第十四章 烟草香气成分的香气和吸味特征
第十四章 烟草香气成分的香气和吸味特征
第十四章烟草香气成分的香气和吸味特征烟草成分(Composition of Tobacco)烟草的可用性定义Akehurst的说法：有人买就是可用性，再具体些，包括低成本、低焦油、好吸味、新技术（消费者喜新厌旧心理）。
左天觉先生：对烤烟而言，可用性由下列因素决定：（1）看得见摸得着的：大小、均匀性、完整性、异物、伤残、颜色、组织、厚薄、密度、成熟度、香气、香味。
（2）物理的：填充性、抗碎性、水分、含片率、燃烧性、部位。
（3）化学的：烟碱、糖、石油醚提取物、矿物元素、水溶性灰份的碱度、总氮、蛋白质氮、 -氨基氮、淀粉、非挥发酸、总挥发碱。
我们的理解：目前，烟草的可用性包括（1）抽吸质量：适宜的香吸味，满足配方要求。
（2）加工性能：适宜的填充性、抗碎性等，满足加工需要，用最少的烟叶卷制出最多的产品。
（3）安全性：低农药残留、重金属、TSNA，无公害绿色产品是未来的方向。
卷烟的香吸味机理与来源烟气成分溶解于唾液并进入鼻腔，与嗅觉感受器发生作用、与味蕾发生接触，刺激神经兴奋，向大脑传递信号，唤起大脑对各种香气和味道的印象。
来源包括：（1）烟草生物碱类，蛋白质、氨基酸等含氮化合物。
（2）碳水化合物、有机酸等含氧化合物。
（3）萜烯类芳香化合物。
最终品质取决于上述三角源的平衡。
烟草中的碳水化合物碳水化合物：含量最大的一类物质，占烟叶重量的40%。
结构性碳水化合物：纤维素、半纤维素、果胶。
非结构性碳水化合物：单糖、双糖、多糖。
结构性碳水化合物结构性碳水化合物：构成细胞壁的组分。
（1）纤维素：含量：梗（12-15%）>叶（5-6%）；下部>上部；聚合度：梗（1600-1800）>叶（110-1650），上部>下部，木材3000。
（2）半纤维素：3-5% 。
（3）果胶：水解主要生成半乳糖醛酸，叶6-12%，梗12-15% 。
（4）木质素：含100个以上芳香环结构单元的（多数带甲氧基）的高分子化合物，是酚类、苯甲醇、苯乙醇及其它许多芳香化合物的来源，其实并不是碳水化合物。
有关烟草中香气成分分析的研究
有关烟草中香气成分分析的研究摘要：烟草的香味成分是卷烟制品香味的重要组成部分,同时也是评价卷烟质量的重要因素。
烟草芳香成分较多，成分也比较复杂，烟草中挥发性和半挥发性风味成分的获得通常采用溶剂萃取、水蒸气蒸馏等多种方法。
在此基础上，本文首先对烟草中香气成分进行详细的分析，接着系统阐述了香气成分的提取方法，希望可以为我国烟草企业的长久发展提供参考。
关键词：烟草企业；香气成分；具体分析引言：烟叶是卷烟行业的支柱，烟草的优劣，直接决定着卷烟的品质。
而卷烟的品质，不但取决于尼古丁、糖分和钾等常见成分，更关键的是决定卷烟的芳香成分。
卷烟香味是烟草的主要特性指标，是判断卷烟品质与适宜性的主要因素，也是评判烟叶与卷烟品质的主要指标。
深入研究卷烟香味的化学成分对于改善卷烟品质与卷烟质量管理有着重要意义。
1.烟草中香气成分分析香烟中的芳香物质，通常并非指碳、氮等烟草类化学物质在新陈代谢过程中产生的直接代谢产物，它先代表了酯型、萜类等非挥发性高分子物质的化学组成，而后才进一步完成了酶促或非酶促的过程。
在实际应用中，分解过程中所形成的挥发性与半挥发性有机物质，按照香味和芳香与前体的关系可分成如下两种:（一）异戊二烯和降戊二烯类这类主要含有类胡萝卜素、无环异戊二烯、环类胡萝卜素降解化合物、无环类胡萝卜素降解化合物、二萜类、氯硫卓类、碳环倍烯类和单萜类。
在烟草的成长和生产过程中，类胡萝卜素(重要产品有异佛尔酮、二氢内酯、紫罗兰酮、紫罗兰醇和白兰地等高分子化合物的碳链)是经过氧化和降解，并直接或进一步地转变为醛、酮和挥发性酸成分，如茄酮、大花豆酮、香叶酮和去甲胨二酮。
醛和酮对香气有双重影响：烟叶的香气随着羰基化合物含量的增加而增加。
1.类脂的代谢产物这类主要包括酯类衍生物等低分子化合物代谢产生的芳香族化合物，蔗糖酯是东方烟草和部分雪茄特有的酯类化合物。
如异戊酸、3-甲基戊酸等脂肪酸类物质。
1.苯丙氨酸和木质代谢产物主要有苯甲醛、苯乙醇、苯乙醇等物质。
烟草香味学
烟草香味学烟草可以说是一种最古老的植物制品之一，其口感和香味使其成为一种受世界各地人们喜爱、品尝和欣赏的烟草产品。
烟草香味学，也称“香味分析”或“嗅觉科学”，它是研究香味及其特征的科学。
烟草香味学研究烟草中各种成分分子结构以及它们发生反应形成不同香味的化学过程。
本篇文章将介绍烟草香味学的基础知识和应用，以及烟草香味的检测和分析技术。
一、烟草香味学的基础知识烟草香味学的研究对象是烟草中的有机化合物，这些有机化合物在烟草中发生反应而形成构成烟草香味的化合物。
烟草中的有机化合物主要有芳香烃（如脂类，香豆素和卤代物）、芳醇（如乙醇和乙醚）、酸性物质（如乙酸、环己烷和环丙烯酸）和烟碱（如尼古丁、碳氢化合物、氨基酸和酚）。
烟油类物质是从烟草中提取的烟油中的混合物，而烟草的水分和油分也是烟草香味的重要成分。
二、烟草香味学的应用烟草香味学的应用目前主要在烟草工业中，有利于提高烟草产品的口感和香味，并为企业建立质量控制体系提供依据。
目前，主要应用烟草香味学的烟草工业主要有湿烟、方烟、雪茄烟等。
湿烟工业：湿烟工业主要应用烟草香味学来研究湿烟香味，为烟草厂提供分析技术，检验烟草中的化学成分，以及检测湿烟中添加的香精的种类及含量。
