南漳烟叶与国内外烟叶差异比较
2019-12-27郭利赵芳张军卢红良
郭利 赵芳 张军 卢红良
摘要:对南津烟区烤烟与国内外优质烟叶的常规化学成分、多酚含量、有机酸含量和中性致香成分进行了分析比较,结果表明:南津烟区钾含量偏低,糖含量稍高,多酚类物质和有机酸含量适宜,中性致香物质高于恩施和贵州,但显著低于巴西烟区,和津巴布韦差距也较大。为此,生产管理中需要尽可能结合当地的生态条件,提高南津烟区烤烟的钾含量和香气成分。
关键词:烤烟;常规化学成分;多酚含量;有机酸含量;中性致香成分
中图分类号:S572 文献标识码:A 文章编号:1674-9944(2019)17-0099-03
1 引言
烟叶质量的判定需要依据多个方面,优质烟叶要求烟叶化学成分协调、香气量大、香气质足。烟叶化学成分是决定烟叶质量的内在因素,烟草及其制品的品质主要是由其内在化学成份,香气物质含量作为评定原烟及其制品品质的重要指标。其中,多酚类物质是影响烤烟生长发育及其采后制品品质的重要物质之一,在烟草生长发育、调制特性、烟叶色泽、烟气香吃味和烟气生理强度等方面都起着重要作,是研究和衡量烟草品质不可忽视的一个重要因素。有机酸含量对香吃味有显著的影响,可以调节烟气的酸碱度,使吸味醇和,增加烟气浓度,某些有机酸通过氧化还可形成香气成分,从而影响烟叶及其制品的质量。香气特性是衡量烟叶理化特性的核心内容,较大程度地受遗传特性、生态条件、地形、土壤等因素的影响,同时也与烟叶常规化学成分、物理特性、感官评吸、外观质量等有一定的相互影响关系。香气特性分析是对烟叶质量的客观、科学的研究评价,中性致香成分是主要的香气成分,对烟叶的香气质和香气量、香味类型影响最大。因此,本研究对南漳烟区烤烟及国内外优质烟叶的常规化学成分、多酚含量、有机酸含量和中性致香成分进行分析比较,为烟区的可持续发展提供理论基础和技术支撑。
2 材料与方法
2.1 材料来源
供试材料等级为OF,原料来源包括津巴布韦、巴西、贵州、南漳和恩施地区。所有样品均40℃下干燥8h,然后粉碎过40目筛,密封后在-18℃冰箱中保存。贵州烟区及国内外外烤烟取样状况为:巴西样本数为12个,津巴布韦为22个,贵州为18个,湖北南漳为11个,湖北恩施为8个。
2.2 测定方法
常规化学成分测定:总糖、还原糖、总氮、总钾、氯、烟碱采用AA U[型连续流动分析仪测定(德国BRANLUEBBE公司生产)。
酚类化合物检测方法:YC/T 202-2006烟草及烟草制品多酚类化合物绿原酸、莨菪亭和芸香苷的测定。
多元酸检测方法:参照文献[1]方法。
酸性香味成分的定量测定:采用内标法对样品中酸性香味成分定量测定,对有标样的香味成分,测定标样对内标的响应因子。采用面积归一化法计算烟草酸性成分总量。Fi=(Mi×As)/(Ai×Ms)。
中性香味成分测定:称取log粉碎烟叶样品,用水蒸气同步蒸馏装置提取烟叶中的香气成分,将提取液用二氯甲烷进行萃取浓缩后,取浓缩样210pL进样分析。分析仪器为:Auto system XL GC配FID检测器和自动进样器(美国PE公司),Turbo Mass色质联用仪(美国PE公司)。具体步骤参照文献[1]。
2.3 统计分析方法
全部试验数据处理采用SPSS21.0统计软件完成。
3 结果与分析
3.1 南漳烟区烤烟化学成分与国内外烟区差异性分析
