全國初烤煙葉常規化學成分年度間變化

竇玉青，張偉峰，劉新民，翟　波，付秋娟，張忠鋒，程　森*

（1.中國農業科學院煙草研究所，青島 266101；2.上海煙草集團有限責任公司，上海 200082；3.山東濰坊煙草有限公司臨朐分公司，山東臨朐 262600）

全國初烤煙葉常規化學成分年度間變化

竇玉青1，張偉峰2，劉新民1，翟波3，付秋娟1，張忠鋒1，程森2*

（1.中國農業科學院煙草研究所，青島 266101；2.上海煙草集團有限責任公司，上海 200082；3.山東濰坊煙草有限公司臨朐分公司，山東臨朐 262600）

摘要：為探明全國初烤煙葉的常規化學成分年度間變化和現狀，對2007—2013年我國12個煙草主產區的初烤煙葉常規化學成分含量和協調性指標進行了初步分析。結果表明，2007—2013的7年時間內，全國初烤煙葉氯含量和鉀氯比兩項指標的離散程度較大，初烤煙葉的糖堿比、總鉀含量、煙堿含量變異系數中等，總糖、還原糖、總氮、兩糖比4項指標的變異系數最??；全國初烤煙葉常規化學成分含量適宜、協調性較好，鉀離子呈現上升趨勢；初步認為全國初烤煙葉還原糖含量、氯離子含量、兩糖比年度間變化明顯。在全國范圍內，初烤煙葉還原糖含量呈下降趨勢，氯離子含量呈升高趨勢，兩糖比呈下降趨勢。

關鍵詞：烤煙；化學成分；變化

煙葉化學成分是決定煙葉內在質量和使用價值的重要因素之一。煙葉中主要化學成分的含量及其比值，在很大程度上確定了煙葉及其制品的煙氣特征，而直接影響煙葉品質的優劣［1］，因此，煙葉主要化學成分含量及衍生指標是標志烤煙煙葉內在質量的重要指標［2］。近7～10年，煙草現代化生產技術日新月異，諸如密集烘烤技術［3-7］、減工降本栽培技術［8-11］、配方施肥技術［12］等迅速在全國主要煙區推廣應用。任何事物都有其兩面性，在這些現代化農業生產技術促進煙葉生產發展的同時，也必然會帶來煙葉內在質量和使用價值的新變化。本文通過對2007—2013年我國12個煙草主產區的中部初烤煙葉常規化學成分含量和協調性指標進行初步分析，以明確我國初烤煙葉近7年常規化學成分變化特點和規律，為卷煙企業初烤煙葉的選擇使用和生產上技術措施的調整優化提供理論依據。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

煙葉樣品：選擇安徽、福建、貴州、河南、東北、湖北、湖南、江西、山東、陜西、四川、云南12個煙區煙葉樣品，2007年5703份、2008年6458份、2009年3429份、2010年5350份、2011年9094份、2012年3585份、2013年6555份初烤煙葉樣品，7年共計選擇40139份初烤煙葉樣品；煙葉樣品均為中部煙葉，等級包括C1F、C2F、C3F、C4F、C1L、C2L、C3L、C4L（C代表中部；F、L分別代表橘黃和檸檬黃；1、2、3、4代表級別）。

儀器：VERCTOR 22/N型傅立葉變換近紅外光譜儀（德國BRUKER光譜儀器公司）。

1.2方法

采用近紅外光譜（NIR）定量分析技術對煙葉樣品的常規化學成分進行分析，使用積分球漫反射檢測器，鍍金漫反射體作背景。首先將烤煙煙葉樣品在60℃條件下恒溫2h烘干，研磨成粉末，粒度為40目。取煙葉樣品粉末50g置于石英測量杯中，按下述實驗條件進行光譜掃描：分辨率：8cm-1；掃描次數：64次；譜區范圍：（4000～8000）cm-1；室溫24℃，濕度60%。

