煙草香味化學(xué)

1、.PAGE ：.；PAGE 42第四章 煙草香味化學(xué) 香味是煙葉質(zhì)量的重要內(nèi)容，優(yōu)質(zhì)煙葉要求香氣充足，香氣純真，香型突出。煙葉的香氣情況是由致香成分的含量、組成和相互作用所決議的，而這些致香成分的產(chǎn)生與其前體物的構(gòu)成條件密不可分。與其它香料植物相比，煙葉的香味有以下特點(diǎn)：一是香味物質(zhì)眾多，無法用單一的化學(xué)成分進(jìn)展描畫，二是組成成分復(fù)雜，既包括有碳?xì)浠衔?，又包括含氮化合物，既可由普通的食品營(yíng)養(yǎng)成分如糖類、氨基酸產(chǎn)生，又可由普通的香料成分如萜烯類產(chǎn)生；三是煙葉的熄滅可產(chǎn)生大量致香成分和怡人的香氣，其它植物的葉片熄滅后很難讓人接受。深化了解煙葉和煙氣香味物質(zhì)的種類、組成和香味特點(diǎn)對(duì)卷煙調(diào)香具有重要

2、意義。第一節(jié) 煙葉及煙氣香氣物質(zhì)的分別和鑒定 一、煙葉和煙氣致香成分的分別和鑒定煙草和煙氣的化學(xué)成分眾多。70年代以來，由于分析測(cè)試技術(shù)的開展，煙葉和煙氣成分不斷發(fā)現(xiàn)。1996年Green報(bào)道，煙葉和煙氣中化學(xué)成分的總數(shù)達(dá)6600種，其中煙葉中有3800種，煙氣中有3900種，煙氣中獨(dú)有的有2800種。這些化學(xué)成分中約有三分之一與煙葉和煙氣的香味有不同程度的關(guān)系，有些香氣明顯，有些香氣較弱，有些是產(chǎn)生致香物質(zhì)的前體物和中間產(chǎn)物，有些那么起和順煙氣、添加香氣效果的作用。由于構(gòu)成香氣的物質(zhì)眾多，每種香氣成分含量極微，而且各種致香成分間相互作用，所以60年代以前對(duì)其只需淺薄的認(rèn)識(shí)，1936年德國(guó)煙草

3、化學(xué)家布呂克納爾在按煙葉成分對(duì)吸用時(shí)吃味和香氣的作用進(jìn)展分類時(shí)，曾籠統(tǒng)的把單寧、樹脂作為芳香性物質(zhì)，并提出了煙草質(zhì)量指數(shù)公式。之后人們普通以為煙草中含有揮發(fā)性很強(qiáng)的精油、樹脂等致香成分，常用有機(jī)溶劑如石油醚提取物的含量作為衡量煙葉質(zhì)量和香氣的主要目的。進(jìn)入70年代，由于氣相色譜、液相色譜、質(zhì)譜、核磁共振等分析技術(shù)的開展，使得對(duì)煙草和煙氣化學(xué)成分的分別鑒定成為能夠。人們集中研討了煙葉中對(duì)煙氣香味有影響的揮發(fā)性成分。瑞士的Demole和Berthet(1972)、美國(guó)的Roberts和Rokde1972最初鑒定了影響白肋煙煙氣香味的葉片揮發(fā)物和半揮發(fā)物成分。之后對(duì)于煙草精油成分的研討擴(kuò)展到了其它類

4、型的煙草。Kimland(1972 - 1973)、Schmacher和Vestal1974報(bào)道了對(duì)土耳其和希臘香料煙中所鑒定的揮發(fā)物成分，這些成分同時(shí)存在于煙氣中。各國(guó)化學(xué)家在1974年美國(guó)舊金山第6屆國(guó)際香精油會(huì)議上發(fā)表了一系列論文，報(bào)道了他們對(duì)天然煙草中致香物質(zhì)分別鑒定的研討任務(wù)，其中在白肋煙中已鑒定了300多種成分。Lloyd等1976首先對(duì)烤煙的揮發(fā)物成分進(jìn)展了細(xì)致的研討鑒定。他們用375 kg的B4F烤煙，經(jīng)氯仿淬取、濃縮、蒸餾得到583 g香精，又用1905 kg混合烤煙煙絲，經(jīng)過蒸餾、氯仿淬取、除堿、溶劑分溶等步驟得到精油278 g，這兩種提取物經(jīng)過評(píng)吸均具有高級(jí)香煙的香味特征

5、。然后將香精和精油分別成假設(shè)干組分，最后用氣相色譜分別并用質(zhì)譜、紅外、核磁共振儀等鑒定其成分，合計(jì)12類323種化合物，其中羧酸類48種、醇類33種、酰胺類11種、醛類20種、酸酐類2種、酯類39種、酚類10種、氮雜環(huán)類15種。其中香精中含有195種，精油中含有228種。Shigeo Ishiguro等1978分別對(duì)葉片和主脈卷制的香煙的煙氣冷凝物用二氯甲烷熔劑萃取，分別鑒定了揮發(fā)相成分109種，并對(duì)主要成分進(jìn)展了定量比較。Sakari等1984經(jīng)過烤煙的頂空分別分析了與煙氣客觀評(píng)吸有關(guān)的揮發(fā)物成分。另外Schumacher1984定性了115種，定量了141種馬里蘭煙香氣成分。Fujimor

6、i1987對(duì)種植在日本的Lanka煙精油成分進(jìn)展了分析，鑒定出57種對(duì)煙氣香氣有奉獻(xiàn)的物質(zhì)，包括14種含氮堿、6種脂肪酸的甲酯、18種降胡蘿卜素類、3種降西柏烷類、3種降異戊二烯類等。經(jīng)過這些研討，根本明確了煙葉和煙氣中的揮發(fā)物致香成分。我國(guó)對(duì)煙葉香氣研討起步較晚，鄭州煙草研討院(1988)對(duì)國(guó)外兩種卷煙高焦油香煙和低焦油香煙的煙氣冷凝物中性香味成分進(jìn)展了分別鑒定，發(fā)現(xiàn)兩種煙樣相應(yīng)集分的香氣特征與氣相GC色譜圖類似。當(dāng)2種煙樣以焦油量比較時(shí)，焦油含量較低的卷煙，其GC色譜圖有部分色譜峰顯著高于高焦油卷煙，推測(cè)這些成分是經(jīng)過加香加料和調(diào)整煙葉配方而添加的香氣物質(zhì)。在所鑒定的115種物質(zhì)成分中有1

7、0種特征峰成分茄酮、法尼基丙酮、新植二烯、十六醛、鄰苯二甲酸二丁酯、N - 丙基苯酰胺、香葉基丙酮、1 - 乙基吲哚、橙花椒醇、薄荷醇。姚益群等1988對(duì)云南煙草香氣成分進(jìn)展了分別鑒定，并與香料煙和晾曬煙進(jìn)展了對(duì)比。在云南煙中共鑒定出41種化合物，其中烴類5種、醇類4種、酯類8種、酮類8種，大部分為異戊二烯化合物。他們還對(duì)不同類型煙樣色譜峰進(jìn)展了香氣評(píng)價(jià)。李云等1989初步研討了與煙葉香氣有關(guān)的12種低級(jí)脂肪酸。韓錦峰、王瑞新等1989年開場(chǎng)對(duì)煙葉香氣進(jìn)展研討，分別鑒定出河南烤煙37種揮發(fā)物成分，其中烴類10種、酮類10種、醇類5種、酯類3種、醛類3種、酸類3種、吡咯類1種、酚類和芴各1種。冼

