全 文 ：作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(7): 1299−1305 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由国家烟草专卖局重大科技项目“特色优质烟叶开发”子项目(30300318)资助。
第一作者联系方式: E-mail: shihongzhi88@163.com
Received(收稿日期): 2008-11-17; Accepted(接受日期): 2009-03-15.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.01299
豫中烤烟烟碱和总氮含量与中性香气成分含量的关系
史宏志 1 邸慧慧 1 赵晓丹 1 刘国顺 1 马永建 2 王维超 2 段 杰 1
1 河南农业大学 / 国家烟草栽培生理生化研究基地, 河南郑州 450002; 2 襄县烟草公司, 河南襄县 461700
摘 要: 在对浓香型烤烟产区 27个上二棚烟叶样品分析测定的基础上, 研究了烟碱和总氮含量与烟叶中性香气成分
含量的关系。结果表明, 烟叶烟碱和总氮含量与类胡萝卜素类香气成分含量呈显著的二次曲线相关关系, 在烟碱含量
为 3.82%时总类胡萝卜素类香气物质含量最高, 在烟碱含量 1.28%~3.92%范围内巨豆三烯酮 2、巨豆三烯酮 4、法尼
基丙酮、二氢猕猴桃内酯和香叶基丙酮含量随烟碱含量的增高呈持续增加趋势。西柏烷类降解产物茄酮含量与烟碱
和总氮含量也呈极显著的二次曲线相关关系, 但茄酮含量最大值分别出现在烟碱含量为 2.62%, 总氮含量为 2.77%时,
此后显著下降。糖和氨基酸棕色化反应产物仅个别成分与烟碱和总氮含量显著相关。芳香族氨基酸降解产物总量、
新植二烯和中性挥发性物质总量与烟碱和总氮含量呈显著的二次曲线相关关系, 在烟碱和总氮含量分别为 2.89%和
3.05%时中性挥发性物质总量出现最大值。
关键词: 烤烟; 烟碱; 总氮; 中性香气成分; 关系
Relationship of Nicotine and Total Nitrogen Contents with Neutral Aroma
Components in Flue-Cured Tobacco in Central Area of Henan Province
SHI Hong-Zhi1, DI Hui-Hui1, ZHAO Xiao-Dan1, LIU Guo-Shun1, MA Yong-Jian2, WANG Wei-Chao2, and
DUAN Jie1
1 National Tobacco Cultivation & Physiology & Biochemistry Research Center, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China;
2 Xiangxian Tobacco Company of Henan, Xiangxian 461700, China
Abstract: The flavor quality of tobacco is highly correlated with nicotine content, while the relationship between aroma compo-
nents and nicotine content is unknown. The aroma constituents come from different precursors and contribute differently to aroma
styles. A total of 27 Flue-cured tobacco samples were collected from full aroma tobacco growing areas to investigate the relation-
ship of nicotine and total nitrogen contents with neutral volatile aroma component contents by GC/MS. Results showed that there
existed significantly positive quadratic correlation relationship between nicotine, total nitrogen and carotenoid catabolite contents,
with the maximum carotenoid catabolites contents at the nicotine content of 3.82%. In the range of nicotine contents from 1.28%
to 3.92%, the contents of megastigmatrieonel 2, megastigmatrieonel 4, farnesyl acetone, dihydroactinidiolide, and geranyl acetone
kept going up with increasing nicotine content. Significantly positive quadratic correlation relationship also existed between nico-
tine, total nitrogen and solanone, the cembratriendiol catabolite, while the solanone content was the highest at the nicotine content
of 2.62% and the total nitrogen content of 2.77%, then decreased significantly. Only a very few Mallard reaction compounds had
significant correlations with nicotine and total nitrogen. Aromatic amino acid catabolites, neophytadiene, and total amount of
volatile aroma compounds had significant quadratic correlations with nicotine and total nitrogen contents, and at the nicotine con-
tent of 2.89% and total nitrogen content of 3.05%, the total amount of volatile aroma compounds reached maximum value.
Keywords: Flue-cured tobacco; Nicotine; Total nitrogen; Aroma components; Relationship
特色优质烟叶是烤烟生产发展的重要方向, 浓
香型特色烟叶是中式卷烟的核心原料, 主要分布在
黄淮烟区, 尤以豫中地区最为典型[1]。烟叶风格的形
成是生态因素、遗传因素和栽培因素共同作用的结
果, 其中生态条件决定了烟叶香气风格的类型和潜
力, 栽培因素决定了风格特色的显示度和彰显度。
1300 作 物 学 报 第 35卷

