電子束輻照對河南B2F復(fù)烤片煙制香成分的影響

，

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，長沙 410128)

2012-8-15

劉江豫(1970—)，男，河南許昌人，助理工程師，主要從事煙草技術(shù)開發(fā)。

農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(201103007)；河南省創(chuàng)新型科技人才隊(duì)伍建設(shè)工程項(xiàng)目(豫科人事(2009)2號)；鄭州市創(chuàng)新型科技人才隊(duì)伍建設(shè)工程項(xiàng)目(096SYJH28087)。

電子束輻照對河南B2F復(fù)烤片煙制香成分的影響

劉江豫，楊虹琦

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，長沙 410128)

以B2F片煙(河南片煙代表)為對象，研究了0、5、7 kGy劑量電子束輻照對多酚、色素、芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物、中西柏烷類降解產(chǎn)物和葉綠素降解產(chǎn)物等煙葉中主要香氣物質(zhì)的影響。結(jié)果表明：電子束輻照能有效地防止煙草貯藏害蟲和霉菌的危害，不會導(dǎo)致片煙中各類香氣物質(zhì)含量的明顯降低，可應(yīng)用于煙葉的養(yǎng)護(hù)。

煙葉；電子束輻照；香氣物質(zhì)

中國是煙草生產(chǎn)和消費(fèi)大國，煙草在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。煙葉是卷煙生產(chǎn)的主要原料，煙葉復(fù)烤加工后需要經(jīng)過一個(gè)較長時(shí)間的倉儲過程，以便于為煙廠貯存足夠的生產(chǎn)原料和對煙葉進(jìn)行自然醇化[1]。煙葉長期倉儲會帶來許多問題，主要表現(xiàn)在害蟲危害、霉變危害、降低品質(zhì)、失重、造碎嚴(yán)重、成絲率低、占壓倉庫等。有研究表明，煙草蟲霉變造成的損失非常巨大，一個(gè)中型卷煙廠年因蟲霉危害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)2 000多萬元，我國每年僅害蟲危害就造成煙葉的損失高達(dá)31 150 t[2，3]。為了有效地解決煙草蟲霉危害問題，國內(nèi)外學(xué)者開展了大量的研究工作，開發(fā)了物理防治、化學(xué)防治和生物防治等防治技術(shù)與方法[4]，但殺蟲效果不佳。另外，在控制和防止煙葉霉變方面采取的技術(shù)措施主要是控制煙葉的含水量，控制貯存環(huán)境中溫、濕度的變化，密封降氧，施用化學(xué)藥劑等，以達(dá)到抑制霉菌生長的目的[5]。這些措施雖然對減少煙葉霉變起到一定作用，但難以獲得理想的防治效果。如控制貯存環(huán)境中溫、濕度對庫房要求高，要求有大量調(diào)溫調(diào)濕設(shè)備，需要消耗大量的電能，效果差，投資大，運(yùn)轉(zhuǎn)成本高；施用化學(xué)藥劑很難噴灑均勻和全面，因而效果有限，也很難避免化學(xué)藥劑對環(huán)境和人身造成影響；密封降氧對建筑材料要求較高，費(fèi)用昂貴，貯藏成本高。這些問題已經(jīng)嚴(yán)重制約了煙草產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，因此，研究開發(fā)煙草殺蟲和防霉新技術(shù)迫在眉睫。

輻照加工技術(shù)被譽(yù)為食品的現(xiàn)代綠色高新加工技術(shù)，其主要原理是利用60Co、137Se產(chǎn)生的γ射線或電子加速器產(chǎn)生的電子束、X射線，與物質(zhì)相互作用所產(chǎn)生的物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)和生物效應(yīng)，達(dá)到殺蟲、殺菌、延緩成熟、抑制發(fā)芽、改善品質(zhì)和降解有害物等效果，從而達(dá)到保質(zhì)或提高質(zhì)量之目的，尤其是在保證食品品質(zhì)和衛(wèi)生安全方面具有獨(dú)特作用和效果。輻照加工屬于冷殺菌、殺蟲的一種物理加工技術(shù)，具有安全、無污染、穿透力強(qiáng)、成本低和節(jié)能減排等優(yōu)點(diǎn)。輻照加工技術(shù)已經(jīng)成為我國農(nóng)產(chǎn)品安全保藏與加工不可缺少的一項(xiàng)高新技術(shù)，為國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)產(chǎn)品出口貿(mào)易做出了巨大貢獻(xiàn)。目前，我國已經(jīng)有多家研究機(jī)構(gòu)開展了煙草的60Co-γ射線輻照技術(shù)研究[6～17]，表明其對煙草具有良好的防蟲防霉效果，并且對煙草的有害成分也具有一定的降解作用。近年來，隨著電子加速器設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)的日益成熟，電子束輻照具有高效率和低成本等眾多優(yōu)點(diǎn)，被公認(rèn)為是具有良好發(fā)展前景的新興輻照技術(shù)手段，有利于在煙草復(fù)烤加工工藝中推廣應(yīng)用。目前，國內(nèi)外對電子束輻照效應(yīng)的相關(guān)研究鮮見報(bào)道，筆者以B2F片煙(河南片煙代表)為對象，研究了5～7 kGy劑量電子束輻照對多酚、色素、芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物、中西柏烷類降解產(chǎn)物和葉綠素降解產(chǎn)物等煙葉中主要香氣物質(zhì)的影響，旨在防止煙草貯藏害蟲和霉菌危害提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