參考中國煙草種植區劃研究報告和上海煙草集團有限責任公司煙葉原料評價體系［2］，制訂了烤煙中部煙葉主要化學成分適宜范圍，煙堿2.0%～2.8%，總氮1.9%～2.5%，還原糖18.0%～24.0%，糖堿比8.0～10.0，鉀氯比＞4，氮堿比0.95～1.05。

利用DPS 7.05版統計分析數據［13］。首先對數據的顯著性進行檢驗，然后用鄧肯法（Duncan）進行多重比較［13］。

2　結果

2.1常規化學成分

將2007年至2013年安徽、福建、貴州、河南、東北、湖北、湖南、江西、山東、陜西、四川、云南12個煙區40139份初烤煙葉樣品的常規化學成分（含衍生指標，下同）求算術平均值，計算煙堿、總糖、還原糖、總氮、總鉀、總氯、兩糖比、糖堿比、氮堿比、鉀氯比10項指標的變異系數，并統計10項指標變異系數的差異顯著性。由表1和表2數據可知，2007—2013年的7年時間內，全國初烤煙葉氯含量和鉀氯比兩項指標的離散程度較大，二者變異系數極顯著大于其他8項指標；其次為初烤煙葉的糖堿比、總鉀含量、煙堿含量的變異系數，三者的變異系數顯著大于總氮和兩糖比2項指標的變異系數；總糖、還原糖、總氮、兩糖比4項指標的變異系數較小，4項指標之間差異不顯著。

表1　全國2007—2013年初烤煙葉常規化學成分變異系數Table1　The coefficient variation of main chemical components of tobacco leaves from 2007 to 2013

表2　全國2007—2013年初烤煙葉常規化學成分變異系數多重比較Table2　Coefficient variation of main chemical components of tobacco leaves from 2007 to 2013

2.2總糖含量

由表3數據可知，全國初烤煙葉總糖含量在26.65%～28.28%范圍內，總體差異不大。統計分析2007年至2013年安徽、福建、貴州、河南、東北、湖北、湖南、江西、山東、陜西、四川、云南12個煙區40139份初烤煙葉樣品的總糖含量差異顯著性，結果發現，全國初烤煙葉總糖含量年度間差異不顯著。

表3　全國2007—2013年初烤煙葉總糖含量%Table3　The total sugar content in tobacco leaves from 2007 to 2013

2.3還原糖

由表4數據可知，全國初烤煙葉還原糖含量21.18%～23.77%，都在適宜范圍內［2］；從2007年到2013年呈現下降趨勢。統計分析2007年至2013年安徽、福建、貴州、河南、東北、湖北、湖南、江西、山東、陜西、四川、云南12個煙區40139份初烤煙葉樣品的還原糖含量差異顯著性，結果發現，2007—2010年全國初烤煙葉還原糖含量顯著大于2012年；2011年、2012年和2013年初烤煙葉還原糖含量差異不顯著。

2.4煙堿含量

由表5數據可知，全國初烤煙葉煙堿含量2.34%～2.53%，都在適宜范圍內［2］，總體差異不大。統計分析2007—2013年安徽、福建、貴州、河南、東北、湖北、湖南、江西、山東、陜西、四川、云南12個煙區40139份初烤煙葉樣品的煙堿含量結果發現，全國初烤煙葉煙堿含量年度間差異不顯著。

2.5總氮含量

由表6數據可知，全國初烤煙葉總氮含量2.03%～2.14%，都在適宜范圍內［2］，總體差異不大。

表4　全國2007—2013年初烤煙葉還原糖含量%Table ＝4　The reduced sugar content in tobacco leaves from 2007 to 2013

表5　全國2007—2013年初烤煙葉煙堿含量%Table ＝5　The total sugar content in tobacco leaves from 2007 to 2013

表6　全國2007—2013年初烤煙葉總氮含量%Table6　Total nitrogen content in tobacco leaves from 2007 to 2013

統計分析2007年至2013年安徽、福建、貴州、河南、東北、湖北、湖南、江西、山東、陜西、四川、云南12個煙區40139份初烤煙葉樣品的總氮含量結果發現，全國初烤煙葉總氮含量年度間差異不顯著。

