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不同成熟度对烤后烟叶物理性状、化学成分和中性香气成分的影响

2022-09-22 来源:钮旅网
维普资讯 http://www.cqvip.com n C T n ABRIOULTURAE 华北农学报・2008,23(3):146—1 50 BORE4LI一81#iC^ 不同成熟度对烤后烟叶物理性状、化学 成分和中性香气成分的影响 赵铭钦 ,苏长涛 ,姬小明 ,王玉胜 ,刘金霞 ,李晓强 ,陈秋会 (1.河南农业大学农学院,国家烟草栽培生理生化研究基地,河南郑州2.广东中烟工业有限公司,广东广州510145) 450002 摘要:研究了成熟度对烤后烟叶物理性状、化学成分以及中性致香物质含量的影响,结果表明:烟叶的填充值、叶 片厚度、拉力,以及抗张强度在中部叶的尚熟一适熟档次、上部叶的适熟一过熟档次达到最优值;中部尚熟一适熟烟 叶的糖含量高,总氮、烟碱含量适宜,各种化学比值协调,而成熟不够或者过熟的烟叶,其内在质量明显降低,上部烟 叶则以适熟一过熟时内在质量好,化学比值协调;中部叶中的大多数致香物质含量在烟叶充分成熟阶段达到最大值, 之后开始下降,上部叶的大多数致香物质含量随着成熟度的增加持续增加,最大值出现在过熟阶段。 关键词:烤烟;成熟度;物理性状;化学成分;香气成分 中图分类号:S572 文献标识码:A 文章编号:1000—7091(2008)03—0146—05 Effects of Maturity on Physical Properties,Chemical Components and Content of Neutral Aroma Constituents in Flue.cured Tobacco ZHA0 Ming—qin ,SU Chang—tao ,jI Xiao—ming ,WANG Yu—sheng ,LIU Jin—xia , LI Xiao—qiang .CHEN Qiu—hui (1.Agronomy College of Henan agricultural University,National Tobacco Cultivation and Physiology Biochemistry Research Basic,Zhengzhou 450002,China; 2.Guangdong Tobacco Industry Co.Ltd.,Guangzhou 510145,China) Abstract:The effect of maturity on physical properties,chemical components and content of neutral aroma con— stituents in flue—cured tobacco leaves were studied The results showed the optimun filling value,thickness of leaves, dragging force and tensile strength came from the middle leaves with proper maturity or yet—maturity,and the upper leaves with proper maturity or over—maturity.In the middle leaves with proper maturity or yet—maturity,the sugar content was high,and the contents of total N and nicotine were feasible.The inner quality of upper leaves with proper maturity or over—maturity was good,chemical components being harmonious.The contents of many neutral aroma constituents reached to their climax in middle leaves when proper maturated,and then declined,while they kept incease in upper leaves,and reached to their climax till over-maturated. Key words:Flue—cured tobacco;Maturity;Physical properties;Chemical components;Neutral aroma constituents 20世纪80年代以来,世界烟叶主产国间烟叶 质量竞争的核心是烟叶成熟度。