中國報告大廳網訊,2026年石油醚行業競爭日趨激烈,市場規模預計達到86.3億元,同比增長7.8%,其中菸草提取領域對石油醚的需求占比達22.1%,成為推動行業增長的核心細分領域之一。石油醚作為菸草提取中的關鍵溶劑,其提取物含量直接關聯烤菸品質與香氣等級,而合理調控烤菸石油醚提取物含量,成為菸草種植領域適配行業需求、提升產品競爭力的重要路徑。當前,烤菸種植中多通過施用有機肥改善品質,高油脂籽物作為新型有機物料,其直接施用對烤菸石油醚提取物及香氣成分的影響尚未形成系統結論,相關研究可為行業競爭背景下菸草品質提升提供技術支撐。以下是2026年石油醚行業競爭分析。
《2025-2030年中國石油醚行業市場調查研究及投資前景分析報告》指出,豫濃香型菸葉通常具有較高的油分,在捲菸配方中具有非常重要的作用,能顯著增進菸草製品的香氣特徵,可與其他菸葉形成協同效應來提升菸草產品口感和品質,是捲菸配方中不可或缺的一部分。但近年來,河南煙區的濃香型風格出現弱化問題。為了提升菸草產品質量和消費體驗,從菸葉生產環節提升原料的香氣質量是關鍵途徑。為了滿足市場需求和消費者的口味偏好、增強河南菸葉的市場競爭力、促進菸草行業的健康發展,探索通過提高菸葉油分含量來有效提升豫中煙區菸葉的濃香型風格顯得尤為重要。
菸葉石油醚提取物是用石油醚作溶劑,對菸葉進行索式提取後得到的混合物,主要包括揮髮油、樹脂、油脂、脂肪酸、蠟質、類脂物、甾醇、色素等。石油醚提取物含量常做為衡量菸葉品質和香氣的重要指標,菸葉石油醚提取物與其香氣量有關。不同油分的菸葉其石油醚提取物含量差異達到極顯著水平,油分越多石油醚提取物含量越高,其香氣物質越多。我國一般要求烤菸石油醚提取物含量不低於50mg/g,高於70mg/g為佳。影響烤菸石油醚提取物含量的因素眾多,主要包括品種、農藝措施、生態環境、烘烤措施以及貯葉環境等,其中使用有機肥有利於糖分和芳香物的積累,能增加石油醚提取物含量,改善菸葉品質,增加菸葉香氣。
烤菸施用餅肥是生產中提高菸葉質量的傳統技術措施,關於餅肥施用對於提高石油醚提取物與香氣成分含量方面的研究多有報導,表明施用芝麻、大豆、油菜等油籽物料餅肥能增加菸葉石油醚提取物總量及菸葉油分,改善菸葉香氣質量。餅肥與化肥各半配施能明顯提高菸葉石油醚提取物含量,增加菸葉香氣成分總含量,評吸結果表現為香氣質純淨、香氣量較足。施用有機肥能增加石油醚提取物含量,腐熟餅肥可改善菸葉香氣物質組成與含量,配施芝麻餅可增加烤菸新植二烯類、胡蘿蔔素降解產物、茄酮等主要揮發性物質平均含量,施用大豆豆粕可增加菸葉油分,化肥與豆餅各50%配施,烤菸中性香氣成分含量與新植二烯含量最高。
綜上可見,施用豆粕、芝麻餅等高油脂籽物加工後的殘渣可顯著提高菸葉品質,然而關於直接施用高油脂籽物是否能在更大程度上提高菸葉石油醚提取物與香氣物質的含量,進而提升菸葉香氣質量尚不明確,目前僅有少量對穴施炒熟芝麻的相關探索。為此,本試驗採用高油脂的芝麻籽粒、花生籽粒、大豆籽粒的直接粉碎物料代替餅肥,研究其對烤菸石油醚提取物含量與香氣成分的影響,以期為烤菸種植中增加菸葉油分、提高柔軟度、改善菸葉香氣質量提供理論與技術參考。
本試驗選用中煙100為供試烤菸品種,採用常規漂浮育苗方式育苗,於2022年4-10月在許昌市魏都區俎莊試驗地進行大田試驗。試驗地土壤類型為褐土,含有機質1.23%、鹼解氮81.2mg/kg、有效磷11.4mg/kg、速效鉀145.8mg/kg,pH值7.12,地勢平坦且有灌溉條件。
