饼肥对白肋烟中性香味物质的影响

饼肥对白肋烟中性香味物质的影响
景延秋;刘晓迪;薛立新;金磊
【摘要】In order to explore effects of cake fertilizer on the neutral aroma component of burley tobacco,five different proportions of cake fertilizer and inorganic fertilizer (100％ inorganic fertilizer,15 ％ cake fertilizer+ 85 ％inorganic fertilizer,30 ％ cake fertilizer+70 ％ inorganic fertilizer,45 ％ cake fertilizer+55 ％ inorganic fertilizer,100％ cake fertilizer) were set.The results showed that using 30 ％ cake fertilizer and 70 ％ inorganic fertilizer,the neutral aroma component of burley tobacco was 670.89 μg/g.And the content of aroma component except neophytadiene was the highest (425.59 μg/g),while the neophytadiene was least (245.30 μg/g).Through
the aroma component detection,the paper also found that there was a raise of ma illard reaction products (2.41 μg/g),aromatic amino acids (29.30 μg/g) and cembrane aroma components (288.19 μg/g).Using cake fertilizer,therefore,could increase the component of maillard reaction products,aromatic amino acids and cembrane aromas as well as decrease the content of carotenoid degradation products and neophytadiene.%为探索饼肥对白肋烟中性香味物质的影响,研究了饼肥与无机肥5种配比(l00％无机肥、15％饼肥+85％无机肥、30％饼肥+70％无机肥、45％饼肥+55％无机肥、100％饼肥)下白肋烟中性香味物质含量的变化.结果显示:施用30％饼肥+70％无机肥,白
肋烟中性香气物质总量为670.89 μg/g,除新植二烯外香气物质总量最高(425.59
μg/g),新植二烯含量最低(245.30μg/g),美拉德反应产物(2.41μg/g)、芳香族氨基
酸类(29.30μg/g)和类西柏烷类(288.19μg/g)香气物质含量均最高.可见,施用一定
量的饼肥能够增加白肋烟中美拉德反应类、芳香族氨基酸类和类西柏烷类香气物质含量,但降低了类胡萝卜素类香气物质和新植二烯含量.
【期刊名称】《河南农业科学》
【年(卷),期】2013(042)008
【总页数】5页(P28-32)
【关键词】饼肥;白肋烟;中性香味物质
【作者】景延秋;刘晓迪;薛立新;金磊
【作者单位】河南农业大学烟草学院,河南郑州450002;河南农业大学烟草学院,河南郑州450002;河南省烟草公司济源市分公司,河南济源454650;河南省烟草公司济源市分公司,河南济源454650
【正文语种】中文
【中图分类】S572
白肋烟是混合型卷烟的重要原料，其品质优劣直接影响卷烟质量。

目前，我国的白肋烟存在香气特征不够明显、香气量不足等问题，与国外优质白肋烟还有一定差距［1－2］。

烟叶中性香味物质种类较多，虽然含量低，但对卷烟的香气、吃味有重要影响，是影响烟叶品质的一个重要因素。

其中，苯乙醛、苯乙酮、芳樟醇、β－大马酮、二氢猕猴桃内酯、茄酮等15种物质是烟叶中重要的香味成分，能明显提高香气量，改善香气质，具有致香作用［3］。

饼肥中含有常规肥料所不具备的磷脂类物质，能够改善烟株根际土壤的特性，促进烟株的生长发育，为烟株生长提供多种养分，对于烟叶香气物质的合成具有重要作用［4－5］，同时还能够提高
烟叶产量及上等烟比例。

