本发明属于烤烟技术领域，具体涉及一种基于活性阈值的浓香型烤烟鉴定方法。
背景技术：
烤烟在我国种植栽培历史悠久，种植范围广泛，是我国重要的经济作物之一。气候与土壤等生态因素不同，使得我国烤烟香气类型较为丰富，一般分为浓香型、中间香型和清香型。由于各烟区生态条件的差异，烟叶香型风格特征也就存在明显差异。烤烟香型是卷烟原料采购和卷烟配方设计的重要依据，为了彰显不同风格特色烟叶，需对各生态区烟叶风格特色进行准确评价与定位，以此来满足中式卷烟品牌对核心原料的稳定供应需求，保障烟叶生产的可持续发展。因此，对烤烟香型的研究日益受到重视，香型已然成为特色烟叶的一种类型标志，不同香型风格的烟叶在卷烟工业中的原料跨区组合以及叶组配方中所起的作用已愈发重要，并已成为当前烟草科学研究中的热点问题。
烟叶香型除了与遗传特性有关外，还与气候、地形、土壤以及醇化调制等相关，最终决定烤烟香型的是烤烟的化学成分和致香物质的组成、含量及比例。目前，对烤烟香型的判别主要采用传统感官评吸或者理化分析方法。前者由人体感官直接感受烤烟烟气这种复杂体系，要求评吸专家必须具备大量的行业背景知识和丰富的评吸经验，受个人主观因素和经验等影响较大；后者检测项目繁多，涉及总糖、还原糖、总氮、蛋白质、总植物碱、氯、淀粉、矿物质以及主要香气成分等化学成分，操作过程耗时、繁琐，需要大量的仪器设备，检测费用较高，且各种指标之间的相关性很复杂，在实际生产中难以推广应用。因此，寻求一种准确、快速有效地鉴别烤烟香型的检测方法显得尤为重要。
技术实现要素：
本发明目的在于克服烤烟风格判别中现有的传统感官评吸法受个人主观因素和经验等影响较大的缺陷；同时着力于克服现有理化分析法操作过程耗时、繁琐，需要大量的仪器设备，检测项目多，检测费用高，在实际生产中难以推广应用的缺陷。基于以上目的，本发明通过借鉴烤烟中致香物质的活性阈值概念，以烤烟体系中各香韵的活性阈值大小为衡量指标，明确烟气体系的主体香韵并确定香型，从而建立一种基于活性阈值的浓香型烤烟的鉴定方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种基于活性阈值的浓香型烤烟鉴定方法，包括下述步骤：
（1）测定烟气中代表性致香物质的含量，具体为：
首先，将烤烟烟叶卷制成单料烟，按照国标条件（GB/T 19609—2004）置于吸烟机上进行抽吸，抽吸过程中，对主流烟气中的粒相物进行收集；收集粒相物时优选采用剑桥滤片进行捕集；
其次，分别对粒相物进行同时蒸馏萃取、酸洗及碱洗等处理，以获得碱性、酸性和中性香味成分，对所获得香味成分分别采用GC-MS和GC-Q-TOF二级质谱对照法，从而对烤烟烟气中主要致香成分进行定性分析；
最后，确定相关致香成分的阈值，并筛选阈值≤1.0×10-3的致香成分作为代表性致香成分，采用内标法进行定量分析，确定代表性致香成分在烟气中的含量；
所确定的代表性致香成分有66种，其所属香韵类型及其阈值如下表所示：
；
（2）确定代表性致香物质活性阈值
首先，根据步骤（1）中所测定的代表性致香成分的含量，分别以各种代表性致香成分在烟气中的含量除以其阈值，获得各种代表性致香成分的活性阈值；
其次，按照香气特征将致香成分进行香韵归属，并将相同香韵致香物质的活性阈值进行加和；
最终，依据加和数值大小判定烤烟香气的主体香韵特征，从而确定烤烟类型；如果以焦糖香为主体香韵，则可判定为浓香型烤烟。
初步研究表明，浓香型烤烟是以焦糖香为主体香韵的香气特征，而烟气主体香韵又决定其所属香型。烤烟中各种致香物质的含量与阈值之比称为该物质在烤烟体系中的活性阈值。活性阈值越大的致香物质，对彰显烤烟香气特征的作用越强、贡献越大，反之亦然。因此，理论而言，将相同香韵致香物质的活性阈值加合在一起，依据加和数量大小可判断哪些香韵为烤烟主体香韵，哪些是次要香韵，由此可确定烤烟的香型类别。但实际生产中，尚未见到基于此思路的烤烟香型的判定方法。