試驗設置4個施肥組合處理。其中,處理1:炒熟粉碎芝麻150kg/hm²+常規無機肥;處理2:炒熟粉碎花生150kg/hm²+常規無機肥;處理3:炒熟粉碎大豆150kg/hm²+常規無機肥;處理4(CK):常規無機肥。每個處理重複3次。芝麻、花生、大豆採用當地產油籽,炒熟後分別用粉碎機粉碎成粒徑約0.3mm的糝,將其與底肥混合均勻後條施壟底。常規無機肥中,無機氮量為60kg/hm²,無機氮磷鉀配比為1:1:2,做底肥施用,小區面積96m²。烤菸行距120cm,株距60cm,起壟後於5月6日移栽。
中部菸葉成熟時每個處理選擇代表性煙株5株,按照從上到下順序採集第13葉位葉片共5片,置於乾燥箱中65℃殺青24h後粉碎過40目紗網備用。菸葉收烤後按照42級標準採集C3F等級菸葉,置於乾燥箱中65℃烘乾後粉碎過40目紗網備用。
石油醚提取物測定採用《菸草及菸草製品石油醚提取物的測定》(YC/T176-2003)的方法,嚴格按照標準流程操作,確保石油醚提取物得率數據的準確性和可靠性,為後續分析不同處理的影響效果提供基礎數據支撐。
香氣物質提取採用「水蒸氣蒸餾-二氯甲烷溶劑萃取」法。具體操作步驟為:在500mL圓底燒瓶中加入煙樣10g、檸檬酸1g、蒸餾水350mL、內標硝基苯0.5mL,使用恆溫電爐加熱3h;裝置的另一端接盛有40mL二氯甲烷的250mL圓底燒瓶,燒瓶置於恆溫水浴鍋中加熱,水浴溫度為60℃。蒸餾萃取2.5h。萃取完成後加入10g無水硫酸鈉乾燥有機相,搖勻至溶液澄清,轉移有機相到雞心瓶,60℃水浴中濃縮至1mL左右即得菸葉精油。
香氣物質定性定量測定採用氣質聯用儀進行。GC/MS分析條件如下:色譜柱HP5(60m×0.25mm×0.25μm);載氣He;流速0.8mL/min;進樣口溫度250℃;傳輸線溫度280℃;離子源溫度177℃。升溫程序:初溫50℃恆溫2min後以2℃/min的速度升至120℃,停留5min後以2℃/min的速度升至240℃保持30min;分流比1∶5;進樣量2μL;電離能70eV;質量範圍50~500aum;MS譜庫NISTO2。
採用Microsoft Excel進行數據整理,Origin 2020軟體作圖。除特殊說明外,本試驗所有數據均為3次平行試驗的平均值,利用SPSS20.0軟體對數據進行方差分析和主成分分析,通過LSD法(α=0.05)進行差異顯著性檢驗,確保數據處理的科學性和分析結果的可信度。
由試驗結果可知,花生籽物、大豆籽物、芝麻籽物處理(以下各部分分別以花生、大豆、芝麻代指)成熟期第13葉位鮮菸葉石油醚提取物得率均高於對照,分別比對照提高6.42%、32.10%和34.57%,其中大豆、芝麻籽物處理達到顯著水平,以芝麻籽物處理效果最佳。菸葉經過烘烤變黃定色,其內含物質轉化使石油醚提取物的量有所增加,因此烤後C3F等級菸葉石油醚提取物得率高於鮮菸葉,施用花生、大豆、芝麻籽物均提高烤後菸葉石油醚提取物得率,提升幅度較鮮菸葉有所降低,分別比對照提高6.09%、20.12%和13.01%,以大豆籽物處理效果最為顯著。這一結果表明,高油脂籽物的施用可有效提升烤菸不同時期的石油醚提取物得率,且大豆和芝麻籽物的提升效果優於花生籽物,為烤菸種植中選擇適宜的高油脂籽物提供了數據支撐。