饼肥与无机肥配合施用，可以保证烟株生长前期不暴长，同时满足后期生长所需的养分，协调烟株养分平衡［6］。

目前，有关烟叶中性香味物质的研究，主要集中于农艺措施［7－11］或生态因素［12－15］等对其影
响方面。

关于饼肥的研究应用也多集中在烤烟栽培上。

王林等［16］研究认为，
饼肥与沼渣氮含量1∶1施用能改善烤烟感官评吸的香气质，提高香气量。

张延军等［17］研究表明，施用芝麻饼肥能够增加烤烟类胡萝卜素降解产物、美拉德反
应产物、新植二烯、西柏烷类降解产物和苯丙氨酸类代谢产物在烟叶各部位间的平均含量。

黎娟等［18］研究认为，施菜籽饼肥滤渣能够增加烤烟主要挥发性香气
物质含量。

迄今为止，关于饼肥对白肋烟中性香味物质的影响研究尚未见深入报道。

鉴于此，以不同配比的饼肥和无机肥混合施用，采用二氯甲烷同时蒸馏萃取并结合毛细管GC及GC-MS技术，分离和鉴定白肋烟的中性香味物质组分，研究饼肥与无机肥配比对白肋烟烟叶中性香味成分的影响，旨在为优质白肋烟生产和中式混合型卷烟生产提供依据。

1 材料和方法
1.1 试验地概况及供试材料
试验分别于2008年和2009年在湖北恩施崔坝烟草基地进行。

试验地海拔900m，土壤肥力中等，排灌方便，地势平坦，前茬作物为小麦。

土壤有机质30.10g／kg，碱解氮246.35 mg／kg，速效磷45.32 mg／kg，速效钾370.48mg／kg，pH
值为6.89。

供试白肋烟品种为鄂烟1 号。

供试肥料A为饼肥（菜籽饼，N 6.07%；
P2O50.99%；K2O 1.42%）；B为无机肥（硝酸铵）。

1.2 试验设计
试验设置5个处理，即T1：100%B；T2：15%A＋85%B；T3：30%A＋70%B；T4：45%A＋55%B；T5：100%A。

施肥水平为N∶P2O5∶K2O ＝1∶1∶2，其
中氮肥用量为15kg／hm2。

行距1.2m，株距0.45m。

选取晾晒结束后的中部橘黄二级（C2F）烟叶，去梗之后放于烘箱内，在40℃以下干燥。

用粉碎机粉碎成
烟末，过孔径0.425mm 筛后，放置于封闭容器内待测。

1.3 中性香味成分的测定
1.3.1 中性香味成分的前处理准确称取烟样25.00g置于1 000 mL 平底烧瓶中，
加入350 mL蒸馏水和90g氯化钠，将烧瓶放置在同时蒸馏萃取仪的左侧，在
250mL 平底烧瓶中加入45mL 二氯甲烷，置于同时蒸馏萃取仪的右侧，待同时蒸馏萃取仪中出现分层开始计时，萃取2.5h，结束后向试验所得的二氯甲烷萃取相
中加入10g无水硫酸钠，并干燥过夜。

将干燥后的萃取液转移至浓缩瓶中浓缩至
1mL，再加入10μL内标苯乙酸乙酯，即GC／MS分析液。

1.3.2 中性香味成分的定性、定量及气相色谱条件
经过前处理得到的中性样品分析液用毛细管气相色谱法进行分析。

采用
HP5890GC／HP5972MS鉴定结果和NIST 库检索。

定量分析假定相对校正因子
为1，采用硝基苯作内标进行定量。

GC条件：色谱柱HP-5MS（60m×0.25mm×0.25μm），载气He，流速0.8 mL ／min，进样口温度250℃；初始温度50℃，保持2min，以2℃／min的速率升至120℃，保持5min，然后再以2℃／min的速率升至240℃，保持30min；分流比为l∶15，进样量为2μL，质谱检测。

GC-MS 条件：GC 条件同上；传输线温度280℃，离子源温度177℃，电离能
70eV，载气为高纯He，流速为0.8 mL／min，质量数范围35～500 amu，MS
谱库为NIST0.5aL。

2 结果与分析
对5种饼肥与无机肥配比下生产的白肋烟，按照1.3方法测定烟叶的中性香味成分，结果见表1。

烟草香气物质成分较多，但大多数含量较低，有些含量极微。

通常根
据化学官能团以及香气前体物的不同对香气成分进行分类［19－21］，为方便分析，本研究结合主要香气物质特点，按照香气前体物的不同分为六大类：类胡萝卜素降解产物、美拉德反应降解产物、芳香族氨基酸降解产物、类西柏烷类降解产物、叶绿素降解产物和其他香气物质。

