大理紅大品種不同等級煙葉主要化學成分和多酚類物質(zhì)分析

宗 浩，王洪云，陳 剛，楊德海，寸俊平，楊玉標，趙國明，陳愛國，李世祥，劉彩云,4，劉洪祥*

（1.農(nóng)業(yè)部煙草生物學與加工重點實驗室，中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所，青島 266101；2.紅塔集團大理卷煙廠，云南 大理 671000；3.云南省煙草公司大理州公司，云南 大理 671000；4.山東濰坊學院生物工程學院，山東 濰坊 261061）

煙草的化學成分是決定其品質(zhì)的內(nèi)在因素，而煙草品質(zhì)決定了煙葉經(jīng)濟價值和使用價值。煙草的化學成分又與煙草的類型、品種、栽培技術(shù)、調(diào)制加工有密切關(guān)系。因此，對煙草化學成分的研究在煙草栽培和卷煙生產(chǎn)上有重要意義[1-3]。多酚類物質(zhì)是煙草中一類重要的化合物，對煙草的色、香、味等有重要影響，在煙草生長發(fā)育、調(diào)制特性、煙葉色澤、煙氣香吃味和煙氣生理強度等方面起著重要作用，是衡量煙草品質(zhì)的一個重要因素[4-8]。

烤后煙葉的質(zhì)量，包括外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。外觀質(zhì)量用分級因素來鑒定，一般按煙葉著生的部位與顏色進行區(qū)分歸類；內(nèi)在質(zhì)量則主要通過煙葉化學成分檢測和感官評吸來鑒定，而這些感官鑒定經(jīng)驗性和技術(shù)性強，難免存在一定的主觀性和隨意性[9]。以往的研究大都關(guān)注煙葉中化學成分的生理生化反應(yīng)，而對各等級煙葉中多酚類物質(zhì)及主要相關(guān)物質(zhì)含量的差異缺乏深入系統(tǒng)的研究。因此，測定煙葉中的多酚類物質(zhì)的含量具有重要的意義。對不同等級煙樣中影響香氣物質(zhì)的主要化學成分含量進行分析，研究其與部位、顏色及等級因素之間的相關(guān)性，為煙葉的分級和品質(zhì)評估提供科學依據(jù)。

本研究利用優(yōu)質(zhì)特色烤煙品種紅花大金元（以下簡稱紅大），通過對大理州2008，2009年度的烤煙標樣24個等級共48份煙葉樣品主要化學成分和多酚類化合物及其相關(guān)物質(zhì)含量的測定，比較不同級別間各物質(zhì)成分含量的差異，為提高煙葉分級結(jié)果的科學性提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與取樣方法

由大理州煙草公司提供，2008和2009年度嚴格按照國標分級的紅大煙葉各24個正組等級標樣，基本代表了大理紅大不同等級的烤煙，樣品均取自南澗縣寶華鎮(zhèn)。該地東經(jīng)100°13'，北緯24°56'，為橫斷山南緣縱谷山地地貌，海拔高度1820 m。屬典型的亞熱帶立體季風氣候。土壤類型為黃紅壤。移栽烤煙前取耕層土壤測定，2008年土壤pH 5.24，有機質(zhì)2.12%，有效氮104.99 mg/kg，速效磷（P2O5）36.0 mg/kg，速效鉀（K2O）214.0 mg/kg，水溶性氯（Cl－）24.67 mg/kg。前茬作物為大麥。2009年土壤pH 5.27，有機質(zhì)2.23%，速效氮110.6 mg/kg，速效磷（P2O5）33.5 mg/kg，速效鉀（K2O） 235.0 mg/kg，水溶性氯（Cl－）19.85 mg/kg。前茬作物為玉米。

取煙樣后60 ℃下烘干磨碎，過40目篩后保存，用于分析測定。

1.2 測定方法

煙樣常規(guī)化學成分分析：糖分、煙堿、總氮、K2O、氯離子，采用傅立葉變換近紅外光譜法；蛋白質(zhì)含量采用間接法[10]。計算公式為：

蛋白質(zhì)含量(%)=[總氮(%)－煙堿(%)×0.1728]×6.25

多酚類物質(zhì)測定：采用Alliance 高效液相色譜儀（Waters公司），包括Waters 2695分離系統(tǒng)（四元泵、柱溫箱及自動進樣器）和 2996紫外二極管矩陣檢測器（PDA），Millennium 32色譜軟件控制儀器并處理數(shù)據(jù)。

