镁和铜互作对烤烟常规成分和香味物质含量的影响

景延秋, 樊士军，2, 张豹林， 袁秀秀， 刘晓迪, 徐 敏

(1.河南农业大学烟草学院，河南 郑州 450002；2.湖南省烟草公司安仁分公司，湖南 安仁 423600；3.云南中烟红云红河集团红河卷烟厂， 云南 弥勒 652399；4.中国烟草总公司河南省公司，河南 郑州 450002)



镁和铜互作对烤烟常规成分和香味物质含量的影响

景延秋1, 樊士军1，2, 张豹林1， 袁秀秀1， 刘晓迪3, 徐 敏4

(1.河南农业大学烟草学院，河南 郑州 450002；2.湖南省烟草公司安仁分公司，湖南 安仁 423600；3.云南中烟红云红河集团红河卷烟厂， 云南 弥勒 652399；4.中国烟草总公司河南省公司，河南 郑州 450002)

研究了烤烟叶面混合喷施不同质量分数的MgSO4，CuSO4溶液对烟叶常规化学成分和香味物质含量的影响，结果表明，当喷施质量分数0.2% MgSO4和0.2%CuSO4时，能够降低烟叶蛋白质和总氮含量，提高总糖和还原糖含量，且烤后烟叶中新植二烯含量和美拉德反应物含量在所有处理中最高，最能提高烤后烟叶香味物质总量。说明低质量分数镁和铜互作有利于烟叶常规化学成分的平衡和提高烤后烟叶香味物质总量。

烤烟；铜镁互作；常规化学成分；香味物质

镁是叶绿素的重要组分，是植物生长发育必需的营养元素[1]。烟草对镁较敏感[2],崔国明等[3]试验表明，镁可促进烟草的生长发育，改善其植物学性状，增加叶片的叶绿素和类胡萝卜素含量，有利于烟叶内在品质的提高。铜是烟草必需的微量元素之一,是酶的一种组分，参与烟株体内氧化还原反应和呼吸作用,铜能保持叶绿素的稳定性,还能增强烟株的抗性[4]。烟草属喜铜作物，土壤铜含量高低直接影响烤烟的产量与品质[5]。目前，关于铜和镁对烤烟的影响主要是研究对其生理的影响[4,6]，关于烤烟喷施镁和铜对其香味物质的影响还未见报道，本研究通过探究在烤烟生长过程中喷施不同质量分数的铜和镁对烤后烟叶中常规化学成分和香味物质含量的影响，为提高烤烟香味物质含量提供一定的理论指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2012年在河南省漯河市舞阳县保和乡坡宋村进行，供试土壤肥力中等，地势平坦，排灌方便，土壤pH值7.41，有机质含量11.28 g·kg-1，速效氮含量51.32 mg·kg-1，速效磷含量11.86 mg·kg-1,速效钾含量152.37 mg·kg-1，土壤氯含量35.43 mg·kg-1。试验品种为中烟100，试验烟苗于2012-04-30移栽，2012-06-28打顶，留叶数20～22片，田间管理按当地优质烟叶栽培技术进行。

1.2 试验设计

试验共设置5个处理，3次重复。田间种植采取常规施肥，株距50 cm,行距120 cm，每个小区60株。采用MgSO4(A1:0.2%;A2:0.4%)，CuSO4(B1:0.2%;B2:0.4%)喷施(表1)。各个处理用量相同，在团棵、打顶(移栽后40 和70 d)喷施2次。每次喷施在当天下午16∶00时进行，全株喷施，以叶面叶背湿润为度。成熟后采用三段式烘烤工艺烘烤，试验取烤后样为C3F,样品于45 ℃烘干，磨碎，过60目筛后保存，用于其他成分的测定。

表1 试验方案设计Table 1 Experimental design

1.3 测定项目与方法

1.3.1 烟叶常规化学成分的测定 烟叶常规化学成分测定指标包括烟碱、总氮、蛋白质、总糖、还原糖、钾和氯，并计算糖碱比、氮碱比、钾氯比。按照 YC/T 59—2002，YC/T 160—2002，YC/T 161—2002，YC/T 62—2002，YC/T 166—2003 和 YC/T 173—2003 规定的方法进行。

1.3.2 主要中性香味物质的测定 主要中性香气物质的测定采用景延秋等[7]的方法。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烟叶常规化学成分的影响