選用河南省三門峽市產(chǎn)B2F復(fù)烤后的片煙為試驗(yàn)材料。

1.2 輻照處理及設(shè)置

采用無錫愛邦集團(tuán)AB 5.0型電子直線加速器進(jìn)行輻照處理。電子加速器能量為5 MeV，試驗(yàn)輻照處理時(shí)間于2010年8月進(jìn)行，對B2F煙葉分別設(shè)置3個(gè)處理，每個(gè)處理為500 g煙葉，輻照劑量分別為0、5、7 kGy。

1.3 樣品貯藏及取樣

將輻照處理后的煙葉樣品存放于天昌國際煙草有限公司自然醇化倉庫中，貯藏6個(gè)月后進(jìn)行取樣分析測試。

1.4 檢測方法

試驗(yàn)樣品物質(zhì)成分由中國煙草總公司鄭州煙草研究院檢測。

多酚類物質(zhì)的測定主要使用高效液相色譜-紫外檢測器進(jìn)行分析檢測。

色素類物質(zhì)的測定主要使用高效液相色譜-紫外檢測器進(jìn)行分析檢測。

香氣成分的檢測主要采用氣相色譜及氣質(zhì)聯(lián)用方法進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 電子束輻照對片煙中多酚的影響

表1 不同劑量電子束輻照下煙葉中多酚物質(zhì)的含量(mg/g)

由表1可以看出，河南產(chǎn)B2F烤煙輻照后6個(gè)月，電子束輻照對煙葉中香氣前體物新綠原酸、綠原酸、隱綠原酸、莨菪葶、蕓香苷及多酚總含量都無顯著影響。這與鐘慶輝[18]，李叢明[19]等研究結(jié)果基本一致。

2.2 電子束輻照對片煙中色素的影響

由表2可以看出，河南產(chǎn)B2F烤煙輻照后6個(gè)月，電子束輻照對煙葉中香氣前體物β-胡蘿卜素、葉黃素及色素總含量有一定影響，5 kGy處理和7 kGy處理組色素含量略有增加的趨勢。這與前人[20～23]的研究結(jié)果基本一致。但試驗(yàn)結(jié)果尚需做進(jìn)一步的驗(yàn)證，其形成機(jī)理也有待于進(jìn)一步分析。

表2 不同劑量電子束輻照下煙葉中色素含量(μg/g)

2.3 電子束輻照對片煙中芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物總量的影響

煙草中芳香族氨基酸降解產(chǎn)物中的苯甲醛、苯甲醇、苯乙醛、苯乙酮和苯乙醇是煙草中含量較多的成分，其芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物含量隨著輻照劑量增加呈增加趨勢。

2.4 電子束輻照對煙葉中西柏烷類降解產(chǎn)物總量的影響

西柏烷類化合物及其降解產(chǎn)物主要是茄酮、氧化茄酮及其衍生物，其已經(jīng)成為煙草中含量豐富的中性致香物質(zhì)之一[24，25]。本試驗(yàn)分析檢出的西柏烷類降解產(chǎn)物茄酮含量與對照組相比，經(jīng)5 kGy和7 kGy輻照后西柏烷類降解產(chǎn)物茄酮含量均呈增加趨勢。

2.5 電子束輻照對煙葉中葉綠素降解產(chǎn)物總量的影響

新植二烯是由葉綠素降解產(chǎn)生的葉綠醇經(jīng)脫水形成的，是煙草中性揮發(fā)性香氣物質(zhì)中含量最高的成分[26]。本試驗(yàn)分析檢出的葉綠素降解產(chǎn)物新植二烯含量與對照組相比，經(jīng)5 kGy和7 kGy輻照后葉綠素類降解產(chǎn)物新植二烯含量均有所增加。

本試驗(yàn)分析檢出的其它香氣成分還有芳樟醇和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚。檢測試驗(yàn)結(jié)果見表3，與對照組相比，不同劑量輻照對煙葉中芳樟醇和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚含量無顯著影響。

表3 不同劑量電子束輻照下煙葉中葉綠素降解產(chǎn)物的含量(μg/g)

3 結(jié)論

多酚、色素、芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物、中西柏烷類降解產(chǎn)物和葉綠素降解產(chǎn)物是煙葉中重要的香氣物質(zhì)。前人的研究表明，5～7 kGy的電子束輻照處理可以有效地防止煙草貯藏害蟲和霉菌的危害。本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，河南片煙(B2F)經(jīng)5 kGy和7 kGy劑量的電子束輻照后，片煙中的多酚、色素、芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物、中西柏烷類降解產(chǎn)物和葉綠素降解產(chǎn)物的含量無顯著降低。因此，在適宜的殺蟲防霉電子束輻照劑量下，不會對煙葉的主要香氣成分造成負(fù)面影響，可應(yīng)用于煙葉的養(yǎng)護(hù)。

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S572.092

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1001-5280(2012)07-0100-03

10.3969/j.issn.1001-5280.2012.07.28

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