類胡蘿蔔素降解產生的致香物質是構成菸葉香氣質量的重要組分,如β-紫羅蘭酮、大馬酮、二氫大馬酮、香葉基丙酮、二氫獼猴桃內酯、巨豆三烯酮等,它們的含量多少直接決定著菸葉品質,且與石油醚提取物含量呈正相關。試驗結果顯示,施用花生、大豆、芝麻等高油脂籽物,烤菸類胡蘿蔔素降解產生的致香物質總量較對照均極顯著增加,依次分別增加12.70、22.17、16.42mg/kg,增幅分別為20.49%、35.78%和26.49%,提升效果表現為大豆>芝麻>花生。說明施用大豆、芝麻、花生籽物可顯著增加類胡蘿蔔素降解產物這類致香物質含量且以大豆籽物的提升效果最優,間接反映出大豆籽物對石油醚提取物的正向調控作用更為突出。
分析13種致香物質含量及其處理間的差異可以發現,施用大豆、芝麻、花生籽物可顯著影響各種類胡蘿蔔素降解產物致香物質含量且多是增加趨勢,β-二氫大馬酮、巨豆三烯酮和法尼基丙酮含量的增幅更為顯著,同時也發現不同高油脂籽物對類胡蘿蔔素降解產生的各香氣物質含量的影響存在較大差異。其中花生籽物處理極顯著增加法尼基丙酮含量(41.22%),且顯著高於大豆籽物(31.29%)和芝麻籽物(12.51%)處理,其他成分含量較對照均有不同程度增加;大豆籽物處理則極顯著增加β-二氫大馬酮含量(38.51%)、香葉基丙酮含量(28.26%)、巨豆三烯酮含量(33.09%)等,且其增幅顯著高於花生籽物處理(三者增幅分別為38.51%、21.13%和16.18%)和芝麻籽物處理(三者增幅分別為32.21%、20.15%和10.18%),其他成分含量較對照均有顯著增加;而芝麻籽物處理較其他處理則主要是顯著增加巨豆三烯酮4含量(34.31%),比花生籽物和大豆籽物處理分別增加7.56%和21.41%,其他成分含量較對照均有顯著增加。
對測得的13種類胡蘿蔔素降解致香物質的占比進行分析,結果顯示,不同高油脂籽物處理對各種類胡蘿蔔素降解產物占比也產生顯著影響,特別需要指出的是花生籽物處理改變了法尼基丙酮與巨豆三烯酮4的組分含量,使得法尼基丙酮含量上升且占比達到16.4%,超過巨豆三烯酮4的占比(13.7%),而在其他處理中巨豆三烯酮4的占比高於法尼基丙酮。這種占比差異進一步說明,不同高油脂籽物對石油醚提取物中類胡蘿蔔素降解產物的調控具有特異性。
棕色化反應產物對烤菸香吃味質量的形成具有十分重要的影響,其中很多物質具有特殊的香味,這類香氣物質包括糠醛、糠醇、5-甲基糠醛、2-乙醯基吡咯和2-乙醯基呋喃等,與捲菸的可可香、堅果香、甜香等優美香氣有密切關係,其含量變化與石油醚提取物含量存在一定關聯。試驗結果顯示,烤菸糠醛含量占棕色化反應產物總量的比例較高,大豆和芝麻籽物處理下其含量極顯著高於對照且芝麻籽物處理顯著高於大豆籽物處理,而花生籽物處理與對照無顯著差異;糠醇含量則表現為各處理間無顯著差異,僅大豆籽物處理含量略高;5-甲基糠醛含量僅次於糠醛,各處理間的差異規律與糠醇的表現相似;其餘指標含量各處理間均未表現出顯著差異。從棕色化反應產物總量來看,大豆和芝麻籽物處理較對照極顯著增加,且芝麻籽物處理略高於大豆,而花生籽物處理較對照無顯著差異,表明芝麻籽物對石油醚提取物中棕色化反應產物的提升作用更為穩定。
儘管糠醛含量在棕色化反應產物總量中占比達到80%左右,但其餘物質也是影響菸葉香氣品質的重要指標。不同處理對棕色化反應產物其他組分占比也產生一定影響,尤其是芝麻籽物處理不僅在總含量上較對照顯著增加,另外其他各組分占比也發生明顯改變,其中糠醇占比有所下降,2-乙醯基呋喃占比有所上升並超過糠醇占比,這一變化進一步優化了石油醚提取物關聯香氣成分的結構,提升菸葉香氣品質。