土壤氮素营养水平对烟叶特色至关重要, 一般认为,
氮素营养水平相对较高时有利于浓香型风格的彰显,
而氮素营养水平相对较低时有利于清香型风格的形
成[2]。烟叶特色是烟叶内一系列与香气有关的多种
化学成分含量和组成比例共同作用的结果, 其中中
性挥发性香气成分对烟叶香气品质有重要贡献[3-5]。
过去有关香气方面的研究主要集中在生态、品种、
栽培条件对香气物质含量的影响 [6-15], 但不同种类
香气成分含量与烟叶香气质量和风格特色的关系尚
不清楚。根据香气物质的来源可将香气成分分为降
类胡萝卜素类、降西柏烷类、糖和氨基酸类等[2]。
国外优质高香气烟叶一般表现为类胡萝卜素类降解
产物如巨豆三烯酮含量较高, 而西柏烷类降解产生
的茄酮含量相对较低[16-17]。烟叶烟碱和总氮含量是
烟叶内在质量和感官质量的主要影响因子 ,也是土
壤氮素营养水平的直接反映, 一般认为随着烟碱和
总氮含量的提高, 烟叶香气量增加, 但烟碱和总氮
含量过高, 则烟叶刺激性增强[18]。目前烟叶降焦减
害十分重要, 但卷烟中焦油含量降低的同时烟碱含
量和烟叶香气也会同步下降, 这对烟叶中烟碱和香
气物质的含量提出了新的要求。阐明烟碱和总氮含
量与主要香气成分含量的关系有利于明晰各类香气
成分随烟碱和总氮含量变化的趋势和规律, 便于烟
叶调控烟碱含量以提高目标香气成分的含量或协调
各香气成分的比例。本研究通过对豫中浓香型烟叶
产区同一品种相同部位烤后烟叶化学成分的分析测
定, 研究了中性香气成分含量与烟碱和总氮含量的
关系, 旨在丰富烟草香味学理论, 并为生产上制定
彰显浓香型烟叶栽培技术提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与取样
试验于 2007年在河南许昌襄县进行, 取样地点
共 27个 , 土壤为褐土 , 品种均为中烟 100, 前茬均
为红薯, 冬季休闲。5月 1日至 5日移栽, 密度为每
公顷 18 000株, 为保证烟叶烟碱和总氮含量具有较
大的变异性, 不同取样点的土壤肥力和氮肥施用量
具有差异性, 土壤有机质含量为 1.0%~1.6%, 每公
顷施氮量 42.0~67.5 kg。采用密集烤房烘烤烟叶, 根
据烟叶外观特征采用最佳调制工艺, 在每个取样点
选取调制后的上二棚桔黄烟叶 2 kg。烟叶经去梗、
烘干、粉碎, 过 40 目筛, 用于化学成分和香气物质
含量测定。
1.2 香气物质含量的测定
前处理采用“水蒸气蒸馏-二氯甲烷溶剂萃取”
法。在 500 mL圆底烧瓶中加入 10.000 g烟样、1.0 g
柠檬酸、500 L内标(302 g mL−1硝基苯)、350 mL蒸
馏水。安装同步蒸馏萃取装置, 从冷凝管上方加入
40 mL二氯甲烷于 250 mL烧瓶中, 待开始沸腾时进
行同时蒸馏萃取, 装置中出现分层时开始计时。2.5
h后, 收集 250 mL烧瓶中的有机相, 加入 10 g左右
无水硫酸钠摇匀至溶液澄清, 转移有机相到鸡心瓶,
水浴浓缩有机相至 1 mL 左右。所得分析样品以
GC/MS鉴定结果和 NIST库检索定性。
采用美国 HP5890II-5972 气质连用仪对烟叶样品
进行定性分析。色谱柱为 HP-5 [60 m×0.25 mm (i.d.)
×0.25 m (d.f.)]; 载气及流速为 He, 0.8 mL min−1; 进样
口温度为 250℃; 传输线温度为 280℃; 离子源温度为
177℃; 升温程序为在 50℃停留 5 min, 以每分钟 5℃
的升温速度升至 120℃, 停留 5 min, 再以每分钟 5℃
的升温速度升至 180℃, 停留 5 min, 然后以每分钟
6℃的升温速度升至 250℃, 停留 15 min; 分流比和进
样量为 1∶15, 2 L; 电离能为 70 eV; 电离方式为 EI;
质量数范围为50~500 Da。采用NIST02谱库检索定性。
假定相对校正因子为 1, 采用内标法定量。
1.3 生物碱和总氮含量测定
采用气相色谱法测定生物碱。样品经烘干后粉
碎, 每样品称取 100 mg, 加 0.5 mL 2 mol L−1 NaOH
湿润, 再加 5 mL乙醚振荡 1 h提取生物碱; 气相色
谱仪为 Agilent-6890, 检测器为 FID, 具体操作和参
数设定按 Burton等[19]的方法进行。
采用凯氏定氮法测定总氮含量。称取 0.2000 g
样品于消化管, 加 1 g 混合催化剂(CuSO4︰K2SO4=
1︰9)及 5 mL 浓 H2SO4, 轻摇混匀后将消化管以支
架放入预热好的 FOSS 消化器(420℃), 待消化管内
全部样品变为透明的蓝绿色液体(大约 60 min), 将
消化管取出, 冷却 15~20 min, 逐个放入 FOSS 2300
自动定氮仪测定。
2 结果与分析
2.1 不同样品烟碱、总氮及中性挥发性香气成分
含量的变异
27 个烟叶样品中烟碱含量为 1.28%~3.92%, 总
氮含量为 1.41%~4.05%(表 1)。采用 GC/MS 共定性
和定量了 25种含量较为丰富的中性挥发性成分。按
照与前体物的关系分类, 降类胡萝卜素类包括 3个
第 7期 史宏志等: 豫中烤烟烟碱和总氮含量与中性香气成分含量的关系 1301


