白肋烟调制结束至打叶复烤存储期N N K含量的变化

边文杰，郭东锋，姚忠达，吴克松，张福建，舒俊生

（安徽中烟工业有限责任公司技术中心,安徽合肥 230088）

白肋烟调制结束至打叶复烤存储期N N K含量的变化

边文杰，郭东锋，姚忠达，吴克松，张福建，舒俊生

（安徽中烟工业有限责任公司技术中心,安徽合肥 230088）

将刚调制结束的白肋烟在模拟恩施仓库的存储条件下存储,分阶段取样,利用mintab软件对样品的常规化学成分和4-（N-甲基-亚硝胺）-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（N N K）含量进行分析。结果表明,白肋烟N N K含量上部叶最高,中部叶次之,下部叶最低,并且区域差异不大；白肋烟N N K含量与烟碱、总氮、总钾及总氯的相关性不显著；调制结束至打叶复烤环节白肋烟N N K含量随时间变化呈二次曲线趋势,因此可以利用二次曲线方程来预测调制结束至打叶复烤环节白肋烟N N K的含量。

白肋烟；N N K；常规化学成分；相关性分析；趋势分析

目前对N-亚硝基去甲基烟碱（N N N）、4-（N-甲基-亚硝胺）-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（N N K）、N-亚硝基新烟草碱（N A T）和N-亚硝基假木贼碱（N A B）的研究较多。其中N N K、N N N被认为是强致癌物,是烟叶中重要的有害成分,引起了广泛关注［1］。白肋烟中T SN A s含量明显高于烤烟,所以绝大多数科研工作者将目光集中在白肋烟的研究上。汪安云等［2-3］从品种方面研究了白肋烟中的T SN A s。此外还有研究表明在调制环节喷施微肥亚硒酸钠对白肋烟T SN A s含量有显著影响［4］。对于烟叶调制结束至打叶复烤这一环节T SN A s的变化研究相对较少。因此,本试验以N N K为目标化合物,探索调制结束至打叶复烤环节N N K与常规化学成分之间的关系及其变化情况,为找到N N K变化的关键点及合理的打叶复烤时间奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

试验的白肋烟材料由湖北省建始县烟叶分公司提供,取自青里坝和桑园坝,每个产地取上、中、下3个部位烟叶代表等级B2F,C3F及X2F各10 kg。

1.2 样品处理方法

试验样品在模拟恩施仓库的存储条件下存储（平均温度13.5℃,平均湿度78%）,从10月 16日开始取样,前2个月每隔15 d取样1次,后4个月每隔1个月取样1次,共取样8次,每次将取好的样品切丝、烘干、磨碎并在-20℃冻存,待所有样品收集完成进行常规化学成分和N N K的检测分析。

1.3 检测方法

N N K的测定采用高效液相色谱-串联质谱法［5］,常规化学成分的测定采用连续流动分析法［6-7］。

1.4 数据处理

数据采用Excel 2003和Mi ni t a b15数据处理软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 与样品部位及产地的相关性

如图1所示,上、中、下3个部位烟叶N N K的中位数分别为22.85,20.60和19.05 ng·g-1。上部叶N N K值较分散,其次是下部叶,中部叶则相对集中,从中位数可以看出整体烟叶N N K含量上部叶＞中部叶＞下部叶。如图2所示,青里坝烟叶N N K的1/4位数Q 1、3/4位数Q 3及中位数分别为14.40,30.05,21.35 ng·g-1；桑园坝分别为16.00,32.18,19.90 ng·g-1。桑园坝烟叶N N K值有一个异常值,可能是由于取样不均匀或检测过程中的误差所致,在后面的分析中应予以排

除；两地整体N N K含量及N N K值分散情况差异不大。

2.2 与常规化学成分的相关性

如图3所示,4种成分在调制结束到打叶复烤之前的整个过程中变化规律不明显,其中烟碱呈小幅下降的趋势,总氯略微上升,总钾和总氮则分别在一个平衡线上下波动。N N K均值与烟碱、总氮、总钾、总氯均值的P e a r s o n相关系数,P值分别为-0.367,0.371；0.303,0.466；0.141,0.739；0.437,0.280。因此N N K与烟碱弱负相关,与总氮弱正相关,与总钾不相关,与总氯中等程度正相关,但P值均大于0.05,所以相关性均不显著。

图2 白肋烟烟叶产地与N N K含量的相关性

图3 白肋烟烟碱、总氮、总钾及总氯的变化情况

2.3 变化趋势

2.3.1 上部烟叶

在调制-打叶环节,青里坝白肋烟上部烟叶N N K的变化是随着存放时间的延长,呈波动上升趋势。将烟叶N N K含量与取样时间作时间序列分析并进行趋势模拟得到4组模型,其中二次趋势模型如图4所示。4组模型各自平均百分误差（MA P E）、平均绝对误差（MA D）及平均偏差平方和,线性趋势模型分别为40.89,5.77,36.98；增长曲线模型分别为36.75,5.59,36.89；二次趋势模型分别为35.59,4.72,31.21；S曲线趋势模型分别为38.94,4.68,32.90。从中可以看出二次趋势模型MA P E,MA D及平均偏差平方和均较小,因此青里坝白肋烟上部叶N N K的变化趋势比较符合二次趋势模型。