苯丙氨酸類降解產物是烤菸中含量較豐富的香味物質,對烤菸香氣具有良好影響,尤其是對烤菸的果香、清香貢獻最大,其含量與石油醚提取物含量呈正相關。試驗結果顯示,苯丙氨酸類降解產物總量表現為大豆籽物處理顯著高於其他處理,芝麻籽物處理顯著高於花生籽物處理和對照,而花生籽物處理較對照略有上升但未達到顯著水平。對5種苯丙氨酸類降解產物含量變化進一步分析發現,苯甲醇和苯乙醇含量的變化規律相似,即大豆籽物處理顯著高於芝麻、花生籽物處理,而花生籽物處理較對照無顯著變化;苯乙醛含量則表現為大豆籽物處理顯著高於其他處理,芝麻籽物處理與花生籽物處理、對照均無顯著差異;苯甲醛和芳樟醇兩種物質含量在4個處理間均無顯著差異。表明,大豆籽物處理對苯丙氨酸類降解產物含量的增加效果最顯著,可有效提升石油醚提取物中該類香氣成分的總量。
菸葉5種苯丙氨酸類降解產物中,苯甲醇含量占比最高,其後依次為苯乙醛、苯乙醇、苯甲醛和芳樟醇。與對照相比,花生籽物處理菸葉中苯甲醇、苯乙醇、苯甲醛3種物質占比減小,苯乙醛和芳樟醇占比增大,以苯乙醛和苯乙醇的變化幅度最為明顯;而大豆籽物處理下苯甲醇占比大幅增大,進而導致其餘4種物質占比均有不同程度減小,以苯甲醛降幅最大;芝麻籽物處理下苯甲醇占比達到52.0%,遠高於對照與其他兩種籽物處理,其餘4種物質占比均減小尤其以苯甲醛的變化最顯著。由此可見,不同高油脂籽物均能顯著改變菸葉苯丙氨酸類降解產物的各組分比例,且以芝麻對其影響最為顯著,間接改變石油醚提取物中香氣成分的構成比例。
新植二烯是葉綠素降解產物,是烤菸含量最豐富的中性香氣成分,其含量與石油醚提取物含量密切相關,對菸葉香氣品質具有重要影響。試驗結果顯示,花生、大豆、芝麻籽物處理均極顯著增加烤後菸葉中新植二烯含量,增幅分別為17.06%、40.51%和52.39%,以芝麻籽物處理效果最優;不同籽物處理之間表現出極顯著差異,說明芝麻籽物可有效提升石油醚提取物中新植二烯的含量。
茄酮是類西柏烷類降解產物,是烤菸中含量豐富的中性香味物質之一,它不但本身具有很好的香氣,而且由茄酮轉化的產物,如茄醇、茄尼呋喃、降茄二酮等也是很重要的香味物質,其含量變化與石油醚提取物含量呈正相關。3種高油脂籽物均對菸葉茄酮含量有一定的提升效果,大豆、花生籽物處理下其升幅較小且未達到顯著水平,而芝麻籽物處理下茄酮含量較對照顯著增加,即芝麻籽物對菸葉茄酮含量的影響最為顯著,可有效優化石油醚提取物中該類核心香氣成分的含量。
除上述香氣物質外,還在樣品中檢出了2,6-壬二烯醛、β-環檸檬醛、愈創木酚、藏花醛、螺岩蘭草酮這5種致香物質。其總量表現出3種籽物處理高於對照的趨勢,但並未達到顯著水平,除大豆籽物處理下2,6-壬二烯醛含量顯著低於芝麻籽物處理外,其餘4種物質含量處理間均未表現出顯著差異,表明高油脂籽物對石油醚提取物中這類次要香氣成分的影響較小。
菸葉香氣物質含量是衡量菸葉品質的重要因素之一,分析致香物質含量,可以比較準確、客觀地評價菸葉香氣質量,而這些香氣物質的提取效率與石油醚的使用密切相關,石油醚提取物含量直接影響香氣物質的檢出總量。採用氣相色譜/質譜(GC/MS)對烤後菸葉樣品進行定性和定量分析,結果共檢測出五大類30種對菸葉香氣有較大影響的化合物。從各高油脂籽物處理菸葉香氣物質總量上看,3種籽物處理均較對照顯著增加,其中芝麻、大豆、花生籽物處理分別增加45.94%、38.19%和16.31%,表明高油脂籽物的施用可通過提升石油醚提取物含量,進而增加香氣物質總量。