此外，还会根据香味化学的理论来针对性地优化湿烟配方，改善湿烟的口味和香气。
方烟工业：方烟工业则主要使用烟草香味学研究方烟的口感和香味，调整方烟的口感和香味，增强方烟的市场竞争力。
同时，也会针对性地优化方烟配方，改善方烟的嗅觉特征。
三、烟草香味的检测和分析技术烟草香味的检测和分析技术主要包括气相色谱、气相质谱、气液质谱、烟油色谱分析、烟油样品特性分析等方法。
以上这些技术可以从烟草样品中提取烟油、芳烃和化学成分，进而对烟草口味和香气进行分析，以及检测添加物的种类及含量。
四、结论烟草香味学是研究烟草中各种有机成分结构及其反应形成不同香味的化学过程的科学。
烟草香味学的应用主要在烟草工业中，它有助于改善烟草产品的口感和香味，为企业建立质量控制体系提供依据。
烟草化学成分分析讲义
烟草化学成分分析讲义任课教师：保志娟第一章：绪论第一节烟草质量与烟草化学成分1、烟草质量（综合概念）烟草质量是一个综合概念，主要包括：外观质量、内在质量、物理特性、化学成分、安全性。
1、外观质量是指人体感官直接感触和识别的烟叶外观特性，即人体感官可以作出判定的烟叶外观质量因素，是以眼观、手摸、鼻闻等经验性感觉判定，是烟叶分级的主要依据。
2、内在质量是指烟叶燃烧时，吸烟者对香气、吃味的综合感受，包括香气、吃味、劲头、杂气、刺激性、余味等。
评吸是鉴定内在质量的重要手段。
3、物理特性是指烟叶的外部形态和物理性能，包括烟叶的填充性、抗碎性、吸湿性、燃烧性、弹性等。
4、化学成分包括烟叶化学成分和烟气化学成分。
烟草品种特征由烟草的化学成分决定，任何影响烟草化学成分的因素（包括烟草品种、种植、加工等）都会改变烟草的品种特征。
因此对烟草化学成分的研究对于指导烟草的工农业生产具有重要意义。
5、安全性是指化学农药残毒和卷烟烟气中的有害物质状况等。
（焦油、烟碱、亚硝酸盐、亚硝胺、CO、NO、NH2、HCN等）小结：优质烟叶和烟制品：具有完美的外观特征、优良的内在品质（即香气和吃味）、完善的物理特性、协调的化学成分、无毒无害相对安全。
烟叶和烟制品的质量概念具有地域性、时间性和适应性。
二、烟叶化学成分与烟草质量的关系烟草化学成分的结构、性质和含量，是烟草化学研究的基础。
烟草内在化学成分是烟叶品质的“内在”标准，烟叶外观特征是内在化学成分的具体体现。
（一）烟叶化学成分与外观质量的关系1. 颜色与光泽烟叶的颜色是鉴别烟叶外观品质的重要因素之一。
一般情况下，烟叶中总氮量、烟碱含量和石油醚提取物含量较高时，烟叶的颜色较深。
同时，一些化学成分的变化也直接影响烟叶颜色与光泽。
（1）烟叶生长过程产生的色素。
如质体色素中的叶绿素、胡萝卜素和叶黄素，这些色素在烟叶调制过程中绝大部分被分解。
新鲜烟叶中色素的组成及总量随着烟草的品种类型和生长阶段的不同而变化。
1.烟草香味前体物质和香气物质
b CH O O O
c CH O
H C18
H C 16
H C 15
图10 泪柏醇的降解 （Demole.E.，Dietrich.P.，1977）
硬尾醇的降解情况与泪柏醇类似， 得到降龙诞香醚。
在b位断裂得到硬尾内脂，硬尾内脂还原就 在c位断裂得到C15的1，2，5，9-四甲基-2羟基-十氢萘。
O
H3O O OH O
1.O2 2.重排
O
茄尼呋喃 O O O OH H o
OH
图2 茄酮的转化 （Demole.E.，Dietrich.P.，1977）
茄酮的反应不仅可发生在两个烯键上， 其左端的羰基亦较活泼（见图3）。茄酮与 过氧酸作用，再经碱性还原就得到较茄酮少 两个碳原子的醇，此醇氧化后变成C10的含
一、 类西柏烷类（cembranoids)
Roberts等（1962年）首先从调制后的白肋烟 烟叶中分离定性了烟叶中主要的萜醇类物质：α-和β4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇。 Chang等（1976年）证明鲜烟叶中有相对含量 较高的西柏三烯二醇，占烟叶鲜重的0.7%，占叶面 总脂类物质的50%。 红花烟草所有类型都含有西柏烷类萜醇。除上 述两种外，还有α和β-4，8，13-西柏三烯-1-醇。以 α-西柏三烯-1，3-二醇含量最高，其与β-西柏三烯-1， 3-二醇的比例接近3：1。
色素类物质氧化降解是因双键断裂的部位不 同，可产生不同碳原子数的化合物，进一步形成 许多重要的香气物质。 据报道，至今已有80多种C7～C13的挥发性成 分作为类胡萝卜素的降解产物被鉴定出来，再经 连续的氧化、重排，还原生成其他多种酮类成分。 六氢番茄红素氧化生物降解可生成丙酮、6-甲基5-庚烯-2-酮及其衍生物假性紫罗兰酮等。
第十四章云南香料烟（8稿：36246）
第十四章云南香料烟香料烟是混合型卷烟的重要原料之一，具有特殊的芳香气味。
它在混合型卷烟原料中占3%～15%。
全球香料烟的总产量仅次于烤烟和白肋烟，每年总产约60万吨左右。
希腊和土耳其是香料烟的原产地和主产地，也是世界上香料烟质量最好的产区。
我国香料烟的种植开始于二十世纪五十年代，规模化种植形成于九十年代中后期。
目前国内有四个香料烟产区，分别是云南滇西地区、湖北十堰和浙江新昌，新疆伊宁和昌吉有少量生产。
第一节香料烟的特征特性香料烟是普通红花烟草引种到地中海沿岸的希腊、土耳其等国家后，在当地特殊的干燥气候及土壤条件下，经过长期的自然选择，逐渐发生了变异，才慢慢形成了植株矮、叶片小而厚、香气特征突出的特点，成为了与其它烟草类型（烤烟、白肋烟、马里兰烟等）显著不同的一类烟草。