芳香值采用多酚化合物含量與蛋白質(zhì)氮含量的比值表示[6]。

1.3 統(tǒng)計分析

采用DPS軟件[11]進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié) 果

2.1 不同等級煙葉主要化學成分差異

2.1.1 含糖量 從表1可以看出，總糖和還原糖含量中部葉極顯著地高于上部和下部煙葉?？偺呛恐胁咳~平均為 36.69%，還原糖含量中部葉平均為29.13%?？偺呛瓦€原糖含量上部與下部葉差異不顯著；檸檬黃組的總糖和還原糖含量均略高于橘黃組，可見，烤后顏色稍淺的煙葉往往含糖量較高。在所測定的 24個正組等級煙葉中，總糖和還原糖含量都以C2L最高，分別為37.54%和30.02%；最低的是X3F，分別為26.61%和21.27%?？傮w來看，在同一部位和相同顏色組中隨等級升高，糖含量一般有所增加。

2.1.2 煙堿、總氮和蛋白質(zhì)含量 從表1可以看出，煙堿含量明顯受部位的影響。綜觀 24個等級煙葉的煙堿含量可以看出一個明顯趨勢：上部＞中部＞下部。比較而言，紅大的中下部各等級煙葉的煙堿含量都適宜或比較適宜，而上部的多數(shù)等級煙葉的煙堿含量偏高，其中橘黃組煙葉的煙堿含量都在4%以上，因此，降低紅大品種上部煙葉的煙堿，仍是今后進一步提高紅大上部煙葉質(zhì)量和可用性的著力點之一。不同等級煙葉總氮與蛋白質(zhì)含量的變化趨勢基本與煙堿一致。相對而言，中下部各等級煙葉的總氮和蛋白質(zhì)含量都適宜或比較適宜，上部多數(shù)等級煙葉的含量則偏高。

教學實驗時間從2017年2月起，至2018年1月結(jié)束。實驗期間，每學期安排階段測試2次，期中考試、期末考試各1次。每次考試時，實驗班、對照班使用相同的試卷，試卷難度與題量均符合中專學校數(shù)學課程大綱的要求?？荚嚥捎瞄]卷形式，卷面滿分為100分?？荚嚂r，4個班學生混編考場，隨機安排考位?？己笥扇握n教師批閱試卷，做到評分標準一致。

表1 紅大品種不同等級煙葉標樣的主要化學成分Table1 The main chemical components in different grades of Hongda

2.1.3 鉀與氯含量 從表1看出，在所測定的紅大品種24個正組等級煙葉中，煙葉含鉀量（K2O）中、下部葉極顯著地高于上部葉，橘黃葉組與檸檬黃葉組之間差異不大；煙葉含氯量下部煙葉稍高。

2.1.4 糖堿比與兩糖比 從糖堿比分析，紅大下部和中部煙葉都在清香型特色煙葉要求的適宜范圍內(nèi)，而上部明顯偏低，可能影響其香型風格的典型性，這主要是上部煙葉煙堿偏高所致；而兩糖比這一指標紅大24個等級煙葉數(shù)值幾乎均為0.8左右，可見兩糖比和煙葉部位沒有關(guān)系，可能是一個“呈整株反應(yīng)”的生理平衡標值，但有待進一步驗證。

2.1.5 不同部位不同顏色煙葉的含糖量與煙堿含量 從表1可以看出，紅大各部位煙葉水溶性總糖和還原糖含量，均表現(xiàn)為檸檬黃高于橘黃煙葉。其中，中部檸檬黃煙葉的總糖與還原糖含量較高，平均為36.97%和29.44%。下部橘黃煙葉的糖含量較低，總糖平均為29.20%，還原糖平均為23.34%。煙堿含量則呈檸檬黃＜橘黃，下部＜中部＜上部的明顯變化趨勢。比較而言，在下部檸檬黃至上部橘黃的6個葉組中，以上部橘黃葉組的煙堿最高，平均含量為3.97%，下部葉檸檬黃葉組最低，平均為1.58%。

2.2 紅大品種不同等級煙葉的多酚類物質(zhì)的含量

2.2.1 不同等級煙葉中多酚類物質(zhì)總量差異 從表2可以看出，紅大不同等級煙葉中的多酚類物質(zhì)總量有一定差異，在下部檸檬黃～上部橘黃6個葉組中，煙葉等級越高，多酚類物質(zhì)總量一般也越高。不同部位間煙葉中多酚類總含量中部葉≥下部葉＞上部葉。24個等級間，多酚類物質(zhì)總量最高的是C2F，達4.08%；最低的是B3F，為3.28%。一般而言，低等級煙葉的多酚物質(zhì)含量相對較低。

從多酚類物質(zhì)的構(gòu)成分析，紅大品種 24個等級煙葉中的綠原酸及其同分異構(gòu)體新綠原酸、隱綠原酸（4-O-酸，下同）含量和蕓香苷含量，占多酚類物質(zhì)總量的93.83%，是紅大品種的主要多酚類物質(zhì)。這與劉陽等[12]的結(jié)論一致。

