噴施金屬離子對初烤煙葉顏色變化的影響

胡亞杰，劉 高，王 維，韋建玉，王 闖

（1廣西中煙工業(yè)有限責任公司，南寧530001；2華南農業(yè)大學，廣東廣州510642；3廣西藥用植物園，南寧530023）

噴施金屬離子對初烤煙葉顏色變化的影響

胡亞杰1，劉 高2，王 維2，韋建玉1，王 闖3*

（1廣西中煙工業(yè)有限責任公司，南寧530001；2華南農業(yè)大學，廣東廣州510642；3廣西藥用植物園，南寧530023）

研究金屬離子與初烤煙葉色素降解的關系，有助于分析初烤煙葉顏色變化的原因，制定減少煙葉變色現(xiàn)象的措施。試驗中對初烤煙葉噴施不同的金屬離子，測定其葉綠素、類胡蘿卜素含量變化情況。結果表明，與噴施純水相比，噴施金屬離子能夠加速初烤煙葉色素的降解，其中Fe3+和Fe2+處理的煙葉色素含量下降較為明顯，其次是Al3+處理；而Ca2+和Mg2+處理影響較小，其中Mg2+處理影響最小。因此，在煙葉倉儲或運輸過程中應盡量避免煙葉接觸金屬，尤其是鐵制品，減少影響煙葉變色的因素。

煙葉；金屬離子；顏色；褪色

初烤煙葉顏色不但是煙葉分級標準中重要的指標［1］，而且其顏色變化直接影響煙葉品質和工業(yè)可用性。宋朝鵬等［2］系統(tǒng)探討了調制過程中色素降解程度對煙葉品質的決定性影響；王紅麗等［3］指出，色素殘留量隨著光照強度的降低而升高；趙銘欽等［4］研究不同種植密度對煙葉色素和品質的影響，目的是通過各種措施調控煙葉色素的含量，提升初烤煙質量。而初烤煙含水率一般為16%～18%，采烤收購季節(jié)在每年的6～10月份，尤其是在南方煙區(qū)，煙葉很容易出現(xiàn)褪色、變色現(xiàn)象，因褪色、變色造成的煙葉損失難以估算［5］。初烤煙之所以發(fā)生褪色現(xiàn)象，一般是由于倉儲硬件條件達不到要求、管理機制不健全、收購管理不善等，造成如溫度、光照、pH值等因素的變化和干擾引起色素降解［6，7］。邵蘭軍等［8］研究表明，金屬離子存在的條件下，類胡蘿卜素穩(wěn)定性較差。筆者選擇賀州煙區(qū)且褪色現(xiàn)象較重的村鎮(zhèn)煙葉，采用外噴金屬離子的方法，研究初烤煙葉色素含量變化與金屬離子的關系，旨在分析比較不同種類的金屬離子對煙葉色素含量變化的影響程度，以為減少初烤煙葉變色、褪色提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試烤煙品種為‘云煙87’。在廣西賀州煙區(qū)的白溪村、大龍村和爛泥塘村，選取當季烘烤時間基本一致的C3F煙葉為試驗材料。

1.2 方法

選取烘烤時間一致的C3F煙葉，設置8個處理，7個處理噴施不同金屬離子，以1%的噴霧量均勻噴灑在煙葉表面，1個不噴施金屬離子，正反兩面各噴2mL蒸餾水為對照。金屬離子的配制：分別取0.01 mol／L Al3+、Mg2+、Zn2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、Ca2+溶液，以1%的噴霧量均勻噴在煙葉表面，正反兩面各噴2 mL，于室內自然光照條件下，分別于12、24、36、48 h時采用分光光度法測定煙葉葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜含量。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 17.0和Excel 2007等軟件。

2 結果與分析

2.1 金屬離子對初烤煙葉綠素a含量的影響

葉綠素含量直接影響著烤煙顏色的變化，在初烤煙葉中，葉綠素a和葉綠素b含量較低。從圖1～3可以看出，不同金屬離子處理的初烤煙葉綠素a含量均有一定程度下降，具體表現(xiàn)為：各村鎮(zhèn)烤煙葉綠素a含量在0～24 h區(qū)間內下降幅度較大，24 h后下降較為平緩；噴施金屬離子的處理葉綠素a含量下降值均高于對照CK。從各金屬離子對葉綠素a含量的影響來看，F(xiàn)e3+、Fe2+和Al3+處理的初烤煙葉葉綠素a含量下降較為顯著，尤其是Fe3+處理的煙葉葉綠素a含量下降最為明顯；而Ca2+和Mg2+處理對煙葉葉綠素a含量的影響較小。

