烤烟陈化过程中多酚含量的变化
2011-02-01申培林李亚培杨铁钊张小全贾燕超丁燕芳
申培林,李亚培,杨铁钊,张小全,贾燕超,丁燕芳
(河南农业大学 烟草学院,河南 郑州 450002)
烤烟陈化过程中多酚含量的变化
申培林,李亚培,杨铁钊,张小全,贾燕超,丁燕芳
(河南农业大学 烟草学院,河南 郑州 450002)
对陈化15个月烤烟多酚类物质含量变化特点进行研究,结果表明,3个烤烟品种烟叶等级B2F总酚含量整体上变化幅度不大;C3F绿原酸含量在陈化后较陈化前升高,B2F绿原酸含量陈化前后变化不大;芸香苷含量在整个陈化期间变化幅度较大,C3F陈化前后芸香苷含量呈现不同的特点,B2F在陈化后较陈化前有明显的下降。在整个陈化过程中B2F多酚含量要高于C3F。
烤烟;陈化;多酚
烟叶陈化是增进卷烟香吃味质量最主要的加工环节之一。烟叶陈化可以消除原烟和新烟的吸味粗糙、刺激性大、生青气和地方性杂气重等缺点,使香气显露、吸味醇和,从而达到完善烟叶品质和提高烟叶可用性的目的[1]。烟草中存在多种酚类物质,其中简单酚类的含量很低,而多酚的含量较高,它可占烟叶干重的0.52%~2.61%.烤烟中含量最多的酚类化合物是绿原酸和芸香苷,它们占总酚量的 75% ~95%[2-3]。多酚类物质对烟草及其制品的品质有重要影响,如绿原酸和芸香苷在调制、发酵和燃烧等过程中能产生邻苯二酚、糠醛、5-甲基糠醛或5-羟甲基糠醛等具有香味的挥发性物质,因而影响烤烟的香气品质[4]。此外,烤烟在调制和陈化过程中,由于多酚氧化酶的催化,绿原酸等多酚被氧化为醌类化合物,并与氨基酸发生非酶棕色化反应,使烤烟的颜色逐渐加深,但吃味变醇和,香气质和香气量改善[5-6]。虽然人们己知烟草中绿原酸和芸香苷对烤烟的颜色和吃味有很大影响,也对烟草生长发育过程中多酚类物质的积累进行过大量的研究,但对于陈化过程中多酚类物质的变化情况的研究还比较少。
为探索陈化过程中烤烟酚类物质的变化情况,作者以广东南雄产区的烟叶为材料,自然陈化15个月,分析了不同品种、不同等级、不同陈化时间多酚类物质含量的差异,以期能为烟叶风格的形成提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
选取2009-2010年产于广东南雄的粤烟97、H8967、893品种的B2F、C3F等级烟叶6箱。每箱净重3 kg,采用黑色塑料袋包装放入纸箱中。
1.2 试验设计
烟叶陈化试验在河南农业大学烟草实验室内进行。试验样品每隔3个月取样1次,共取样5次,样品在60℃恒温干燥箱中烘干,粉碎并过0.25 mm(60目)筛放入冰柜中保存,以备烟样多酚类物质成分的分析。
1.3 多酚类物质的测定
总酚测定采用福林试剂法[7];绿原酸测定参照武雪芬[8]采用分光光度法并略有改进;芸香苷测定参考边军昌等[9]采用分光光度法并略有改进。
2 结果与分析
2.1 总酚含量的变化
多酚是烤烟中重要的香气前体物,烟叶中某些酚类物质的含量与烟叶品质及其芳香吸味呈正相关,等级高的烟叶中一般绿原酸和芸香苷的含量均较高。通过对陈化过程中893、H8967、粤烟97品种C3F、B2F的总酚含量的测定,结果 (图1和图2)表明,随着时间的推移3个品种的总酚含量变化呈现出不同的特点。893和H8967的C3F总酚含量在陈化前9个月呈现下降趋势,9个月后呈现出逐渐升高的趋势,可能是酚糖苷在酶促反应条件下大量分解的结果。粤烟97 C3F的总酚含量陈化6个月时有略微的升高,陈化9个月时下降,陈化12个月时又呈现出陡然下降的趋势。