对南漳烟区烟叶的化学成分与恩施、贵州以及国外烟区巴西和津巴布韦的进行差异分析,如表1所示。结果表明:烟碱含量以国外烟区含量较高,其中巴西最高,达到2.52,南漳烟区的烟碱含量为1.86,显著低于巴西,具体表现为湖北南漳<湖北恩施<贵州<津巴布韦<巴西。烤烟总糖含量以湖北南漳最高,达到29.56,显著高于国外烟区,但与国内的湖北恩施、贵州烟区间差异不显著。还原糖含量变化规律与总糖一致,以湖北南漳最高,其平均值为25.26,贵州和湖北恩施分别为23.00和24.14,与南漳差异未达到显著水平,巴西和津巴布韦分别为17.44、18.62,显著低于湖北南漳烟区。氮含量以津巴布韦最低,平均值为1.80,湖北南漳为1.88,仅高于津巴布韦,巴西最高,达到2.27,显著高于其他烟区。总钾含量表现为湖北南漳最低,仅为1.44,巴西最高,达到2.02,其中湖北南漳钾含量与恩施烟区间差异不显著,显著低于贵州烟区和国外烟区。总氯含量以津巴布韦显著高于其他烟区,达到0.62。具体表现为津巴布韦>巴西>湖北南漳>湖北恩施>贵州,湖北南漳烟区总氯含量为0.24,显著低于巴西,与其他烟区差异不显著。SO42-含量以湖北南漳最高,高达1.47,巴西最低,仅为0.44,国内产区SO42-含量显著高于国外产区,其中湖北南漳与恩施间无显著差异,与贵州烟区差异显著。PO43-含量以津巴布韦最高,其平均值为0.56,以贵州烟区最低,显著低于津巴布韦,其值大小为0.37,湖北南漳烟区的PO43-含量为0.46,与其他烟区间差异均未达到显著水平。
将湖北南漳和国内外其他烟区的化学成分进方差分析,如表2所示。结果表明,烟碱含量在不同烟区间的差异在0.05的水平上达到显著,总糖、还原糖、总氮、总钾、SO42-、PO43-的含量在不同烟区间的差异在0.01的水平上达到显著。
3.2 南漳烟区烤烟多酚类与国内外烟区的差异性分析
将湖北南漳烟区烤烟多酚含量与国内外烤烟进行差异分析,结果见表3.多酚类化合物包括单宁类、香豆素类、黄酮类、花色素类、简单酚衍生物等,本文主要从单宁类、香豆素类、黄酮类进行差异分析。由表3可知,从总量来看,表现为湖北恩施>贵州>巴西>湖北南漳>津巴布韦,湖北南漳显著高于津巴布韦,但与其他眼区间无显著差异。单宁类包含绿原酸、新绿原酸和4-邻-咖啡基奎宁酸,其总含量以巴西最高,达到20.40,津巴布韦最低,其值大小为16.74,湖北南漳含量为19.60,显著高于津巴布韦,但与其他产区差异不显著。其中,新绿原酸含量以巴西最高,达到2.53,津巴布韦最低,为1.94,湖北南漳的值大小为1.96,仅稍高于津巴布韋,显著低于巴西烟区,与其他烟区差异不显著。绿原酸含量以贵州最高,津巴布韦最低,南漳为14.85,仅次于贵州,并显著高于津巴布韦烟区。4-邻-咖啡基奎宁酸含量以巴西最高,达到3.40,湖北南漳最低,其值为2.79,显著低于巴西烟区,但与其他烟区差异不显著,具体表现为巴西>贵州>湖北恩施>湖北南漳>津巴布韦。香豆素类主要包括莨菪亭和莨菪灵,其总量巴西最高,其值为0.58,湖北南漳最低,其值为0.32,显著低于巴西烟区,但与其他烟区差异不显著。莨菪灵含量以巴西最高,达到0.28,湖北南漳和湖北恩施含量最低,其值均为0.16,显著低于巴西烟区。莨菪亭含量也以巴西最高,湖北南漳最低,显著低于巴西烟区。黄酮醇类主要包括芸香苷和莰菲醇基-3-芸香糖昔,其总量以湖北恩施最高,达到10.73,巴西最低,其值为9.17,但各烟区间差异均未达到显著水平。其中,芸香苷以湖北恩施最高,巴西最低,湖北南漳稍低于恩施烟区,具体表现为湖北恩施>湖北襄阳>津巴布韦>贵州>巴西。莰菲醇基-3-芸香糖昔含量也以湖北恩施最高,达到0.93,巴西最低,其值大小为0.63,湖北南漳为0.80,显著高于巴西烟区,但与其他烟区间未达到显著差异。