它是一种典型的以晒为主的晾晒烟。
香料烟在栽培调制方面与烤烟、白肋烟、马里兰烟有显著不同，调制后有一种特殊的芳香气味。
香料烟的特征特性包括植物形态特征、农艺特点、调制特点、原烟特性等方面，与烤烟有明显的区别。
一、香料烟的特征（一）植物形态特征香料烟植株形态较小，株形呈筒形或细塔形，叶片小，茎杆细，节距较密，叶片椭圆形或心脏形，叶数较多，叶片厚度比烤烟、白肋烟稍薄。
叶绿素含量因品种不同差异较大，总体上比白肋烟含量高，与烤烟接近，叶色多为绿色和浓绿色，叶片组织结构较紧密。
（二）农艺特点香料烟生长势中等偏弱，生育期较长，大田期130～150天，叶片分层褪色成熟。
适宜在土壤肥力中等偏下、耕作层相对较浅的土壤上种植，对氮素营养要求较低，施氮量是烤烟用量的一半左右。
香料烟耐旱怕涝，抗逆性比烤烟、白肋烟强，尤其是对黑胫病、TMV、赤星病的抗病性比烤烟强。
（三）调制特点香料烟属于典型的以晒为主的晾晒烟，调制要求在特制的调制棚（房）内或露天下进行，在自然光照和温湿度下，通过空气的流动使烟叶脱水、变色、干燥，完成烟叶的调制过程。
调制期适中，一般需要15～20天。
烟草香味化学
第四章烟草香味化学香味是烟叶品质的重要内容，优质烟叶要求香气充足，香气纯净，香型突出。
烟叶的香气状况是由致香成分的含量、组成和相互作用所决定的，而这些致香成分的产生与其前体物的形成条件密不可分。
与其它香料植物相比，烟叶的香味有以下特点：一是香味物质众多，无法用单一的化学成分进行描述，二是组成成分复杂，既包括有碳氢化合物，又包括含氮化合物，既可由普通的食品营养成分如糖类、氨基酸产生，又可由一般的香料成分如萜烯类产生；三是烟叶的燃烧可产生大量致香成分和怡人的香气，其它植物的叶片燃烧后很难让人接受。
深入了解烟叶和烟气香味物质的种类、组成和香味特点对卷烟调香具有重要意义。
第一节烟叶及烟气香气物质的分离和鉴定一、烟叶和烟气致香成分的分离和鉴定烟草和烟气的化学成分众多。
70年代以来，由于分析测试技术的发展，烟叶和烟气成分不断发现。
1996年Green报道，烟叶和烟气中化学成分的总数达6600种，其中烟叶中有3800种，烟气中有3900种，烟气中独有的有2800种。
这些化学成分中约有三分之一与烟叶和烟气的香味有不同程度的关系，有些香气明显，有些香气较弱，有些是产生致香物质的前体物和中间产物，有些则起和顺烟气、增加香气效果的作用。
由于形成香气的物质众多，每种香气成分含量极微，而且各种致香成分间相互作用，所以60年代以前对其只有肤浅的认识，1936年德国烟草化学家布吕克纳尔在按烟叶成分对吸用时吃味和香气的作用进行分类时，曾笼统的把单宁、树脂作为芳香性物质，并提出了烟草品质指数公式。
之后人们一般认为烟草中含有挥发性很强的精油、树脂等致香成分，常用有机溶剂（如石油醚）提取物的含量作为衡量烟叶品质和香气的主要指标。
进入70年代，由于气相色谱、液相色谱、质谱、核磁共振等分析技术的发展，使得对烟草和烟气化学成分的分离鉴定成为可能。
人们集中研究了烟叶中对烟气香味有影响的挥发性成分。
瑞士的Demole和Berthet(1972)、美国的Roberts和Rokde（1972）最初鉴定了影响白肋烟烟气香味的叶片挥发物和半挥发物成分。
2.-烟草的香味成分PPT课件
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❖ （二） 氨基酸
氨基酸自身也许对烟气香味不是主要的贡献者， 但在调制、陈化或抽吸过程中与糖类化合物作用 （Maillard反应）对烟气有重要作用，“面包香” 或“烘烤香”香韵大多来自该反应作用的结果。
❖ 有两个氨基酸现已被证实对烤烟型卷烟吸味有 不利影响，一个是谷氨酰胺， 另一个是α—氨基丙 酸，它们不但对卷烟的香气，而且对余味有不利影 响。
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在卷烟香味中可能起重要作用的物质 还有：
叶醇—新鲜叶子样香气，增加青香， 过重产生青杂气。
茄醇—淡的似胡萝卜样香，类似茄酮。
香叶醇—玫瑰香，增加甜香，过重产 生皂香、花香。
松油醇—似松针香气，增加青香。
6—甲基—5—辛烯—2—醇—无特征 香，增加青木香。
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❖ 西柏三烯—4，6—二醇和西柏三烯—4， 8—二醇，作为前体物质对烟草十分重要， 但它们自身对于卷烟烟气似乎作用较小。 它们自身香气是微弱的木香或粉样香 气，在卷烟中具有丰满烟气体香作用。烟 草中主要的醇类物质还有α－金合欢醇、糠 醇、雪松醇、植醇等。
（1） 影响烟叶pH值:柠檬酸,山梨酸,酒石酸等 主要用来调节烟气pH值,减轻刺激性,改善余味
（2） 影响烟气的酸碱平衡，间接影响烟草香 气。酸碱平衡并非是酸碱中和，并且酸碱平衡也因 人而异，真正的酸碱平衡（烟气pH值）是偏碱性 的。
（３）有机酸盐可以作为助燃剂（苹果酸钾） 或保润剂（乳酸钾）
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二、烟草的香气成分