烟叶化学成分是影响烟叶品质的关键因素，决定烟叶的香气特性和评吸质量，各组分间的协调性性好，工业的使用价值才高[8]。由表2可知，不同处理烤后烟叶中常规化学成分各项指标均在优质烟叶标准范围内[9]。不同处理之间蛋白质和总氮含量均以T5含量最高，T4含量最低，分别较对照(T1)降低了10.89%和6.79%；还原糖和总糖含量均以T5含量最低，其中总糖含量以T2最高，较对照提高了2.94%，还原糖含量最高的是T2，较对照提高了6.10%；烟叶喷施铜和镁烤后烟叶钾和氯含量均有所降低，烟碱含量均有所增加。

表2 不同处理对烟叶常规化学成分的影响Table 2 Effect of different treatments on the conventional chemical composition content in flue-cured tobacco leaves g·kg-1

2.2 不同处理对烤后烟叶香味物质含量的影响

2.2.1 不同处理对叶绿素降解产物的影响 叶绿素是植物生长过程中进行光和作用的重要物质，对植物的生长有重要的影响，在烤烟成熟烘烤过程中，叶绿素的降解产物新植二烯是中性香味物质的重要组成部分。烤烟喷施铜和镁后，T1(对照)，T2，T3，T,4，T,5的新植二烯含量分别为934.95，1 242.30，1 194.30，1 0930，1 229.30 μg·g-1。由此可知，施镁和铜后烤后烟叶中新植二烯含量均有所增加，烤后烟叶中新植二烯含量最高的是T5，其次是T2，分别较对照提高了32.87%和31.48%。

2.2.2 不同处理对类胡萝卜素降解产物的影响 烟叶中类胡萝卜素含量是烟叶中致香物质的重要前体物，对烟叶香味品质的形成具有一定的作用。由表3知，除T4外，其他处理类胡萝卜素含量较对照T1均有所提高，类胡萝卜素降解产物含量最高的是T5，其次是T2，分别较对照提高了24.87%和18.63%。在类胡萝卜素降解产物中，以β-大马酮、β-二氢大马酮、巨豆三烯酮4、法尼基丙酮4种成分的含量最高，其含量之和占类胡萝卜素降解产物总量的69.74%～75.95%，其中不同处理间巨豆三烯酮4含量以T1最高，T3含量最低， β-大马酮和β-二氢大马酮含量以T1最低，T5最高，法尼基丙酮除T3外，其他处理含量均高于T1，含量最高的是T5。

表3 不同处理对类胡萝卜素降解产物含量的影响Table 3 Effect of different processing conditions on contents of carotenoids degradation products μg·g-1

2.2.3 不同处理对芳香族氨基酸降解产物的影响 在烟叶中，芳香族氨基酸降解产物中性香味物质是含量较为丰富的香味成分，主要有苯甲醇、苯乙醇、苯甲醛、苯乙醛等。由表4可知，芳香族氨基酸含量总量最高的T5，其次是T3。与对照T1相比，处理2和处理4的芳香族氨基酸降解产物含量有所降低，其中T4总量最低，与T1相比降低了23.11%。苯甲醇是芳香族氨基酸降解产物中含量最高的，占其总量范围是45.07%～50.46%，其中以T5含量最高，其他处理均低于T1，以T4最低。

表4 不同处理对芳香族氨基酸降解产物含量的影响Table 4 The influence of different processing conditions on contonts of the aromatic amino acid degradation products μg·g-1

2.2.4 不同处理对美拉德反应产物的影响 美拉德反应产物及其降解产物对烟叶香气的形成影响较大，是烟叶香气的重要组成部分。其主要产物糠醛和糠醇的香气特征是具有面包香、黄油香和谷香、油香；作用分别是烟气具有甜味和增加烟气的香气浓度。此外，2-乙酰基吡咯能增强烟气甜味、使烟气柔和。从表5可以看出，不同处理对美拉德反应物的降解产物含量影响不同，表现为T2处理的美拉德反应物总量最高，为11.29 μg·g-1，且T3，T4，T5的美拉德反应物含量均低于T1，T4含量最低为8.40 μg·g-1，呈现T2>T1>T5>T3>T4的变化趋势。

表5 不同处理对美拉德反应物含量的影响Table 5 The influence of different processing conditions on contonts of maillard reaction products μg·g-1

