测定的要求。

1.2.2  不同片型烟片特征面积的测定  从筛分后的不同片型烟片样品中各取样约1 kg，按照YC/T 449—2012^[12]规定的方法利用CA813 型片烟大小及分布测定系统进行特征面积的测定，测定后的烟片样品分类密封保存待检。

1.2.3  不同片型烟片致香成分的测定  将完成特征面积测定的不同片型煙片样品，按照文献[13-14]中的方法利用气相色谱/质谱联用仪分别进行挥发性致香成分和挥发性有机酸的测定。为确保检测数据的代表性，每种片型的烟片样品取样5次进行测定。

1.2.4  数据分析  利用Microsoft Excel 2010对不同特征面积烟片致香成分含量的变化趋势进行作图和回归分析。利用R语言统计软件（Ri386 3.6.0）的TukeyHSD函数进行单因素方差分析和多重比较。

2  结  果

2.1  红大C3F不同片型烟片致香成分含量与其特征面积的函数关系

利用气相色谱/质谱联用仪从红大C3F不同片型烟片烟末的萃取浓缩液中测定出67种含量相对较高的挥发性致香成分。其中，醇类物质9种，醛类物质16种，酸类物质11种，酮类物质23种，烯类物质1种，酯类物质7种。

红大C3F初烤烟叶打叶后不同片型烟片的特征面积、各类致香成分总量及其单因素方差分析见表1。由表1可见，不同片型烟片的6类致香成分含量总体均存在显著性差异，随着片型的增大，醇类、醛类、酸类、酮类及酯类致香成分总量呈逐渐降低的变化趋势，烯类致香成分含量呈逐渐升高的变化趋势。

为明确打叶后不同片型烟片各类致香成分含

量与其特征面积之间的函数关系，以不同片型烟片的特征面积为自变量，以对应的各类致香成分的总量为因变量进行作图和回归分析（图1）。由图1可见，不同片型烟片的6类致香成分含量与其特征面积之间均存在对数型函数关系;随着烟片特征面积的增大，醇类、醛类、酸类、酮类及酯类致香成分总量呈对数型降低趋势，烯类致香成分含量呈对数型升高趋势，且回归方程的拟合度均较高（R²≥0.9424）。

2.2  K326 B3F不同片型烟片致香成分含量与其特征面积的函数关系

试验测定出K326 B3F打叶后不同片型烟片的致香成分65种（表2），其中，醇类物质9种，醛类物质15种，酸类物质11种，酮类物质22种，烯类物质1种，酯类物质7种。由表2可见，与红大C3F不同片型烟片的变化趋势一致，随着片型的增大，醇类、醛类、酸类、酮类及酯类致香成分总量呈逐渐降低的变化趋势，烯类致香成分含量呈逐渐升高的变化趋势，且不同片型烟片的6类致香成分含量总体均存在显著性差异。

由图2可以看出，不同片型烟片的6类致香成分含量与其特征面积之间均存在对数型函数关系;随着特征面积的增大，醇类、醛类、酸类、酮类及酯类致香成分总量呈对数型降低趋势，烯类致香成分含量呈对数型升高趋势，与红大C3F烟叶的规律性一致，且回归方程的拟合度均较高（R²≥0.9606）。

3  讨  论

综合已有的相关研究报道^{[1-4，15-16]}可知，打叶后形成不同片型烟片的主要原因是烟叶不同区位的化学成分含量和物理耐加工性不同。叶基部分较薄，纤维素含量较高，组织结构较疏松、粗糙，物理耐加工性较差，在打叶过程中容易造碎，主要形成小片、碎片或碎末;叶尖和叶中部分较厚，纤维素含量相对较低，组织结构较紧密，物理耐加工性较好，打叶过程中主要形成大、中片。而烟片尺寸的差异反映了其化学成分含量的差异，且本试验和前人的研究发现不同片型烟片化学成分的变化有一定规律可循^[5-6]。

由于碎片、碎末中的香味成分含量较高，因此在工业生产中应重视碎末、碎片在卷烟配方原料中的使用价值，同时为降低烟叶原料的消耗，节约原料成本，也可以将这部分尺寸较小的烟片及碎末单独筛分出来作为再造烟叶加工的主要原料，或从中提取天然烟用香料物质，作为烟用料液或香精香料的配方成分，再通过加料或加香的方式施加到片烟或烟丝中，以此提升其使用价值。此外，由于打叶后不同片型烟片的化学特性存在较大差异，通过对打叶后的不同片型烟片在线筛分后进行差异化复烤加工和调配利用，对调控烟叶品质，稳定最终产品质量具有重要意义，这也是行业目前在打叶复烤技术升级方面研究的重点方向。

4  结  论

研究发现，云南昆明红大C3F和云南文山K326 B3F两个不同品种、地区、部位和等级的初烤烟叶，打叶后不同片型烟片的6类致香成分含量与其特征面积的关系具有相同的变化规律：随着烟片特征面积的增大，醇类、醛类、酸类、酮类及酯类致香成分总量呈对数型降低趋势，烯类致香成分含量呈对数型升高趋势。打叶后不同片型烟片的化学特性存在较大差异，通过不同片型烟片进行差异化复烤和调配利用对调控烟叶品质、控制卷烟质量具有重要意义。

参考文献

[1] 徐安传，胡巍耀. 烟叶不同区位叶黄素和β-胡萝卜素分布特征的研究[J]. 中国烟草科学，2013，34（2）：59-63.