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❖ 卷烟的吸味、愉快程度和满足感是香味成 分和感官复杂作用的结果。给卷烟的吸味下一 个定义是十分困难的，原因是大量的香味成分 及其香韵都属于卷烟吸味的一部分。在描述卷 烟吸味时，烟草样香韵是非常重要的。因此， 寻找并开发烟草的香味成分是很多烟草化学家 的一个重要目的。对天然烟草香味成分的研究 就要对从烟草和烟气中分离出的化学成分进行 香味特征评价。
烟草香味学
烟草香味学烟草的香味是一种古老而神秘的源码，自古以来都备受关注与热捧，甚至可以说有几代人都把它当做一种神秘的枷锁。
一些烟民也把烟草香味如宝藏般珍藏，可以说，烟草的香味是一种非常受源于历史、文化和特有习俗的香味。
烟草香味有多种，其中有九种主要香气成分：丁香香味，芳草香味，香草香味，柠檬香味，玫瑰香味，肉桂香味，香料香味，月桂香味和薄荷香味。
当这些成分被烟叶中的香料提取出来后，便会发出特殊的香味。
这种特别的香味，混合在烟草的香气中，给人们带来一种神奇的感觉。
烟草的特殊香味可以分为三种：乳香味，茉莉香味和薰衣草香味。
乳香味是一种较为浓烈的香味，与消息、花椒、拉斐和朗姆酒调酒而成。
乳香可以分为两种：软乳香味和硬乳香味。
软乳香味主要来源于烟草烘烤时分泌出来的汗液，具有活泼而浓郁的香气；而硬乳香味则是经过了一定时间的熟化，散发出柔和浓郁的香气，具有较强的抗烟草刺激性，是高级烟草的主要香气成分。
茉莉香味则是一种幽雅的香味，主要以茉莉花、月见草、梅花、薰衣草和苦杏仁核为原料，其香气清新怡人，且有淡淡的甜香与苦香。
薰衣草香味是一种特殊的香味，由于薰衣草具有强烈的植物抗菌性，因此被用于烟草的原料中，具有清新、活泼的香味，具有镇静的效果，抗烟草的刺激性也很强。
烟草的香味不仅体现着历史文化，也彰显着自然的魅力，它在世界各地获得了普遍的认可。
烟草的香味使人们产生了美好的感觉，同时也可以令人产生深刻的印象。
烟草的香味能够唤起深沉的回忆，构建安逸的气氛，以及温暖人心。
就像一首优美的乐曲，烟草香味能够传递出难以言喻的艺术美感，让人们有一种“香艳的梦”的体验。
烟草的香味是一种浓烈的芳香，能够给人轻松自在的感受和宁静的心情，使人们对日常气息的改变有一种直观的感受。
无论是在心境还是日常生活中，烟草的香味都可以让人们经历一段怦然心动的时刻，透过一个香气把自身与世界连接起来，烟草的香味就是这样一种未知却又深刻的情感。
烟草香味物质PPT课件
1.3生理作用
油 脂 中 含 有 大 量 C、H， 氧 化 分 解 要 消 耗 大 量 O， 形 成 的 ATP比碳水化合物氧化分解时形成的多（油脂比碳水化合物贮 藏的能量多）。
因此小的种子里几乎总是含有大量的脂肪和油作为能量贮 存物质，而大种子含的淀粉较多，烟草种子很小，含油40％。
1.4 脂肪酸
烟草中的脂肪酸包括包含脂肪酸和不饱和脂肪酸，绝大多数
4有机酸盐可以作为助燃剂（苹果酸钾）或保润剂 （乳酸钾）
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3.2 挥发性有机酸:C10以下的低级脂肪酸和部分
芳香酸（苯甲酸、苯乙酸）
1直接挥发进入烟气，对吃味和香气产生明显影响。 挥发性酸是香气物质，含量高低直接影响烟草的香 气。
2香料烟中的戊酸、异戊酸和β－甲基戊酸含量很高， 被认为赋予了香料烟的特征香气。
3烟草中挥发性酸含量过高也不好，使烟气刺激喉 部，产生幸辣灼烧的感觉。
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第二节 烟草酚类化合物
• 一 酚的结构和性质 • 二 烟草中的酚类化合物 • 三 酚类化合物对烟质的影响
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一 酚类的结构和性质 1 结构：－OH直接连在芳香环上的 化合物称为酚
2 分类： 按照芳香环数目：苯酚、萘酚、蒽酚等 按照－OH数目：一元酚、二元酚、三元
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2)多酚的复合反应: 多酚可以和蛋白质、生物碱、多糖、核
酸等生物大分子结合产生沉淀。
多酚与蛋白质结合的性质叫涩性或收敛 性，反应是可逆的。
糖可以抑制该反应，丙酮和碱液可以使 沉淀复合物解析为原来的多酚和蛋白质,过 量的蛋白质可以减少沉淀生成。
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3)多酚可以吸收紫外光 分子中含有苯环结构，在紫外区有强
2、烟气含量最多的酚类： 儿茶酚由绿原酸，芸香苷和懈皮素等热解产生的。
烟叶中香气物质相关资料的初步总结
关于烟叶中香气物质相关资料的初步总结陈鸿锐一、香气物质产生过程大多数文献资料认为烟叶中香气物质是烟叶发酵过程中产生的。
烟叶发酵是一个与物理变化相伴随的复杂的生理生化和化学反应过程，在这个过程中，伴随着干物质重量的下降和大量的CO2 等气体的产生，烟叶内大分子有机物质和化学成分在氧化反应、酶促反应的作用下不断分解、转化和消耗，小分子有机物不断形成，促进了烟叶香吃味质量的变化。
这一程经过人工发酵，不仅大大缩短了发酵时间，并能明显提高烟叶香气的品质。
二、致香的原理致香成分的组成比例不同是导致产区间烟叶香气风格差异的重要原因，也就是说烟叶的香气是多组分协同作用的结果，除了考虑重要的化学成分外，更要考虑整体化学组分间的相似性。