2.2.2 不同部位不同顏色煙葉的多酚總量與綠原酸、蕓香苷含量的差異 由表2可以看出，不同部位煙葉中主要多酚類物質(zhì)含量有明顯差異。多酚總量的趨勢為：中部≥下部＞上部；比較而言，中部煙葉的多酚總量較高，平均為3.68%，明顯高于上部煙葉（3.45%），略高于下部煙葉（3.67%），但差異不顯著。檸檬黃葉組的多酚總量稍高于橘黃葉組，差異也不顯著。綠原酸的平均含量的變化趨勢是：下部＞中部＞上部。在6個不同顏色葉組中，以下檸（XL）葉組的綠原酸含量最高，平均為1.85%，上橘（BF）葉組的綠原酸含量最低，平均為1.46%。蕓香苷的平均含量則呈與綠原酸相反的變化趨勢：上部＞中部＞下部。比較而言，以上檸（BL）葉組的蕓香苷含量最高，平均為1.54%，下橘（XF）葉組的最低，平均為1.06%。

2.2.3 不同部位不同顏色煙葉的其他多酚類物質(zhì)和芳香值的差異 從表2可以看出，紅大煙葉中的新綠原酸、隱綠原酸和未識別物的變化趨勢是：中部＞下部＞上部，以中部煙葉最高，下部次之，上部最低，與多酚總量和綠原酸的變化趨勢基本一致，而咖啡酸和莨菪亭的變化趨勢則與蕓香苷基本一致，表現(xiàn)為上部＞中部＞下部。多酚類物質(zhì)對煙氣的芳香有直接和間接的貢獻，鐘慶輝曾提出將煙草多酚物質(zhì)總含量與蛋白質(zhì)氮含量的比值即芳香值，作為判斷煙草香氣吃味的量化指標[6]。

表2 紅大不同等級煙葉多酚類物質(zhì)含量Table2 The polyphenol components in different grades of Hongda

從表2各葉組芳香值的平均值來看，表現(xiàn)出下部葉＞中部葉＞上部葉，檸檬黃葉組＞橘黃葉組的明顯趨勢，在同部位的不同級別中，隨等級的增高，芳香值增加，這與大理中下部煙葉清香型風格較為突出，而上部煙葉相對偏型或走型的實際相吻合。究其原因，可能與上部煙葉煙堿和含氮化合物偏高，而多酚類物質(zhì)含量偏低有關(guān)。

2.3 多酚類物質(zhì)含量與主要化學成分的相關(guān)性

多酚類物質(zhì)總量與總糖、還原糖和鉀均呈極顯著正相關(guān)（表3），與煙堿、總氮和蛋白質(zhì)均呈極顯著負相關(guān)；綠原酸與鉀和氯呈極顯著正相關(guān)，與煙堿、總氮和蛋白質(zhì)均呈極顯著負相關(guān)；蕓香苷與煙堿、總氮和蛋白質(zhì)均呈極顯著正相關(guān)，與氯呈極顯著負相關(guān)；新綠原酸與總糖、還原糖和鉀均呈極顯著正相關(guān)，其與煙堿、總氮和蛋白質(zhì)均呈顯著負相關(guān)；隱綠原酸與總糖、還原糖和鉀均呈極顯著正相關(guān)，與煙堿和總氮均呈極顯著負相關(guān)，與蛋白質(zhì)呈顯著負相關(guān)；咖啡酸與總氮和蛋白質(zhì)均呈極顯著正相關(guān)，與煙堿呈顯著正相關(guān)；莨菪亭與總糖和還原糖均呈極顯著正相關(guān)，與煙堿、總氮和蛋白質(zhì)均呈顯著整相關(guān)，與Cl呈極顯著負相關(guān)。

表3 多酚類物質(zhì)與主要化學成分間的相關(guān)系數(shù)Table3 Correlation coefficient between chemical components and polyphenol

3 小 結(jié)

在云南大理，紅大中、下部煙葉煙堿含量適中，上部煙葉煙堿偏高，中下部煙葉糖堿比適宜，符合典型清香型特色煙葉主要化學組分要求，上部煙葉糖堿比偏低。因此，需要適當控氮降低紅大上部煙葉煙堿，進一步協(xié)調(diào)上部葉的糖堿比，以提高紅大煙葉可用性。

不同等級煙葉中多酚類物質(zhì)總量有一定差異。在下部檸檬黃～上部橘黃6個葉組中，煙葉等級越高，多酚類物質(zhì)總量一般也越高。

紅大不同部位煙葉中多酚類物質(zhì)的含量也有明顯差異。多酚總量的趨勢為中部≥下部＞上部；綠原酸含量下部＞中部＞上部；蕓香苷、咖啡酸和莨菪亭含量則呈與綠原酸相反的變化趨勢；新綠原酸、隱綠原酸和未識別物含量中部＞下部＞上部。

糖類物質(zhì)與主要多酚類物質(zhì)呈極顯著正相關(guān)；含氮化合物與主要多酚類物質(zhì)呈顯著或者極顯著負相關(guān)（咖啡酸、莨菪亭除外），煙葉中適當?shù)臏p少含氮化合物含量可能對多酚類物質(zhì)含量的提高起到一定的作用。

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