8、可法等1992運(yùn)用熔劑提取、頂空分別、柱色譜、毛細(xì)管氣相色譜等分級(jí)分別方法以及氣 - 質(zhì)聯(lián)用GC/MS、氣相-紅外GC/IR分析鑒定技術(shù)，對(duì)我國(guó)優(yōu)質(zhì)烤煙的中性香味物質(zhì)做了分析研討，挑選出了具有云煙香味、組成較簡(jiǎn)單的香味物質(zhì)組，從香味物質(zhì)組鑒定出129種成分，經(jīng)過與河南烤煙香味物質(zhì)對(duì)比分析證明，云煙的清香與河南的濃香都是多種香味物質(zhì)按各自不同比例組成的總體感官質(zhì)量反映。 二、香氣前體物的分別和鑒定人們很早就知道,煙葉外表的酯類、蠟類物質(zhì)與煙葉的香氣親密相關(guān)。Roberts和Rowland(1972)首先分別定性了煙葉外表腺毛分泌物中含有的雙萜類化合物，主要是西柏三烯-1，3 -二醇。以后，人們進(jìn)

9、一步分析了煙葉的外表成分，根據(jù)遺傳背景的不同，其雙萜化合物或是西柏烷類，或是賴百當(dāng)類。經(jīng)過對(duì)煙葉致香成分的化學(xué)構(gòu)造和化學(xué)特性研討，人們知道了煙葉的致香成分是由特定的前體物降解轉(zhuǎn)化而來的。如Fujimori(1976)對(duì)白肋煙的香味成分進(jìn)展了研討，使所鑒定的白肋煙香味成分達(dá)309種，按照這些成分的性質(zhì)可分為五類：第一，西柏烷巨環(huán)雙萜烯的降解產(chǎn)物34種；第二，類胡蘿卜素的代謝產(chǎn)物如佛爾酮或紫羅蘭酮構(gòu)造的香味成分43種；第三，能夠與煙堿有關(guān)的間位取代吡咯類12種；第四，醛類經(jīng)醛醇縮合反響的產(chǎn)物4種；第五，其它有機(jī)物如烴類、羧酸以及能夠使氨基酸、多肽與糖類非酶棕色化反響所構(gòu)成的醇類、酮類、酰類、酸類、

10、酸酐、烴類、呋喃、吡咯、吡嗪類化合物計(jì)216種。其中12種吡嗪類化合物被以為是對(duì)白肋煙香味有重要作用。Wahlburg等1977從鮮葉和烤制、陳化不同時(shí)期的煙葉中分別鑒定了數(shù)百種與香味有關(guān)的成分，研討了烘烤和陳化對(duì)致香成分構(gòu)成和含量變化的影響，提出了主要致香成分的前體物和降解轉(zhuǎn)化道路。Severson等1981首先分別了香料煙另一種重要的香氣前體物蔗糖酯，在以后的幾年間，他們對(duì)蔗糖酯的構(gòu)造、性質(zhì)、分析方法等作了大量研討。隨著對(duì)煙葉致香物和前體物的認(rèn)識(shí)，為人工合成具有煙草香味特征的香味物質(zhì)提供了能夠。例如，目前已鑒定有約80種對(duì)煙草香味起重要作用的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物，其中環(huán)檸檬醛具有很強(qiáng)的化學(xué)活

11、性，能制備多種煙草香味物質(zhì)，如3 - 氧還檸檬醛和3-氧-紫羅蘭酮等。國(guó)外對(duì)煙草中的類西柏烷類和賴百當(dāng)類的降解產(chǎn)物也進(jìn)展了一系列的研討，近些年來，合成新型煙草用單體香料的專利不斷涌現(xiàn)，根據(jù)化學(xué)性質(zhì)可分為各種呋喃酮、吡喃酮、萜烯衍生物、酯類、烯類、環(huán)己烯酮、內(nèi)酯、亞胺、吡咯、吡啶衍生物以及氨基酸和糖的反響產(chǎn)物等。第二節(jié) 煙草致香物質(zhì)成分一、致香物質(zhì)的分類致香成分是指分子量小,具有揮發(fā)性,可以作用于人的嗅覺器官,使人產(chǎn)生愉悅覺得的化學(xué)成分。根據(jù)香味的生理作用原理,具有香氣的物質(zhì)應(yīng)有以下根本條件:(1)必需有足夠的揮發(fā)性,以便其蒸氣到達(dá)鼻腔。(2)必需有很小的水溶性,以便能經(jīng)過覆蓋在嗅覺中心區(qū)域神經(jīng)

12、末梢上的潮濕層(粘液)。(3)必需具備在脂類中的可溶性,以便透過構(gòu)成神經(jīng)細(xì)胞末端外表膜的脂肪層。(4)具有某些原子或原子團(tuán)(發(fā)香團(tuán)),只需分子的幾何外形與特定外形的感受器位置相吻合時(shí),才干感遭到一定的香味。煙葉和煙氣的香味是多種微量致香物質(zhì)成分共同作用的結(jié)果,不同致香物質(zhì)具有不同的化學(xué)構(gòu)造和性質(zhì),因此對(duì)人的嗅覺可產(chǎn)生不同的刺激作用,構(gòu)成不同的嗅覺反響,對(duì)總體香氣的量、質(zhì)、型有不同的奉獻(xiàn)。致香物質(zhì)有不同的分類方法，可歸納為按化學(xué)功能團(tuán)分類、按香氣前體物分類和按二者混合分類的方法。一按功能團(tuán)分類在致香物質(zhì)的分子里，有雙鍵結(jié)合、-OH、-CO、-NH、-SH等致香基團(tuán)，或稱為香基的特定功能團(tuán)，這些功

13、能團(tuán)可以給人們的嗅覺器官以不同的刺激，產(chǎn)生不同的香味。普通情況下，具有一樣功能團(tuán)的香氣成分經(jīng)常具有一樣或類似的產(chǎn)生途徑和香味特點(diǎn)。以下功能團(tuán)被以為是具有致香性的主要基團(tuán)。 醇OH 硫醇SH 酚OH 醚O 酮 CO 醛CHO 酯COO 羧酸COOH 硝基NO2 硫醚S 胺基-NH2 腈- 內(nèi)脂- 異腈 異硫氰 硫氰許多從事香氣化學(xué)研討的學(xué)者們，從香氣化學(xué)構(gòu)造之間的關(guān)系出發(fā)，把致香物質(zhì)分為酸類、醇類、醛類、酮類、酯類、內(nèi)酯類、酚類、氮雜環(huán)類吡咯、吡啶、吡嗪等不同類型。1976年R.A.Lloyd等采用核磁共振、質(zhì)譜、紅外光譜等方法，對(duì)烤煙煙葉香精和精油中的香氣成分進(jìn)展了分別鑒定，共得到323種香氣

14、成分，根據(jù)分子中的功能團(tuán)，將香氣成分分為12類。羧酸類種酰胺類種醇類種醛類種酸酐類種酯類種醚類種亞胺類種酮類種內(nèi)酯類種酚類種氮雜環(huán)類種二按香氣前體物分類 煙葉的致香物質(zhì)普通不是煙草碳、氮等根本代謝過程的直接產(chǎn)物，而是先合成脂類、萜類等不具有揮發(fā)性的大分子化合物，然后進(jìn)一步在酶或非酶作用下分解轉(zhuǎn)化而構(gòu)成的。一種香氣前體物可以構(gòu)成特定的致香物質(zhì)成分。按照致香物和香氣前體物的關(guān)系可把致香物質(zhì)分成以下幾類： 1異戊間二烯類和降-異戊二烯類。包括類胡蘿卜素、無環(huán)類異戊間二烯、帶環(huán)的類胡蘿卜素降解化合物、無環(huán)的類胡蘿卜素降解化合物、雙萜類、降-賴百當(dāng)類、碳環(huán)的倍半烯和單萜烯。煙葉在成熟和調(diào)制過程中，類胡蘿

15、卜素、西柏三烯萜醇等大分子化合物碳鏈氧化斷裂，直接構(gòu)成或進(jìn)一步轉(zhuǎn)化構(gòu)成醛、酮、酸類揮發(fā)生成分，其中包括許多重要的香氣成分。如4，6，8-巨豆三烯-3-酮異構(gòu)體、3-氧代紫羅蘭醇、大馬士酮、-紫羅蘭酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、茄酮等。 2類脂的代謝產(chǎn)物包括從類脂衍生的低分子量化合物。包括甘油酯類、糖酯類、磷脂類、神經(jīng)鞘脂類等的降解產(chǎn)物。如蔗糖酯SE是香料煙和部分雪茄煙特有的一種酯類化合物。在煙葉成熟和調(diào)制的過程中，蔗糖酯水解產(chǎn)生葡萄糖脂，如三乙酰葡萄吡喃糖苷和四乙酰葡萄糖吡喃糖苷。進(jìn)一步水解產(chǎn)生揮發(fā)性酸類物質(zhì)，它們是香料煙重要的香味物質(zhì)異戊酸、-甲基戊酸的前體物。 3糖和氨基酸非酶棕化反響產(chǎn)物。這類香氣

