K326烟叶调制过程中草酸与丙二酸的变化

赵高坤, 崔国民, 王亚辉, 黄 维

(云南省烟草农业科学研究院， 云南 昆明 650021)

K326烟叶调制过程中草酸与丙二酸的变化

赵高坤, 崔国民, 王亚辉, 黄 维

(云南省烟草农业科学研究院， 云南 昆明 650021)

为改善烟气的吸味和香气品质，以云南省主栽品种K326为材料，研究了不同温湿度调制组合对草酸、丙二酸含量的影响。结果表明：调制后，能提高烟叶内草酸和丙二酸含量，上中下部叶的平均增幅分别为9.03 mg/g和1.84 mg/g；在调制的前48 h，草酸、丙二酸合成较慢，72 h后，合成较快，并且采用低温低湿有利于其合成，高温高湿则抑制合成。因此，烟叶调制变黄、定色和干筋期采用低温低湿的烘烤策略有利于草酸、丙二酸的合成。

烤烟； 调制技术； 草酸； 丙二酸； 变化规律

卷烟中非挥发性酸具有重要的研究价值，是烟草中的主要酸性致香成分，能改善烟气酸碱度，使烟气吃味醇和芳香。近年来，随着卷烟原料需求向高端化、高质化方向的发展，内在品质协调的烟叶将在卷烟配方中占有重要的地位。在酸性物质方面，刘百战[1]等在卷烟中非挥发性有机酸及某些高级脂肪酸的分析中认为，烟叶中含量较高的非挥发性多元有机酸主要是苹果酸、柠檬酸、草酸和丙二酸，并没有深入研究非挥发性多元有机酸的影响因素；罗以贵[2]等认为，调制工艺能影响烟叶内柠檬酸和草酸的含量，但在调制过程中有机酸含量如何变化尚未见报道；管维[3]等从品种间和产地对非挥发性有机酸进行研究认为，不同品种间草酸、苹果酸、柠檬酸3种主要有机酸含量存在极显著差异，并未对栽培、植保和调制等源头上深入研究其合成机理；朱凯[4-5]等认为，非挥发性酸可以调节烟叶酸碱度，影响吸味的醇和，其含量一般反映烟叶的成熟情况，是反映烟叶品质的重要指标。然而对烟草有机酸中苹果酸[7-9]、柠檬酸和琥珀酸等研究较多[10-12]，对草酸和丙二酸研究较少。因此，从温湿度控制、调制过程含量变化监测等方面，开展烤烟调制过程中草酸、丙二酸含量变化规律研究，旨在为改善烟气的吸味和香气质量上提供试验依据，为卷烟配方原料需求提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验时间及地点

试验于2014年6-11月，在云南省玉溪市红塔区春和镇黑村2队进行。

1.2 试验品种

烤烟K326，种子由玉溪中烟种子有限责任公司提供。

1.3 种植规格及栽培技术

种植规格为1 100株/667m2，株距0.55 m，行距1.20 m，施纯氮6 kg/667m2的复合肥，在烟叶的整个生长期内，按照优质烟叶栽培技术措施进行。

1.4 鲜烟叶定位

试验烟株分上、中、下3个部位，定叶位取样。下部的第4片、第5片、第6片叶，中部的第11片、第12片、第13片叶，上部的第17片、第18片、第19片叶。每个部位，按各处理的成熟度特征挑选成熟度一致的烟叶1 000片。烟叶选定后，编成8竿，分别装入4座相同的密集型烤房中，每座烤房装2竿，统一装在烤房底台靠近烤房门一侧自下往上2台调制。

1.5 样品取样

调制过程中定时取样(采用刀切法)：0 h，12 h，24 h，36 h，48 h，60 h，72 h，84 h，96 h，132 h，共取样10次。烟样用液氮固定后置于-20℃冰箱中保存待测。

1.6 试验设计

试验烤房为标准化气流上升式密集烤房。试验有3个部位，分别是下部、中部和上部叶，4座烤房设4个处理，分别是T1，烟叶调制全过程低温低湿参数组合；T2，烟叶调制过程变黄凋萎低温低湿，干叶干筋中温中湿参数组合；T3，烟叶调制过程变黄凋萎期中温中湿，干叶、干筋低温低湿参数组合；T4，烟叶调制全过程中温中湿参数组合。试验设3次重复(表1)。起火升温速度2℃/h至35.0℃，以后各阶段之间的升温速度1℃/h；各阶段调制时间不定，主要以烟叶调制达到目标后，即可转入下一阶段。

