煙葉主要化學成分與品質關系概述

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(1 湖南農業大學農學院，長沙 410128； 2 貴州煙葉復烤有限責任公司，畢節 551700)

2012-09-29

王世沛(1985—)，男，貴州畢節人，碩士研究生。*通信作者，Email:wsx8725@hunau.net。

煙葉主要化學成分與品質關系概述

王世沛1，2，溫圣賢1*

(1 湖南農業大學農學院，長沙 410128； 2 貴州煙葉復烤有限責任公司，畢節 551700)

概述了影響煙葉品質的主要化學成分指標，歸納了煙葉中煙堿、總糖、還原糖、總氮、鉀、氯等主要化學成分含量與品質之間的關系，指出煙葉中各質量指標的平衡協調程度決定煙葉的品質。

煙葉；化學成分；品質

煙葉品質是消費者對煙葉燃燒后煙氣特性的綜合反映，是消費者對煙葉燃吸過程中所產生的香氣、勁頭、吃味、刺激性等幾個主要因素的綜合感受和吸煙安全性的綜合評價。煙葉品質通常包括外觀質量和內在質量，外觀質量指煙葉的商品等級質量，如煙葉的成熟度、身分、結構、部位、顏色等表現出的優劣程度；內在質量指煙葉內各種化學成分的數量和協調性[1]。煙葉的物理特性、外觀質量、內在質量、化學成分、安全性、可用性等方面因素是衡量煙葉品質優劣的主要途徑[2]。而烤煙的主要化學成分含量決定著煙葉品質和卷煙風格特征，直接影響煙葉的工業可用性和卷煙產品的安全性[3,4]。蔡憲杰等[5]運用主成分分析和聚類分析對煙葉外觀質量評價指標進行了研究，并建立了煙葉初步量化的外觀質量評價指標體系。邵惠芳等[6]運用主成分分析、聚類分析法對煙葉外觀質量評價指標進行了研究,將煙葉分為3個部位,9個可用性等級。筆者概述了煙葉主要化學成分與煙葉品質關系，指出煙葉中各質量指標的平衡協調程度決定了煙葉品質。

1 煙葉主要化學成分指標

煙葉主要化學成分指標包括煙堿、總糖、還原糖、總氮、淀粉、鉀、氯等含量和還原糖/煙堿比值、鉀/氯比，充分體現了煙葉質量的內涵。其外觀質量、內在質量和安全性都是煙葉內化學成分綜合作用的結果。國內外大量對煙葉主要化學成分含量與煙葉品質關系研究表明，目前優質烤煙化學成分范圍是：總糖(18%～22%)，還原糖(14%～l8%)，尼古丁(1.5%～3.5%)，總氮(l.4%～2.7%)，蛋白質(6%～9%)。而且，烤煙評吸質量與淀粉含量、揮發酸、煙堿總氮及含氯量呈顯著正相關，與總糖呈顯著負相關[7]。杜詠梅等[8]利用數理統計系統分析煙葉中煙堿、還原糖、總糖、總氮含量與烤煙吃味的關系，結果表明，煙堿、還原糖、總糖、總氮含量對烤煙吃味均產生極顯著影響,其中制約烤煙吃味的主要化學成分為還原糖、煙堿。閆克玉等[9]對河南烤煙主要理化指標與煙葉樣品評吸質量相關分析表明：其煙葉樣品中還原糖、總氮、煙堿、總揮發堿、石油醚提取物、總酸、總揮發酸、總細胞壁物質(或全纖維素)、總灰分、鉀、氯、平衡含水率、焦油等是影響評吸質量主要的理化指標。

2 煙葉主要化學成分與煙葉品質關系

2.1 煙堿含量與煙葉品質的關系

煙堿又被稱為尼古丁或煙精，在煙葉生物堿中所占比例為97%，是由根系合成，并運輸積累在煙葉葉片中的主要生物堿。煙堿與煙葉品質、產品的可接受性有首要聯系，在鮮煙葉中，還含有次要的生物堿，一般只占總生物堿的2%～5%[10,11]。煙堿本身雖沒有香味，但在葉片中能緩和其它因素的辣味。目前，煙草中煙堿作用已被認為是滿足吸煙者的一種生理上的活性化合物產品。煙堿中含氮17.3%，所以它是氮素在代謝過程中的一個重要組成成分。煙堿在葉片中積集量最多，而上部葉片中的積累量比其它葉片積集多。打頂后生物堿形成比例又高于打頂前，但在生長后期又逐漸降低。

2.2 總糖含量與煙葉品質的關系

煙葉中含糖量一直被稱之為是體現卷煙吃味良好的重要標志，在適宜的范圍內，含糖量高則卷煙品質好。由于煙草中的糖在燃燒后產生呈酸性的煙氣，可以中和游離堿(氨)，從而可以消除煙氣所產生的嗆喉和辛辣等刺激性。