圖1 不同金屬離子處理下白溪村初烤煙葉葉綠素a含量的變化動態(tài)

圖2 不同金屬離子處理下大龍村初烤煙葉葉綠素a含量的變化動態(tài)

圖3 不同金屬離子處理下爛泥塘村初烤煙葉葉綠素a含量的變化動態(tài)

2.2 金屬離子對初烤煙葉葉綠素b含量的影響

不同金屬離子處理的煙葉，葉綠素b含量均有不同程度的下降，CK下降較為緩慢。由圖4～6可以看出，各村鎮(zhèn)的烤煙葉綠素b含量在0～24 h區(qū)間內下降較快，之后趨于平緩；從金屬離子對烤煙葉綠素b含量的影響來看，F(xiàn)e3+處理的煙葉葉綠素b含量下降最明顯，而Ca2+和Mg2+處理對煙葉葉綠素b含量的影響較小。

圖4 不同金屬離子處理下白溪村初烤煙葉綠素b含量的變化動態(tài)

圖5 不同金屬離子處理下大龍村初烤煙葉綠素b含量的變化動態(tài)

圖6 不同金屬離子處理下爛泥塘村初烤煙葉綠素b含量的變化動態(tài)

2.3 金屬離子對初烤煙葉類胡蘿卜素含量的影響

由圖7～9可知，隨著時間的延續(xù)，各金屬離子處理的初烤煙葉類胡蘿卜素含量均有所下降，而CK下降趨勢比較緩慢，這說明金屬離子會加快煙葉中類胡蘿卜素的降解。從下降值來看，爛泥塘村的烤煙類胡蘿卜素總體下降幅度較大。從金屬離子對類胡蘿卜素含量的影響來看，F(xiàn)e3+處理的烤煙類胡蘿卜素含量下降最明顯，其次是Fe2+和Al3+處理，而Ca2+和Mg2+處理對烤煙類胡蘿卜素含量的影響較小。

圖7 不同金屬離子處理下白溪村初烤煙類胡蘿卜素含量的變化動態(tài)

圖8 不同金屬離子處理下大龍村初烤煙類胡蘿卜素含量的變化動態(tài)

圖9 不同金屬離子處理下爛泥塘初烤煙類胡蘿卜素含量的變化動態(tài)

3 結論

（1）噴施金屬離子會加速烤后煙葉色素降解，影響色素穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)，隨著初烤煙放置時間的增加，噴施清水的處理煙葉色素含量變化趨勢比較緩慢；而噴施金屬離子的處理，煙葉葉綠素含量和類胡蘿卜素含量均有一定程度的下降，說明金屬離子會加速烤后煙葉色素的降解，從而影響色素的穩(wěn)定性，容易造成初烤煙葉變色、褪色。

（2）不同的金屬離子，對烤后煙葉色素的穩(wěn)定性影響程度不同。從不同金屬離子對于煙葉色素含量的影響來看，F(xiàn)e3+和Fe2+處理的煙葉色素含量下降較為明顯，其次是Al3+處理的；而Ca2+和Mg2+處理對煙葉色素含量變化的影響較小，其中尤以Mg2+處理對煙葉色素含量影響最小。

4 討論

高等植物的葉綠體含有兩大色素，即葉綠素和類胡蘿卜素，葉綠體色素對葉片的顏色影響較大。在葉綠素降解的機理中，一般認為鎂離子極易從卟啉環(huán)中脫落，一定條件下，一些金屬離子可以進入到脫鎂葉綠素卟啉環(huán)中心，易取代鎂離子，從而影響色素的穩(wěn)定性［9］。根據(jù)葉綠素降解機制和本研究中各處理中以Mg2+處理對煙葉色素含量影響最小，推測烤后煙葉變色機理：在煙葉中噴施的金屬離子像其他農作物、果蔬一樣，金屬離子與降解的葉綠素發(fā)生反應取代Mg2+，產生葉綠素金屬離子絡合物，使煙葉呈現(xiàn)金屬離子絡合物的顏色，從而導致煙葉顏色變化。胡迎芬［10］研究了紫葉小檗的色素穩(wěn)定性，于娜［11］對藍莓花色素苷穩(wěn)定性進行了研究，張亞紅等［12］研究了越橘紅色素穩(wěn)定性，都驗證了金屬離子對色素穩(wěn)定性有一定的影響。所以，在煙葉的倉儲和運輸過程中，除遮光、控制水分外，還應避免與金屬直接接觸，尤其是鐵制品，以免造成初烤煙葉變色、褪色。

［1］ 閆克玉.煙葉分級［M］.北京：中國農業(yè)出版社，2003.