图4 青里坝白肋烟上部叶N N K含量随时间变化情况

在排除了1个异常值（第168天,N N K= 60.70 ng·g-1）的情况下,桑园坝白肋烟上部烟叶N N K含量随着存放时间的延长上下波动,没有明显上升的趋势（图5）,其二次趋势模型MA P E, MA D及平均偏差平方和分别为41.48,9.75, 109.04,小于其他模型的对应值。

图5 桑园坝白肋烟上部叶N N K含量随时间变化情况

2.3.2 中部烟叶

如图6所示,随着存放时间的延长,青里坝白肋烟中部叶N N K整体上呈现上升的趋势,第168天样品N N K含量较第1次取样升高308.70%。烟叶N N K含量与时间序列分析模型中,线性趋势模型MA P E,MA D及平均偏差平方和分别为21.83, 4.21,26.53；增长曲线模型分别为19.69,3.77, 21.42；二次趋势模型分别为20.31,3.28,17.74；S曲线趋势模型分别为13.45,2.80,23.36。从中可以看出二次曲线及S曲线模型MA P E,MA D及平均偏差平方和整体较小。因此青里坝中部叶N N K的变化趋势比较符合二次趋势模型及S趋势模型,结合白肋烟上部叶N N K的变化趋势模型,可以推测在调制-打叶环节,白肋烟N N K的变化趋势可能呈二次曲线。

图6 青里坝白肋烟中部叶N N K含量随时间变化情况

如图7所示,随着存放时间的延长,桑园坝白肋烟中部叶N N K含量呈波浪下降趋势,其二次趋势模型MA P E,MA D及平均偏差平方和分别为15.67,3.40,17.58,小于其他模型的对应值并且拟合程度较好。N N K含量略有下降,原因可能是在相对较低的温度及湿度情况下,N N K含量本身变化不大,在取样及检测时的误差造成了N N K含量呈下降的趋势。

图7 桑园坝白肋烟中部叶N N K含量随时间变化情况

2.3.3 下部烟叶

如图8所示,随着存放时间的延长,青里坝白肋烟下部烟叶N N K含量整体呈上升趋势。二次趋势模型MA P E,MA D及平均偏差平方和分别为45.37,8.11,94.62,综合起来小于线性模型（44.93,8.15,96.02）及增长曲线模型（41.11, 8.21,98.87）,而S曲线模型则不能拟合,因而进一步说明调制-打叶环节,白肋烟N N K的变化趋势呈二次曲线。

图8 青里坝白肋烟下部叶N N K含量随时间变化情况

如图9所示,随着存放时间的延长,桑园坝白肋烟下部叶N N K呈现先下降再上升的趋势,其二次趋势模型拟合程度较好。

2.3.4 两产地的差异

图10显示,随着存放时间的延长,青里坝白肋烟N N K含量整体呈上升趋势；而图11显示,桑

园坝白肋烟N N K含量整体呈先下降再上升的趋势。两地烟叶N N K均值的变化区间都在10～40 ng·g-1,说明区域差异不大。青里坝、桑园坝烟叶N N K均值二次趋势模型拟合程度均较好。

图9 桑园坝白肋烟下部叶N N K含量随时间变化情况

图10 青里坝白肋烟烟叶N N K均值随时间变化情况

图11 桑园坝白肋烟烟叶N N K均值随时间变化情况

2.3.5 总体趋势

如图12所示,在调制-打叶环节,所有样品N N K的平均值随存放时间的延长呈波浪上升趋势,二次模型的拟合方程为：Y t=22.732-0.157 8 t+0.001 5 t2,二次模型MA P E,MA D及平均偏差平方和分别为10.06,1.97,9.23,3个值均较小,说明拟合程度很好,从而说明调制-打叶环节白肋烟N N K含量随时间呈二次曲线的趋势变化。

图12 白肋烟烟叶N N K均值随时间变化情况

3 小结与讨论

白肋烟烟叶在调制结束至打叶复烤之前一般要经历3～6个月的仓库存储期,有研究表明在适宜的温湿度条件下,N N K含量会上升［8-9］。本试验结果表明,白肋烟N N K含量在仓库存储期随时间呈二次曲线的趋势变化,曲线方程为Y t=22.732-0.157 8t+0.001 5t2。从中可以看出白肋烟在相对较低的温湿度（平均温度13.5℃,平均湿度78%）下N N K含量增加不大,这与B ur t o n等［8］的研究基本一致。白肋烟N N K含量与烟碱、总氮、总钾及总氯的P e a r s o n相关性均较小且不显著,这与A nde r s e n等［10］的研究略有出入,可能是由于烟碱含量较高,而N N K含量较低,微量的烟碱和亚硝酸盐反应就能引起N N K的显著变化。本研究能为调制结束至打叶复烤之前白肋烟N N K含量预测及白肋烟打叶复烤时间的安排提供一定的参考。

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（责任编辑：张才德）

S571.1文献标志码：A文章编号：0528-9017（2014）05-0723-04

2014-02-12

安徽中烟工业有限责任公司项目（20092006）

边文杰（1987-）,男,湖北仙桃人,硕士,主要从事烟叶原料研究工作。E-mail：bi a nw e nj i e 717@126.com。

文献著录格式：边文杰,郭东锋,姚忠达,等.白肋烟调制结束至打叶复烤存储期N N K含量的变化［J］.浙江农业科学,2014（5）：723-726,731.