巨豆三烯酮异构体、β-大马酮、二氢猕猴桃内酯、
香叶基丙酮、三羟基-β-二氢大马酮、3-氧化-α-紫罗
兰醇、法尼基丙酮; 降西柏烷类主要为茄酮; 芳香族
氨基酸裂解类包括苯甲醛、苯甲醇、苯乙醛、苯乙
醇; 糖氨基酸非酶棕色化反应产物包括糠醛、糠醇、
乙酰基呋喃、5-甲基-2-糠醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、
3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮、2-乙酰基吡咯、吲哚等;
降叶绿素类主要为新植二烯。在中性挥发性成分中
新植二烯含量最为丰富, 其变幅为 114.0~461.9 μg
g−1, 但新植二烯香气阈值较高, 本身只具有微弱香
气, 在调制和陈化过程中可进一步降解转化为其他
低分子成分[2]。类胡萝卜素降解产物也较丰富, 在所
测样品中的变异范围为 24.99~ 68.39 μg g−1, 其中以
巨豆三烯酮 2、巨豆三烯酮 4、β-大马酮、二氢猕猴
桃内酯和法尼基丙酮含量较高, 巨豆三烯酮是叶黄
素的降解产物, 对烟叶的香味有重要贡献, 也是国
外优质烟叶的显著特征。类西柏烷是烟叶腺毛分泌
物的主要成分, 其降解产生的挥发性香气成分茄酮
含量总体上略低于类胡萝卜素降解产物, 其变异幅
度为 19.35~53.77 μg g−1。糖和氨基酸进行美拉德反
应产生的香气成分低于类西柏烷类降解产物。以芳
香族氨基酸裂解产物含量最低(表 1)。

表 1 不同烟叶样品烟碱、总氮及各类挥发性香气物质含量的变异性
Table 1 Variation in the contents of nicotine, total nitrogen and different groups of volatile aroma components
成分
Component
变幅
Range
平均值
Average
标准偏差
SD
峰度系数
COK
偏度系数
COS
中值
Medium
变异系数
CV
烟碱
Nicotine (%)
1.28–3.92 2.77 0.74 −0.62 −0.34 2.89 0.27
总氮
Total nitrogen (%)
1.41–4.05 2.95 0.70 −0.40 −0.45 3.03 0.24
芳香族氨基酸降解产物
Aromatic AA catabolites (μg g−1) 3.01–8.31 6.00 1.47 −0.61 −0.43 6.15 0.24
美拉德反应物
Maillard reaction products (μg g−1) 19.20–28.55 22.44 2.32 0.76 0.84 21.90 0.10
类西柏烷降解产物
Cembratriendiol catabolites (μg g−1) 19.35–53.77 38.63 9.24 −0.30 −0.62 40.68 0.24
类胡萝卜素降解产物
Carotenoid catabolites (μg g−1) 24.99–68.39 51.11 12.25 0.01 −0.90 54.87 0.24
新植二烯
Neohydadien (μg g−1) 114.00–323.00 209.36 56.30 −0.49 0.003 216.50 0.27
挥发性香气物质总量
Total volatile aroma components (μg g−1) 188.71–461.90 328.00 70.11 −0.50 −0.37 347.15 0.21
COK: coefficient of kurtosis; COS: coefficient of skewness.