三、烟叶中香气物质的种类1、赖百当（Citrusladanifer L.）是香料烟独有的特征成分，其含量高低是构成香料烟香气的重要来源。
赖百当类的物质主要有：降龙涎香内酯、硬尾醛、硬尾内酯(1)、硬尾内酯(2)、8-15－赖百当醇、8-12－外氧赖百当－14－烯－13－醇（1）、8－12－外氧赖百当－14－烯－13－醇(2)、8－13－外氧赖百当－14－烯－2－酮(2)、8－13－外氧赖百当－14－烯－2－酮(4)、8－12－外氧赖百当－14－烯－13－醇(3)、8－12－外氧赖百当－14－烯－13－醇(4)、8－12－外氧赖百当－14－烯－13－酮（1）、8－12－外氧赖百当－14－烯－13－酮(3)。
发酵过程中烟叶内赖百当含量的增加有利于烟叶香气质量的提高和香料烟特征风格的发挥。
２、类胡萝卜素是烟叶中许多致香成分的前提物，类胡萝卜素属高分子萜烯化合物，本身无特殊香味，但在烟叶发酵过程中发生氧化降解、裂解而形成许多香味成份，其降解产物对烟叶的香味品质的形成有着重要的作用。
其中C13化合物就有37种。
类胡萝卜素类香气成分主要是：二氢猕猴桃内酯、5－乙基－6－甲基－3－庚烯－2－酮、环戊－2－烯－1－4二酮、6－10－14－三甲基十五酮、2－3－二氢－3－5二羟基－6－甲基－四氢吡喃－4－酮、β–紫罗兰酮、β–大马酮、巨豆三烯酮和氧化异佛尔酮是重要的烟草特征香气物质，能赋于烟气清甜香、花香气息。
烟草的香味成分全解
羧酸 氨基酸 内酯 酯
酰胺和酰亚胺 酸酐 醛 糖类 腈
烟草和烟气中化学成分的种类和数目 （Roberts，1988）
官能团类别 在烟草 中数目 348 334 58 65 3 63 9 21 13 在烟气 中数目 461 157 188 150 37 324 88 在烟草和烟气 中共有数目 122 69 40 37 2 46 3
3044
（1872）
3996
（2824）
1172 1100 1879
5868 6600 8424
3800
（2700）
3900
（2800）
4992
（3113）
5311
（3432）
烟草和烟气中化学成分的种类和数目 （Roberts，1988）
官能团类别 在烟草 中数目 450 95 129 529 205 10 111 138 4 在烟气 中数目 269 18 135 456 227 10 106 30 101 在烟草和烟气 中共有数目 140 16 39 314 32 4 48 12 4
异戊酸、十六酸、十七酸、亚油酸、亚麻酸含
量较高，河南烤烟中戊酸、己酸和庚酸含量较 高。 3.4 不同等级烤烟挥发酸含量 总挥发性酸含量与烟叶等级关系密切: 等级
越高,品质越好,总挥发性酸含量越高。
４.有机酸对烟质的影响
４.1 非挥发性有机酸
（1）影响烟叶pH值:柠檬酸,山梨酸,酒石酸等主
要用来调节烟气pH值,减轻刺激性,改善余味。 （2）影响烟气的酸碱平衡，间接影响烟草香气。 酸碱平衡并非是酸碱中和，并且酸碱平衡也因 人而异，真正的酸碱平衡（烟气pH值）是偏碱 性的。 （３）有机酸盐可以作为助燃剂（苹果酸钾、酒石 酸钾钠）或保润剂（乳酸钾）
烟草香气成分的分类
烟草香气成分的分类烟草香气成分的分类烟草和烟气的化学成分众多。
20世纪70年代以来，由于分析测试技术的发展，烟叶和烟气成分不断发现。
1996年Green报道，烟叶和烟气中化学成分的总数达6600种，其中烟叶中有3800种，烟气中有3900种，烟气中独有的有2800；2008年Rodgman和Perfetti报道烟叶和畑气中化学成分的总数达8430种，其中烟叶中有4992种，烟气中有5311种，其中有1879种在烟叶和烟气中同时存在；这些化学成分中约有1/3与烟叶和烟气的香味有不同程度的关系，有些香气明显，有些香气较弱，有些是产生香气成分的前体物和中间产物，有些则起和顺烟气、增加香气效果的作用。
香气成分是指分子质量小，具有挥发性，可以作用于人的嗅觉器官，使人产生愉悦感觉的化学成分。
根据香味的生理作用原理，具有香气的物质应有下列基本条件：（1）必须有足够的挥发性，以便其蒸气到达鼻腔。
（2）必须有很小的水溶性，以便能通过覆盖在嗅觉中心区域神经末梢上的潮湿层（黏液）。
（3）必须具备在脂类中的可溶性，以便透过形成神经细胞末端表面膜的脂肪层。
有些低分子有机物只溶于水而不溶于脂，所以几乎无气味。
（4）具有某些原子或原子团（发香团），只有分子的几何形状与特定形状的感受器位置相吻合时，才能感受到一定的香味。
烟叶和烟气的香味是多种微量香气成分共同作用的结果，不同香气成分具有不同的化学结构和性质，因而对人的嗅觉产生不同的刺激作用，形成不同的嗅觉反应，对总体香气的量、质、型有不同的贡献。
与其他香料植物相比，烟叶的香味有以下特点：一是香味物质众多，无法用单一的化学成分进行描述；二是组成成分复杂，既包括碳氧化合物，又包括含氮化合物，既可由普通的食品营养成分如糖类、氨基酸产生，又可由一般的香料成分如萜烯类产生；三是烟叶的燃烧可产生大量香气成分和怡人的香气，其他植物的叶片燃烧后很难让人接受。
深入了解烟叶和烟气香气成分的种类、组成和香味特点对有针对性地采取措施提高烟叶香味品质具有重要意义。
烟草中香味的主要成分
（26）
（27）
这两个物质的香韵分别为花
样柔和及花样玫瑰香气。当它们不 作为主体香气使用时，通常增加一 些与卷烟香气相关的玫瑰花的底韵。