就浓香型烤烟产地而言，其国内主要产于河南省和湖南省。因此，发明人以河南省和湖南省烤烟为载体，对其烟气体系中的不同致香物质的香韵类型、不同致香成分的阈值情况进行了研究和筛选，最终以归属同一香韵的致香物质的活性阈值的加和数据大小作为衡量指标，从而明确了烟气体系的主体香韵并确定了香型。进而以此为基础，建立了一种基于活性阈值的浓香型烤烟的鉴定方法。
与现有技术相比，本发明的主要技术优势体现在：
1、判定方法相对简便，且较为快速；相对于传统的理化分析法中测项目多、指标之间相关性复杂、检测费用高的缺陷，本发明创新性地在烤烟香气风格判别中引入活性阈值的标准，而只需测定烤烟中主要致香物质的含量，获得其活性阈值，依据加和数量大小即可准确判定烤烟香型，因而利用本发明可以相对更为简便和快速的判定烤烟的香型；
2、判定结果不受人为因素影响，更为客观和可靠；本发明的的判定方法较好克服了现有烤烟风格判别中所采用的感官评吸法过于依赖个人主观因素和主观经验影响的缺陷，判定结果更为客观和可靠，同时具有较好地对比性，同时也为烤烟其他香型和其他类型烟草不同香型的判定提供了借鉴和参考。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，在介绍具体实施例前，就下述实施例中所用烟草物料及检测设备情况简要简要介绍如下。
烟草原料：河南许昌C3F烟叶、河南平顶山C2F烟叶、湖南郴州B3F烟叶均由河南中烟集团有限公司提供；
将相应单料烟叶切丝后按正常工艺卷烟成烟支即可；
检测设备：
RM20H吸烟机，德国Borgwaldt kc公司；
6890/5973N型气相色谱/质谱联用仪，美国Agilent公司；
7200 GC-Q-TOF二级质谱，美国Agilent公司。
实施例1
本实施例以河南许昌C3F烟叶为例，对其香型进行了判定，具体判定过程如下。
基于活性阈值的浓香型烤烟鉴定方法，具体判定步骤如下。
（1）测定烟气中代表性致香物质的含量，具体为：
首先，将河南许昌C3F烟叶卷制成单料烟，然后在国标条件下上吸烟机进行抽吸；，抽吸过程中，对主流烟气中的粒相物进行收集；为确保对粒相物的收集效果，20支单料烟的粒相物用一个滤片捕集；卷烟抽吸完后取出捕集器中的剑桥滤片，并用脱脂棉擦拭干净，一起放入500mL锥形瓶中，每个锥形瓶中放3个滤片为一组。
其次，分别对粒相物进行同时蒸馏萃取、酸洗及碱洗等处理，以获得碱性、酸性和中性香味成分，具体为：
①同时蒸馏萃取处理：将3组剑桥滤片置于 1000mL圆底烧瓶中，随后加入500mL的超纯水，用100mL色谱纯的二氯甲烷进行同时蒸馏萃取，萃取时间2.5 h；
②碱性香味成分样品制备：蒸馏萃取完成后，将得到的萃取液先用5%(体积百分比，下同)盐酸水溶液洗涤(20 mL×5)，合并盐酸洗涤液，并用5%氢氧化钠水溶液调节pH值至10.0后用色谱级二氯甲烷萃取（20 mL×3），合并有机相获得碱性溶液，加入足量无水硫酸钠冷藏干燥过夜并浓缩至1mL；
③酸性香味成分样品制备：将盐酸酸洗后的二氯甲烷萃取液，用5%氢氧化钠水溶液洗涤(20 mL×5)后合并氢氧化钠洗涤液，并用5%盐酸水溶液洗涤调节pH值至1.0后用色谱级二氯甲烷萃取（20 mL×3），合并有机相获得碱性溶液，加入足量无水硫酸钠冷藏干燥过夜并浓缩至1mL；
④中性香味成分样品制备：将先后经盐酸和氢氧化钠水溶液洗涤后的二氯甲烷萃取液即为中性香味成分，加入足量无水硫酸钠冷藏干燥过夜并浓缩至1mL；
对所获得碱性、酸性和中性香味成分分别采用GC-MS和GC-Q-TOF二级质谱对照法，从而对烤烟烟气中主要致香成分进行定性分析。