2.2.5 不同处理对类西柏烷类降解产物的影响 类西柏烷类香气物质主要包括茄酮，是烟叶中重要的香气前体物，通过一定的降解途径可形成多种醛和酮等烟草香气成分。由表6可知，不同处理后类西柏烷类总量均高于对照T1处理，呈现T2>T5>T4>T3>T1的变化趋势，以T2最高，占除新植二烯外香气总量的23.04%，T5次之，占除新植二烯外香气总量的21.35%。

表7 不同处理对类西柏烷类降解产物的影响Table 7 The influence of different processing conditions on the cembratriendiol degradation products μg·g-1

2.2.6 不同处理对其他中性致香成分的影响 面包酮、愈创木酚、异佛尔酮、2,6-壬二烯醛、藏花醛、β-环柠檬醛等对烟草香气也有一定程度的影响，如表7所示。这些香气总量除T2与较对照T1接近外，T3，T4，T5均有一定幅度下降，具体原因有待进一步研究。

表6 不同处理对烤后烟其它中性香气物质含量的影响Table 6 The influence of different processing conditions on other neutral aroma matters of tobacco leaf μg·g-1

3 结论与讨论

增施CuSO4能增加烟叶的烟碱含量[10]，在一定范围内，烟叶中的烟碱含量随着镁用量的增加而增加[11]。吕亚平等[12]研究认为，单独喷施MgSO4，CuSO4溶液，烟叶的蛋白质和总氮含量下降，还原糖和总糖增加。本试验研究表明，铜镁互作各处理间化学成分都在适宜范围内，使各项指标的比例更趋协调，喷施相对较低质量分数可增加烟碱的含量，降低氮素含量，增加糖分含量，与铜镁单独作用结果相同。铜镁互作对烟叶常规化学成分的影响机制如何，是否是铜镁单独作用的简单加和效应、协同效应、拮抗效应，有待于进一步研究。单从不同处理对烟草常规化学成分含量及其协调性的影响上来看，T2处理后，烟叶的各项化学成分协调性较好，有助于烟叶内在品质的提高。

烤烟香味物质含量是一类重要烟叶品质的衡量因素，它与烟叶的香气质和香气量呈正相关，通过对烟叶香味物质含量的分析，可以客观、准确地评价烟叶的香气质量。本试验结果中，各个处理之间香味物质含量差异较为明显，经过不同处理后，具体表现为叶绿素降解产物、类胡萝卜素类降解产物、类西柏烷类降解产物明显增加，而美拉德反应物类与芳香族氨基酸降解产物小幅度下降，但香味物质总量均比对照T1显著提高，表现为T2>T5>T3>T4>T1。单从不同处理对烟草香味物质影响上看，T2处理能显著地提高烟叶香气成分含量，提高烟叶品质。

综合表明， 0.2% MgSO4+0.2%CuSO4处理后烟叶各种常规化学成分协调性比较好，叶绿素和类胡萝卜素降解较为充分，并且烟叶香气成分含量较高，综合品质较好。

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(责任编辑：常思敏)

Effects of copper-magnesium interaction on routine chemical components and aroma components in flue-cured tobacco

JING Yanqiu1， FAN Shijun1，2, ZHANG Baolin1, YUAN Xiuxiu1， LIU Xiaodi1, XU Min4

(1.College of Tobacco, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China; 2.Anren Branch of Hunan Tobacco Company, Anren 423600, China； 3.Honghe Cigarette Factory,Hongyu Honghe Group of Yunnan Tobacco Company, Mile 652399,China; 4.China National Tobacco Corporation of Henan Province, Zhengzhou 450002，China)

The effects of mixed spraying of different concentrations of MgSO4, CuSO4solution on routine chemical components and aroma components in flue-cured tobacco was researched. The results showed that the treatment of spraying 0.2% MgSO4and 0.2%CuSO4could reduce the protein and total nitrogen content and increase the content of reducing sugar and total sugar, the neophytadiene content and maillard reaction products were the highest in all treatments of medium-topped tobacco after curing, and could improve flue-cured tobacco aroma matter compared with the control. Therefore, interaction the interaction of low concentration of magnesium and low concentration of copper is conducive to balance chemical components of tobacco leaves and improve the total flavoring substances of flue-cured tobacco.

flue-cured tobacco；Cu and Mg interaction；chemical components；aroma components

1000-2340(2015)01-0012-05

2014-10-11

河南省烟草公司资助项目(HYKJM2012039)

景延秋(1972-)，女，河南南阳人，副教授，博士，主要从事烟草烘烤与加工研究。

徐 敏(1982-)，女，河南平顶山人，硕士研究生。

S 572

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