粤烟97的B2F总酚含量在陈化的前9个月呈现出直线下降的趋势,陈化9个月后总酚含量呈现出先上升再略微下降趋势。H8967的B2F总酚含量在陈化的前12个月呈现出直线性的缓慢下降趋势,12个月之后下降速度加快。893的B2F总酚含量在陈化前9个月呈现出先缓慢上升再缓慢下降的趋势,9个月之后呈现出相同的变化趋势。陈化期间总酚含量的变化特点的差异性反映了陈化过程中不同品种、不同等级的烤烟陈化过程中酶促反应的复杂性。
图1 不同陈化时间3个烤烟C3F总酚含量的变化
图2 不同陈化时间3个烤烟B2F总酚含量的变化
2.2 绿原酸含量的变化
烤烟陈化过程中绿原酸对烟叶的褐变具有关键性作用,有研究表明,在陈化期间的前12个月绿原酸含量与烟叶的褐变具有相关性[10]。通过对陈化过程中烤烟叶内绿原酸含量的测定,结果 (图3和图4)表明,陈化期间前6个月893、粤烟97的C3F绿原酸含量呈现下降,H8967呈现上升,在第9个月893和H8967绿原酸含量呈现下降,粤烟97为上升,到第12个月又表现为稍微下降,之后都明显上升。893和H8967从第6个月到15个月绿原酸含量都表现为先缓慢下降再明显上升的趋势。
图3 不同陈化时间3个烤烟C3F绿原酸含量的变化
图4 不同陈化时间3个烤烟B2F绿原酸含量的变化
893的B2F绿原酸含量前9个月表现为先上升后下降的趋势,从第9个月到第15个月呈现出相同的趋势,但变化相对缓慢。粤烟97的B2F绿原酸变化趋势与893刚好相反。H8967的 B2F在前12个月一直表现为缓慢下降,12个月后开始上升,到第15个月上升幅度较大。这可能是由于烟叶本身的特性导致其陈化期间的酶促反应不同所致。
2.3 芸香苷含量的变化
烟叶在陈化期间芸香苷和绿原酸同样能与含氮化合物结合发生非酶棕色化反应,形成羰基化合物,对烟叶的香气具有重要的影响。对陈化期间芸香苷含量进行测定,结果 (图5和图6)表明,陈化前9个月粤烟97、893、H8967的C3F芸香苷含量表现为先下降后缓慢上升,之后893和H8967陈化12个月之后呈现快速升高,粤烟97则呈现出持续下降趋势。
图5 不同陈化时间3个烤烟C3F芸香苷含量的变化
图6 不同陈化时间3个烤烟B2F芸香苷含量的变化
粤烟97、893、H8967的B2F在陈化的前6个月都表现为下降,之后H8967和粤烟97的变化趋势基本相同,同时在12个月时含量达到最高,893在第9个月时芸香苷含量达到最高。
2.4 不同品种之间多酚类物质含量的比较
从表1表明,在陈化的前3个月总酚、绿原酸、芸香苷上部叶比中部叶平均高0.164 mg·g-1,最高可达 0.66 mg·g-1。陈化 6个月后 B2F与C3F的总酚、绿原酸、芸香苷含量差别变小,B2F比 C3F平均高 0.15 mg·g-1,最高为 0.29 mg·g-1,粤烟97总酚含量 B2F甚至略低于 C3F。陈化9个月后B2F的总酚、绿原酸、芸香苷含量比C3F平均高0.149 mg·g-1,但最高可达0.63 mg·g-1,但粤烟97的 B2F芸香苷含量低于 C3F 0.17 mg·g-1。陈化 12个月后 B2F的总酚、绿原酸、芸香苷含量比 C3F平均高0.288 mg·g-1,最高达1.26 mg·g-1。陈化15个月后 B2F的总酚、绿原酸、芸香苷含量比 C3F平均低0.456 mg·g-1,最低为H8967,其芸香苷 B2F比 C3F低 1.63 mg·g-1。这说明烤烟烟叶陈化期间不同时间、不同品种、不同等级之间酶促反应的复杂化,由此导致烟叶内在化学成分的不稳定性。
表1 烤烟陈化期间多酚类物质含量的比较 mg·g-1
3 小结与讨论
多酚是烟草中一类重要的化合物,它对烟草的生长发育,烟叶的调制、陈化和发酵的代谢过程起着重要的作用。多酚是烤烟中重要的香气前体物,烟叶中某些酚类物质的含量与烟叶品质及其芳香吸味呈正相关,等级高的烟叶中一般绿原酸和芸香苷的含量均较高。目前,在烟叶和烟气中己鉴定出的酚类及其相关化合物多达280余种,按其结构可分为简单酚和多酚[11-12]。这些酚类物质几乎都以葡萄糖苷和酯的形式存在,并且以咖啡酸、绿原酸、芸香苷等在烟草中的含量最丰富。