XU A C， HU W Y. Distribution characteristics of lutein and β-carotene in different leaf positions of flue-cured tobacco[J]. Chinese Tobacco Science， 2013， 34（2）： 59-63.

[2] 贺帆，王涛，孙建锋，等. 烟叶不同区位主要化学成分差异分析[J]. 江西农业学报，2013，25（12）：49-52.

HE F， WANG T， SUN J F， et al. Analysis of differences in main chemical compositions of tobacco leaves among different positions[J]. Acta Agricultural Jiangxi， 2013， 25（12）： 49-52.

[3] 祁林，陳伟，王政，等. 浓香型烟叶不同分切区位石油醚提取物的含量[J]. 烟草科技，2014，47（1）：53-55.

QI L， CHEN W， WANG Z， et al. Contents of petroleum ether extracts in different portions of robust flavor style flue-cured tobacco leaf[J]. Tobacco Science & Technology， 2014， 47（1）： 53-55.

[4] 毛志伟，李忠寿，武凯. 初烤烟叶不同区位的物理耐加工性对比研究[J]. 当代化工研究，2017（5）：161-163.

MAO Z W， LI Z S， WU K. Comparative study of the physical machinability resistance of originally-baked tobacco in different location[J]. Modern Chemical Research， 2017（5）： 161-163.

[5] 唐军，邱昌桂，周冰，等. 不同尺寸片烟及不同长度成品烟丝化学成分的变化[J]. 烟草科技，2016，49（11）：42-55.

TANG J， QIU C G， ZHOU B， et al. Variations of chemical components in different strip sizes and cut filler lengths of tobacco[J]. Tobacco Science & Technology， 2016， 49（11）： 42-55.

[6] 刘继辉，王玉真，李思源，等. 打叶后不同尺寸片烟挥发性化学物质的差异性分析[J]. 中国烟草科学，2018，39（5）：99-103.

LIU J H， WANG Y Z， LI S Y， et al. Difference analysis of volatile chemical compound contents in tobacco strips of different size after threshing[J]. Chinese Tobacco Science， 2018， 39（5）： 99-103.

[7] 王瑞新. 烟草化学[M]. 北京：中国农业出版社，2003.

WANG R X. Tobacco chemistry[M]. Beijing： China Agriculture Press， 2003.

[8] 胡建军，周冀衡，李文伟，等. 烤烟香味成分与其感官质量的典型相关分析[J]. 烟草科技，2007，40（3）：9-15.

HU J J， ZHOU J H， LI W W， et al. Canonical correlation between flavor components and smoking quality of flue-cured tobacco[J]. Tobacco Science & Technology， 2007， 40（3）： 9-15.

[9] 景延秋，宫长荣，张月华，等. 烟草香味物质分析研究进展[J]. 中国烟草科学，2005，26（2）：44-48.

JING Y Q， GONG C R， ZHANG Y H， et al. Research progress of aroma compositions of tobacco[J]. Chinese Tobacco Science， 2005， 26（2）： 44-48.

[10] 李恒，罗华元，王玉，等. 烤烟致香成分与评吸质量的相关性分析[J]. 昆明学院学报，2008，30（4）：37-40.

LI H， LUO H Y， WANG Y， et al. Correlativity analysis on the aroma compositions and smoking quality of flue-cured tobacco leaves[J]. Journal of Kunming University， 2008， 30（4）： 37-40.

[11] 國家烟草专卖局. GB/T 21137—2007 烟叶 片烟大小的测定[S]. 北京：中国标准出版社，2007.

State Tobacco Monopoly Administration. GB/T 21137—2007 Leaf tobacco―Determination of strip particle size[S]. Beijing： China Standards Press， 2007.

[12] 国家烟草专卖局. YC/T 449—2012 烟叶 片烟大小及其分布的测定 叶面积法[S]. 北京：中国标准出版社，2012.

State Tobacco Monopoly Administration. YC/T 449—2012 Leaf tobacco—Determination of strip particle size and distribution—Area method[S]. Beijing： China Standards Press， 2012.

[13] 王玉，王保兴，武怡，等. 卷烟挥发性成分的聚类分析[J]. 烟草科技，2007，40（2）：48-52.

WANG Y， WANG B X， WU Y， et al. Cluster analysis of volatile components in cigarette[J]. Tobacco Science & Technology， 2007， 40（2）： 48-52.

[14] 杨式华，王保兴，许国旺，等. 烟草中挥发性和非挥发性有机酸的快速测定[J]. 分析科学学报，2008，24（2）：167-172.

YANG S H， WANG B X， XU G W， et al. Rapid determination of volatile and nonvolatile organic acids in tobacco by GC/MS [J]. Journal of Analytical Science， 2008， 24（2）： 167-172.

[15] 孙建锋. 烤烟叶片不同区位生理特性及理化指标的比较研究[D]. 郑州：河南农业大学，2006.

SUN J F. Studies on physiological characteristics and physical-chemical items of different leaf positions in flue-cured tobacco[D]. Zhengzhou： Henan Agricultural University， 2006.

[16] 颜克亮，武怡，曾晓鹰，等. “三段式”分切烟叶醇化品质差异性比较与分析[J]. 中国烟草科学，2011，32（4）：23-27.

YAN K L， WU Y， ZENG X Y， et al. Quality difference of aging tobacco leaf by three section cutting[J]. Chinese Tobacco Science， 2011， 32（4）： 23-27.