弥勒不同品种烤烟陈化化学成分分析研究

单妍，魏云林

（1.昆明医科大学海源学院，云南昆明，650106；2.昆明理工大学生命科学与技术学院，云南昆明，650500）

0 引言

当季收获的原烟，其内在品质存在不同程度的缺陷，如青杂气重、刺激性大、烟气粗糙、烟香味被杂气掩盖，尤其是低等级的烟叶还有苦、辣、涩等不良感受，这样的烟叶是不能直接用于制造卷烟的，必须进行适当的陈化处理。烟叶陈化是改善烟叶品质的重要方法［1］。烟叶陈化是指烟叶收割烘烤后，放在特定的地点，在一定的温、湿度条件下，使烟叶品质得到提升的过程。将烟叶放置于自然环境中，借助环境的变化，烟叶缓慢发酵，使得烟叶的化学成分发生变化，刺激性大大降低，香味物质增加，吸味醇和，进而达到改善烟叶质量品质的目的。研究表明，烟叶陈化的结果不仅与产地、环境因素有关，更与其品种有着密不可分的关系［2］，不同的品种具有不同的基因型和遗传物质，烟叶里面所含的化学成分的量也会有所差异［3］。

云南省红河哈尼族彝族自治州弥勒市位于云南省东南部，属亚热带季风气候，适宜栽种和储存各品种烤烟，应发挥此优势，使烟叶的香味和风格更加多样化。烟叶中的化学成分比较复杂，其中多酚化合物及有机酸对烟叶产量的提高及品质的保持起着重要的作用。对以上两种化学成分进行分析，可为在弥勒仓储地筛选出更适合于此地进行陈化的烤烟品种提供依据，有利于发挥其独特的地理位置优势，生产品质上乘的烤烟。

1 材料与方法

1.1 材料

本实验以K326和红花大金元（HD）两种烟叶作为实验材料，均放置在弥勒仓储地进行陈化，同时检测其多酚化合物、挥发性有机酸，进而分析陈化时间对不同品种不同等级烤烟的影响。

1.2 方法

1.2.1 数据调查与样品采集

1.2.1.1 仓储环境温湿度调查

仓库管理员于每日上午10时和下午2时记录仓库中的温度和湿度。

1.2.1.2 烟样采集

采用云烟品种红大和K326烟叶作为实验材料，于烤季开始前下达生产留样和试验原料调运通知，烟叶品种有红大、K326；烟叶等级有WDC3F、WBB1F、WDC3F 、WBBSF，即对每个品种两个等级进行实验，共计采样三次，每次采样间隔为半年以上。

1.2.2 测定方法

采用高效液相色谱仪，通过YC/T202—2006的方法检测烟叶中的多酚类化合物，采用气相色谱-质谱仪及蒸馏萃取-气质联用法检测烟叶中的挥发性有机酸。

2 结果与分析

2.1 红河弥勒仓储地温湿度分析

弥勒仓储年平均温度为19.82℃，年均湿度73.3%，最高温度25.55℃，最低温度10.07℃，最大温度差15.48℃，最高湿度78.45%，最低湿度66.73%，最大湿度差11.72%，全年平均湿度均大于65%。弥勒仓库全年湿度变化幅度较小，夏、秋两季温度较高，冬、春两季温度较低，大部分时间处于中温高湿环境。这种环境有利于多酚类物质氧化，继而形成香气物质的前体物，同时可提高烟叶陈化速率。

2.2 烟叶化学成分分析

2.2.1 多酚化合物分析

多酚类物质是烟叶生长发育过程中的一类重要的次生代谢产物，多酚类物质主要由糖类、蛋白质和脂类三大物质代谢形成［4］。烟叶中含量最高的多酚类物质分别是绿原酸、莨菪亭和芸香苷，它们占总酚量的75%～95%［5，6］，它们可赋予烟气清甜香和烤香。多酚化合物的转化与积累直接影响烤烟外在质量与内在品质［7］，所以烟叶中多酚化合物的含量、合成和积累对烟草鉴定、烟草制品质量控制及中式卷烟的开发具有重要意义。但是烟叶在陈化过程中，由于多酚氧化酶催化，多酚类物质会发生棕色化反应降解。研究表明，不同品种不同等级的烤烟多酚化合物的含量存在一定的差异，同一品种等级越高，多酚化合物含量越高［8］。