对南漳烟区烤烟多酚含量与国内外进行方差分析,如表4所示。结果表明,烤烟多酚含量总量与在不同地区间差异达0.05显著水平,烤烟单宁类、香豆素类在不同地区之间差异均达到0.01的显著水平,烤烟黄酮醇类不同地区之间差异未达到显著水平。
3.3 南漳烟区烤烟有机酸与国内外烟区的差异性分析
对湖北南漳和不同烟区间烤烟有机酸含量进行差异分析,如表5所示。可以看出,多元有机酸含量总量以贵州最高,达到10.86,巴西最低,其大小为7.85,湖北南漳为9.88,显著低于津巴布韦和贵州,与巴西、湖北恩施间的差异不显著。其中,乳酸含量以津巴布韦最高,湖北南漳最低,显著低于巴西和津巴布韦。草酸以津巴布韦显著高于其他烟区,湖北南漳的草酸含量高于贵州和湖北恩施,但未达到显著差异。丙二酸以巴西最高,值大小为0.23,津巴布韦最低,纸大小为0.14,湖北南漳的为0.22,显著高于津巴布韦,与其他烟区间未达到显著差异。乙酞丙酸以津巴布韦最高、贵州最低,湖北南漳与巴西以及恩施平均值一致,与津巴布韦间无显著差异,显著高于贵州烟区。苹果酸含量以巴西最高,贵州最低,湖北南漳显著高于巴西烟区,与其他烟区差异不显著。柠檬酸含量以津巴布韦最高,巴西最低,湖北南漳显著高于津巴布韦,与其他烟区差异未达到显著水平。
对南漳烟区烤烟有机酸含量与国内外进行方差分析,如表6所示。多元有机酸总量在不同地区烟区间在0.01的水平上达到显著差异。
3.4 南漳烟区烤烟中性致香成分与国内外烟区的差异性分析
如表7可以看出,中性致香物质的总量以巴西最高,达到99.82,贵州最低,其值为43.91,具体表现为巴西>津巴布韦>湖北南漳>湖北恩施>贵州,湖北南漳的中性致香成分含量显著低于巴西,显著高于贵州烟区,和津巴布韦、湖北恩施间未达到显著差异。美拉德反应产物主要包含糖醛和糖醇,两者含量均以巴西最高,达到14.95,贵州最低,其值大小为7.30。湖北南漳的糖醛含量7.53,显著低于巴西烟区,与其他烟区间差异不显著,糖醇的含量为1.98,与其他烟区均未达到显著水平。苯丙氨酸类总量以巴西最高,值大小为12.96,贵州仅为5.38,湖北南漳为6.93,显著低于巴西和津巴布韦,与贵州和湖北恩施烟区间未达到显著差异。其中,苯甲醛含量均以巴西最高,湖北南漳最低,显著低于巴西和津巴布韦。
苯甲醇含量以巴西最高,贵州最低,湖北南漳显著高于贵州,但与其他烟区差异不显著。苯乙醛以巴西最高,湖北南漳最低,显著低于巴西烟区。苯乙醇含量以巴西最高,贵州最低,湖北南漳扔显著低于巴西烟区,与其他烟区差异不显著。类西柏烷类以湖北南漳最高,高达30.90,贵州最低,仅为8.92,湖北南漳显著显著高于其他烟区。其中茄酮和降茄二酮均以湖北你那张最高,贵州最低,湖北南漳均显著高于其他烟区。类西柏烷类总量以津巴布韦最高,达到53.12,贵州最低,其平均值为22.30,湖北南漳为24.84显著低于巴西和津巴布韦,与其他烟区间差异不显著。其中,大马酮、二氢大马酮、二氢猕猴桃内酯的含量均以巴西最高,贵州最低,湖北南漳均表现为显著低于巴西烟区,高于贵州烟区,但与贵州和湖北恩施间差异均未达到显著水平。香叶基丙酮、巨豆三烯酮1、巨豆三烯酮3、巨豆三烯酮4的含量均以津巴布韦最高,贵州最低,湖北南漳与贵州和湖北恩施间差异均不显著,但均显著低于津巴布韦。巨豆三烯酮2、巨豆三烯酮3均以津巴布韦最高,湖北南漳最低,且湖北南漳显著低于国外烟区巴西和津巴布韦。