［2］ 宋朝鵬，荊永峰，李常軍，等.調制過程中烤煙煙葉色素降解及其調控措施研究進展［J］.作物雜志，2008（6）：8-11.

［3］ 王紅麗，陳永明，楊軍杰，等.遮光對廣東濃香型烤煙色素降解產物及質量風格的影響［J］.江西農業(yè)學報，2015，27（3）：70-73.

［4］ 趙銘欽，張 迪，趙進恒，等.種植密度對烤煙質體色素及其降解產物的影響［J］.江蘇農業(yè)學報，2010，26（4）：711-715.

［5］ 李小蘭，黃善松，黃聰光，等.煙葉倉儲管理存在的主要問題與對策初探［J］.廣西農業(yè)科學，2007，38（1）：84-87.

［6］ 張 憨，廖紅梅.果蔬食品加工貯藏過程中易變色素的降解及調控機理研究與展望［J］.中國食品學報，2011，11（9）：258-267.

［7］ 王子飛，熊源新，羅 睿.不同植物葉片保存方法對色素降解的影響［J］.貴州科學，2013，31（2）：65-68.

［8］ 邵蘭軍，謝 晉，左安建，等.初烤煙葉類胡蘿卜素的穩(wěn)定性及其影響因素［J］.煙草科技，2015，48（7）：9-13，19.

［9］ 孫彩云，畢春波.金屬葉綠素衍生物的研究進展［J］.唐山師范學院學報，2008，30（2）：55-58.

［10］胡迎芬.金屬離子對紫葉小檗色素穩(wěn)定性的影響［J］.青島大學學報，1998，11（4）：63-67.

［11］于 娜.不同金屬離子對藍莓花色素苷穩(wěn)定性的影響［J］.現(xiàn)代園藝，2014（3）：8-9.

［12］張亞紅，萬 莉.光、熱、金屬離子對越橘紅色素穩(wěn)定性的影響［J］.林業(yè)科技，2014，39（1）：35-37.

The Effect of Sprayed Metal Ions on the Color Change of Flue-cured Tobacco Leaf

HU Yajie1，LIU Gao2，WANG Wei2，WEIJianyu1，WANG Chuang3*
（1 China Tobacco Guangxi Industrial Co.，Ltd.Nanning，Guangxi530001，China；2 South China Agricultural University，Guangzhou，Guangdong 510642，China；3 Guangxi Botanical Garden of Medicine Plant，Nanning，Guangxi530023，China）

Study about the relationship betweenmetal ions and pigment degradation of flue-cured tobacco leaf is helpful for the analysis of color change of tobacco leaf，and themeasures to reduce the discoloration of tobacco leaf.Spraying differentmetal ions on the flue-cured tobacco leaves in the experiment，the changing situation in the content of chlorophyll and carotinoid were determined.The results showed that themetal ions could accelerate the degradation of the pigment of flue-cured tobacco leaf，compared with pure water.The decreased pigment contents of flue-cured tobacco leaf by Fe3+and Fe2+were significant，follow by Al3+，while the effect of Ca2+and Mg2+were less，the effect of Mg2+was the lowest. Therefore，in order to reduce the effects of the factors thatmay induce tobacco leaf discoloration，it should be as far as possible to avoid the contact ofmetal and tobacco leaf in the process of storing and transporting.

fule-cured tobacco leaf；metal ion；color；colour fading

S41+2

A

1001-5280（2017）05-0524-04

10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.05.16

2017-05-05

胡亞杰（1982-），女，碩士研究生，農藝師，主要從事煙葉原料技術研究，Email：312665054＠qq.com。*通信作者：王闖，碩士研究生，助理研究員，Email：632202285＠qq.com。

廣西中煙公司科技項目（GXZYCX2016B004）。