2.1 饼肥与无机肥配比对中性香气成分总量的影响
由表1可知，采用GC-MS联用仪对白肋烟进行定性定量分析，分离测定出主要致香物质共30种。

其中，类胡萝卜素类降解产物13 种，美拉德反应产物4种，芳
香族氨基酸降解产物4种，类西柏烷类降解产物3种。

同一处理所测得的30种香味物质含量差别较大，新植二烯含量在各处理中均为最大，茄酮、4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇、4，8，13-西柏三烯-1-醇、六氢法尼基丙酮、金合欢基丙酮、
巨豆三烯酮Ⅱ、苯乙醇等次之，戊醛、己醛和糠醛等含量较少。

表1 饼肥与无机肥不同配比处理下白肋烟烟叶的中性香味成分
随着饼肥施用比例的增加，烟叶中性香味物质总量呈下降趋势，以T1 处理最高（696.56μg／g），T5 处理最低（560.60μg／g），前者较后者高24.25%；除新植二烯外的中性香味物质总量呈先增加后下降的趋势，以T3处理（即30%饼肥用量）含量最高，达425.59μg／g，各处理间的变异系数达15.34%，与香气
物质总量相比，处理间的变异程度大。

2.2 饼肥与无机肥配比对不同种类香气物质含量的影响
2.2.1 新植二烯新植二烯是叶绿素的主要降解产物，与烟气的品质密切相关，在烟叶中性挥发物中含量最高，通过调制和陈化过程降解形成香气物质，能够减轻烟气的刺激性，使烟气更加柔和。

随着饼肥施用比例的增加，新植二烯含量呈现下降趋势，以T1处理最高（316.12μg／g），T3 处理最低（245.30μg／g），前者较
后者高28.87%。

2.2.2 类西柏烷类化合物类西柏烷类化合物主要存在于青叶的角质层中，是烟草中
一类重要的萜烯类化合物，通过调制和陈化过程，西柏烷类大量降解，产生多种重要的香气成分［21］。

研究证实，在调制之前，西柏烷类化合物的主要组分是α-4，8，13-西柏三烯二醇和β-4，8，13-西柏三烯二醇，调制之后大部分降解，其主要成分是茄酮及其衍生物［21］。

随着饼肥施用比例的增加，类西柏烷类化合
物含量先缓慢增加后迅速减少，其中，T3处理含量最高（288.19μg／g），比T1处理高21.62%，T5 处理中含量最低（180.64μg／g），该类香气物质总量在6
类香气物质中变异程度最高。

茄酮和4，8，13-西柏三烯-1-醇含量与类西柏烷类
香气总量的变化趋势相同，均随饼肥用量的增加呈先增加后降低的动态变化，且以T3 处理含量最高，T5 处理最低。

4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇含量随饼肥用量增加整体呈下降趋势，但变化规律不明显。

2.2.3 类胡萝卜素类香气物质类胡萝卜素在高等植物的绿色组织中起到光保护功能，抑制并阻断各种活性氧的形成，在烟叶中则作为许多重要香气成分的前体物。

由表1可见，施用饼肥各处理类胡萝卜素类降解产物总量均低于不施饼肥的处理，在施用饼肥的处理中，类胡萝卜素类降解产物含量随着饼肥用量的增加整体呈下降趋势，以T1 处理中含量最高（108.66μg／g），T4 处理最低（81.97μg／g）。

β-大马酮含量以T3处理最高（7.86μg／g），较T1 处理高32.10%，以 T4 处理中最低（4.23μg／g）；二氢猕猴桃内酯、六氢法尼基丙酮、3-甲基-2-丁烯醛和6-甲基-5-庚烯-2-酮含量均随着饼肥用量的增加呈先增加后降低的趋势，且均以T3处理最高；随着饼肥用量增加，3-羟基-β-二氢大马酮和3-氧化-α-紫罗兰醇的含量与
类胡萝卜素类香气成分总量的变化规律相同，以T1 处理最高，T4处理中最低；
巨豆三烯酮Ⅱ和巨豆三烯酮Ⅳ含量随饼肥用量增加而降低；巨豆三烯酮Ⅰ、巨豆三烯酮Ⅲ、金合欢基丙酮和香叶基丙酮含量随着饼肥用量的增加呈先减少后增加趋势。