在卷烟香味中可能起重要作用的物质有叶醇
（28），茄醇（29），香叶醇（30）、芳樟醇 （31）、松油醇（32）以及6—甲基—5—辛烯— 2—醇（33）
（28）
（29）
我们知道，烟草和烟气中目前已 分离出大约4000种化学成分，这些成分 并非对卷烟吸味都是有利的，有些可能 对吸味起积极作用，有些则起反作用。 我们从众多烟草和烟气成分中选择一些 对卷烟吸味有重要作用的给大家予以介 绍，其中从烟气中选择出19种，从烟草 中选择出58种，合计77种。这77种成分 我们故且称为重要烟草天然香味成分。
(1)
（2）
（3）
常用的非挥发性有机酸包括柠檬酸、山梨酸、 酒石酸等。它们主要用于调节烟气的pH值，减轻 刺激性、改善余味。
氨基酸自身也许对烟气香味不是主要的贡献
者，但在陈化、调制或抽吸过程中与碳水化合物 的作用（Maillard反应）对烟气有重要作用， “面包香”或“烘烤香”香韵大多来自该反应作 用的结果。
（30）
（31）
（32）
（33）
（28）—新鲜叶子样香气，增加青香，过重 产生青杂气
（29）—淡的似胡萝卜样香，类似茄酮 （30）—玫瑰香，增加甜香，过重产生皂香、 花香
（31）—似芫荽样香气，增加青香及木香 （32）—似松针香气，增加青香 （33）—无特征香，增加青木香
薄荷脑（34）也 是从烟草中分离出的 成分之一，在薄荷类 型卷烟中，它无疑是 十分重要的，但是在 其它非薄荷卷烟中， 由于含量很少，其对 烟气作用甚少，它似 乎对改善卷烟烟气余 味方面起一定作用。
烟草香味化学
第四章烟草香味化学香味是烟叶品质的重要内容，优质烟叶要求香气充足，香气纯净，香型突出。
烟叶的香气状况是由致香成分的含量、组成和相互作用所决定的，而这些致香成分的产生与其前体物的形成条件密不可分。
与其它香料植物相比，烟叶的香味有以下特点：一是香味物质众多，无法用单一的化学成分进行描述，二是组成成分复杂，既包括有碳氢化合物，又包括含氮化合物，既可由普通的食品营养成分如糖类、氨基酸产生，又可由一般的香料成分如萜烯类产生；三是烟叶的燃烧可产生大量致香成分和怡人的香气，其它植物的叶片燃烧后很难让人接受。
深入了解烟叶和烟气香味物质的种类、组成和香味特点对卷烟调香具有重要意义。
第一节烟叶及烟气香气物质的分离和鉴定一、烟叶和烟气致香成分的分离和鉴定烟草和烟气的化学成分众多。
70年代以来，由于分析测试技术的发展，烟叶和烟气成分不断发现。
1996年Green报道，烟叶和烟气中化学成分的总数达6600种，其中烟叶中有3800种，烟气中有3900种，烟气中独有的有2800种。
这些化学成分中约有三分之一与烟叶和烟气的香味有不同程度的关系，有些香气明显，有些香气较弱，有些是产生致香物质的前体物和中间产物，有些则起和顺烟气、增加香气效果的作用。
由于形成香气的物质众多，每种香气成分含量极微，而且各种致香成分间相互作用，所以60年代以前对其只有肤浅的认识，1936年德国烟草化学家布吕克纳尔在按烟叶成分对吸用时吃味和香气的作用进行分类时，曾笼统的把单宁、树脂作为芳香性物质，并提出了烟草品质指数公式。
之后人们一般认为烟草中含有挥发性很强的精油、树脂等致香成分，常用有机溶剂（如石油醚）提取物的含量作为衡量烟叶品质和香气的主要指标。
进入70年代，由于气相色谱、液相色谱、质谱、核磁共振等分析技术的发展，使得对烟草和烟气化学成分的分离鉴定成为可能。
人们集中研究了烟叶中对烟气香味有影响的挥发性成分。
瑞士的Demole和Berthet(1972)、美国的Roberts和Rokde（1972）最初鉴定了影响白肋烟烟气香味的叶片挥发物和半挥发物成分。
烟叶香味的调制
分适中、厚度均匀。
化学成分
02
检测烟叶的总糖、总氮、烟碱等化学成分含量，要求在合理范
围内，以保证烟叶的品质和安全性。
物理特性
03
测试烟叶的填充值、燃烧性等物理特性，要求填充值适中、燃
烧性好，以保证烟叶的吸食口感和品质稳定性。
预处理方法与技巧
01
02
03
回潮处理
对干燥的烟叶进行回潮处 理，使其恢复到一定的水 分含量，有利于后续的加 工处理。
根据烟叶类型和香味需求，选择适当的合成香精进行添加，以弥补天然香味成 分的不足或增强特定香味。香精的选择应遵循安全、合规的原则。
香味修饰剂
应用具有特定功能的化学修饰剂对烟叶香味进行修饰，如增香剂、抑苦剂等。 这些修饰剂可改善烟叶的口感和品质，提高产品的接受度。
添加量控制策略
感官评价法
通过专业评吸师对烟叶样品进行感官评价，根据评价结果调整香味成分的添加量，以达到最佳的感官效果。
生产过程中异物控制的加 强
强化生产过程中异物控制的管理，防止异物 混入产品中，确保产品安全和卫生。
THANKS
感谢观看
选用自动化程度高、混配比例精 确的混配机，确保混配过程中各 种烟叶的充分混合和互补。
04
CATALOGUE
香味成分提取与添加技术
天然香味成分提取方法
01
溶剂萃取法
02
水蒸气蒸馏法
利用有机溶剂对烟叶中的香味成分进 行萃取，常用的溶剂包括乙醇、丙酮 等。萃取过程中需控制温度、时间和 溶剂浓度等因素，以获得最佳的提取 效果。
原料选择与准备
烟叶品种及产区选择
烟叶品种
选择品质优良、香气独特、口感细腻 的烟叶品种，如烤烟、晾晒烟等。