烟草中的多酚类物质对烟草品质的作用主要是:一方面能被热解成二元酚类和糠醛衍生物,其中许多热解产物对烟气的香味有直接影响,可赋予烟气清甜香和烤香;另一方面,多酚类物质在过氧化酶和多酚氧化酶的作用下,易氧化产生淡红色至黑褐色的醌类物质及其聚合物,导致烟叶颜色由黄色转变为橘黄或不同程度的棕褐色。另外之多酚类物质及其氧化产物还可与氨基酸、糖类和矿物质等发生酶促棕化反应,形成许多分子量大小不等、颜色各异的复合色素对烟叶颜色的形成也有至关重要的影响。有关烟草生长发育和调制过程中多酚含量的变化研究较多,但对陈化期间多酚含量的变化特点报道的还比较少。本研究结果表明,烤烟在陈化过程中总酚含量变化比较平缓,绿原酸和芸香苷含量变化幅度相对较大,不同品种的B2F和C3F总酚、绿原酸、芸香苷含量的变化特点各不相同。893、H8967的C3F的总酚含量在陈化期间的变化趋势基本相同,3个品种的C3F都在第9个月含量达到最低。粤烟97的C3F总酚的在整个陈化过程变化幅度相对较大,第12个月时最高,之后又下降。H8967的B2F总酚含量在整个陈化期间都呈现出缓慢下降趋势,且在第15个月达到最低。粤烟97总酚含量在陈化的前9个月呈现缓慢下降,之后有略微升高的趋势。893的B2F总酚含量在第9个月达到最低,但其前后的变化趋势相同,都是先上升后下降。总体上3个品种的总酚含量在陈化15个月时比陈化初期都略微降低。893、H8967的B2F绿原酸含量在陈化15个月时比陈化初期略微降低,其C3F的绿原酸含量在陈化15个月时比陈化初期略微升高,而粤烟97的B2F和C3F含量则刚好相反。陈化期间前6个月893、粤烟97的C3F绿原酸含量呈现下降,H8967呈现上升,在第9个月893和H8967绿原酸含量呈现下降,粤烟97为上升,到第12个月又表现为稍微下降,之后明显上升。893和H8967从第6个月到15个月绿原酸含量都表现为先缓慢下降再显著上升。893的B2F绿原酸含量前9个月表现为先上升后下降,从第9个月到第15个月呈现出相同的趋势,但变化相对缓慢,粤烟97的B2F绿原酸变化趋势与893刚好相反。H8967的B2F在前12个月一直表现为缓慢下降,到第12~15个月上升较大。陈化前9个月粤烟97、893、H8967的C3F芸香苷含量表现为先下降后缓慢上升,之后893和H8967陈化12个月之后呈现快速升高,粤烟97则呈现出持续下降。粤烟97、893、H8967的B2F在陈化的前6个月都表现为下降,之后H8967和粤烟97的变化趋势基本相同,同时在12个月时含量达到最高,893在第9个月时芸香苷含量达到最高。在陈化的整个过程中3个品种的B2F的总酚、绿原酸、芸香苷含量都要高于其C3F。多酚是烤烟的特征成分之一,其在陈化过程中的变化过程表明了多酚参与了烟叶香气成分的合成、转化与积累。同时也说明了陈化过程对烟叶风格形成的关键作用。
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A
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文献著录格式:申培林,李亚培,杨铁钊,等.烤烟陈化过程中多酚含量的变化 [J].浙江农业科学,2011(3):609-612.
2011-02-28
中国烟草总公司重点项目 (110201002008)
申培林 (1985-),女,在读硕士,主要从事烟草遗传育种研究工作。E-mail:shenpeilin0330@126.com。
注:杨铁钊系通信作者。
(责任编辑:吴益伟)