类胡萝卜素类香气物质中的3-羟基-β-二氢大马酮含量在不同处理间的变异程度最高（38.21%），其次是巨豆三烯酮Ⅲ（38.04%），金合欢基丙酮含量在处理间差
异最小，仅为3.52%。

2.2.4 芳香族氨基酸类随着饼肥施用比例的增加，芳香族氨基酸类香气物质含量先增加后降低，以T3 处理含量最高（29.30μg／g），比T1 处理高12.39%，以
T5处理中含量最低（22.37μg／g）。

随饼肥用量增加，苯甲醇、苯乙醇和苯甲醛含量没有明显变化规律。

苯乙醛含量随饼肥用量增加呈先增加后降低的趋势，以
T3处理最高（5.24μg／g），T5处理最低（1.37μg／g）。

不同处理间苯甲醛变异系数达46.10%，在所有香气物质中相对变异程度最大。

2.2.5 美拉德反应产物美拉德反应对烟叶的影响分为两方面，一方面该反应产生的类黑素影响烟叶的外观质量，另一方面该反应产生较多的香气物质，是白肋烟中性香气物质的重要来源。

在多类香气物质中，美拉德反应产物含量最低。

由表1可见，美拉德反应产物的含量随着饼肥用量的增加呈先增加后降低趋势，以T3处理中含量最高（2.41μg／g），T1处理最低（1.85μg／g），前者比后者高30.27%，6类香气物质中，该类香气成分在处理间的相对变异程度最小（9.45%）。

芳樟醇、戊醛和糠醛含量均随饼肥用量增加呈现先增加后减少的趋势，并以T3 处理最高。

2.2.6 其他香气物质其他香气物质总量较低，随着饼肥用量的增加没有明显的变化规律，以T1处理最高，T5 处理最低，前者是后者的39.60%。

苯乙酮和2-己烯
醛含量随饼肥用量增加呈先增加后降低的趋势，以T3处理最高。

3，5，5-三甲基-2-环己烯-1-酮、2，6，6-三甲基-2-环己烯1，4-二酮和3，7-二甲基-2，6-辛
二烯醇含量在不同处理间无明显的变化规律。

3 结论与讨论
目前，关于饼肥用量对烤烟质量的影响研究较多，谭本奎等［6］研究认为，采用25%饼肥＋75%无机肥能促进烤烟生长发育，降低花叶病发病率，进而提高烟叶
的产量和质量。

肖丽娜等［22］研究认为，施用饼肥能够提高烟叶质量，增加烟
叶中上等烟比例，施用饼肥120kg／hm2 时，烟叶外观质量较好，烟叶中总糖和
还原糖含量降低，内在化学成分更加协调，评吸结果较好，证明施用饼肥对改善烟叶内在质量有明显效果。

本试验结果表明，随着饼肥施用比例的增加，白肋烟烟叶的中性香味物质总量下降。

施用30%饼肥和70%无机肥处理的香气物质总量（670.89μg／g）较不施饼肥处理（696.56μg／g）有所减少，类胡萝卜素类降
解产物含量也有所降低；除新植二烯外中性香味物质含量最高（425.59μg／g），较不施饼肥（380.44μg／g）增加11.87%；新植二烯含量最低（245.30μg／g），比不施饼肥处理减少22.40%；美拉德反应产物（2.41μg／g）、芳香族氨基酸类（29.30μg／g）和类西柏烷类（288.19μg／g）香气物质含量最高。

可见，一定量的饼肥与无机肥配比，能够促进白肋烟中氮代谢过程，增加美拉德反应产物含量及芳香族氨基酸类香气前体物含量，对西柏烷类香气物质的合成具有积极作用，但不利于叶绿素和类胡萝卜素类降解形成香气物质。

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