16、物質(zhì)包括氮雜環(huán)類的吡啶、吡咯、吡嗪類衍生物以及呋喃、酸類和羰基化合物等。 4生物堿及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。主要是氮雜環(huán)類的香氣成分。 5苯丙氨酸和木質(zhì)素代謝產(chǎn)物。主要有苯甲醛、苯甲醇、苯乙醛、苯乙醇、2-呋喃甲醛等。三混合分類 我國(guó)曾將煙葉和煙氣中的香氣物質(zhì)歸納為5類：1揮發(fā)性醇類、醛類、樹脂、酮類、低級(jí)脂肪酸及脂類。這些物質(zhì)大多是煙葉中揮發(fā)性芳香油的組成成分。2類胡蘿卜素和非環(huán)萜烯及其降解產(chǎn)物。在煙葉中這類物質(zhì)有近100種。其中30種是非萜烯降解產(chǎn)物。70%的是類胡蘿卜素的降解產(chǎn)物。3類西柏烷類、巨環(huán)萜烯及其降解產(chǎn)物。如西柏三烯二醇是鮮煙蠟質(zhì)的主要成分，生成醇類為酮類、醛類等致香成分。4賴百當(dāng)類雙萜烯

17、及其降解產(chǎn)物。這類物質(zhì)主要存在于香料煙中。是葉面分泌物的成分。5氨基酸與糖的非酶棕色化反響生成的化合物。已發(fā)現(xiàn)的香味成分主要有酸類、醛類、酮類、吡啶、吡咯、吡嗪等類。 二、 煙草的致香成分一酸類 煙葉的酸類物質(zhì)包括揮發(fā)酸和非揮發(fā)酸，揮發(fā)酸是指能同水蒸氣一同蒸出的酸，是煙葉重要一類致香成分，揮發(fā)酸多為C12以下的低級(jí)脂肪酸和部分芳香族酸，這些酸在卷煙抽吸過程中直接進(jìn)入煙氣，故對(duì)香味有明顯影響。表4-1為煙葉中一些常見的揮發(fā)酸及其香味特征。表4-1 煙葉中常見的揮發(fā)性酸對(duì)煙氣香吃味的影響通用名化合物煙氣吃味煙氣香氣異丁酸(C4)2-甲基丙酸醇和乳酪,水果味平和的,似黃油的異戊酸(C5)3-甲基丁酸

18、甜,酒味,水果,乳酪平和的,乳酪香,香料煙戊酸(C5)戊酸甜,水果味,乳酪,似黃油平和的,乳酪己酸(C6)n-己酸蠟味,甜,槭樹汁味蠟氣6-甲基戊酸(C6)3-甲基戊酸甜,乳酪,水果味乳酪,水果味,香料煙型苯甲酸(C7)苯甲酸醇和,淡的淡的對(duì)羥苯甲酸煙的香味辛酸(C8)n-辛酸甜,似蠟味,醇和的似蠟苯基乙酸甜,蜂蜜,花香,增濃度對(duì)羥苯乙酸好煙香味香草酸(C8)4-羥-3-甲基-苯甲酸淡的,香草味壬酸(C9)對(duì)-羥肉桂酸有香味的,茴香大料味壬酸脂肪味,蠟質(zhì)味順式-3-壬酸脂肪味4-氧化壬酸土香,蘑菇味,增濃度脂肪癸酸(C10)n-癸酸脂肪 普通質(zhì)量好、香氣量大的煙葉，其揮發(fā)酸含量也比較高表4-2

19、。因此，高含量的揮發(fā)酸含量是優(yōu)質(zhì)煙葉的化學(xué)特征。 表4-2 各種煙草揮發(fā)性有機(jī)酸含量(g/g)揮發(fā)酸烤煙香料煙有香氣缺香氣甲酸和乙酸23031773852丙酸209148153異丁酸26512丁酸382945異戊酸18162170戊酸704429-甲基戊酸211871021n-己酸673882n-庚酸1197082n-辛酸344482n-壬酸4618099未知酸105149總計(jì)344325852776 煙葉中的非揮發(fā)性酸雖然對(duì)煙氣的香味沒有明顯的直接作用，但可以調(diào)理煙草的酸堿度。使吸味醇和，還可以添加煙氣濃度，因此間接影響煙氣的香氣，在煙氣中起平衡作用表4-3非揮發(fā)酸包括分子量較大的脂肪酸、脂

20、環(huán)酸、芳香族酸、萜烯酸、二元酸、多元酸、羧基酸等。 表4-3 高級(jí)脂肪酸對(duì)煙氣香味的影響通用名化合物煙氣吃味煙氣香氣月桂酸n-十二酸蠟味,脂肪味,醇和蠟味,脂肪十四(烷)酸(C14)n-十四酸醇和甜,味淡的十六酸(C16)n-十六酸蠟味,甜,添加濃度蠟味,甜十八(烷)酸(C18)n-十八(烷)酸蠟味,堅(jiān)果味蠟味油酸(C18:1)9-十八(烷)酸脂肪味,蠟味,醇和蠟味,平和亞油酸(C18:20)9,12-十八碳二烯酸蠟味,添加刺激性蠟味亞麻酸(C18:3)9,12,15-十八三烯酸蠟味,添加濃度,刺激性蠟味花生酸n-花生酸堅(jiān)果味,添加濃度二醇類 煙葉和煙氣中存在有大量的醇類化合物，其中包括脂肪醇

21、、脂環(huán)醇、芳香族醇、甾醇、萜醇等。煙草中醇類化合物的含量為0.77%-1.25%。 醇類化合物對(duì)煙氣質(zhì)量有較大的影響。許多揮發(fā)性醇類是重要的致香物質(zhì)，表4-4為烤煙香精油中鑒定的香味物質(zhì)成分及其香味特征。由于一些醇如沉香醇、龍腦、薄荷醇、苯甲醇、苯乙醇等對(duì)卷煙香味作用明顯，已用于煙草加香中。薄荷醇是制造薄荷煙的重要原料。在烤煙的揮發(fā)油中，最重要的致香化合物是苯甲醇和苯乙醇。他們可使煙氣添加花香的香味。 表4烤煙揮發(fā)物中分別的醇類物質(zhì)及香味特征化學(xué)稱號(hào)常用名煙氣特征苯甲醇弱花香，丁二醇清香，化學(xué)異味，二甲基雙環(huán),1,1-庚-二烯甲醇-1,5-二甲基-異丙基-甲烯基-,-氧化-，-環(huán)十四碳二烯-醇

22、-，-氧化-，-醇三烯-醇1,9-二甲基-異丙基-甲烯基-,-環(huán)十四炭三烯-醇，-西柏四烯-醇反式-，-二甲基-，-辛二烯-醇香葉醇花香，香味，-二甲基-，-辛二烯-醇沉香醇甜，花香，檸檬味，-二甲基辛-醇四氫沉香醇花香，甜，-二甲基-，-氧化-辛烯-醇氧化沉香醇甜，平和，添加濃度廿烷醇糠醇谷香,油香,濃度庚醇甜,花香,灑香順-3-已烯-1-醇葉醇青味5-羥-6,7-二甲基苯基呋喃2-異丙基-5-甲基環(huán)已烯醇薄荷醇涼爽5-異丙基-8-甲基-6,8-壬二烯-2-醇茄醇甜,花香,和順12-異丙基-5,8-氧化-1,5,9,三甲基-3,9,13-環(huán)十四碳三烯-1-醇 (和異構(gòu)體)-和-5,8-氧化-