2.6鉀含量

由表7可知，全國初烤煙葉鉀含量在1.79%～2.05%范圍內，從2007年到2013年全國初烤煙葉鉀含量呈增加趨勢；但鉀含量不高。統計分析2007年至2013年安徽、福建、貴州、河南、東北、湖北、湖南、江西、山東、陜西、四川、云南12個煙區40139份初烤煙葉樣品的鉀含量差異顯著性，結果發現，2012年和2013年初烤煙葉鉀含量最高，與2007年初烤煙葉鉀含量差異達顯著水平。

表7　全國2007—2013年初烤煙葉鉀含量 %Table7　The potassiumcontentin tobacco leaves from 2007 to 2013

2.7氯含量

由表8可知，全國初烤煙葉氯含量在0.34 %～0.56%范圍內，從2007—2013年全國初烤煙葉氯含量呈增加趨勢，總體處于適宜水平［2］。統計分析2007年至2013年安徽、福建、貴州、河南、東北、湖北、湖南、江西、山東、陜西、四川、云南12個煙區40139份初烤煙葉樣品的鉀含量差異顯著性，結果發現，2012年和2013年初烤煙葉氯含量最高，與2007年初烤煙葉氯含量差異達顯著水平。

2.8兩糖比

由表9數據可知，全國初烤煙葉兩糖比0.80～0.88，都在適宜范圍內［2］；從2007年到2013年全國初烤煙葉兩糖比呈下降趨勢。統計分析2007年至2013年安徽、福建、貴州、河南、東北、湖北、湖南、江西、山東、陜西、四川、云南12個煙區40139份初烤煙葉樣品的鉀含量差異顯著性，結果發現，2007年初烤煙葉兩糖比最高，顯著大于2009—2013年初烤煙葉；2008年初烤煙葉兩糖比極顯著大于2012年和2013年初烤煙葉。

表8　全國2007—2013年初烤煙葉氯含量%Table8　The chlorinecontentin tobacco leaves from 2007 to 2013

表9　全國2007—2013年初烤煙葉兩糖比Table9　The RS/TS in t tobacco leaves from 2007-2013

2.9糖堿比

由表10數據可知，全國初烤煙葉糖堿比9.93～10.77，都在適宜范圍內［2］；隨時間有下降趨勢，但差異不大。統計分析2007年至2013年安徽、福建、貴州、河南、東北、湖北、湖南、江西、山東、陜西、四川、云南12個煙區40139份初烤煙葉樣品的糖堿比差異顯著性，結果發現，全國初烤煙葉糖堿比年度間差異不顯著。

表10　全國2007—2013年初烤煙葉糖堿比Table10　The RS/NIC in tobacco leaves from 2007-2013

2.10氮堿比

由表11數據可知，全國初烤煙葉氮堿比0.87～0.96基本在適宜范圍內［2］，總體差異不大。統計分析2007—2013年安徽、福建、貴州、河南、東北、湖北、湖南、江西、山東、陜西、四川、云南12個煙區40139份初烤煙葉樣品的氮堿比差異顯著性，結果發現，2013年初烤煙葉氮堿比最低，與2007年初烤煙葉氮堿比差異達顯著水平；但未見隨時間的規律性變化。

表11　全國2007—2013年初烤煙葉氮堿比Table11　The TN/NIC in tobacco leavesfrom 2007-2013

2.11鉀氯比

由表12數據可知，全國初烤煙葉鉀氯比5.37～6.40，基本在適宜范圍內［2］，總體差異不大。統計分析2007—2013年安徽、福建、貴州、河南、東北、湖北、湖南、江西、山東、陜西、四川、云南12個煙區40139份初烤煙葉樣品的鉀氯比差異顯著性，結果發現，全國初烤煙葉鉀氯比年度間差異不顯著。