对南漳烟区烤烟中性致香成分含量与国内外进行方差分析,如表8所示。美拉德反应产物、苯丙氨酸类、类西柏烷类、类胡萝卜素类以及中性致香物质总量在国内外不同烟区在0.01的水平上达到显著差异。
4 结语
一般认为优质烤烟要求总糖为18%~22写,还原糖为16%~18%,烟碱为1.5%~3.5%,总氮为1.5%~3.5%,钾含量大于2,氯离子含量小于0.8,糖碱比8:12,氮碱比以1或略小于1为宜。通过对南漳烟区和国内外烟区化学成分的差异分析发现,南漳烟区总氮显著低于国外烟区,烟碱含量显著低于巴西烟区,但是烟叶总氮和和烟碱含量均在适宜范围内,比值约为1。总糖和还原糖含量偏高,显著高于国外烟区,和国内烟区差异不显著。钾含量偏低,仅为1.44,显著低于贵州烟区以及国外烟区。一般认为,多酚类物质对烟草颜色有重要的影响,同时香气也有好的影响,等级高的烟叶中一般绿原酸和芸香苷的含量均较高,多酚类在烟草燃吸时产生酸性反应,能中和部分碱性,使吃味醇和。湖北烟区多酚类物质的总量与国内外烟区比较发现,其表现为湖北恩施>贵州>巴西>湖北南漳>津巴布韦,南漳显著高于津巴布韦烟区,但与其他烟区间差异较小,均未达到显著差异。
烤烟有机酸对抽吸质量有重要作用,它们能与生物碱结合成盐,调节质子化和游离态烟碱比例,从而极大地影响烟气的劲头和吃味。湖北南漳乳酸最低,显著低于巴西和津巴布韦。南漳的草酸、丙二酸含量显著高于津巴布韦,与其他烟区间未达到显著差异。南漳乙酸丙酸含量与巴西以及恩施平均值一致,与津巴布韦间无显著差异,显著高于贵州烟区。南漳苹果酸含量显著高于巴西烟区,与其他烟区差异不显著。柠檬酸含量以津巴布韦最高,巴西最低,南漳显著高于津巴布韦,与其他烟区差异未达到显著水平。总体来看,多元有机酸含量总量以贵州最高,达到10.86,巴西最低,其大小为7.85,湖北南漳为9.88,显著低于津巴布韦和贵州,与巴西、湖北恩施间的差异不显著。
中性致香物质的总量以巴西最高,贵州最低,南漳的中性致香成分含量显著低于巴西,显著高于贵州烟区,和津巴布韦、恩施间未达到显著差异。
糖醛、糖醇、苯甲醇、苯乙醛、苯乙醇均显著低于巴西,除苯乙醇含量显著高于贵州烟区,与其他烟区间差异均不显著。苯甲醛显著低于巴西和津巴布韦,与其他烟区差异不显著。茄酮和降茄二酮含量均以湖北南漳最高,显著高于其他烟区。南漳的类胡萝卜素降解产物显著低于国外烟区,与国内烟区差异不显著。
总体来看,南漳烟区钾含量偏低,糖含量稍高,多酚类物质和有机酸含量适宜,中性致香物质高于恩施和贵州,但显著低于巴西烟区,和津巴布韦差距也较大。因此,在后期的生产管理中需要尽可能地结合当地的生态条件,尽可能地提高湖北南漳煙区烤烟的钾含量和香气成分。
参考文献:
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收稿日期:2019-07-30
作者简介:郭利(1973-),男,硕士,高级农艺师,主要从事烟草方面的研究工作。