各類香氣物質占香氣物質總量的比例由大到小分別是新植二烯、類胡蘿蔔素降解產物、西柏烷類降解產物、苯丙氨酸類降解產物、棕色化反應產物和其他香氣物質,且各處理間規律一致。3種籽物處理對各類香氣物質的含量均具有正向促進作用,但對各類香氣物質總量占比的影響存在差異,其中新植二烯占比各處理均較對照增加。新植二烯是雪茄菸葉中含量最高的揮發性香氣物質,在菸葉燃燒時可以攜帶其他香氣物質進入煙氣,是菸葉的重要增香劑。其他類香氣物質占比的變化規律不盡相同,這種變化與石油醚提取物中各類香氣成分的含量變化直接相關。
主成分分析表明,配施高油脂籽物能夠顯著改變菸葉中的香氣物質組成,這與上述不同類型香氣物質含量的單因素方差分析結論相同,且第一主成分貢獻率為94.77%,第二主成分貢獻率為3.98%。不同處理下的香氣物質組成沿第一主成分坐標軸顯著分異,其中單施常規無機肥處理下的菸葉香氣物質組成聚集在第一坐標軸左端,化肥配施炒熟粉碎芝麻處理下的菸葉香氣物質組成聚集在第一坐標軸最右端,化肥配施炒熟粉碎花生和化肥配施炒熟粉碎大豆處理下的菸葉香氣物質組成分別聚集在第一坐標軸中間。這一結果表明,不同高油脂籽物對石油醚提取物中香氣成分的調控作用存在顯著差異,可通過改變香氣成分組成,進而影響菸葉品質。
菸葉香氣質量是菸葉內在質量的核心內容和重要指標之一,在很大程度上決定了菸葉的可用性。菸葉香氣的質和量均由多種致香物質相互作用而共同決定,石油醚提取物常被作為評價菸葉品質和香氣的重要指標,其含量高低直接關聯菸葉香氣的豐富度。在農藝措施中,施肥對烤菸葉片石油醚提取物含量的影響尤為顯著,有機肥中的胺基酸和脂肪酸類物質有利於菸葉香氣物質合成,提高石油醚提取物含量,增加菸葉油分。本試驗結果也表明,添加3種高油脂籽物均能增加菸葉石油醚提取物含量,這與以往研究結果相似。
但在相同用量條件下,不同高油脂籽物對菸葉石油醚提取物含量的提升幅度不同,大豆、芝麻籽物對菸葉石油醚提取物含量的提升幅度均高於花生籽物處理和對照;儘管相關研究表明石油醚提取物含量並非越高越好,但在本試驗中石油醚提取物得率均未超過7%,在這個範圍內的提升對烤菸品質具有正向促進作用。同時發現,成熟期鮮菸葉和C3F等級菸葉中大豆、芝麻籽物處理石油醚提取物得率的提升效果表現出不同的規律,這可能是由於葉片內物質種類含量不同和經過烘烤變黃定色其內含物質轉化產生差異所致。
菸葉和煙氣的香味是由多種微量致香物質共同作用而形成。這些致香物質具有不同的化學結構和性質,對人的嗅覺產生各自獨特的刺激作用,從而對菸葉香氣的質和量及其類型產生不同的影響。為了深入研究菸葉香氣質量,通常根據致香物質前體類別將致香物質分為類胡蘿蔔素降解產物、棕色化反應產物、苯丙氨酸類降解產物、新植二烯、西柏烷類降解產物及其他香氣物質等類別,以便進行進一步的分析。本研究通過對檢測出的五大類30種致香物質進行定量分析發現,從總量上看,3種高油脂籽物處理均顯著提高菸葉致香物質含量,且不同高油脂籽物處理間的提升效果差異顯著。
本研究對菸葉各類致香物質組成及其占比做進一步分析,發現不同高油脂籽物處理不僅顯著改變了各類致香物質總量,還對其包含物質的組成與占比產生顯著差異,且其對菸葉香氣質量的影響特性不同。因此,運用傳統的總結歸納法難以對不同施肥措施綜合影響菸葉品質的效果進行評定。主成分分析(PCA)是一種常用的數據降維方法和數據分析技術,是基於除歐氏距離以外的其他距離,用來研究樣本組成的相似性或差異性。PCA可以實現降維、數據壓縮、提取特徵因子和數據可視化等功能,近年來,多用於食品品質評價、關鍵風味成分分析等方面,在複雜的多指標分類研究中具有較大應用前景。