2.2 烟碱含量与各香气成分含量的关系
将各样品烟碱含量与各香气成分含量进行回归
分析, 并对方程进行模拟寻优, 得到烟碱含量与各
香气成分的回归方程(表 2)。对回归方程求 R2值, 并
进行显著性检验。结果表明, 类胡萝卜素类降解产
物巨豆三烯酮 1、巨豆三烯酮 2、巨豆三烯酮 4、β-
大马酮、法尼基丙酮、二氢猕猴桃内酯、香叶基丙
酮与烟碱含量均呈显著二次曲线相关关系, 且具有
最大值, 即随着烟碱含量的增高, 上述香气成分含
量增加, 当达到最大值后, 香气成分含量又表现下
降。其中 β-大马酮、巨豆三烯酮 1 的最大值出现在
所测样品的烟碱含量变幅范围内, 分别为烟碱含量
达到 3.08%和 3.54%时含量最高; 巨豆三烯酮 2、巨
豆三烯酮 4、法尼基丙酮、二氢猕猴桃内酯、香叶
基丙酮的最大值位于所测样品烟碱含量变幅之外 ,
即在烟碱含量 1.28%~3.92%范围内, 随着烟碱含量
的增加, 这些香气成分含量呈持续增加趋势。对总
类胡萝卜素类降解产物含量与烟碱含量进行相关分
析, 表明二者呈显著的二次曲线相关关系, 且在烟
碱含量变幅内有最大值(图 1), 出现在烟碱含量为
3.82%时, 接近所测样品的最大烟碱含量, 烟碱含量
在 2.5%之前, 类胡萝卜素类香气成分含量显著低。
因此, 适当提高烟碱含量, 有利于促进类胡萝卜素
类香气成分的形成。
腺毛分泌物西柏烷类的降解产物茄酮含量与烟
碱含量呈极显著的二次曲线相关关系(表 2和图 2)。
在烟碱含量为 2.62%时, 茄酮含量最高, 此后随着
烟碱含量的增加, 茄酮含量显著下降, 表明烟碱含
量过低和过高均不利于茄酮含量的提高。
在糖和氨基酸棕色化反应产物中, 除 5-甲基-2-
糠醛与烟碱含量呈显著指数关系外, 其他成分与烟
碱含量相关性均不显著, 表明烟碱含量与这些成分
1302 作 物 学 报 第 35卷

含量无关。芳香族氨基酸裂解产物苯甲醇和苯乙醇
与烟碱含量呈显著的指数关系, 随着烟碱含量的增
加, 这两种香气成分呈指数增长; 苯甲醛和苯乙醛
与烟碱含量没有显著相关性, 但芳香族氨基酸降解
产物总量与烟碱含量呈显著的二次曲线相关关系 ,
且在烟碱含量达到 3.10%时出现最大值。新植二烯
与烟碱含量呈显著的二次曲线相关关系, 在烟碱含
量为 2.85%时出现最大值。中性挥发性物质总量与
烟碱含量也呈显著的曲线相关关系(图 3), 在烟碱含
量达到 2.89%时, 总挥发性物质含量最为丰富。

