巫山烤烟主要化学成分分析

冯彦军

(中国烟草总公司重庆市公司巫山分公司，重庆 404700)

烟草制品作为一种特殊的消费品，对其质量要求更严格，不仅要求色、香、味俱佳，还要求其品质保持相对的稳定性。烟草生产是一项复杂的系统工程，在农业生产、调制技术、陈化、加工各个环节都会引起烟草及其制品化学成分质和量的变化，化学成分的变化又会影响卷烟的质量。烟叶生产必须采取有效的技术措施使得烟叶的化学成分在合理的范围内，并且保持一定的平稳性，显得尤为重要。

烟叶化学成分是指烟叶内所含的各种有机物和无机物，包括烟碱、糖类、石油醚提取物、无机组分、总氮、有机酸和挥发碱等。烟叶化学成分复杂，在生产中不能全面检测，一般主要对烟碱、总氮、总糖、还原糖、钾、氯6种常规成分进行检测，其含量与烟叶感官质量密不可分，可用于表征烟叶内在质量。巫山作为武陵秦巴生态区醇甜香型的代表产地，以干草香、醇甜香为主体，辅以蜜甜香、木香、青香、焦香、辛香、酸香、烘焙香、焦甜香等。烟叶在生产过程中受生态环境、品种、农艺措施等因素的影响，内在质量变化较大，从而影响烟叶的可用性。笔者通过对巫山2002—2019年烟叶化学成分进行分析，从而结合烟叶生产技术的调整，为巫山烟区生产内在质量好、工业可用性强且年际间相对稳定的烟叶提供理论依据。

1 材料与方法

试验选取巫山烟区2002—2019年烤后烟叶X2F、C3F、B2F样品540份，供试品种为巫山烟区常年种植的云烟87。

烟叶样品化学成分含量由湖南中烟工业有限责任公司和郑州烟草科学研究院检测。

采用Excel 2007和SPSS 16.0统计软件对数据进行分析。

2 结果与分析

下部叶。由图1可知，还原糖、总糖含量在2003—2007年呈现快速增加，2008—2019年，除在2013年出现突然增加外，其余年份均保持相对稳定，还原糖含量都保持在25%左右，总糖含量整体维持在30%左右。氯含量整体偏低，最大值为2009年的0.35%，2006、2007、2015年的氯含量均低于0.10%，2016年氯含量为0，但在整个年份间呈现出“W”型变化，这可能与生产技术调整有关。总氮含量整体呈逐渐降低的趋势，但2008—2019年总氮含量都维持在1.48%～1.97%，变化波动小，整体含量平稳。钾含量在2003—2007年呈现逐渐下降的趋势，但在2008年含量突然增长为3.24%，是2007年的1.66倍；2008—2012年呈现逐渐下降的趋势，2013—2019年呈现小幅波动，但含量整体保持在2.14%～2.76%。烟碱含量整体保持在1.40%～2.50%，特别是2010—2019年除2014年外均保持在1.46%～2.09%，变化波动较小，含量比较稳定。

中部叶。由图2可知，总糖和还原糖含量在年际间虽然呈现出上下波动的趋势，但整体表现为逐步上升的趋势，还原糖含量2019年较2002年增加了22.13%，总糖含量2019年较2002年增加了20.66%，总糖和还原糖含量在相邻年份间变化波动小。氯含量在整个年际间呈现出“W”型，其中含量最高为2009年的0.37%，含量最低的为2014年的0.03%，含量低于0.10%的有2006、2007、2014、2015年，含量高于0.30%的只有2009和2010年。总氮含量在年际间比较平稳，没有大的波动，总氮含量的最大值为2012年的2.30%，最小值为2015年的1.61%。钾含量在2002—2014年变化波动较大，最大值为2013年的2.65%，最小值为2003年的0.98%，最高含量为最低含量的2.70倍；2015—2019年含量变化很小，最大值与最小值间仅相差0.36百分点，年际间含量非常稳定。烟碱含量在年际间的变化波动大，含量最高为2003年的3.76%，最低的为2018年的2.00%，且相邻年份间的变化波动也大，变化波动最大的是2008、2009、2010年，变幅分别为56.03%、33.15%，但烟碱的整体含量在适宜的范围内。

图1 2002—2019年下部叶烟叶化学成分年际间变化Fig.1 Interannual variation of chemical components of lower tobacco leaves from 2002 to 2019

图2 2002—2019年中部叶烟叶化学成分年际间变化Fig.2 Interannual changes of chemical constituents of central tobacco leaves from 2002 to 2019

上部叶。由图3可知，还原糖和总糖含量在2002—2006年呈直线上升的趋势，2007—2019年除2014和2017年的还原糖和总糖含量较低外，其他年份相对比较稳定，2014年是由于烟叶丰产，烤房容量不足，致使上部叶成熟度偏高，2017年是由于上部叶成熟期间阴雨严重，致使烟叶不能正常进行采收，形成过熟烟叶，导致内含物消耗较多，糖含量偏低。氯含量在整个年际间变化波动较大，含量最高的为2012年的0.49%，含量最低的是2016年没有检测出氯，含量低于0.10%的有2006、2008、2016和2017年，但含量大于0.30%的有2007、2009、2010、2011、2012和2013年。总氮含量相对比较稳定，含量都在1.80%～2.61%，相邻年际间的含量变化较小。钾含量的变化在年际间呈现明显的4个阶段，分别是2002—2005年呈现逐渐下降的趋势，2006—2009年相对比较平稳，2010—2013年又呈现逐渐下降的趋势，2014—2019年又呈现平稳变化的趋势，在2010和2014年钾含量都较上一年有较大幅度的增加，增加幅度分别为109.00%、86.61%。烟碱含量在年际间呈现出先下降后上升再相对平稳的变化趋势，2003—2008年呈直线下降的趋势，变化波动较大，2009—2019年烟碱的含量在3.04%～3.73%，含量相对比较稳定。