表1 烟叶调制过程中的温湿度组合

1.7 检测方法

测定K326烟叶下部、中部和上部烟叶草酸和丙二酸含量，测定不同部位间在调制过程中和不同调制处理间的含量变化。草酸采用GB1626-88的方法进行检测，丙二酸采用固相萃取富集/气相色谱法的方法进行检测。

2 结果与分析

2.1 调制前后烟叶中草酸、丙二酸含量的变化规律

通常情况下，非挥发性多元有机酸(主要有是苹果酸、柠檬酸、草酸和丙二酸)常以有机酸盐的形式存在于烟叶细胞中，其含量一般反映烟叶的成熟情况[3]，含量越高，成熟度越好。由表2可知，调制后，草酸含量逐渐升高。对于不同部位间，下部和中部烟叶调制后含量差异较小，对于上部烟叶，调制后含量较高。这与试验前上部叶成熟度明显好于下部和中部烟叶相符。上部叶增幅最大，为10.27 mg/g；下部叶增幅次之，为8.59 mg/g；中部叶增幅最小，为8.23 mg/g。对于丙二酸，调制前，丙二酸含量较低，且下部叶最小，中部叶次之，上部叶最大的特点；调制后，丙二酸整体含量增加，仍出现下部叶含量最低，中部叶次之，上部叶最大的趋势。上部叶增幅最大，为2.13 mg/g；中部叶增幅次之，为2.07 mg/g；下部叶增幅最小，为1.33 mg/g。增长较快；中部和上部烟叶草酸变化规律基本一致，

表2 烟草调制前后草酸、丙二酸的含量

Table 2 Oxalate and malonic acid content of flue-cured tobacco before and after curing

烟叶部位Position草酸Oxalate调制前调制后丙二酸Malonicacid调制前调制后上部叶Upperleaves2．6912．960．512．64中部叶Middleleaves2．1310．360．392．46下部叶Bottomleaves1．9610．550．151．48

2.2 调制过程中不同部位烟叶草酸、丙二酸含量的变化差异

由图1可见，下部叶草酸变化规律为调制前72 h以内，草酸含量变化较慢，72 h以后，草酸含量增长较快；中部和上部烟叶草酸变化规律基本一致，在调制前60 h以内含量变化较慢，60 h以后含量增长较快。由此可见，烟叶在调制60 h以内，即烟叶变黄阶段，草酸合成较慢，72 h以后直至调制结束，草酸合成较快，分解较慢，最终稳定。下部叶在调制84 h以前，丙二酸增幅较慢，84 h以后，增幅较快；中部叶在调制60 h以前，丙二酸增幅较慢，60 h以后增幅较快；上部叶在调制48 h以前，增幅较慢，48 h以后，增幅较快。由此可见，丙二酸在调制48 h以前合成较慢，72 h以后合成较快，并呈下部叶丙二酸含量整体小于中部和上部叶的规律。

图1 调制过程中不同部位草酸与丙二酸的含量

Fig.1 Oxalate and malonic acid content of different parts of K326 variety during the curing process

2.3 不同温湿度组合烟叶草酸、丙二酸的含量

由图2可知，采用调制过程全过程低温低湿(T1)和烟叶调制过程变黄凋萎低温低湿，干叶干筋中温中湿(T2)处理，在调制前60 h，草酸含量基本一致，采用T1处理调制后烟叶草酸含量比T2处理高。采用调制过程变黄凋萎期中温中湿，干叶、干筋低温低湿(T3)和调制全过程中温中湿(T4)处理，在调制前72 h，草酸含量基本一致，采用T3处理调制后烟叶草酸含量比T4处理高。由此可见，草酸含量在调制过程中，低温低湿有利于草酸的合成，高温高湿则抑制草酸的合成。

图2 调制处理对草酸与丙二酸含量的变化

Fig.2 Changes of oxalate and malonic acid content during the curing process of flue-cured tobacco

由图2还可知，丙二酸含量变化与草酸变化基本一致，说明丙二酸含量在调制过程中，低温低湿有利于合成，高温高湿则抑制合成。

3 结论与讨论

在烟叶调制过程中，草酸、丙二酸属于含量较高的非挥发性多元有机酸，对平衡烟气酸碱度，改善吸食口感品质[3]，具有重要的影响。本研究显示，调制措施能提高烟叶内草酸和丙二酸的含量。调制前60 h，草酸合成较慢，调制60 h后，合成较快；在不同部位间含量表现为下部叶小于中部叶，中部叶小于上部叶。在调制48 h前，丙二酸合成较慢，调制72 h后，合成较快，并呈下部叶丙二酸含量整体小于中部和上部叶的趋势。低温低湿有利于合成，高温高湿则抑制合成。