23、3,9,13-西柏三烯-1-醇 2-(4-甲基-3-環(huán)已烯-1-yl)-2-丙醇-松油醇 松香,甜,霉味3-甲烯基-7,11,15-三甲基-十六碳-1-醇2-(-4-苯甲基)-2-丙醇對(duì)-散花烯-8-醇6-甲基-5-庚烯-2-醇青味,甜6-甲基-6,9-氧化-4-辛烯-2-醇1-辛醇花香,果香1-苯乙醇甜，堅(jiān)果香，辛香苯乙醇玫瑰花香四氫糠醇干草香，添加濃度，四甲基-1-十六碳烯-3-醇植醇(異物體)3,7,11,15-四甲基-2-十六碳烯-1-丁烯-2-醇植醇輕香,輕度辛辣味4-(2,6,6-三甲基環(huán)已烷-1-yl)-3-丁烯-2-醇-紫羅蘭醇添加濃度3,7,11-三甲基-1,6,10-十二碳

24、烯-3-醇橙花椒醇本香,花香4,8,12-三甲基十三碳-3-烯-2,8-二醇 三羰基類羰基類化合物包括醛類、酮類和醌類。在所鑒定出來的多種揮發(fā)性醛、酮類化合物中，許多是重要的致香物質(zhì)。表4-5為部分從煙葉中分別出來的羰基化合物及基香味牲特征。表4-5 烤煙煙葉香精和精油成分中的主要羰基類成分化學(xué)稱號(hào) 常用名煙氣香味醛類5-乙酰糠醛苯甲醛櫻桃香,杏仁香癸醛清香,檸檬味糖醛甜,面包香,黃油香2,4-庚二烯醛弱脂肪味4-羥-3-甲氧基-苯甲醛香蘭素甜,香草味5-(羥甲基)糠醛甜,花香,添加濃度3-甲基苯甲醛m-甲苯醛強(qiáng)櫻桃香,添加濃度5-甲基糠醛甜,添加濃度N-甲基吡咯-2-羧甲醛甜,辣味5-甲基吡

25、咯-2-羧甲醛甜,添加辣味2-甲基吡咯烷-3-羧甲醛苯乙醛劇烈,花香,皂香2-苯-2-丁醛-草丁烯醛(巴豆醛)辣,胡椒味反式-3-苯基-2-丙醛肉桂醛肉桂香,甜,辣吡咯-2-羧甲醛甜,和順吡咯-3-羧甲醛煙酰醛和順,腐味2,6,6-三甲基環(huán)己烯羧甲醛環(huán)檸檬醛甜,添加濃度和刺激酮類苯乙酮甜,辛,酮味,櫻桃味2-乙基呋喃清香,草味,添加辣味乙基-3-異丙基-環(huán)戊烷2-乙基-5-甲基呋喃甜,芳香,辣,白肋,煙韻4-(1,3-丁二烯基)-3,5,5-三甲基-2-環(huán)已烯-1-酮4-(1-丁烯-3-酮基)-3,5,5-三甲基-1-環(huán)已烯酮4-(1-丁烯-3-酮基)-3,5,5-三甲酮-2-環(huán)已烯-1-酮4

26、-酮-紫羅蘭酮甜,花香1,4-環(huán)已烯二酮弱的,酸味3,5-二羥-2-甲基-4-呋喃酮5-羥-麥芽醇2,3-二甲基-2-環(huán)已烯-1-酮弱反式-6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯-2-酮香葉基丙酮青味,添加濃度順-6,10-二甲基-5,9-十一碳二烯-2-酮橙花基丙酮香味,添加濃度6,10-二甲基-2-十一酮四氫香葉基丙酮甜,堅(jiān)果香,微灼2-庚酮甜,果香羥基丙酮和順,酒香4-(3-羥-1-丁烯)-3,5,5-三甲基-2-環(huán)已烯-1-酮4-氧化-紫羅蘭酮甜,添加烤煙味4-(3-羥丁基)-3,5,5-三甲基-2-環(huán)已烯-1-酮4-氧化二氫-紫羅蘭酮果香,青氣3-羥-2-甲基-4-吡啶酮麥芽醇甜4-羥

27、-2,6,6-三甲基-2-環(huán)已烯-1-酮4-氧化異佛爾酮和順,甜1-(4-羥-2,6,6-三甲基-1-環(huán)已烯基)-2-丁烯-1-酮4-羥大馬士酮青,玫瑰香,甜5-異丙基-2-甲基-2-環(huán)已烯-1-酮青,草味,草藥香2-異丙基-3,5,5-三甲基-2-環(huán)已烯-1-酮2-異丙基-異佛爾酮和順,甜,白肋煙味6-異丙基-3-甲基-2-環(huán)已烯-1-酮哌啶酮薄荷香,草藥香,辣5-異丙基-8-甲基-6,8-壬二烯乙酮茄酮平和，酮味3-異丙基-2-甲基-2-四氫吡喃個(gè)異體物甜，酚味，木香異丙基壬，二酮氧化茄酮甜，酮味甲基苯乙酮和順，甜，焦糖香甲基苯乙酮葡萄味3甲基苯乙酮甜，果香，似香豆素甲基，環(huán)戊二烯酮甲基環(huán)

28、戊二酮甜，楓味甲基環(huán)戊酮甜，化學(xué)味甲烯,三甲基-2-環(huán)已烯-1-酮甲烯異佛爾酮似異佛爾酮甲基，庚二烯酮甜，辣，黃油味甲基庚烯酮和順，青甲基四氫呋喃酮甜，烤煙味，壬三酮甜，堅(jiān)果味，添加濃度，辛二烯酮,3-氧化-2,6,6-三甲基-1,4-三甲基-1,4-環(huán)已烯二酮2,3-表氧-4-氧化異佛爾酮添加甜味2-戊酮甜,果香,酮味4-苯-3-丁烯-2-酮巧克力味1,7,7-三甲基雙環(huán)2,2,1-2-庚酮添加濃度1-(2,6,6三甲基-1,3-環(huán)已二烯)-2-丁烯-1-酮大馬士酮添加濃度,白肋煙味2,6,6-三甲基-1,4-環(huán)已烯二酮4-氧化二氫異佛爾酮弱,酸的2,6,6-三甲基-2-環(huán)已烯-1-酮4-氧

29、化異佛爾酮甜,紫羅蘭酮味3,5,5-三甲基-2-環(huán)已烯-1-酮異佛爾酮土香,添加濃度1-(2,6,6-三甲基環(huán)已烯基)-2-丁烯-1-酮-大馬士酮花香,添加濃度4-(2,6,6-三甲基環(huán)已烯基)-3-丁烯-2-酮-紫羅蘭酮甜,木香,花香,順口4-(2,6,6-三甲基-2-環(huán)已烯基)-3-丁烯-2-酮-紫羅蘭酮甜,木香,花香,順口6,10,14-三甲基十五碳-2-酮六氫法尼基丙酮微甜,順口6,10,14-三甲基-5,9,13-十五碳三烯-2-酮法尼基丙酮甜,青烤煙味一些高沸點(diǎn)的酮如 甲基苯乙酮、4-甲基-5-異丙基苯乙酮，6-甲基庚烯-2-酮-5、2，6-二甲基十一碳二烯-2，6-酮-10，以及

30、-大馬酮、-大馬酮、-二氫大馬酮、-紫羅蘭酮等具有明顯的致香作用，不少已用于煙草制品的加香中。-大馬酮和-二氫大馬酮等是Demole等1970初次在玫瑰中發(fā)現(xiàn)的，其存在于玫瑰花的精油中，也稱為玫瑰酮類化合物。它們?cè)诿倒逵椭械暮繕O少，約為0.015%，但它們卻顯示了玫瑰的特點(diǎn)。-大馬酮的“閾值很低。約為310-12，自然界中有50多種食品及加工食品中含有這類物質(zhì)，包括咖啡、茶葉和啤酒等。-大馬酮和-二氫大馬酮在煙草中的發(fā)現(xiàn)首先是在白肋煙中，賦于煙葉木香、花香、果香和甜的香味。-大馬酮特別賦于充分成熟的煙草香味特征。-紫羅酮具有紫羅蘭花香，可增進(jìn)煙草的花香香味，它還具有柏木香氣特征。揮發(fā)性羰基化