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第十四章烟草香气成分的香气和吸味特征烟草成分(Composition of Tobacco)烟草的可用性定义Akehurst的说法：有人买就是可用性，再具体些，包括低成本、低焦油、好吸味、新技术（消费者喜新厌旧心理）。
左天觉先生：对烤烟而言，可用性由下列因素决定：（1）看得见摸得着的：大小、均匀性、完整性、异物、伤残、颜色、组织、厚薄、密度、成熟度、香气、香味。
（2）物理的：填充性、抗碎性、水分、含片率、燃烧性、部位。
（3）化学的：烟碱、糖、石油醚提取物、矿物元素、水溶性灰份的碱度、总氮、蛋白质氮、 -氨基氮、淀粉、非挥发酸、总挥发碱。
我们的理解：目前，烟草的可用性包括（1）抽吸质量：适宜的香吸味，满足配方要求。
（2）加工性能：适宜的填充性、抗碎性等，满足加工需要，用最少的烟叶卷制出最多的产品。
（3）安全性：低农药残留、重金属、TSNA，无公害绿色产品是未来的方向。
卷烟的香吸味机理与来源烟气成分溶解于唾液并进入鼻腔，与嗅觉感受器发生作用、与味蕾发生接触，刺激神经兴奋，向大脑传递信号，唤起大脑对各种香气和味道的印象。
来源包括：（1）烟草生物碱类，蛋白质、氨基酸等含氮化合物。
（2）碳水化合物、有机酸等含氧化合物。
（3）萜烯类芳香化合物。
最终品质取决于上述三角源的平衡。
烟草中的碳水化合物碳水化合物：含量最大的一类物质，占烟叶重量的40%。
结构性碳水化合物：纤维素、半纤维素、果胶。
非结构性碳水化合物：单糖、双糖、多糖。
结构性碳水化合物结构性碳水化合物：构成细胞壁的组分。
（1）纤维素：含量：梗（12-15%）>叶（5-6%）；下部>上部；聚合度：梗（1600-1800）>叶（110-1650），上部>下部，木材3000。
（2）半纤维素：3-5% 。
（3）果胶：水解主要生成半乳糖醛酸，叶6-12%，梗12-15% 。
（4）木质素：含100个以上芳香环结构单元的（多数带甲氧基）的高分子化合物，是酚类、苯甲醇、苯乙醇及其它许多芳香化合物的来源，其实并不是碳水化合物。
非结构性碳水化合物来源：青烟叶光和作用积累大量淀粉，调制过程中在淀粉酶作用下水解生成小分子糖类。
分类：（1）单糖：主要为葡萄糖、果糖，相对比例约1：1。
（2）双糖：主要是蔗糖，没有还原性，常规分析中列入非还原性糖。
烤烟中葡萄糖、果糖和蔗糖的比例约6：6：2。
（3）多糖：淀粉和糊精。
结构性碳水化合物与可用性纤维素：增加填充性和燃烧性，但过多产生刺激、粗糙和燃烧纸的味道。
果胶：有利于烟草的保润和柔韧性，但燃烧产生甲醇，对吸味不好。
薄片生产中磷酸氢二铵的作用：溶解果胶成分，加热时氨蒸发，留下果胶作粘合剂，氨气同时促进Maillard反应，产生更多吡嗪类物质。
国外有人提取苹果渣果胶，加入卷烟，保润效果与丙二醇相当（“555”没有丙二醇）。
木质素：酚类、苯甲醇、苯乙醇的主要来源。
酚类表现为烟熏味，过多为木质气；后者有花香，可柔和烟气，但过量时有苦味。
葡萄糖、果糖、蔗糖与可用性直接进入烟气：很少，光嘴烟0.5%左右。
燃烧裂解：生成酸性物质，平衡含氮化合物的碱性，柔和烟气。
TGA/FTIR获得烤烟的热失重曲线，甲酸有3个生成高峰：190C（简单糖裂解），250C（果胶、半纤维素裂解），310C（纤维素裂解）；白肋烟190C没有甲酸生成，因为没有简单糖的存在。
焦糖化、裂解：形成呋喃、吡喃、内酯类等各种香气成分（评吸时可体会到，焦糖香重的烤烟一般含糖高、焦油高）参与Maillard反应，生成大量的烤香、爆米花香、坚果香类的杂环类香气成分（从发表文献及产品分析看，PM作的最出色，RJR近几年似乎加大这方面的研究开发力度，我们更该加强Maillard反应的研究开发）。
碳水化合物的裂解产物方法：5-10mg样于石英毛细管内，热丝加热至700C，产物用毛细管冷捕集，50ulDCM洗脱，GC/MS分析。
蔗糖：主要产物为糠醛（67.1%），5-甲基2-糠醛（4.2%），3-甲基呋喃（3.0%），糠醇（2.4%），糠酸甲酯（2.0%）。
纤维素：主要产物为糠醛（20.7%），3-羟基-2-甲基吡喃-4-酮（10.0%），糠酸甲酯（6.9%），3-甲基呋喃（6.1%），3-甲基呋喃-2-酮（5.1%），1，3-环戊二酮（3.6%），环戊酮（2.5%）5-甲基2-糠醛（2.1%），糠醇（2.0%）。
糊精：产物定性上与纤维素相似，定量略有不同。
木质素：“苯酚+邻甲基苯酚”（12.3%），“间甲基苯酚+对甲基苯酚”（16.6%），4-乙基苯酚（2.6%）。
糖的衍生物—蔗糖四元酯指糖与低级脂肪酸结合成的四元酯，香料烟烟气的低级脂肪酸主要来源与蔗糖四元酯。
只有四元酯在燃烧裂解出低级脂肪酸，全酯化的葡糖和蔗糖酯（六元酯）是热稳定的。
Schumacher（1970）最早从香料烟中分离鉴定葡萄糖的低级脂肪酸四元酯GTE）。
Severson（1980）发现一系列蔗糖的低级脂肪酸四元酯（STE）。
日本烟草公司在20世纪90年代申请多个蔗糖四元酯的专利；中国“白沙”似乎添加了STE。
烟草蔗糖酯的裂解产物（ug/mg STE）糖的衍生物——糖甙类糖甙类：结构上由“糖+配糖体”组成。
配糖体：醇类、酚类、羰基化合物如2-苯乙醇、愈创木酚、苯甲醛等。
天然食品：杏仁、葡萄、菠萝、樱桃、茶叶、梨、桃等广泛存在。
烟草中：大量存在，作用重要。
低焦油卷烟特别需要结合态香料。
天然提取物是糖甙类的主要来源。
