烟草香味物质

烟草中绿原酸和莨菪灵含量的变化与烟株的受寒温度有关。 烟农经验：立秋后采收的烟叶不好烤，易烤青，原因：
A 立秋后温度和空气湿度下降，烟叶含水率少且易挥发，所以 易烤青； B 温度下降，烟叶中酚类物质含量增加，有烤黑的潜在危险。 4）矿质营养 N、P、Ca、Mg、B 都与酚类物质的合成和积累有关，增 施K肥对总酚含量没有影响。 5）植物生长调节剂 高浓度2，4-D平行的抑制PAL和总酚量；NAA能明显减少 叶组织中的PAL
一 有机酸的结构和性质
O
1 结构：分子中含有 2 分类
C
O
结构的烃
1）按烃基不同可以分为：脂肪酸、脂环酸和芳香酸 2）按烃基是否饱和可以分为：饱和酸和不饱和酸 3）按羧基的数目分为：一元酸、二元酸和三元酸
3 性质
1）物理性质：
甲酸至任酸常温下为液体，具有刺激性或腐败气味 10个碳原子以上的高级脂肪酸是蜡状固体 多元酸和芳香酸都是结晶固体 羧酸的沸点比相应的醇高，在水中的溶解度比相应的醇大
3 性质
3.1物理性质
1）多数是结晶固体，少数为高沸点液体
2）沸点比相应芳烃高(氢键的存在）。
3）水溶性 增大 随－ OH 数目增多，水溶液
4）纯净酚无色，久贮被氧化显红或褐色.
3.2化学性质:
1)与FeCl3产生颜色反应:
苯酚--------蓝色, 邻苯二酚----深绿色 对苯二酚----蓝绿色到棕色 （静臵后析出暗绿色的对苯醌· 对苯二酚结晶） 邻苯三酚(1,2,3) -----红棕色 (加入NaCO3显紫红色，加入NaAc显紫色) 苯三酚(1,2,4) ------蓝绿色 间苯三酚(1,3,5)-----蓝绿色
3.2 不同部位烟叶有机酸含量不同
苹果酸含量下部叶多于上部叶，柠檬酸含量则相反 。
3.3 不同产区烤烟有机酸含量
云南烤烟总酸大于河南, 云烟中异戊酸,十六酸,十七酸,亚油酸,亚麻酸 河南烤烟中戊酸,己酸和庚酸含量较高
3.4 不同等级烤烟有机酸含量
总挥发性酸含量虽低,但与等级关系密切: 等级越 高,品质越好,总挥发性酸含量越高
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。
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 烈吸收，又叫 “紫外光过滤器”。
3.3积累
积累场所：主要是叶片，一小部分在茎和根中。 积累规律：随烟叶成熟度增加而增加，工艺成熟期达最大值。
3.4影响因素
1）品种 不同烟草类型和品种的烟叶酚类化合物含量范围 0.4-6.0％。 2）光照 光对烟草体内酚类物质含量是通过光敏色素来控制的。多 酚的合成和积累中紫外光是个关键因子。
3）温度
二 烟草中主要的有机酸 1 种类
1）挥发性酸：
C10 以 下 的 酸 ， 乙 酸 和 甲 酸 是 烟 叶 中 主 要 的 挥发性酸
2）半挥发性酸：
C10 以上的酸，主要为生成油脂的高级脂肪酸，以 C18的酸为主，C16酸次之。
3）非挥发性酸：
主要有柠檬酸、苹果酸和草酸
对卷烟香气和吃味有重要作用的有机酸是：
4、分布特点
不同类型：烤烟>晾晒烟
不同部位： 上部叶>中部叶>下部叶
一片叶的不同部位： 叶尖>叶基部 尖端最早开始褐变。 矿质营养：不同矿质营养，酚类物质含量不同 生长调节剂：生长调节剂用量不同，酚类物质含量不同 不同成熟度烟叶酚类物质含量不同 海拔高度：海拔高度增加，烟叶中酚类物质增加。