表12　全國2007—2013年初烤煙葉鉀氯比Table12　The K2O/Cl in tobacco leaves from 2007-2013

3　討論

據調研，密集烤房使用不當易造成烤后煙葉結構僵硬、油分減少、顏色變淡等問題［14］。有些產區是因為裝煙密度大，葉片間濕度大，強制通風氣流傳熱，風速比普通烤房大［14-15］；而有些產區是因為煙農縮短烘烤時間，節省成本，變黃階段時間過短，沒有達到變黃末期要求的煙葉發軟塌架狀態就轉入定色，煙葉內在物質轉化不足造成；也有些產區定色階段快速升溫和大風量排濕，煙葉來不及收縮變化［16］。本文中2007—2013年初烤煙葉還原糖含量和兩糖比都隨年限呈現下降趨勢，其原因與上述密集烤房的使用不當存在密切關系。

據報道，在北方煙區當煙葉氯離子含量大于0.6%時，吸食品質極顯著下降，氯離子含量成為影響北方煙葉感官評吸質量的主要因素［17］，與普遍認為的氯離子適宜含量0.3%～0.8%［18-19］有些偏差。本文研究結果顯示，2012年和2013年全國初烤煙葉氯含量顯著高于2007年；從2007年到2013年全國初烤煙葉氯含量呈上升趨勢。這可能與近年來部分煙區在煙田施用含氯肥料有關。煙農在煙田施用含氯肥料原因：氯基復合肥價格較硝基復合肥和硫基復合肥便宜，氯化鉀肥料價格比硫酸鉀和硝酸鉀便宜；煙草種植區輪作作物上施用含硫肥料；也可能與該地區農民在烤煙生產中普遍施用養殖業畜、禽糞肥料（含氯化鈉）有關。

就全國范圍來講，初烤煙葉的總糖、煙堿、總氮、鉀、糖堿比、氮堿比、鉀氯比等指標未見顯著差異，但并不能說明各煙區范圍內的初烤煙葉常規化學成分在2007—2013年沒有顯著差異。我國烤煙產區氣候條件迥異，栽培習慣也千差萬別，因此，存在某些煙區初烤煙葉的某個特定指標數值升高，而其他產區該指標數值下降的可能性。這就可能造成各煙區范圍內初烤煙葉常規化學成分年度間發生規律性變化，而全國范圍內卻未見規律性變化。這就掩蓋該指標的實際變化規律，因此需要進一步分產區進行詳細分析研究。

4　結論

本研究數據顯示，2007—2013年的7年時間內，全國初烤煙葉氯含量和鉀氯比兩項指標的離散程度較大，其次為初烤煙葉的糖堿比、總鉀含量、煙堿含量；總糖、還原糖、總氮、兩糖比4項指標的變異系數較小。全國初烤煙葉常規化學成分含量及協調性較好，鉀離子呈現上升趨勢。

本研究年限內（2007—2013年）初步認為，全國初烤煙葉還原糖含量呈現下降；氯離子含量呈現升高趨勢；兩糖比呈現下降趨勢。

參考文獻

［1］ 肖協忠.煙草化學［M］.北京：中國農業出版社，1997.

［2］ 王彥亭.中國煙草種植區劃［M］.北京：科學出版社，2010.

［3］ 崔國民，葉繼宗，羅會龍，等 . 烤煙密集型自動化烤房及烘烤工藝技術 ［M］ . 北京：科學出版社，2012.

［4］ 訾瑩瑩 . 烤煙密集烘烤關鍵參數研究 ［D］. 北京：中國農業科學院，2011.

［5］ 宗樹林，侯躍亮，杜傳印，等. 余熱共享密集烤房的開發［J］. 中國煙草科學，2010，31（4）：56-58.

［6］ 張樂奇，陳黎，張學偉. 密集烤房濕球溫度對煙葉香氣和評吸質量的影響［J］. 江西農業學報，2012，24（1）：63-65.

［7］ 徐秀紅，王林立，王傳義，等. 密集烤房不同裝煙方式對煙葉質量及效益的影響［J］. 中國煙草科學，2010，31（6）：72-74.