影响烟叶质量和等 今为止,人们对烤烟成熟度已经做了大量研究工 作l3 ¨,对认识烟叶成熟度与化学特性以及内在质 级划分的诸多因素是以成熟度为核心,以叶片结构 和色度为重点¨J。不同成熟度烟叶内含物积累的多 少,对调制后原烟产质量有重要影响l2 J,所以,成熟 度已成为国际烟叶市场上普遍采用的质量要素。迄 量的关系起到了重要作用。随着“四项技术,一项开 发”的推广,我国烤烟生产水平逐年提高,烟叶质量 明显改善,这就要求调整相关的栽培措施,以适应烟 叶生产的发展。本试验探讨了不同成熟度对烤后烟 收稿日期:2007—07—03 基金项目:国家烟草专卖局重大科技攻关项目0110200401004) 作者简介:赵锦钦(1964一),男,河南新密人,副教授,博士.硕士生导师,主要从事烟草化学方面研究。 维普资讯 http://www.cqvip.com ^ C T ^ 3期 赵铭钦等:不同成熟度对烤后烟叶物理性状、化学成分和中性香气成分的影响 147 glglCULTURgE UOREILI一¥1nlCI 叶的物理特性、化学成分以及致香物质的影响,旨在 1.2.3中性致香物测定 中性致香物质的提取:采 为优质烟的生产提供理论依据和技术参考。 用同时蒸馏萃取法。取20 g烟样和80 mL水加入烧 l 材料和方法 瓶内加热,保持N2流速45 mL/min,以二氯甲烷萃取 馏分,萃取物在N 辅助下挥发,得致香物质。 1.1试验设计 中性致香物质的定性定量分析:提取的样品由 供试烤烟品种为云烟87,试验设在南阳市方城 GC/MS鉴定和NIST库检索定性。GC/MS分析条 县,种植密度为16 500株/hm2,单株留叶18~22片。 件:色谱柱HP.5(60 m x 0.25 mm x 0.25 m);载气 取上、中2个部位的叶片,分别按以下成熟度处理 He;流速0.8 mL/min;进样口温度250℃;传输线温 采收。 度280℃;离子源温度177℃;升温程序初温50℃,2 未熟(M1):主脉1/2左右发白,支脉青,叶色淡 min后,以2℃/min的速度升至120℃,5 min后以 绿;欠熟(M2):主脉全白,支脉大部分青,叶色黄绿, 2 ̄C/min的速度升至240℃,保持30 min;分流比 叶尖微下勾,茸毛较少脱落;尚熟(M3):主脉全白、 1:15;进样量2 L;电离能70 eV;质量数范围50~ 发亮,支脉2/3发白,叶面黄色明显,茸毛部分脱落; 500 amu;MS谱库NIST02;采用内标法定量。 适熟(M4):主脉全白、发亮,支脉2/3发白,叶面黄 而均匀,枯尖焦边,茸毛较多脱落;过熟(M5):主脉、 2结果与分析 支脉全白、发亮,叶面黄泡变白,茸毛大部分脱落。 2.1不同成熟度对烤后烟叶物理性状的影响 采收后采用三段式烘烤工艺进行烘烤,选取 “可用性”是评价烟叶工业使用价值的重要指 C F、S2V烟叶样品用于物理性状测定、化学成分和 标L7j,而物理特性又反映了烟叶可用性的优劣。由表1 致香物质分析。 可知,中、上部烟的抗张强度和平衡含水率的变化趋势 1.2测定方法 一致,都呈现先增加最后降低的倒“v”型变化趋势,最 1.2.1 物理性状测定 叶片厚度用BHZ.1型薄片 佳值都出现在处理M4,这与烟叶成熟时期叶片内物质 厚度计测定;抗张强度用ZKW.3烟草薄片抗张试验 转化与代谢有直接的关系。烟叶厚度随干物质积累而 机测定;平衡含水率用平衡水分称重法测定;叶质重 增加,生理成熟时期达到最大值,尔后由于淀粉等的分 用打孔铝盒称重法测定;填充值用填充值仪(郑州烟 解使厚度变薄。平衡含水率与烟叶的组织结构和化学 草研究院自产)测定。 成分密切相关。从组织结构来看,烟叶在生理成熟期 1.2.2化学成分测定 总糖的测定用蒽酮比色法; 和工艺成熟期之间的物质转化使其组织结构更疏松, 还原糖的测定用DNS比色法;总氮的测定用过氧化 从而使烟叶的平衡含水率较高。在一定范围内(平衡 氢.硫酸消化法;烟碱的测定用盐酸萃取,活性碳脱 含水率小于17%)烟叶的抗张强度随平衡含水率的上 色法;钾离子的测定用湿法灰化.火焰光度法;氯离 升而变大ll ,处理M4的烟叶平衡含水率较高,因而其 子的测定用莫尔法。 抗张强度较大。 表1不同成熟度对烤后烟叶物理性状的影响 Tab.1 Effect of maturity on physieal properties of flue-cured tobacco 烟叶内的物质转化使其厚度有所下降,组织结 利于烟叶整体质量的提高。随着烟叶成熟度的增 构疏松,填充值持续上升。虽然处理M5的烟叶填 加,各处理烟叶含梗率呈先减小后增加趋势,处理 充值最高,但其是以干物质的过度转化为代价的,不 M5含梗率较其他处理稍高。单从含梗率这一指标 维普资讯 http://www.cqvip.com