图3 2002—2019年上部叶烟叶化学成分年际间变化Fig.3 Interannual changes of chemical constituents of upper tobacco leaves from 2002 to 2019

下部叶。由表1可知，下部叶化学成分整体表现为总糖和还原糖含量偏高，总氮、烟碱、钾含量适中，氯含量偏低。下部叶的总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾的变异系数都在20%以内，变异波动小，在年际间相对稳定；氯含量的变异系数为60.61%，变异波动大，年际间变化较大，主要是由于巫山烟叶的氯含量整体偏低。总糖和还原糖的偏度系数为负数，还原糖偏度系数的绝对值大于总糖的偏度系数绝对值；总氮、烟碱、钾、氯的偏度系数为正值，烟碱的偏度系数最小，为0.03，总氮的偏度系数最大，为0.63，偏度系数整体表现为总氮>钾>氯>烟碱。总糖、还原糖、钾的峰度系数为正值且表现为总糖>钾>还原糖；总氮、烟碱、氯的峰度系数为负值，峰度系数绝对值表现为烟碱>氯>总氮。

表1 不同年份下部叶化学成分基本特征Table 1 Basic characteristics of chemical constituents of lower leaves in different years

中部叶。由表2可知，中部叶化学成分的变异系数最大值为氯的55.14%，最小值为总氮的10.18%，除了氯和钾以外，其余化学成分含量的变异系数都在20%以内，化学成分的变异系数平均值为21.73%，除氯以外变异系数的平均值为15.04%，变异系数的最小值为最大值的18.46%，变异系数整体表现为氯>钾>烟碱>总糖>还原糖>总氮。总糖、还原糖、总氮、钾的偏度系数为负值，且绝对值表现为总糖>还原糖>钾>总氮；烟碱和氯的偏度系数为正值，且表现为烟碱>氯。钾的峰度系数为正值，其余成分的峰度系数为负值，且峰度系数的绝对值表现为还原糖>总糖>总氮>氯>烟碱>钾。

表2 不同年份中部叶化学成分基本特征Table 2 Basic characteristics of chemical composition of middle leaves in different years

上部叶。由表3可知，上部叶化学成分变异系数最大值为氯的58.62%，最小值为烟碱的10.74%，除氯的变异系数以外，其余化学成分的变异系数都在20%以内，化学成分的变异系数平均值为21.85%，除氯以外为14.49%，最小值变异系数为最大值变异系数的18.32%；化学成分间稳定性不一致。烟碱和氯的偏度系数为正值，且氯的偏度系数大于烟碱的偏度系数；总糖、还原糖、总氮、钾的偏度系数为负值，且偏度系数的绝对值表现为总糖>还原糖>钾>总氮。总糖和烟碱的峰度系数为正值，且烟碱的峰度系数大于总糖的峰度系数；还原糖、总氮、钾、氯的峰度系数为负值，且峰度系数的绝对值表现为总氮>氯>钾>还原糖。

3 结论与讨论

总糖和还原糖含量在2003—2007年变化波动大，含量呈直线上升的状态，在2008—2019年含量相对比较稳定，变化波动小。烟碱含量在整个年际间的含量较低，但是上、中、下部位都表现出2009—2013年含量较高，符合优质烟叶的要求，这可能是由于在肥料配方中增加了含氯的肥料，说明烟叶中氯含量偏低是可以采取生产措施进行调整的，与朱梅华等对广西烟区研究时得出的结论一致。烟碱含量在中下部叶中的含量变化波动大，与曹景林等的研究结果一致，且年际间不稳定，无明显的变化规律；上部叶中2002—2009年变化波动明显，但在2010—2019年变化波动小，且含量相对稳定。这可能与烟叶的成熟度和烘烤工艺有关，下部叶普遍存在晚采的现象，中部叶有部分抢烤、上部叶的成熟度相对较好，且呈现逐年提升的趋势，所以为了确保烟碱含量的相对稳定，需加强烟叶田间成熟度和成熟烟叶的一致性。总氮含量除个别年份变化较大外，整体在年际间含量相对比较稳定，这主要与烟叶生产中的施肥有关，施肥量与叶片中氮含量呈显著相关。钾含量在整个年际间也呈现出较大的变化波动，但在近5年的变化却比较平稳。

表3 不同年份上部叶化学成分基本特征Table 3 Basic characteristics of chemical composition of upper leaves in different years

不同部位烟叶在年际间呈现出的特征不完全一致，总糖、还原糖的偏度系数在3个部位中均为负值，烟碱的偏度系数在3个部位中均为正值；总氮和氯的峰度系数在3个部位中均为负值，其余成分的峰度系数和偏度系数无明显的变化规律。变异系数在不同的化学成分间表现也不一致，氯的变异系数不小于55.14%，其余化学成分的变异系数在10.18%～22.23%。不同部位的变异系数无明显的变化规律，不同化学成分的变异系数表现为氯>钾>总糖>还原糖，烟碱和总氮的变异系数无明显的变化规律。

综上所述，巫山烟叶的化学成分除氯以外，其他化学成分含量在年际间相对稳定，烟叶质量整体比较平稳，尤其是近5年的烟叶化学成分含量较以前更为稳定。氯含量偏低可以通过增施含氯的肥料进行弥补，烟碱含量的不稳定性可以通过加强烟叶成熟的一致性和烘烤工艺进行调整。