對卷煙工業來說，煙葉中的蛋白質是一種不利因素，其在燃燒后會產生使人不愉快的氣味。蘇聯專家施木克教授為了調節好煙氣，用糖/蛋白質的比值來說明卷煙的吸味品質，這一比值稱為施木克值。煙草中的糖是卷煙品質的有利因素，但不是決定卷煙產品質量的決定性因素，更不能片面認為煙葉中蛋白質的含量越低越好，含糖量越高越好，他們通常各自有一定適宜的范圍，糖通常在18%～25%，而蛋白質通常在5%～10%為好。而且施木克值應有一個適宜的范圍，通常掌握在2～3較適宜。但必須與煙堿含量協調，才能使煙氣吸味醇和、吃味豐滿、舒適、甜潤。若含糖量高且煙堿低，則吸味平淡、香氣不足、無勁頭；若含糖量低且煙堿高，吃味不醇和、刺激性大、勁頭大；而適當的煙堿含量與糖/堿比值的煙葉其表現為煙氣吃味醇和、刺激性小、勁頭適中[12～14]。

2.3 還原糖含量與煙葉品質的關系

煙葉在成熟過程中，煙葉成熟度與淀粉的含量呈正相關關系；還原糖的含量隨成熟度提高而增多, 煙堿、揮發堿、總氮和氯等含量下降，糖堿比增大，但在適熟后還原糖含量開始下降并與總糖變化趨勢一致[15～17]。

煙葉中還原糖含量較多時，煙氣香氣醇和、味苦帶甜舒適、刺激性小，并能降低其破損率，增加韌性和彈性。因此評定品質質量的重要指標之一是準確快速地測定煙葉中還原糖的含量。

煙葉中還原糖含量達到15%時為最佳。我國遼寧煙葉還原糖含量最高，為24.99%，其次是貴州24.05%，再次是云南23.94%。而河南煙葉還原糖含量為17.64%，接近最佳值，云南煙葉中糖/堿比值處于最佳范圍內，糖/堿比值為8.5，但貴州煙葉中糖堿比值為12，偏高[18]。

2.4 總氮含量與煙葉品質的關系

氮是除碳、氫、氧外煙草植株體內含量較多的主要營養元素，它的多少對烤煙產量和品質的影響最大[19]。氮素的施用從種子萌發階段就能促進煙草發育。煙草生長點的分化依賴于施用適宜的氮素，但施氮量過剩時反而會使生長點的萌動受到延緩影響。與施用適宜的氮素相比，不施氮的煙草生長點萌動要延緩2～29 d。

煙草葉片的發育過程分為早期胚胎生長期、旺盛生長期、剩余生長期3個時期。不同時期煙草葉片的生長對氮素的需求存在差別。氮素對葉片在胚胎生長期及剩余生長期的生長沒有影響；但在旺盛生長期，影響尤為突出，即當維持土壤濕度不變的條件下，煙葉旺盛生長時期施用氮后，葉片加快生長速度。

2.5 鉀含量與煙葉品質的關系

鉀在煙草體內各部分含量大，對烤煙的生長發育有影響，但并非煙草組織細胞的組成成分。鉀在煙株體內所起的作用很重要[20]，其生理功能為：是多種酶的活化劑，包括合成酶類、氧化還原酶類和轉移酶類；增強光合作用，促進對光能的利用；促進正常的呼吸作用和氧化磷酸化作用；促進光合產物的運輸；促進植物代謝；增加植物的抗逆性；增加煙葉燃燒性[21,22]。

烤煙含鉀量與煙葉的品質密切相關，是評價煙葉品質優劣的重要指標。煙葉含鉀量高則香氣足、吃味好、對人體危害小。世界優質煙葉品質優于中國煙葉，其中一點與其煙草含鉀量較高有關[23]。世界優質煙葉含鉀量范圍大都在4%～6%，甚至高達8%～10%，而中國煙葉含鉀量普遍在1.5%～2.0%之間，大面積煙葉超過2.0%很少。對于中國煙葉含鉀量低現象，一方面認為在中國煙葉生產后期中,供鉀量不足所致[24],另一方面則歸咎于土壤施鉀不足或不施鉀及缺鉀[25]。目前中國正積極地對煙葉含鉀量低的問題進行研究[26，27]。

2.6 氯含量與煙葉品質的關系

煙葉中的氯元素是直接影響燃燒性的主要因素，煙葉中氯離子含量通常在0.3%～0.8%之間較為適宜。當煙葉中氯離子含量大于1%時，會使煙葉的燃燒性受到不良影響；而煙葉中氯離子含量超過1.5%時，便不同程度地產生熄火現象。所以氯離子含量高的煙葉不僅燃燒性不好，而且刺激性、雜氣重，在工業上的使用價值大大降低[28～30]。

當煙葉的含氯量小于1.0 g/kg時，煙葉烘烤后柔軟性差，成絲率低，顏色淺，易破碎，香吃味差；當煙葉的含氯量小于0.25 g/kg時，煙株缺氯癥狀表現明顯，對煙葉產量和品質產生嚴重的影響[31,32]。國內外研究結果表明，煙葉中氯含量在3.0～6.0 mg/kg、鉀/氯比值在4～10范圍內較為理想[33～36]。

3 討論

煙葉的質量包括物理特性、化學成分、外觀質量、內在質量、可用性和安全性等諸多方面。其主要化學成分是衡量煙葉品質好壞的重要指標。但評價煙葉品質不能單從某一方面來進行。煙葉各質量指標的平衡協調程度最終決定煙葉的品質，必須找準各個質量方面相互之間的平衡協調關系，才能發揮煙葉質量潛力，提升品質。

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1001-5280(2012)07-0139-03

10.3969/j.issn.1001-5280.2012.07.41

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