^ C T ^ ll6RICULTURgE 148 BO脏nI.i-甜m雠 华北农学报 23卷 而言,上部叶的M2、中部叶的M3两个处理较适宜。 元素之一_l ,中、上部烟叶的总氮随成熟度提高而 下降;烟碱含量随成熟度增加呈整体上升趋势,而 M5较M4略有降低,这应与于物质分解有关。烟叶 叶质重则由于干物质的分解而在烟叶成熟过程中呈 减小趋势。 2.2不同成熟度对烤后烟叶化学成分的影响 中钾含量的变化趋势与总糖和还原糖的变化趋势基 化学成分测定结果(表2)表明:随着成熟度的 本一致,最大值均出现在M3,之后呈现下降趋势,可 能与烟草生长后期钾素通过韧皮部由地上部向根部 回流以及通过根系外排有直接的关系;氯含量随成 提高,中、上部烟叶中总糖和还原糖的变化趋势基本 一致,均随着成熟度的增加而增加,当到达某一最大 值后开始下降,最大值出现在中部叶M3和上部叶 M4;氮素是影响烟株生长发育及烟叶质量最主要的 熟度的提高略有增加。 表2不同成熟度对烤后烟叶化学成分的影响 Tab.2 Effect of maturity on chemical components of flue-cured tobacco (宕/窘i),鲫如霉 I}口Lu声2 ∞p0j口9_4口0 g日皇 婚 苫0葺0rJ 如 们 ∞ ∞ 0 协调的化学成分比值使烟叶吃味醇和,劲头适 值31.36 g/g,然后开始下降;上部叶的苯丙氨酸类 物质含量随成熟度的增加而先减小后增加,最大值 32.38 g/g出现在M5,较M2增加23.2%。 中,吸食品质好。由表2可知,随着烟叶成熟度的提 高,烟叶中的还原糖/总糖总体表现为先增后减,最 大值在中部叶M2,上部叶M3;无论是上部叶还是中 部叶,烟叶中总氮含量总的趋势是逐步下降的,而烟 碱含量则有上升的趋势,所以总氮/烟碱一直是减小 的;两个部位烟叶的还原糖/烟碱表现为前期增加, 后又减小的趋势;中、上部叶的钾/氯都随着成熟度 的提高而增加,到M3时开始下降。 2.3成熟度对烤后烟叶中性致香物质含量的影响 依据烟叶香气前体物对所测定的中性致香物质 成熟度Maturity 图1 不同成熟度对烤烟棕色化产物含量的影响 Fig.1 Effect of maturity on content of browning reaction products of flue-cured tobacco 进行了分类,除新植二烯外,分别为苯丙氨酸类、棕 色化产物类、类西柏烷类、类胡萝卜素类等4类。 2.3.1 成熟度对烤后烟叶棕色化产物含量的影响 不同部位烟叶棕色化产物含量的变化趋势不一 致。由图1可知:上部叶的棕色化产物含量随成熟 度的增加而一直增加,过熟烟叶棕色化产物含量最 高,达到37.62 g/g,较未熟叶高出50.2%;而中部 叶的棕色化产物含量随成熟度的增加先增加,在M4 级时达到45.27 g/g,然后开始减少,过熟时下降了 l5.9%。 甾 量 成熟度Maturity 图2不同成熟度对烤烟苯丙氨酸类含量的影响 Fig.2 Effect of maturity OU content of phenylalanine f folue.cured tobacco 2.3.2成熟度对烤后烟叶苯丙氨酸类物质含量的 影响 图2显示,中部叶的苯丙氨酸类含量总体表 现为随成熟度的增加而先增后减,在M4达到最大 2.3.3 成熟度对烤后烟叶西柏烷类物质含量的影 维普资讯 http://www.cqvip.com 3期 兰竺竺兰:— 望 兰 苎竺兰 ! 兰兰竺: 兰 ——0【P口∞苫盘 g∞ J0菪∞ gu !兰 竺竺 兰 !1 8n3 C { T %8 矗5 i),蛐姐 陋 响 由图3可知,西柏烷类总量随着成熟度的增加 同部位的Ml烟叶含量分别高出503/ ̄g/g和245.4 / ̄g/g,增加幅度达到49.3%和22.0%。 呈整体上升趋势,但不同部位的变化规律不同。中 ∞∞ ∞∞∞∞ 0 部叶的西柏烷类物质总量随着成熟度的增加而呈 “s”型变化,最小值85.2/ ̄g/g出现在M2,适熟时达 到最大值99.73肚g/g,尔后又开始下降;上部叶西柏 烷类物质总量总体上随成熟度增加而增加,M5时达 到最高含量141.38/ ̄g/g,较M1升高23.02%。 成熟度Mamfi ̄ 图3不同成熟度对烤烟西柏烷类含量的影响 Fig.3 Effect of maturity on content of cembratriendiol Of flue-cured tobcco i),蛐如瑷¨靶鞲 2.3.4成熟度对烤后烟叶类胡萝∞口∞_! l^莒8uJ0 ∞ gu 卜素含量的影响 类胡萝卜素是烟叶中许多致香成分的前体物,其 鲫伽瑚咖啪 伽瑚。 降解产物对烟叶的香味形成有着重要的作用l】 。 