合成品乙基香兰素葡萄糖甙在美国的使用是公开的秘密（乙基香兰素的香气强度是香兰素的3倍）。
烤烟中的游离态和糖甙结合态香味成分分析（mg/100g）（Heckman1980）烟草生物碱与吸烟行为文明世界吸烟历史500年，最根本的动力应是生物碱尤其是烟碱。
日本曾试验8种植物叶子做烟草替代品，山芋、竹芋、大豆、土豆等，决定性差异是他们是否含尼古丁。
日本yagita,etal用印度恒河猴做医学实验，对无尼古丁烟支，猴子吸烟支数逐渐减少；重新给予正常卷烟，猴子吸烟支数恢复到原来。
尼古丁是吸烟的基本因素。
烟碱预防帕金森综合症的机理。
尼古丁结构和性能类似乙酰胆碱，都为叔胺。
乙酰胆碱为神经传导剂：大脑经过神经纤维发出电信号—神经纤维到神经键之间隔膜内乙酰胆碱释放—乙酰胆碱占领受体刺激肌肉运动—乙酰胆碱酯酶（AChE）清除乙酰胆碱—乙酰胆碱重新在隔膜内合成—准备下次肌肉运动。
若乙酰胆碱不足，将表现颤抖麻痹等帕金森综合症，尼古丁可作为补充。
烟碱和微量烟草生物碱的香气作用尼古丁：（1）提供烟味、劲头、生理满足感。
（2）裂解产生吡啶类，是吡啶类杂环化合物的前体，产生油树脂样的香气。
微量生物碱：（1）马里兰烟以降尼古丁为主，由于降尼古丁烟气转移率低于尼古丁，所以一般认为，降尼古丁为主的烟叶较醇和。
（2）可替宁的毒性只及尼古丁的1/15，但是可以增加烟香。
（3）低焦油低烟碱卷烟的加香：国外从80年代就开始重视用尼古丁类的化合物做烟用香料，国内恐怕只有“白沙”用了尼古丁酸甲酯。
烟碱和微量烟草生物碱的分布：一般商品烟叶尼古丁占总生物碱95%左右，微量生物碱5%左右。
N.glutinosa：降尼古丁为主。
N.glauca：假木贼碱为主。
蛋白质和氨基酸蛋白质：一般认为，蛋白质与烟草吸味负相关；但是，没有一定量的蛋白质，吸味也很差。
适量蛋白质可增加劲头和苦味，某些消费者喜欢。
缺乏蛋白质的卷烟抽起来有空洞感。
蛋白质水解：青烟叶中蛋白质含量较高，20-50%在调制中水解成游离氨基酸。
与烤烟比，白肋烟蛋白质含量更高，水解程度更深，所以游离氨基酸更高，所以白肋烟处理更关注Maillard反应。
游离氨基酸在烟草中的作用烟草中的一类重要化合物，可占烤烟重量的0.78%，白肋烟重量的2.48 %。
从调制，醇化，加料，储存直至燃吸，与还原糖之间发生持续的Maillard反应，生成具有甜，烤，爆米花，坚果，奶酪等特征香味的化合物，对烟叶和卷烟抽吸质量具有十分重要的意义。
自身分解成香味化合物，如苯丙氨酸分解成苯甲醇，苯乙醇及其他香味化合物。
直接燃烧裂解释放出氨，硫化氢，氰化氢等刺激性成分，对抽吸品质和安全性不利。
参与酶促棕色化反应，与多酚类氧化产物（醌等）形成结构复杂的棕色色素，对烟叶颜色有重要影响。
氨基酸与葡萄糖的反应中间体—Amadori化合物Amadori化合物：1-脱氧-1-（N-氨基酸）-D-果糖。
日本的Noguchi（1971）从烤烟中鉴定了9种1-脱氧-1-（N-氨基酸）-D-果糖，在烤烟中的含量达1.5—2.0%。
Amadori化合物可增加吸味、圆和烟气、增加甜香和烘烤香。
Amadori化合物在烤烟自然醇化过程中的变化（prolino-fructose），Amadori化合物在烤烟自然醇化过程中的变化（alanino-fructose）。
混合性卷烟叶组在烘烤过程中氨基酸的的变化：不同类型烟叶在烘烤过程中的二甲基吡嗪的变化，不同类型烟草中的游离氨基酸（mg/g）。
氨基酸的分析方法氨基酸自动分析仪：50~80`S普遍应用，但用途专一，价格昂贵。
HPLC技术：80~90`S迅速发展，主要包括四种柱前衍生化方法：OPA，PITC，Dansyl-Cl, Fmoc;各有优缺点。
HRGC技术：灵敏度，分离度，重现性，定性，成本等方面具有优势，但是衍生化方法较繁琐，这是其最大的缺陷。
氨与可用性氨来源：TGA/FTIR分析烤烟和白肋烟，显示三个NH3形成高峰：190C不稳定态NH3生成；350C胺分解；550C酰胺分解。
氨与可用性：过去的观念认为，NH3对吸味不利；现在认为，NH3在烟草行业作用巨大。
NH3在薄片、烟丝膨胀、国产白肋烟处理、低次烟处理等工艺中都具有非常重要的作用。
含氮香气成分烟草中已鉴定11种吡咯、15种吡嗪、26种吡啶、12种酰胺、10种亚胺。
来源：叶绿素降解、尼古丁的降解、Maillard反应。
作用：2-乙酰基吡咯具有优良的抑制刺激的作用。
吡咯类多具咖啡、可可的香韵，可增强烤烟的香韵，白肋烟处理加可可粉，与此也有一定关系。
烟草中非挥发性有机酸和高级脂肪酸非挥发酸：主要成分包括苹果酸、柠檬酸、草酸与丙二酸，次要为乳酸、琥珀酸、马来酸。
烤烟（5-10%）以苹果酸为主，白肋烟（14-18%）以柠檬酸为主，香料烟（6-8%）居中。
高级脂肪酸：主要为棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸，烤烟(0.75—1.1%)显著高于白肋烟（0.5%），尤其是不饱和酸以烤烟居多；自然醇化过程中烟叶的不饱和脂肪酸显著减少，是自然醇化过程的指示剂之一。
非挥发性有机酸和高级脂肪酸与可用性非挥发酸：（1）与烟碱结合成羧酸盐，对烟碱稳定性有用，对传输率无影响（2）热解产生大量CO2，酸化烟气，柔和减劲头（3）低焦油低烟碱卷烟的干渴感，国外特别重视从天然果汁筛选具生津作用的非挥发酸（4）非挥发酸过多则产生酸性刺激。