31、合物一部分是生長(zhǎng)期間構(gòu)成的，另一部分是在調(diào)制、陳化和發(fā)酵期間由前體物在光化、酶化、氧化，棕化反響中生成的。此外，在煙葉和煙氣中還存在其它許多羰基化合物，1962年Weybrew等人對(duì)不同類型、不同種類、不同等級(jí)煙葉和煙氣中的部分羰基化合物甲醛、糠醛、乙醛、異丁醛、異戊醛、丙酮和丁酮-2進(jìn)展了定性定量的研討。這些化合物對(duì)煙草質(zhì)量和香味的影響不同，如丙酮、丁酮-2具有好的增香效果，而異丁醛和異戊醛效果不良。煙葉質(zhì)量與揮發(fā)性羰基化合物含量親密相關(guān)，質(zhì)量好的煙葉其丙酮和羰基化合物總含量高表4-6表4-6不同質(zhì)量煙葉的羰基化合物含量(mg/kg,干煙葉) 等 級(jí)乙醛丙醛丙酮異丁醛丁酮-2異戊醛戊醛合計(jì)差

32、等級(jí)煙葉9.730.441.4110.590.680.1714.02好等級(jí)煙葉12.320.381.940.710.50.370.0316.25不同部位的煙葉羰基物含量也有差別，上部煙葉所含丙酮和丁酮-2比中部和下部煙葉較多，而異丁醛和異戊醛較少表4-7。表4-7不同部位煙葉的羰基化合物含量(mg/kg,干煙葉) 部 位乙醛丙醛丙酮異丁醛丁酮-2異戊醛戊醛合計(jì)上部煙葉11.280.231.80.440.870.40.1515.26中部煙葉11.540.321.180.560.620.440.1214.78下部煙葉9.910.311.50.530.550.410.113.31四酯類和內(nèi)酯在煙葉和

33、煙氣中已鑒定出數(shù)百種酯類化合物，它們大部分由脂肪酸、脂肪醇、萜醇、甾醇酯化而成。許多酯類化合物對(duì)煙氣香味有好的影響，揮發(fā)性的酯類物質(zhì)，具有明顯的香味表4-8。普通低級(jí)脂肪酸的甲酯和乙酯具有水果香味或酒香、脂肪香、蠟香，這些酯具有烤煙的香氣特征，其中不少用于煙草香精中。一些高級(jí)脂肪酸的甲酯和乙酯可以使煙葉的香味變得醇和。 表4- 對(duì)煙葉和香氣有利的優(yōu)質(zhì)酯化合物煙氣吃味煙氣香氣異戊酸乙酯(C5)甜,酒味,堅(jiān)果味酒,堅(jiān)果異戊酸甲酯(C5)水果味,酒味甜,水果味,酒味戊酸四酯(C5)水果味,酒味酒味,水果味水楊酸甲酯薄荷(冬青油)甜薄荷,花香,茴香大料味辛酸乙酯(C8)醇和,蠟味,添加濃度,烤煙味醇和

34、,蠟味辛酸甲酯(C9)醇和,添加濃度醇和,添加濃度壬酸乙酯C9脂肪,蠟,醇和脂肪,蠟壬酸甲酯C9水果,脂肪,辣的添加濃度癸酸乙酯C10甜味,添加濃度醇和,添加濃度十二(烷)酯乙酯C12甜味,醇和醇和十二(烷)酯甲酯C12醇和,添加烤煙風(fēng)味甜,醇和十四(烷)酸乙酯C14醇和,添加濃度醇和十四(烷)酸甲酯C14醇和醇和十六(烷)酸乙酯C16甜,醇和醇和十六(烷)酸甲酯C14醇和醇和十八(烷)酸乙酯C18化學(xué)雜味油酸乙酯C18:1甜,堅(jiān)果味,蠟味,烤煙風(fēng)味甜,平和油酯甲酯C18:1淡的,烤煙風(fēng)味淡的亞油酸四甲酯C18:2甜,醇和甜亞麻酸甲酯(C18:2)甜,添加濃度添加濃度煙葉中有許多揮發(fā)性內(nèi)酯成分

35、對(duì)煙葉香氣也有顯著影響，如二氫彌猴桃內(nèi)酯在吸用煙草時(shí)可起到消除刺激性作用。表4-9為烤煙揮發(fā)成分中鑒定出來的部分內(nèi)酯類化合物及其香味特征。表4-9 烤煙揮發(fā)物中的內(nèi)酯成分及香味特征化學(xué)稱號(hào)常用名煙氣香味2,4-二羥-3,3-二甲基丁酸內(nèi)酯甜,黃油味2,2-二甲基-4-羥-6-氧代-庚酸內(nèi)酯甜,順口,烤煙風(fēng)格2,3-二甲基-4-羥-2,4-壬二烯酸內(nèi)酯芹菜籽味2,3-二甲基-4-羥-2-壬酸內(nèi)酯甜,芹菜味4-羥丁酸內(nèi)酯添加濃度,白肋煙風(fēng)格4-羥己酸內(nèi)酯4-羥-2-己酸內(nèi)酯4-羥-2-異丙基-丁酸內(nèi)酯弱的,甜,薄荷味,木香5-羥-3-異丙基-2-戊酸內(nèi)酯添加濃度5-羥-3-異丙基-2-己酸內(nèi)酯甜,

36、堅(jiān)果香,可可香7-羥-6-甲氧香豆素莨菪亭弱的,甜2-羥苯甲酸內(nèi)酯鄰苯二甲酸內(nèi)酯添加濃度,弱4-羥-4-甲基己酸內(nèi)酯青氣,甜5-羥-4-甲基己酸內(nèi)酯甜,酚味,化學(xué)味4-羥-4-甲基-5-己酸內(nèi)酯弱,果香,薄荷味4-羥-3-甲基戊酸內(nèi)酯甜,添加濃度4-羥壬酸內(nèi)酯 可可果味3-羥-9-氧-1,5,5-三甲基雙環(huán)壬-6-烯-8-酮4-羥-2,4-戊二烯酸內(nèi)酯4-羥戊酸內(nèi)酯甜,輕,松脂氣5-羥戊酸內(nèi)酯4-羥-3-戊酸內(nèi)酯-獨(dú)活內(nèi)酯9-氧-1,5,5-三甲基-雙環(huán)壬-6-烯-8-酮二氫彌猴桃內(nèi)酯輕涼爽五酚 類煙葉中含有少量的簡(jiǎn)單酚和酚醛、酚酮以及酚酸如兒茶酚、甲基酚、羥基苯丙酸等。由于其揮發(fā)性強(qiáng)。在煙支

37、燃吸期間，這些化合物經(jīng)過蒸發(fā)等途徑直接進(jìn)入煙氣，對(duì)煙氣香味產(chǎn)生直接影響，有些具有特定香氣，有些那么使煙氣添加奇特的味道，且不易被其它致香劑所減輕。表4-10 列舉了一些酚類化合物對(duì)煙氣香味的影響。被描畫為甜味、藥味及澀口均與甲苯酚和酚有關(guān)系。取代酚類被描畫為甜、香草味、焦糖和藥味。在煙草中經(jīng)常由于酚類的作用產(chǎn)生的香味描畫為辛辣和胡椒味。另外，煙氣中的一些簡(jiǎn)單酚如兒茶酚和氫醌是由碳水化合物如纖維素?zé)峤鈺r(shí)產(chǎn)生的。表4-10 一些酚類對(duì)煙氣香味的影響酚類化合物煙氣吸味煙氣香味對(duì)甲基苯酚酚醛味,澀味澀味2,6-二甲基苯酚甜,增濃甜4-乙基愈創(chuàng)木酚甜,溫暖的,增濃丁子香酚芳香,沉悶的芳香,沉悶的苯酚甜,