5 对烟质影响
降低。
芝麻油含抗氧化剂芝麻酚，抑制了酸败过程。
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
3-甲基戊酸
异戊酸
苯乙酸
3-甲基戊酸和异戊酸：香味可以概括为：酿香、奶酪和 果香，增加香料烟特征香气，但浓度高时气息令人难 以接受。在土耳其烟（香料烟）中含量较高苯乙酸对 烟气作用较大,赋予卷烟甜香和蜂蜜样香
2 存在状态 除去和甘油生成油脂外，大多数的有机 酸与金属元素或生物碱结合成盐，少部分 以游离态存在。有机酸盐的水溶性增强， 因此测定时可以直接用水提取即可，但是 草酸与钙结合生成难溶的草酸钙。
5.2对香吃味的影响
1)对香气的影响 简单酚和酚醛、酚酸挥发性较强，在烟质燃烧过程中可 以直接进入烟气，对烟草香气产生直接影响。
2）对吃味的影响
烟草中的多酚如绿原酸，芸香苷挥发性低，燃吸时直接 进入烟气的很少，但燃吸时可以产生酸性反应，能中和部 分碱性，使吃味醇和。 5.3对烟叶安全性的影响 烟叶中含量最大的酚类是绿原酸，其热解时会产生儿茶 酚，儿茶酚是烟草气中含量最多的酚，其含量与烟叶的多 酚水平有关，是一种活性高的辅助致癌物质。
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。 3、可以用作加香物质的酚是：
2 存在状态
糖苷和酯的状态存在于液泡中。
3生物合成、代谢和积累
3.1 生物合成
合成部位： 叶，根和茎可以少量合成。
合成场所：
细胞质内，特别是质体内进行，合成后运输并 贮藏在 液泡中。 PAL：苯丙氨酸解氨酶，是酚类物质合成的关键调控酶。
3 分布特点
烟草总有机酸含量：占烟叶干重的12-16％，鲜重的 2.1-2.4％
3.1不同类型烟草有机酸含量的差异
1) 总非挥发性酸：白肋烟 > 香料烟 > 烤烟， 其中 白肋烟中柠檬酸含量最多，烤烟和香料烟中含量 最多的是苹果酸，其次是草酸。 2)挥发性酸：香料烟>烤烟>晾晒烟
研究表明：几种类型烟草挥发性酸定性组成相似，在定量上 差别较大。香料烟中的异戊酸和β－甲基戊酸含量比烤烟高 许多倍，这种组成特点被认为赋予了香料烟的特征香味，有 报道说用异戊酸和β－甲基戊酸的混合物可以代替混合型卷 烟配方中的香料烟
油和脂的区别：
油：常温下为液体，所含的脂肪酸不饱和程度较高。 脂：常温下为固体，所含的脂肪酸饱和程度高。 原因：脂肪酸的熔点随着C链增长，饱和度增加而升高
1.2 性质
酸败作用：油脂受温、光、氧、高温而发生臭味的过程 叫酸败作用。 酸败原因：双键断裂，因此不饱和脂肪酸越多，越易酸 败种子酸败后，脂溶性维生素减少，发芽力
4 有机酸积累
随着烟株和叶片的生长，叶片中有机酸的积累 量是不断变化着的，直到烟株开花前，叶片中的有 机酸积累达到高峰。之后:
1) 打顶抹杈 : 则叶片中有机酸含量继续增加，即 有机酸含量随成熟度增加而增加。 2) 不打顶抹杈 ，则开花后，叶片有机酸含量下 降。
工艺成熟前苹果酸含量>柠檬酸，工艺 成熟后反过来，但有些品种如黄花烟烟叶 中的柠檬酸工艺成熟前含量就很高。 有机酸参与光合作用，白天烟株进行 光合作用，消耗有机酸，所以烟叶中有机 酸含量一天中的变化表现为白天<夜间.