表 2 烟碱含量(x)与各香气成分含量(y)的相关分析
Table 2 Correlation analysis between nicotine (x) and aroma components (y) contents
各香气成分
Aroma component
回归方程
Equation
R2 y最大时的 x值
x value when y is maximum
糠醛 Furfural y= −0.4482x2+2.0111x+13.798 0.0644 2.24
糠醇 Furfural alcohol y= −0.0633x2−0.0001x+3.7079 0.0851 0.00
2-乙酰基呋喃 2-acetyl furan y= −0.028x2+0.1686x+0.3562 0.0690 3.01
5-甲基-2-糠醛 5-methyl-2-furfural y= 1.0313x0.3912 0.2686** 无 No
苯甲醛 Benzyldehyde y= −0.0791x2+0.5536x+0.0282 0.1679 3.50
6-甲基-5-庚烯-2-酮 6-methyl-5-hepten-2-one y= 0.2485x0.4390 0.1560 无 No
3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮 3,4-dimethyl-2,5-furandione y= 0.1216x0.7187 0.1685 无 No
苯甲醇 Benzyl alcohol y= 0.7086x0.9312 0.5861** 无 No
苯乙醛 Phenyl acetaldehyde y= −0.6175x2+3.3865x−2.1927 0.1975 2.74
2-乙酰吡咯 2-Acetyl pyrrole y= −0.0951x2+0.6252x−0.2112 0.1919 3.29
芳樟醇 Linalool y= 0.0254x2−0.1745x+1.2774 0.0227 无 No
苯乙醇 Phenyl acetaldehyde y= 0.4543x0.8253 0.3247** 无 No
吲哚 Indole y= −0.1082x2+0.6129x−0.4172 0.1548 2.83
4-乙烯基-2-甲氧基苯酚 4-vinyl-2-methoxyphenol y= −0.0066x2−0.00007x+0.1249 0.1874 0.00
茄酮 Solanone y= −12.788x2+66.938x−41.862 0.6660** 2.62
β-大马酮 β-Damascone y= −2.8675x2+17.691x−9.8084 0.5649** 3.08
香叶基丙酮 Geranyl acetone y= 0.093x2+0.3331x+0.7891 0.6654** 无 No
二氢猕猴桃内酯 Dihydroactinidiolide y= −0.2009x2+1.92x−0.7242 0.7823** 4.78
巨豆三烯酮 1 Megastigmatrieonel 1 y= −0.182x2+1.2888x−1.1307 0.3731** 3.54
巨豆三烯酮 2 Megastigmatrieonel 2 y= −0.7697x2+6.9802x−5.4032 0.7727** 4.53
三羟基-β-二氢大马酮 Trihydrxyl-β-dihydrodamascone y= −0.12x2+0.7847x−0.118 0.0491 3.30
巨豆三烯酮 4 Megastigmatrieonel 4 y= −0.9222x2+7.5112x−6.8385 0.6522** 4.10
3-氧化-α-紫罗兰醇 3-oxo-α-ionol y= −0.1067x2+0.6103x+0.3367 0.0121 2.86
新植二烯 Neophytadiene y= −49.104x2+279.89x−163.07 0.3257* 2.85
法尼基丙酮 Farnesyl acetone y= −0.5764x2+6.3439x−0.9715 0.4490** 5.50
挥发性香气物质总量 Total amount of aroma components y= −69.725x2+402.79x−215.68 0.4594* 2.89
**Significant at 0.01 probability level. *Significant at 0.05 probability level.


图 1 类胡萝卜素降解产物含量与烟碱含量关系
Fig. 1 Relationship between carotenoid catabolites and nico-
tine contents

图 2 类西柏烷降解产物含量与烟碱含量关系
Fig. 2 Relationship between cembratriendiol catabolites and
nicotine contents
第 7期 史宏志等: 豫中烤烟烟碱和总氮含量与中性香气成分含量的关系 1303



图 3 挥发性香气物质总量与烟碱含量关系
Fig. 3 Relationship between total volatile aroma components
and nicotine contents

2.3 总氮含量与各香气成分含量的关系
将各样品总氮含量与各香气成分含量进行相关
分析, 得到烟叶总氮含量与各香气成分的回归方程
及相关系数(表 3)。结果表明, 类胡萝卜素类降解产
物巨豆三烯酮 1、巨豆三烯酮 2、巨豆三烯酮 4、β-
大马酮、法尼基丙酮、二氢猕猴桃内酯、香叶基丙
酮与总氮含量均呈显著二次曲线相关关系, 但除 β-
大马酮最大值出现在烟碱含量为 3.28%时外, 其余
成分最大值均出现在所测样品的总氮含量变化范围
之外 , 表明在所测样品中 , 随着总氮含量的增加 ,
这些香气成分含量呈持续增加趋势。对总类胡萝卜
素类降解产物含量与总氮含量进行相关分析, 表明
二者呈显著的二次曲线相关关系(图 4), 最大值出现
在总氮含量为 4.37%时, 因此, 烟叶总氮含量的增
加, 有利于促进类胡萝卜素类香气成分的形成。
腺毛分泌物西柏烷类的降解产物茄酮含量与总
氮含量呈极显著的二次曲线相关关系(表 3和图 5)。