38、藥物灼燒感甜,藥物氣味2,3,4-三甲基苯酚增濃感,酚醛味2,3,6-三甲基苯酚澀味,酚醛味綠原酸弱,青味六氮雜環(huán)類 許多氮雜環(huán)類化合物是煙葉重要的致香成分。主要包括吡咯、吡啶、吡嗪類化合物。煙草和煙氣中存在多種吡嗪類化合物，基中二取代和三取代的吡嗪為多表4-11。這些化合物是許多食品類的重要香料，可賦予煙葉濃郁的烤香，它對(duì)加強(qiáng)和改良煙草香味有明顯的作用。吡咯具有甜、堅(jiān)果和焦糖香。多取代吡咯為甜、平和以及能添加煙氣的濃度。煙氣中常見的吡啶類化合物及其以煙氣香味的影響見表4-12。煙葉和煙氣中的氮雜環(huán)類成分一是生物堿的熱解和轉(zhuǎn)化，二是于煙葉調(diào)制和陳化過程中糖和氨基酸非酶棕色化反響構(gòu)成的糖-氨基酸

39、縮合物的進(jìn)一步轉(zhuǎn)化降解。表4-11 煙葉和煙氣中存在的吡嗪類化合物一取代吡嗪2,5-二甲基吡嗪2-甲基吡嗪2,6-二甲基吡嗪乙基吡嗪2,5-二乙基吡嗪乙?；拎?-乙?；?3-甲基吡嗪異丙基吡嗪2-乙?；?6-甲基吡嗪呋喃-2-吡嗪2-甲基-6-乙基吡嗪三取代吡嗪2-乙基-5-甲基吡嗪二甲基乙基吡嗪甲基丙基吡嗪2,3-二甲基-5-乙基吡嗪甲基異丙基吡嗪2-乙基-3,6-二甲基吡嗪2-乙烯基-6-甲基吡嗪2-乙基-3,5-二甲基吡嗪6-甲基-2-(呋喃基-2)-吡嗪3,6-二甲基-2-(呋喃基-2)吡嗪四取代吡嗪二取代吡嗪四甲基吡嗪2,3-二甲基吡嗪表4-12 煙氣中一些常見的吡啶類化合物及對(duì)煙

40、氣香味的影響吡啶煙氣香味2,4-二甲基吡啶弱,加強(qiáng)煙草味2,5-二甲基吡啶弱,加強(qiáng)煙草味2,6-二甲基吡啶加強(qiáng),白肋煙味3,4-二甲基吡啶加強(qiáng)豐滿度,似白肋煙味3,5-二甲基吡啶加強(qiáng)烤煙味3-甲基吡啶加強(qiáng)豐滿度,似白肋煙味4-甲基吡啶加強(qiáng)豐滿度,似白肋煙味吡啶甜味,似烤煙味2-乙基吡啶加強(qiáng)白肋煙香味3-乙基吡啶加強(qiáng)雪茄煙香氣4-乙基吡啶加強(qiáng)煙草味2,4,6-三甲基吡啶添加豐滿度七酰胺和亞胺類在煙葉含氮的揮發(fā)性成分中，除了上述氮雜環(huán)香氣成分外，還有一些酰胺和亞胺類成分，它們對(duì)煙葉的香味也有一定的影響表4-13表 4-13 烤煙精油中酰胺和亞胺類成分化學(xué)成分香味特點(diǎn)酰胺N-乙酰吡咯烷辣味3,4-二

41、氫-2-哌啶酮青,胡椒味N,N-二甲基乙酰胺添加濃度和刺激N-甲酰吡咯烷弱N-異戊酰吡咯烷甜,烤煙風(fēng)味N-(3-甲基丁基)乙酰胺胡椒味,烤煙風(fēng)味N-(2-甲基丙基)乙酰胺N-甲基-2-哌啶酮細(xì)微白肋煙特征,添加濃度N-甲基吡咯烷-2-酮微順口,帶有化學(xué)異味2-哌啶酮甜,似白肋煙吡咯烷-2-酮胡椒味,堅(jiān)果香,巧克力味亞胺二甲基馬來亞胺黃油香,甜,烤煙風(fēng)格2-乙基-3-甲基馬來亞胺甜,添加豐滿度,烤煙風(fēng)格2-乙基-N-甲基丁二亞胺2-乙基-3-甲基丁二亞胺甜,堅(jiān)果香,烤煙風(fēng)味馬來亞胺熱,胡椒味,添加濃度N-甲基丁二亞胺酚味,添加濃度,烤煙風(fēng)味2-甲基丁二亞胺化學(xué)味,添加濃度2-丙基馬來亞胺輕度青味

42、丁二亞胺酚味,烤煙風(fēng)格 煙葉香氣前提物煙葉致香物質(zhì)成分大多有香氣前體物降解轉(zhuǎn)化而構(gòu)成，特別是煙葉一些重要的香氣成分。每種香氣成分可以有一種或幾種前體物。因此，煙葉中香氣前體物含量的多少與煙葉香氣物質(zhì)含量的高低和香吃味情況有親密的關(guān)系。香氣前體物普通相對(duì)分子量較大，不具有揮發(fā)性或揮發(fā)性較低，可以不具有明顯的嗅香。一種香氣前體物往往在降解轉(zhuǎn)化后可以構(gòu)成在構(gòu)造和性質(zhì)上類似的特定種類的香氣成分。在煙葉上比較重要且研討較多的香氣前體物主要有烴類、醇類、脂類和酯類、糖氨基酸縮合物等。 一、 烴 類烴類包括烷、烯、炔和脂環(huán)烴，其是煙葉外表蠟質(zhì)的主要成分。由于烴類化合物與煙葉的香氣有關(guān)，因此這些化合物對(duì)煙草具

43、有特殊意義。從煙草香氣集分中分別的正構(gòu)烴類的分析闡明，存在C14 到C33的同系物，但其主要集份是不飽和烴和有側(cè)鏈的同類烴類化合物。 表4-14列出了煙草中烴類化合物的相對(duì)百分比組成。 表4-14煙草中烴類化合物的相對(duì)組成石蠟族烴碳原子數(shù) 烤煙 白肋煙 香料煙正構(gòu) 異構(gòu)反異構(gòu) 正構(gòu) 異構(gòu)反異構(gòu) 正構(gòu) 異構(gòu)反異構(gòu)252.04 1.05 1.37 261.02 0.49 0.69 275.71 4.78 8.60 281.38 0.43 1.05 0.36 1.78 0.18 295.87 3.06 5.43 2.54 7.93 1.83 303.06 6.71 2.92 6.75 5.46 5.

44、31 3124.49 14.26 27.51 12.60 23.24 6.69 324.24 11.30 5.60 11.73 7.39 8.91 337.19 6.35 8.09 6.45 12.85 4.89 342.88 2.58 2.34 一烷烴在煙葉中曾經(jīng)鑒定的烷烴由碳原子數(shù)為815的異構(gòu)烷烴、C27C34的支鏈烷烴以及C28、C30、C32、C34的反構(gòu)烷烴，它們是煙葉蠟質(zhì)的主要成分。煙葉上每100 cm2 含有510mg烷烴化合物，其含量隨煙葉的葉齡逐漸添加 ，葉位較高的煙葉比葉位較低的煙葉含有更多的烷烴，具有2733個(gè)碳原子的成分占烷烴總含量的98% 以上。反異-C30和正-C

45、31 的烷烴成分的相對(duì)比率各部位的煙葉都隨葉齡急劇添加。另一方面，正C29和 正-C33 的烷烴不受葉齡的影響，分別隨葉位從上到下而增減。這些結(jié)果闡明，可運(yùn)用烷烴成分作為煙葉成熟度和葉位的指數(shù)，反異-C30/正-C31的比率與成熟度對(duì)應(yīng)，而正-C33/正-C29 的比率與葉位對(duì)應(yīng)Gamou等，1980。二萜烯 萜烯類化合物與煙葉香氣親密相關(guān) ，它們不僅是煙葉香氣物質(zhì)的重要前體物，而且在煙葉中鑒定出來的大部分萜烯類化合物也在煙氣中發(fā)現(xiàn)。過去，煙草任務(wù)者把萜烯化合物歸入己烷或石油醚提取物。萜烯類化合物由以5個(gè)碳原子為根本單位的異戊烷單元組成。根據(jù)其所含碳原子數(shù)的不同普通分為：半萜類C5、單萜烯C1