二 烟草中的酚类化合物 1 种类
烟叶和烟气中鉴定出280多种酚类，3/4来自烟气。
按羟基数目分 简单酚：种类较多，含量较少； 多酚：含量较高，较为重要。 1.1 苯酚和苯甲酚
1.2 苯二酚 可以从酸提取液中蒸馏出来，属于烟草香 精油和树脂类成分，对烟草香味有利。
儿茶酚
树脂酚
对苯二酚
愈创木酚
（4）丁子香酚
石油醚提取物：用石油醚作为萃取剂处理烟草
样品得到的化合物。
一、石油醚提取物
石油醚提取物用水蒸气蒸馏可以得到两大类物质：
1 挥发油和树脂
挥发油：低分子的烷烃、醇类、酸类、酚类、醛类、 酮类、 酯类和低分子萜类等。 树脂：由挥发油的简单分子经过氧化、聚合、缩合等化学
变化形成高分子化合物，燃烧时可以产生香气。
4 有机酸盐可以作为助燃剂（苹果酸钾）或保润剂 （乳酸钾）
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。
第三节 烟草脂质类化合物
• 一烟草石油醚提取物 • 二油脂和脂肪酸 • 三类酯 • 四脂质类化合物对烟质的影响
脂质类化合物： 油脂以及类似油脂不溶于水而
能被乙醚、氯仿、苯等有机溶剂抽提出来的化合 物。 对烟草脂质类化合物，常常用石油醚抽提后 进行研究，但是烟草石油醚提取物除脂质类外， 还有许多其它低分子化合物。
烟草中的脂肪酸包括包含脂肪酸和不饱和脂肪酸，绝大多 数是含偶数碳原子的直链高级脂肪酸，碳原子数：12-18高级脂 肪酸在调制、陈化过程中在酶和非酶（光氧化或自动氧化）作 用下降解为低分子致香成分。
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。
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
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 酚、多元酚。
第六章
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烟草香味物质
第一节烟草有机酸 第二节烟草酚类化合物 第三节烟草脂质类化合物 第四节烟草甾醇类化合物 第五节烟草萜类化合物 第六节烟草杂环化合物 第七节烟草醇类化合物 第八节烟草酯类和内酯化合物 第九节烟草羰基化合物
第一节 烟草有机酸
一 有机酸的结构和性质 二 烟草中主要的有机酸 三 有机酸对烟质的影响
合成途径
主要有3条：
莽草酸途径-------------------绿原酸 乙酸—丙二酸途径----------芸香苷 乙酸—甲羟戊酸途径-------莨菪亭等多酚
3.2 代谢
酚类不仅是次生代谢产物，而且也是代谢过程中的组分。
如：香豆素和咖啡酸可抑制悬浮培养中烟草对硝酸盐的吸收
和细胞生长。一元酚是吲哚乙酸氧化酶的辅助因子，对烟草 的生长起抑制作用；二元酚是吲哚乙酸氧化酶的抑制剂，对 烟草的生长起到促进作用。
3 性质(续) 2）化学性质：
O
R－C－O－H
a 酸性与成盐：反应分析羧酸的分子结构式，p-π
共轭效应使得羟基中的H更易电离形成的羧基负离
子更加稳定，所以羧酸的酸性强于酚和醇。但是羧
酸仍然属于弱酸，比一般的无机酸都弱可以用无机 酸分离提纯羧酸 b 生成羧酸衍生物：羧酸分子中的-OH可以被卤素、 酸根、胺取代，生成酰卤、酸酐，也可以和醇反应 生成酯。酯大多具有芳香气
（5）异丁子香酚
1.3 酚酸类
有机酸结合到酚上形成。
1.4羟基化环己烷类
1.5香豆素类
苯并吡喃酮
1.6咖啡单宁类
绿原酸（80%）
微弱 青味
1.7 黄酮类
芸香苷，异栎苷，莰菲醇等
Байду номын сангаас
注意：
1、烟草中含量最多的三种酚类化合物依次是： 1）绿原酸（烟草中唯一的单宁化合物） 2）芸香苷 （黄酮类） 3）莨菪灵（香豆素类）
5.1对烟叶色泽的影响
1）田间生长着的烟叶（不包含衰老叶） 多酚类物质和多酚 氧化酶通过膜系统实现了区域化分布，不会发生酶促棕色化 反应。 2）调制初期 烟叶变黄期仍具有生命活性，会发生多酚和醌 之间的氧化、还原反应。 3）不良环境 烘烤过程中温度骤升骤降都会引起膜结构的 破坏，会引起两种后果： a有潜在毒性的酚类物质渗出 b游离的PPO活性增强，有可能引起组织褐变。
三 有机酸对烟质的影响
3.1非挥发性有机酸:苹果酸、柠檬酸和草酸
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（烟气的pH值）是偏碱性的。 3苹果酸和柠檬酸对烟草品质影响不同。
2 高分子的脂质类化合物
包括油脂、类脂、甾醇、萜类（包括类胡萝卜素）。
二 油脂和脂肪酸
1 油脂的结构和性质
1.1 结构 油脂是油和脂肪的总称，属于甘油和高级脂肪酸形成的甘 油酯。
单纯甘油酯：甘油上连的三个脂肪酸相同（比较罕见）
混合甘油酯：甘油上连的三个脂肪酸不相同。
甘油上连接的脂肪酸都为12-18偶数C原子构成的脂肪酸。