［8］ 劉添毅，李春英，曾文龍. 膜覆蓋一次性施肥對烤煙生育及經濟效益的影響［J］. 福建農業大學學報，1997，26（4）：449-451.

［9］ 王樹林，劉好寶，史萬華，等. 論煙草輕簡高效栽培技術與發展對策［J］. 中國煙草科學，2010，31（5）：1-6.

［10］ 攀為國，趙承，艾復清，等. 烤煙高莖壯苗深栽結合一次性施肥對煙葉質量和效益的影響［J］. 中國煙草科學，2007，28（5）：37-40.

［11］ 張瓊芬，王樹林，史萬華，等.烤煙一次性施肥節本增效效果分析［J］. 中國煙草科學，2011，32（6）：56-59.

［12］ 劉建安，劉向鋒，王志攀，等. 平衡施肥技術在煙草生產中的應用研究［J］. 現代農業科技，2006（1）：53-54.

［13］ 唐啟義，馮明光. DPS數據處理系統——實驗設計、統計分析及模型優化［M］. 北京：科學出版社，2006：907-932.

［14］ 徐秀紅，王傳義，劉昌寶，等. “8點式精準密集烘烤工藝”的創新集成與應用［J］.中國煙草科學，2012，33（5）：68-73.

［15］ 徐秀紅，王林立，王傳義，等. 密集烤房不同裝煙方式對煙葉質量及效益的影響［J］. 中國煙草科學，2010，31（6）：72-74.

［16］ 陳曉紅，李虎林，楊舉田，等. 烘烤過程中不同變黃條件對煙葉主要化學成分的影響［J］. 延邊大學農學學報，2010，32（4）：257-260.

［17］ 竇玉青，湯朝起，王平.北方烤煙鉀氯含量及其與吸食品質的關系研究［J］.中國農學通報，2010（17）：86-92.

［18］ 付茂輝，宋永林，郭永新. 哈爾濱煙區煙葉化學成分存在的問題及解決對策［J］. 現代化農業，2007（5）：25-26.

［19］ 趙第錕，鮑穗，王世濟，等. 安徽省主要煙區土壤和煙葉氯含量狀況及合理施氯［J］. 安徽農業科學，2006（8）：1611-1623.

中圖分類號：TS41+1

文章編號：1007-5119（2015）02-0026-06

DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2015.02.005

基金項目：上海煙草集團有限責任公司科技項目“魯滬中華基地單元煙草GAP管理模式研究與應用”（SZBCW2013-01140）

作者簡介：竇玉青，男，副研究員，研究方向為煙草功能成分及綜合利用。E-mail：douyuqing@caas.cn。*通信作者，E-mail：chengs@sh-tobacco.com.cn

收稿日期：2014-03-28 修回日期：2014-09-28

Main Chemical Composition Changes of Flue-cured Tobacco among Years in China

DOU Yuqing1， ZHANG Weifeng2， LIU Xinmin1， Zhai Bo3， FU Qiujuan1， ZHANG Zhongfeng1， CHENG Sen2*
（1. Tobacco Research Institute of CNTC， Qingdao 266101， China； 2. Shanghai Tobacco Group Co.， Ltd， Shanghai 200082， China； 3. Linqu TobaccoBranch of Weifang Tobacco Corporation， Linqu， Shandong 262600， China）

Abstract:In order to explore the main chemical compositions change of flue-cured tobacco among years in China， from 2007 to 2013 we collected 40139 samples from 12 Provinces， and determined their main chemical component contents. The results showed that the variation coefficients of chlorine content and K/Cl of flue-cured tobacco were greatest among all of the indicators， followed by variation coefficient of K content， ratio of reduce sugar to nicotine and nicotine content.Variation coefficient of total sugar， reduce sugar，total nitrogen and ratio of reduce sugar to total sugar. The main chemical components contents were suitable and harmonious. It was considered that changein reduce sugar content， chlorine content and ratio of reduce sugar to total sugar were obvious， and reduce sugar content and ratio of reduce sugar to total sugar decreased gradually， chlorine content increased gradually.

Keywords：flue-cured tobacco； chemical components； change