46、0、倍半萜烯C15、雙萜烯C20、三萜烯C30、四萜烯C40和多萜烯( C50和C50以上 )。這些化合物可以環(huán)化物或五環(huán)化合物的方式存在。許多高分子量的萜烯類化合物是重要香氣前體物，主要有類胡蘿卜素及新植二烯等非色素類物質(zhì)。類胡蘿卜素 類胡蘿卜素可分為兩類:胡蘿卜素類carotene和其含氧衍生物葉黃素(xanthophyll)。前者包括-胡蘿卜素、-胡蘿卜素、新-胡蘿卜素等；后者包括葉黃素(lutenin)、玉米黃素(zeaxanthin)、隱黃素(cryptoxanthin)、新黃質(zhì)(neoxanthin)和紫黃質(zhì)(violaxanthin)等。類胡蘿卜素的分子根本構(gòu)造屬于由數(shù)個(gè)異戊二烯

47、單位構(gòu)成的萜烯及其含氧衍生物，因此又稱為多烯色素polyene pigment。大多數(shù)類胡蘿卜素分子構(gòu)造的特點(diǎn)是：鏈狀主干構(gòu)造C14和兩端或?yàn)殚_環(huán)或?yàn)殚]環(huán)的構(gòu)造,共有八個(gè)異戊二烯單位。類胡蘿卜素分子間的區(qū)別在兩端；由于分子中含有雙鍵，表現(xiàn)順-反異構(gòu)景象，普通天然存在的類胡蘿卜素主要為反式構(gòu)型，順勢(shì)構(gòu)型只在葉提取物中出現(xiàn)。在煙草中已鑒定的11種類胡蘿卜素 包括無環(huán)和有環(huán)的，參見圖4-1。色素類物質(zhì)氧化降解是因雙鍵斷裂的部位不同，可產(chǎn)生不同碳原子數(shù)的化合物，進(jìn)一步構(gòu)成許多重要的香氣物質(zhì)。據(jù)報(bào)道，至今已有80多種C7C13的揮發(fā)性成分作為類胡蘿卜素的分解產(chǎn)物被鑒定出來，如-胡蘿卜素生物降解生成-紫羅

48、蘭酮和-紫羅蘭酮，再經(jīng)延續(xù)的氧化、重排、復(fù)原生成其他多種酮類成分。六氫番茄紅素氧化生物降解可生成丙酮、6-甲基庚烯5-酮-2 及其衍生物假性紫羅蘭酮等。新葉黃素生物降解構(gòu)成蚱蜢酮和-大馬酮。大馬酮和紫羅蘭酮可添加煙草的花香香味。二氫獼猴桃內(nèi) SHAPE * MERGEFORMAT 酯和巨豆三烯酮等也是類胡蘿卜素的降解產(chǎn)物，前者能起消除刺激性的作用，后者能添加煙葉中的花香和木香特征。圖4-2 為在煙草中鑒定的80多種類胡蘿卜素降解產(chǎn)物的構(gòu)造式。 圖4-1 在煙草中發(fā)現(xiàn)的11種類胡蘿卜素 圖4-2 在煙草中發(fā)現(xiàn)的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物按碳原子數(shù)歸類 Weeks1985等人對(duì)比了美國(guó)本世紀(jì)40年代，50

49、年代和80年代主要烤煙種類的中性揮發(fā)物，發(fā)現(xiàn)80年代的種類，在煙葉香味質(zhì)量提高的同時(shí)，類胡蘿卜素降解產(chǎn)物明顯增多，含量也顯著添加。由于類胡蘿卜素是煙葉重要的香氣前提物，因此人們利用各種手段試圖提高煙葉的類胡蘿卜素含量，已到達(dá)提高煙葉香氣量的目的，如采用育種方法挑選類胡蘿卜素含量高的種類；采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育類胡蘿卜素含量高的優(yōu)良種類；直接向收獲后的煙葉上噴灑類胡蘿卜素提取液，讓胡蘿卜素隨調(diào)制等過程而降解；還有人將胡蘿卜素提取物進(jìn)展深度氧化，消費(fèi)煙用香料。 煙葉中的非色素類的萜烯類物質(zhì)包括新植二烯、茄尼酮、新植烯，角鯊烯、法尼烯。新植二烯能增進(jìn)煙的吃味和香氣，Ivanov等發(fā)現(xiàn)這種成分有一種弱的令

50、人愉悅的氣味。同時(shí)它又可經(jīng)過降解轉(zhuǎn)化構(gòu)成致香成分。二、 醇 類煙草中含有大量醇類化合物，其中包括脂肪醇、脂環(huán)醇、芳香醇、甾醇、萜醇等。煙草中醇類化合物的含量為0.77%1.25%。高分子萜醇類物質(zhì)是煙葉膠狀纖毛分泌物的主要成分，是煙葉香氣和香味成分的重要前體物。主要有兩類： 一類西柏烷類萜醇 鑒定的有和-4，8，13-西伯三烯-1，3-二醇圖4-3，他們的飽和烴母體俗名為杜伐烷 duvane，常和西柏烷cembrance交替運(yùn)用,這些二醇類是烤煙和白肋煙表皮類脂物中的主要成分，在幼葉中，其含量可以占表皮蠟質(zhì)的一半。Roberts等1962首先從調(diào)制后的白肋煙煙葉中可分別定性了煙葉中主要的萜醇類

51、物質(zhì)：和-4，8，13-西柏三烯-1，3-二醇，但在烘烤后的煙葉中含量極微，只占干重的0.001%。chang 等1976證明鮮煙葉中具有相對(duì)較高含量的西柏三烯二醇，占葉鮮重的0.7%，占葉面總脂類物質(zhì)的50%。普通紅花煙草的一切類型都含有西柏烷類萜醇。除上述兩種外，還有和-4，8，6-西柏三烯-1-醇 圖表4-3。以西柏三烯-1，3-二醇含量最高，其中-西柏三烯-1，3-二醇的比例接近31。 圖4-3 煙葉中重要類西柏烷類化合物的構(gòu)造式其它含量較少的類西柏烷類化合物有：三甲基苯乙基環(huán)十四碳三烯醇thunbergol、表三甲基甲乙基環(huán)十四碳三烯醇epithunbergol。西柏烷類經(jīng)過一定的降

52、解途徑可構(gòu)成多種醛、酮等致香成分，如茄酮在煙葉中存在數(shù)量較大，賦予一種醇和的酮的煙味。為了鑒定煙葉外表分泌物中的類西柏三烯二醇對(duì)卷煙香味的影響，將含量為98%的和類西柏三烯二醇的混合物按每只卷煙15mg ，10mg 和5mg注射到規(guī)范卷煙中進(jìn)展實(shí)驗(yàn)，結(jié)果闡明10mg含量的處置經(jīng)評(píng)吸具有可可香味，余味干凈，吃味豐滿，較高含量的處置可產(chǎn)生細(xì)微的花香韻，較低含量的處置那么產(chǎn)生淡薄的粉香韻。由于西柏三烯二醇具有熱不穩(wěn)定性，幾乎不會(huì)直接轉(zhuǎn)化到卷煙煙氣中，因此香味特點(diǎn)的變化是由于熱解產(chǎn)物的構(gòu)成，如西柏烷羥醚、降酮類和降醛類等。 二賴百當(dāng)類萜醇 這類物質(zhì)最早由Giles和Schumacher1961從陳化的