本研究運用主成分分析對不同處理間菸葉香氣物質含量變化進行分析,結果顯示,與對照相比,施用3種高油脂籽物對菸葉香氣物質含量均產生顯著影響,且處理間差異顯著,主成分1和主成分2分別解釋不同處理間總變異的94.77%和3.98%,變異主要來源於類胡蘿蔔素降解產物和新植二烯兩類物質,這兩類物質均與石油醚提取物含量密切相關,進一步說明高油脂籽物可通過調控石油醚提取物含量,進而影響菸葉香氣成分組成。
本研究中,所有處理中類胡蘿蔔素類降解產物致香物質均以β-二氫大馬酮含量最高。巨豆三烯酮可增加煙氣的舒適口感,改善側流煙氣香氣;香葉基丙酮和較少的二氫獼猴桃內酯可增加烤菸香氣和抑制刺激性等。新植二烯在菸草燃燒時可直接或間接轉化為致香物質進入煙氣,它具有捕集煙氣,攜帶菸葉中其他揮發性香氣物質及添加的香氣成分進入煙氣的作用,有減輕刺激性和調和煙氣的能力,3種高油脂籽物中芝麻對提高新植二烯含量的效果最優。因此施用大豆可能會在增加香氣方面更突出,在控制感官質量的刺激性上略顯不足,而施用芝麻在改善煙氣的舒適程度上效果可能較為明顯,這一差異與兩種籽物對石油醚提取物中不同香氣成分的調控差異密切相關。
本試驗在大田生產條件下,選取同一地塊相同部位等級的中煙100菸葉作為研究對象,採用相同工藝和方法提取、測定菸葉中石油醚提取物和香氣物質,研究常規無機肥基礎上施用花生、大豆、芝麻3種高油脂籽物對烤菸石油醚提取物和香氣物質含量的影響,結合2025年石油醚行業競爭背景下菸草提取領域的需求,得出以下核心結論:
1. 高油脂籽物可顯著提升烤菸石油醚提取物得率,且不同籽物的提升效果存在差異。壟底條施大豆籽物150kg/hm²處理和條施芝麻籽物150kg/hm²處理均可顯著提高中煙100中部葉片石油醚提取物得率,鮮菸葉中芝麻籽物處理提升效果最佳(較對照提高34.57%),烤後C3F等級菸葉中大豆籽物處理提升效果最佳(較對照提高20.12%),花生籽物處理的提升幅度相對較小(鮮菸葉和烤後菸葉分別較對照提高6.42%和6.09%)。
2. 3種高油脂籽物均能顯著提高烤菸香氣物質總量,且對不同類別香氣成分的提升效果具有特異性。其中,芝麻籽物對香氣物質總量的提升效果最為突出(較對照增加45.94%),大豆籽物次之(較對照增加38.19%),花生籽物最低(較對照增加16.31%);大豆籽物對類胡蘿蔔素降解產物和苯丙氨酸類降解產物含量的提升效果最好,芝麻籽物對棕色化反應產物、新植二烯和西柏烷類降解產物(茄酮)含量的提升效果優於大豆和花生籽物,花生籽物僅顯著增加類胡蘿蔔素降解產物中法尼基丙酮含量及其占比。
3. 從生產應用角度來看,施用大豆籽物可在增加菸葉香氣方面表現突出,但在控制感官質量的刺激性上略顯不足;施用芝麻籽物在增加香氣的同時,還能顯著改善煙氣的舒適程度,更適用於當前烤菸生產;花生籽物的綜合提升效果相對較弱,可作為輔助施用物料。
綜上,高油脂籽物的直接施用可有效調控烤菸石油醚提取物含量及香氣成分組成,為2026年石油醚行業競爭加劇背景下,菸草種植領域通過優化農藝措施提升菸葉品質、適配行業需求提供了理論與技術參考,同時也為石油醚在菸草提取領域的高效應用提供了數據支撐。