K326和HD烟叶在弥勒仓储地陈化不同时间后的多酚化合物检测结果见表1，多酚化合物总量见图1。从表1可以看出：在陈化过程中多酚类物质呈现下降趋势，且均呈现前期下降缓慢，后期下降加快的趋势，其中以K32651下降幅度最为明显，为17.14%，而HD51下降幅度最小，为11.49%，说明多酚化合物的降解与烟叶的品种有关，而不同等级间差别不大。主要多酚化合物例如绿原酸，芸香苷均呈减少趋势，而莨菪亭则为逐渐增加的趋势。申培林［9］在研究烤烟陈化过程中多酚化合物含量变化时指出，粤烟97的B2F总酚含量在前9个月下降，后9个月先升后降的趋势，H8967的B2F总酚含量在前12个月下降缓慢，之后下降迅速，893的B2F总酚含量在前9个月先上升再下降，后9个月呈现相同的趋势，与本文研究的多酚化合物总量一直下降的趋势存在差异。陈化期间总酚的变化各异反映了不同品种、不同等级的烤烟在陈化期间酶促反应的差异性、复杂性和多样性。

图1 多酚化合物总量

表1 多酚化合物检测结果

2.2.2 挥发性有机酸分析

烟草中有机酸种类很多，有机酸可以增强烟气酸性，使烟气变得甜润舒适。有机酸分为挥发性、半挥发性和非挥发性有机酸3类，其中挥发性有机酸的含量是香料烟的一项重要技术指标［10］。挥发性有机酸中的异丁酸、异戊酸和β-甲基戊酸对烟气的吃味和香气影响较大［11］。

在陈化过程中，烟叶的有机酸处于不断的变化中［12］。由表2、图2可知，送检的三批样品烟叶挥发性有机酸含量不一致。同一品种，等级越高，挥发性有机酸含量越多，卷烟的吃香味越好。在陈化过程中，烟叶中的挥发性有机酸呈现逐渐下降的趋势；但不同烟叶品种下降的幅度不一致，K326品种均呈现缓慢下降的趋势，而HD品种陈化初期下降迅速，到中期又呈现缓慢上升的趋势。陈化一年以后，K32651挥发性有机酸减量最少为7.49%，而同一品种的K32641下降最多为22.52%。由此可见，陈化期间，挥发性有机酸含量的减少不仅与品种有关，而且与等级息息相关。

图2 挥发性有机酸降解百分比

表2 挥发性有机酸检测结果

由表2、图2可知，K32651和HD51相比于K32641和HD41挥发性有机酸减少量更低。K326品种的异戊酸、2-甲基丁酸、3-甲基戊酸、己酸和苯乙酸均呈现逐渐下降趋势，戊酸、苯甲酸为先升后降趋势，而辛酸则与戊酸、苯甲酸相反，HD品种的异戊酸、己酸、苯甲酸、辛酸为先降后升，而苯乙酸呈上升趋势，其余变化无规律可循，由此可见，辛酸在不同品种不同等级的烟叶陈化中，含量趋势变化均为先降后升。赵铭钦［13］在研究烟叶陈化过程中有机酸的变化时指出，云南、湖北和新疆同等级香料烟在陈化过程中，有机酸总量均呈现持续下降趋势，但陈化前期云南香烟的下降幅度要快于湖北和新疆，陈化后期新疆的下降幅度要快于云南和湖北，而本实验的研究结果虽然总体是下降趋势，但HD品种并非一直呈减少趋势，出现这种结果的原因是酶促反应对有机物的消耗不一致，造成不同品种烟叶挥发性有机酸的变化各异。

3 结论

不同品种和等级的烤烟，其基因型存在着一定的差异，而基因型是烤烟品质遗传的基础［14］，因此不同烤烟品质的高低，可根据烤烟的化学成分进行客观的评价。多酚类化合物是烟草的重要潜香物质，不仅对烟叶颜色有直接作用，而且对烟气质量和香气有间接作用，多酚化合物主要赋予了烟气清甜香和烤香［15］。在陈化过程中，多酚类物质呈现下降趋势，主要多酚化合物例如绿原酸、芸香苷均呈减少趋势，且均呈现前期下降缓慢，后期下降加快的趋势，而莨菪亭则为逐渐增加的趋势，这说明多酚化合物的降解与烟叶的品种有关，但不同等级间差别不大。总酚的变化无一定的规律性，原因为陈化过程中不同品种、不同等级的烤烟在陈化期间酶促反应存在差异性、复杂性和多样性。有机酸广泛存在于烟草中，对烟叶品质有着重要的影响，尤其是挥发性有机酸，尽管其含量很少，但对烟气的影响却相当明显，挥发性有机酸的含量会影响卷烟的吃香味和卷烟烟气的燃烧性。本研究结果表明，在云南红河弥勒仓储条件下进行陈化的K32641、K32651、HD41和HD51两个品种两个等级的烤烟，对于K326，HD烤烟，从整体来看，K32651和HD51的多酚化合物、挥发性有机酸的变化趋势比同品种的K32641和HD41要更利于烤烟的品质的提高，陈化结果更好，而相比于HD51，K32651，多酚化合物含量更多，放在弥勒仓库陈化会更有利。