图4表明:中、上部烟叶的类胡萝卜素类总量的变化 与苯丙氨酸类物质的总量的变化一致。在所测定的 12种类胡萝卜素致香物质中,上部叶的类胡萝卜素 类物质均是随着成熟度的增加而增加,处理M1和 M5含量分别为82.22/ ̄g/g和130.29/ ̄g/g,M5含量 较M1增加了58.5%;中部叶的类胡萝卜素类物质 含量随着成熟度的增加而先增加,从M4时开始 减少。 =薹 L 憾量 器g 0 成熟度Maturity 图4不同成熟度对烤烟类胡萝卜素含量的影响 Fig.4 Effect of maturity on content of carotenoid of flue-cured tobcco 2.3.5成熟度对烤后烟叶新植二烯含量的影响 新植二烯在调制和陈化期间的降解有利于香气的形 成,具有减轻刺激性、柔和烟气、增强烟气细腻度的 作用l】 ,因而与烟气的品质密切相关。由图5可 知,中、上部烟叶新植二烯含量均随着成熟度的增加 而增加,中部叶处理M5较M4略低。两部位烟叶新 植二烯含量最大值出现在中部叶的M4和上部叶的 M5,分别达到1 523.10/ ̄g/g和1 362.50/ ̄g/g,比相 成熟度Maturity 图5不同成熟度对烤烟新植二烯含量的影响 Fig.5 Effect of maturity on content of nephytadiene of flue-cured tobacco 2.3.6 成熟度对烤后烟叶中性致香物质总量的影 响依据分析结果(图6)可知,烟叶的致香物质总 量随着成熟度的变化而变化。上部叶的致香物质总 量总体上随着成熟度的增加而缓慢增加,而中部叶 的致香物质总量随着成熟度的增加表现为先稳定后 增加再减小的趋势,最大值出现在M4。就中、上部 烟叶的致香物质总量而言,上部叶高于中部叶。 O00 8o0 600 维普资讯 http://www.cqvip.com n C T n—— lIBRlCULI'gRAE l50 华北农学报 23卷 B0RtnLl—Sl_lCn—— 在品质有所下降。但是由于上部叶淀粉、果胶质等 物质含量过高,对烟叶品质造成了不利影响,适当推 迟采收有利于这类物质的分解。 香气成分是评价烟叶质量的核心。就不同的部 位烟叶而言,中性香气成分变化趋势不一致。中部 叶的中性香气成分在成熟前期增加,适熟时达到最 大值,尔后趋于下降;而上部叶各种致香物质含量随 成熟度的增加而增加。烟叶中性香气成分总量的最 大值出现在中部叶的适熟期和上部叶的过熟期。 综合分析烟叶的物理性状、化学成分及中性香 气成分变化规律,认为中部叶在适熟时、上部叶则在 适熟之后适当推迟采收。 参考文献: [1]朱尊权.论当前我国优质烟生产的技术导向[J].烟草 科技,1994(1):2—4. [2] 左天觉.烟草的生产、生理和生物化学[M].上海:远东 出版社,1994. [3]杨树勋.准确判断烟叶采收成熟度初探[J].中国烟草 科学,2003(4):34—36. [4]韩锦锋,汪耀富,林学梧.烤烟叶片成熟度与细胞膜脂 过氧化及体内保护酶活性关系的研究[J].中国烟草学 报,1994,2(1):20—24. [5]李佛琳,赵春江,刘良云,等.烤烟鲜烟叶成熟度的量化 [J].烟草科技,2007(1):54—58. [6 J NOLTE C R.Test tobacco leaf maturity by electronic COnduc— tion[C].CORESTA,1995:2—9. [7]朱尊权.烟叶的可用性与卷烟的安全性[J].烟草科技, 2000(8):3—6. [8]李跃武,陈朝阳,江 豪,等.烤烟品种云烟85烟叶的 成熟度/成熟度与叶片组织结构、叶色、化学成分的关 系[J].福建农林大学学报,2002,31(1):16—21. [9]孙福山,王丽卿.烟叶成熟度及烘烤指标与烟叶质量关 系的研究[J].中国烟草科学,2002(3):25—27. [10]刘海轮,张振平,常丽.烤烟成熟采收标准与质量关 系的研究[J].西北农林科技大学学报:自然科学版, 2002,30(2):32—36. [11]凌寿军.推迟采收对烤烟淀粉含量及产质量的影响 [J].中国烟草科学,2001(4):29—31. [12] 于建军.卷烟工艺学[M].北京:中国农业出版社, 2003:20. [13]刘华山,韩锦峰,曾 涛,等.烤烟喷施降碱增钾制剂 的生理效应及对品质的影响[J].华北农学报,2005,20 (3):46—49. [14] 汪耀富,高华军,刘国顺,等.不同基因型烤烟叶片致 香物质含量对比分析[J].中国农学通报,2005(5):117 一l20. [15]史宏志,刘国顺.烟草香味学[M].北京:中国农业出 版社,1998. 

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