大理紅大品種不同等級煙葉主要化學成分和多酚類物質分析

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.農業部煙草生物學與加工重點實驗室，中國農業科學院煙草研究所，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的內在因素，而煙草品質決定了煙葉經濟價值和使用價值。煙草的化學成分又與煙草的類型、品種、栽培技術、調制加工有密切關系。因此，對煙草化學成分的研究在煙草栽培和卷煙生產上有重要意義[1-3]。多酚類物質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，在煙草生長發育、調制特性、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，是衡量煙草品質的一個重要因素[4-8]。

烤后煙葉的質量，包括外觀質量和內在質量。外觀質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分歸類；內在質量則主要通過煙葉化學成分檢測和感官評吸來鑒定，而這些感官鑒定經驗性和技術性強，難免存在一定的主觀性和隨意性[9]。以往的研究大都關注煙葉中化學成分的生理生化反應，而對各等級煙葉中多酚類物質及主要相關物質含量的差異缺乏深入系統的研究。因此，測定煙葉中的多酚類物質的含量具有重要的意義。對不同等級煙樣中影響香氣物質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性，為煙葉的分級和品質評估提供科學依據。

本研究利用優質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物質含量的測定，比較不同級別間各物質成分含量的差異，為提高煙葉分級結果的科學性提供參考依據。

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。該地東經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；蛋白質含量采用間接法[10]。計算公式為：

蛋白質含量(%)=[總氮(%)－煙堿(%)×0.1728]×6.25

多酚類物質測定：采用Alliance 高效液相色譜儀（Waters公司），包括Waters 2695分離系統（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據。

芳香值采用多酚化合物含量與蛋白質氮含量的比值表示[6]。

1.3 統計分析

采用DPS軟件[11]進行統計分析。

2 結 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。總糖含量中部葉平均為 36.69%，還原糖含量中部葉平均為29.13%。總糖和還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%。總體來看，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量和可用性的著力點之一。不同等級煙葉總氮與蛋白質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含量都適宜或比較適宜，上部多數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學課程大綱的要求。考試采用閉卷形式，卷面滿分為100分。考試時，4個班學生混編考場，隨機安排考位。考后由任課教師批閱試卷，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，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個等級煙葉數值幾乎均為0.8左右，可見兩糖比和煙葉部位沒有關系，可能是一個“呈整株反應”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的含量

2.2.1 不同等級煙葉中多酚類物質總量差異 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含量相對較低。

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

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，表現為上部＞中部＞下部。多酚類物質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總含量與蛋白質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，而多酚類物質含量偏低有關。

2.3 多酚類物質含量與主要化學成分的相關性

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

表3 多酚類物質與主要化學成分間的相關系數Table3 Correlation coefficient between chemical components and polyphenol

3 小 結

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，進一步協調上部葉的糖堿比，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，多酚類物質總量一般也越高。

紅大不同部位煙葉中多酚類物質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。

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

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