评吸工作者认为，多元有机酸含量过低，口感干燥，含量过高，又略感苦酸[4]，适宜的草酸和丙二酸含量的烟叶，将是今后烟叶内含物质关注的重点。根据研究结论，在烟叶烘烤过程中，采用低温低湿的调制方法，能提高烟叶内草酸和丙二酸的含量，若配方人员需要得到烟气丰富、口感适宜的烟叶，采用此调制方法可以解决，但若此含量过高，则会出现苦酸等感官效果。今后，将在结合卷烟企业烟叶质量反馈意见，合理调整调制工艺，使其内在化学成分中草酸和丙二酸含量趋于更加合理的范围，满足工业企业原料需求。

[1] 王瑞新.烟草化学[M].北京:中国农业出版社,2003.

[2] 刘百战,徐 亮,胡便霞,等.卷烟中非挥发性有机酸及某些高级脂肪酸的分析[J].烟草科技,2000(1):25-27.

[3] 罗以贵,汪伯军,崔国民,等.不同烘烤工艺对初烤烟叶多酚及有机酸含量的影响[J].安徽农业科学,2014,42(17):5623-5625.

[4] 朱 凯,段凤云,李志明,等.不同用量苹果酸对烟叶中非挥发性有机酸的影响[J].昆明师范高等专科学校学报,2005,27(4):25-28.

[5] 管 维,杨虹琦,尹光庭,等.不同品种烤烟烘烤前后非挥发性有机酸含量的研究[J].作物研究,2012,26(2):148-152.

[6] 云南省烟草科学研究所.云南烟草栽培学[M].北京:中国农业出版社,2007.

[7] 全 琳,宫长荣.烘烤过程中中、上部烟叶苹果酸及相关酶活性研究[J].中国烟草学报,2012,18(2):25-27.

[8] 宋朝鹏,全 琳,武圣江,等.烘烤过程中烟叶苹果酸含量及相关代谢酶活性的变化[J].西北农林科技大学学报：自然科学版,2011,39(7):49-54.

[9] 刘春奎,陈勇健,黄淮焕,等.烟草中有机酸和非挥发性有机酸分析的研究进展[J].农技服务,2010,27(10):1329-1330

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[11] 陈章玉,杨伟祖,罗丽莉,等.烟叶中有机酸的分析[J].烟草科技,2000,147(8):23-26.

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(责任编辑： 刘忠丽)

Change Regulation of Oxalate and Malonic Acid During the Curing Process of K326 Variety

ZHAO Gaokun, CUI Guoming, WANG Yahui, HUANG Wei

(YunnanAcademyofTobaccoAgriculturalSciences,Kunming,Yunnan650021,China)

The effect of different temperature and humidity combination on oxalate and malonic acid content of K326 (a main variety in Yunnan) was studied during the curing process to improve tobacco smoking quality and aroma quality. Results:Different temperature and humidity curing combination can increase oxalate and malonic acid content of tobacco leaves and the average growing rate of oxalate and malonic acid in upper, middle and bottom tobacco leaves is 9.03 mg/g and 1.84 mg/g respectively. The synthesis of oxalate and malonic acid in tobacco leaves is slow at 48 h before curing but is fast at 72 h after curing. Low temperature and humidity is beneficial to oxalate and malonic acid synthesis but the high temperature and humidity combination inhibits oxalate and malonic acid synthesis. In conclusion, the low temperature and humidity curing combination is beneficial to oxalate and malonic acid synthesis in flue-cured tobacco leaves at the yellowing, color fixing and stem-drying stage during the flue-cured tobacco curing process.

flue-cured tobacco; curing technology; oxalate; malonic acid; change regulation

2015-06-30； 2016-01-02修回

国家烟草专卖局重大专项“提升清香型烟叶质量调制工艺及工业加工调控技术研究”(Ts-03-20110025)；云南省烟草公司科技项目“提升红大和K326烟叶质量的综合技术研究与运用”(2014YN13)

赵高坤(1983-)，男，硕士，从事烟叶调制技术研究。E-mail:zhaogaokun@qq.com

1001-3601(2016)01-0005-0014-03

S572

A