最后，通过参考现有文献纪录，以阈值≤1.0×10-3作为筛选标准，确定代表性致香成分有66种，采用内标法，对这66种代表性致香成分在烟气中的含量进行定量分析（具体测定结果见下述表1）。
（2）确定代表性致香物质活性阈值
首先，根据步骤（1）中对这66种代表性致香成分的含量测定结果，分别以其含量除以其阈值，获得各种代表性致香成分的活性阈值（具体计算结果见下述表1）；
其次，按照香气特征将这66种代表性致香成分归属为焦糖香、坚果香、清（青）香、果香、甜香、花香、奶香、药草香、膏香、木香、酸香等11种香韵；依据其香韵归属，将相同香韵致香物质的活性阈值进行加和；
最终，依据加和数值获得河南许昌C3F烟叶中11种香韵的活性阈值，进而判定烤烟香气中的主体香韵特征，从而确定烤烟类型。
上述66种代表性致香成分在烟气中的含量测定结果及活性阈值计算结果如下表1所示，
表1：
。
对上述表1数据进一步加和计算可得出各香韵的活性阈值为：
焦糖香为4.31×109、花香为1.07×109、清（青）香为8.59×108、果香为4.11×108、木香为1.34×108、坚果香为1.26×108、奶香为7.53×107、甜香为3.14×107、酸香为7.31×106、药草香为6.12×106、膏香为2.58×106；
由以上结果可以看出，河南许昌C3F烟叶的香气特征是以焦糖香为主体香韵，辅以花香、清（青）香、果香、木香、坚果香香韵；因此，可判定河南许昌C3F烟叶为浓香型烤烟。
实施例2
本实施例以河南许昌C3F烟叶为例，对其香型进行了判定，具体判定过程的操作同实施例1。仅就相关判定结果简要解释说明如下。
对粒相物中致香成分分析后，参考现有文献，同样以阈值≤1.0×10-3作为筛选标准，最终确定代表性致香成分有66种（类型同实施例1），采用内标法，对66种代表性致香成分在烟气中的含量进行了测定；并对66种代表性致香成分的活性阈值分别进行了计算。
最后，根据香气特征将66种代表性致香成分归属为清（青）香、果香、甜香、坚果香、焦糖香、花香、奶香、药草香、膏香、木香、酸香等11种香韵；
通过加和计算，河南平顶山C2F烟叶的11种香韵的活性阈值如下：
焦糖香为3.78×109、花香为1.02×109、果香为8.58×108、清（青）香为7.26×108、坚果香为2.37×108、木香为9.87×107、奶香为6.31×107、甜香为2.59×107、酸香为6.22×106、药草香为5.79×106、膏香为3.57×106；
由以上结果可以判断，河南平顶山C2F烟叶香气特征是以焦糖香为主体香韵，辅以花香、果香、清（青）香、坚果香韵；因此，可判定河南平顶山C2F烟叶为浓香型烤烟。
实施例3
本实施例以湖南郴州B3F烟叶为例，对其香型进行了判定，具体判定过程的操作同实施例1。仅就相关判定结果简要解释说明如下。
对粒相物中致香成分分析后，参考现有文献，同样以阈值≤1.0×10-3作为筛选标准，最终确定代表性致香成分有66种（类型同实施例1），采用内标法，对66种代表性致香成分在烟气中的含量进行了测定；并对66种代表性致香成分的活性阈值分别进行了计算。
最后，根据香气特征将66种代表性致香成分归属为清（青）香、果香、甜香、坚果香、焦糖香、花香、奶香、药草香、膏香、木香、酸香等11种香韵；
通过加和计算，湖南郴州C2F烟叶的11种香韵的活性阈值如下：
焦糖香为4.27×109、花香为1.15×109、果香为8.32×108、清（青）香为6.19×108、坚果香为3.08×108、木香为1.29×107、奶香为5.33×107、甜香为2.26×107、酸香为5.78×106、药草香为5.15×106、膏香为2.96×106；
由以上结果可以判断，湖南郴州B3F烟叶香气特征是以焦糖香为主体香韵，辅以花香、果香、清（青）香、坚果香韵；因此，可判定湖南郴州B3F烟叶为浓香型烤烟。