表 3 总氮含量(x)与各香气成分含量(y)的回归分析
Table 3 Correlation analysis between total nitrogen (x) and aroma components (y) contents
各香气成分
Aroma compound
回归方程
Equation
R2 y最大时的 x值
x value when y is maximum
糠醛 Furfural y= −0.7084x2+3.5136x+11.824 0.1119 2.48
糠醇 Furfural alcohol y= −0.1228x2+0.3444x+3.2978 0.0833 1.40
2-乙酰基呋喃 2-acetyl furan y= −0.0352x2+0.2212x+0.2646 0.0899 3.14
5-甲基-2-糠醛 5-methyl-2-furfural y= 0.9657x0.4275 0.2493* 无 No
苯甲醛 Benzyldehyde y= −0.0906x2+0.6452x−0.1593 0.1634 3.56
6-甲基-5-庚烯-2-酮 6-methyl-5-hepten-2-one y= 0.2211x0.5207 0.1705 无 No
3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮 3,4-dimethyl-2,5-furandione y= 0.0989x0.8669 0.1905 无 No
苯甲醇 Benzyl alcohol y= 0.5681x1.0790 0.6114** 无 No
苯乙醛 Phenyl acetaldehyde y= −0.5938x2+3.4294x−2.5482 0.1566 2.89
2-乙酰吡咯 2-acetyl pyrrole y= −0.1092x2+0.7469x−0.4610 0.2149* 3.42
芳樟醇 Linalool y= 0.0137x2−0.1114x+1.2052 0.0133 无 No
苯乙醇 Phenyl acetaldehyde y= 0.3915x0.9114 0.3077* 无 No
吲哚 Indole y= −0.1140x2+0.6807x−0.5686 0.1495 2.99
4-乙烯基-2-甲氧基苯酚 4-vinyl-2-methoxyphenol y= −0.0175x2+0.0642x+0.0412 0.1736 1.83
茄酮 Solanone y= −13.741x2+76.219x−60.160 0.6576** 2.77
β-大马酮 β-damascone y= −2.643x2+17.317x−11.166 0.4689** 3.28
香叶基丙酮 Geranyl acetone y= 0.1530x2+0.0098x+1.0456 0.6562** 无 No
二氢猕猴桃内酯 Dihydroactinidiolide y= −0.2292x2+2.1957x−1.4265 0.7943** 4.79
巨豆三烯酮 1 Megastigmatrieonel 1 y= −0.1248x2+1.0663x−1.0535 0.3821** 4.27
巨豆三烯酮 2 Megastigmatrieonel 2 y= −0.5075x2+5.8914x−5.0976 0.7404** 5.80
三羟基-β-二氢大马酮 Trihydrxyl-β-dihydrodamascone y= −0.1240x2+0.8811x−0.3897 0.0620 3.55
巨豆三烯酮 4 Megastigmatrieonel 4 y= −0.6599x2+6.4194x−6.4741 0.6022** 4.86
3-氧化-α-紫罗兰醇 3-oxo-α-ionol y= −0.1576x2+0.9305x−0.1480 0.0206 2.95
新植二烯 Neophytadiene y= −53.09x2+317.47x−240.09 0.3237* 2.99
法尼基丙酮 Farnesyl aectone y= −0.0869x2+4.0030x+0.8721 0.4483* 23.03
挥发性香气物质总量 Total amount of aroma components y= −73.80x2+447.84x−316.01 0.4434* 3.05
**Significant at the 0.01 probability level. *Significant at the 0.05 probability level.
1304 作 物 学 报 第 35卷

在总氮含量为 2.77%时, 茄酮含量最高, 随着总氮
含量的进一步增加, 茄酮含量显著下降。在糖和氨
基酸棕色化反应产物中, 除 2-乙酰基吡咯和 5-甲基
-2-糠醛与总氮含量相关性显著外, 其他成分与总氮
含量相关性均不显著。芳香族氨基酸裂解产物苯甲
醇和苯乙醇与总氮含量呈显著的指数关系, 苯甲醛
和苯乙醛与总氮含量没有显著相关性, 芳香族氨基
酸降解产物总量与总氮含量呈显著的二次曲线相关
关系, 且在总氮含量达到 3.28%时出现最大值。新植
二烯与总氮含量的曲线相关性也达到了显著水平 ,
在总氮含量为 2.99%时出现最大值。中性挥发性物
质总量与总氮含量也呈显著的曲线相关关系, 在总
氮含量达到 3.05%时, 总挥发性物质含量出现最大
值(图 6)。