53、土耳其香料煙中分別出來，并鑒定屬于雙萜類的雙萜烯內(nèi)酯。含有一個(gè)6個(gè)碳原子的側(cè)鏈和1個(gè)過氧化萘環(huán)。主要的賴百當(dāng)類萜醇有順冷杉醇cis-abienol和13-E賴百當(dāng)烯-1，3-二醇-815圖4-4。這類物質(zhì)普通只存在于香料煙和部分雪茄煙中，而不存在于烤煙、白肋煙、馬里蘭煙等類型的種類中。 圖4-4 煙葉中主要賴百當(dāng)類萜醇的構(gòu)造式 除萜醇類化合物外，煙葉中還含有較多的茄尼醇，切尼醇solanesol屬三倍半萜醇，與煙葉香氣的產(chǎn)生有一定的關(guān)系，能夠是煙葉中雙萜類的促成者。茄尼醇在煙葉中存在的數(shù)量比較大，且烤煙高于白肋煙。 煙葉中還存在一定量的脂肪醇，如1-二十二烷醇、1-二十烷醇、1-二十一烷醇、1

54、-十七烷醇、1-十九烷醇、1-十八烷醇和1-二十三烷醇等。這些物質(zhì)的降解對(duì)香氣物質(zhì)的產(chǎn)生都有一定的奉獻(xiàn)。 三、 脂 類 脂類是煙葉中重要的香氣前體物。脂類化合物的構(gòu)造特點(diǎn)是，由高級(jí)脂肪酸與醇構(gòu)成脂酯或類脂物，其共同特點(diǎn)是不溶于水，而溶于有機(jī)溶劑，如乙醚、氯仿、丙酮等非極性溶劑。 通常煙草中脂類分為單純脂和類脂兩大類，單純脂即甘油三酯脂肪，分子中僅有甘油和脂肪酸；類脂可分為極性脂和中性脂，在極性脂中又分為糖脂、磷脂、鞘脂等，中性脂包括蠟質(zhì)等。 一脂肪酸 脂肪酸可與醇結(jié)合被酯化或以游離的形狀存在，一切的脂肪酸都有一長(zhǎng)的碳?xì)滏?，其一端有一個(gè)羧基，脂肪酸根據(jù)分子中有無雙鍵，分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸

55、，飽和脂肪酸相對(duì)比較穩(wěn)定，不飽和脂肪酸那么表如今化學(xué)性質(zhì)上極易被氧化，分解為揮發(fā)性的醛、酮。 高級(jí)脂肪酸是指含有12個(gè)碳原子以上的脂肪酸，煙草中的高級(jí)脂肪酸普通為12個(gè)碳原子到20個(gè)碳原子表4-15，其中含量較高的游離態(tài)的和結(jié)合態(tài)的高級(jí)脂肪酸具有16或18個(gè)碳原子Mold等，1966。研討闡明，占總脂肪酸含量76%的脂肪酸為相對(duì)非極性的飽和酸或烯烴類型的酸，其中棕櫚酸為20.7%，硬脂酸為2.1%，油酸為3.5%，亞油酸為5.8%，亞麻酸為26.2%，含量高達(dá)90%的脂肪酸為無支鏈構(gòu)造，只需4.1%的酸為相應(yīng)的單甲基或環(huán)己基取代化合物，5.9%的化合物具有較復(fù)雜的支鏈構(gòu)造。 表4-15 天然存

56、在的一些脂肪酸碳原子通俗命名構(gòu)造熔點(diǎn)數(shù)目飽12月桂酸CH3(CH2)10COOH44.2和14豆蔻酸CH3(CH2)12COOH53.9脂16軟脂酸CH3(CH2)14COOH63.1肪18硬脂酸CH3(CH2)16COOH69.6酸20花生酸CH3(CH2)18COOH76.5不16軟脂油酸CH3(CH2)5CHCH(CH2)7COOH0.5飽18油酸CH3(CH2)7CHCH(CH2)7COOH13.4和18亞油酸CH3(CH2)4CHCH3(CH2)CHCH(CH2)7COOH-5脂18亞麻酸CH3CH2CHCHCH2CHCHCH2CHCH(CH2)7COOH-11肪20花生四烯酸CH3

57、(CH2)4CHCHCH2CHCHCH2CH-49.5酸CHCH2CHCH(CH2)7COOH 高級(jí)脂肪酸在烤煙和香料煙中的含量顯著高于在馬里蘭煙和白肋煙中的含量。Swain等1962調(diào)查了7個(gè)類型陳化和發(fā)酵后的煙葉中的游離高級(jí)脂肪酸含量表4-16，普通棕櫚酸、亞油酸和亞麻酸的含量比其它酸含量相對(duì)要高。 表4-16 不同類型煙葉陳化和發(fā)酵后游離的高級(jí)脂肪酸含量mg/g,煙草、晾干重脂肪酸烤煙白肋煙馬里蘭煙香料煙明火烤煙雪茄心煙雪茄內(nèi)包煙肉豆蔻酸3235234棕櫚酸1015144103324159硬脂酸188121218818油酸1551117357亞油酸5325355117820亞麻酸1103

58、5217820221高級(jí)脂肪酸普通對(duì)煙葉和煙氣的香氣沒明顯的直接作用，但可以調(diào)理煙草的酸堿度，使吸氣醇和，還可以添加煙氣濃度，間接影響煙氣的香氣，在煙氣中起平衡作用。大多數(shù)脂肪酸給煙氣添加一種臘味、脂肪味，使煙氣吸味平和，但有些不飽和脂肪酸如亞油酸和亞麻酸那么添加煙氣的刺激性，產(chǎn)生澀味。煙葉中的高級(jí)脂肪酸在煙葉調(diào)制和陳化過程中可經(jīng)過酶或非酶作用(光氧化和自動(dòng)氧化)降解轉(zhuǎn)化構(gòu)成的分子的致香物成分，如碳同位素示蹤闡明，高級(jí)脂肪酸在煙葉調(diào)制過程中可轉(zhuǎn)化構(gòu)成揮發(fā)性的羰基化合物Prabhu,1984,1986,因此是煙葉重要的香氣前體物。煙葉中的不飽和脂肪酸主要是亞油酸和亞麻酸等可在脂肪氧化酶催化下或經(jīng)

59、過自動(dòng)氧化，使分子構(gòu)造中的順，順-1，4-戊二烯鍵發(fā)生氧化加成反響，先構(gòu)成過氧化物，然后過氧化物再分解成多種飽和及不飽和脂肪酸、醇和醛等如圖4-5 。 COOH 亞油酸 OOH 1O2 COOH 亞油酸 - 13 - 過氧化氫 CH2OOCH 甲酸 -3-Z-己烯醇酯 CH2OH CH2OAc 3-Z-已烯醇 乙酸-3-Z-己烯醇酯 CH2OH 3-E-己烯醇 COOH COOCH3 CHO 3-Z-己烯酸 3-Z-己烯酸甲酯 CHO COOH 3-Z-己烯酸 2-Z-己烯醛 2-Z-己烯酸 圖4-5 亞油酸氧化降解過程IWahlberg等人1977的研討闡明，在烤煙調(diào)制和醇化后，亞油酸的降解

60、產(chǎn)物只需2-已烯酸和醋酸-3-已烯醇酯2種成分添加了，其他降解成分均減少，有的甚至消逝了。這闡明不飽和脂肪酸的氧化降解發(fā)生在調(diào)制的早期階段，隨著醇化過程的繼續(xù)，初級(jí)降解產(chǎn)物發(fā)生進(jìn)一步變化，被氧化成酸或酯化成酯類。這種變化過程在香味方面很有意義，由于不飽和高級(jí)脂肪酸普通給煙氣帶來刺激，使煙氣變粗糙，另外，不飽和脂肪酸的初級(jí)降解產(chǎn)物，如3-Z-已烯酸酯或已烯醇酯類那么具有醇美的酒香氣味。因此，原煙經(jīng)過醇化后，青雜氣和刺激性的降低與脂肪酸氧化產(chǎn)物的轉(zhuǎn)化有一定的關(guān)系。另外，在調(diào)制和醇化發(fā)酵過程中，不飽和脂肪酸在生成過氧化物后，也能夠轉(zhuǎn)化為大環(huán)內(nèi)酯類化合物，例如在香料煙及烤煙中都發(fā)現(xiàn)了十五內(nèi)酯和9-Z-