图 4 类胡萝卜素降解产物含量与总氮含量关系
Fig. 4 Relationship between carotenoid catabolites and total
nitrogen contents

图 5 类西柏烷降解产物含量与总氮含量关系
Fig. 5 Relationship between cembratriendiol catabolites and
total nitrogen contents

图 6 挥发性香气物质总量与烟碱含量关系
Fig. 6 Relationship between total volatile aroma components
and total nitrogen contents
3 讨论
烟碱和总氮是烟叶的常规化学成分, 与烟叶的
内在质量和感官质量关系密切, 二者与中性香气物
质含量表现相似的变化关系。中性香气物质总量与
烟碱和总氮含量呈显著的二次曲线相关关系, 但不
同种类香气成分与烟碱和总氮含量相关性及模型参
数显著不同, 类胡萝卜素类香气成分含量最大值出
现在较高的烟碱和总氮水平时, 说明较高的氮素营
养水平有利于类胡萝卜素类香气成分的形成。前期
研究表明, 随着施氮水平的提高, 烟叶类胡萝卜素
含量呈增加趋势[20], 因此, 在充足氮素营养条件下,
不仅有利于烟碱和总氮含量的积累, 也可以形成较
多的类胡萝卜素类香气前体物, 这可能是烟叶在发
育良好, 营养充足情况下一般香气量较大的原因。
茄酮是腺毛分泌物西柏烷类的降解产物, 其含量与
烟碱和总氮含量也呈极显著的二次曲线相关关系 ,
但最大值出现在烟碱和总氮含量相对较低时, 这与
不同氮素营养条件下腺毛分泌物含量有关。腺毛分
泌物多少取决于腺毛密度和单个腺毛的分泌能力 ,
在氮素营养水平较低时, 虽然由于叶片变小, 腺毛
密度较大, 但腺毛分泌能力较弱, 而当氮素营养超
过一定水平时, 虽然单个腺毛分泌能力较强, 但叶
片增大, 腺毛密度减小, 单位叶面积分泌物含量也
较低[20-21]。随着施氮水平的提高, 腺毛分泌物西柏
烷类含量降低[22]。国外进口优质烟叶一般表现为叶
面积较大, 叶片较厚, 单叶重较高, 营养充分, 发育
良好, 感官质量上表现为香气量较大, 香气成分中
类胡萝卜素类重要香气成分如巨豆三烯酮等含量显
著高于国内烟叶, 但茄酮含量却偏低, 这与其氮素
营养水平较高, 烟碱等含氮化合物含量较高, 叶片
展开良好有关。因此, 对于浓香型烟叶的生产来说,
保证烟叶有充足的营养条件, 促进烟叶开片良好十
分重要。
4 结论
豫中烟叶中性香气物质总量与烟碱和总氮含量
呈显著的二次曲线相关关系, 随着烟碱和总氮含量
的增高中性香气物质总量呈现先增高后下降趋势 ,
但不同种类香气成分与烟碱和总氮含量相关性及模
型参数显著不同, 类胡萝卜素类香气成分含量与烟
碱和总氮呈显著的二次曲线相关关系, 且香气成分
含量最大值出现在较高的烟碱和总氮水平时, 在烟
碱含量 1.28%~3.92%范围内, 许多重要的香气成分
第 7期 史宏志等: 豫中烤烟烟碱和总氮含量与中性香气成分含量的关系 1305


如巨豆三烯酮 2、巨豆三烯酮 4、法尼基丙酮、二氢
猕猴桃内酯、香叶基丙酮含量呈持续增加趋势。茄
酮含量与烟碱和总氮含量也呈极显著的二次曲线相
关关系, 但最大值出现在烟碱和总氮含量相对较低
时, 随着烟碱含量的增高, 茄酮含量呈显著下降趋
势。芳香族氨基酸降解产物总量、叶绿素的降解产
物新植二烯含量与烟碱和总氮含量也呈显著的二次
曲线相关关系, 但相关系数相对较低, 糖和氨基酸
棕色化反应产物与烟碱和总氮没有显著相关性。
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