氨基酸對不同烤煙品種煙葉美拉德反應的影響

李洪臣 朱順成

摘要 研究了不同烤煙品種煙葉氨基酸含量、煙葉陳化過程中美拉德反應情況，并利用模擬試驗研究了不同濃度的氨基酸對不同烤煙品種煙葉美拉德反應的影響。結果表明，不同烤煙品種間各氨基酸組分含量均存在顯著差異，豫煙10號和豫煙11號煙葉氨基酸總量較高;豫煙10號煙葉陳化前、后美拉德反應程度均較高，且反應程度變化較大。除與半胱氨酸、甲硫氨酸和精氨酸相關性不顯著外，美拉德反應程度與其他氨基酸含量呈顯著或極顯著正相關;煙葉噴施不同濃度脯氨酸、甘氨酸、賴氨酸和谷氨酸后，美拉德反應程度均提高，但不同氨基酸對美拉德反應的促進作用有差異。

關鍵詞 烤煙;氨基酸;美拉德反應

中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2020）03-0026-03

Abstract Amino acid content in tobacco leaf of different tobacco varieties and Maillard reaction during tobacco leaf aging were studied， and the effects of amino acids in different concentrations on the Maillard reaction of tobacco leaf were also studied by simulation tests. The results showed that there were significant differences in the content of each amino acid component， Yuyan No.10 and Yuyan No.11 showed higher total amino acids; the degree of Maillard reaction in Yuyan No.10 was higher before and after the aging with great changes. The relationships were significant or very significant between Maillard reaction and amino acids except cysteine， methionine and arginine; when the proline， glycine， lysine and glutamate were sprayed in tobacco leaves， the degrees of Maillard reaction were all increased， but the promotions were different.

Key words Tobacco;Amino acid;Maillard reaction

美拉德反應是煙草特征香味形成的主要來源之一[1]，反應產物具有多種致香成分，香味物質閾值較低、刺激性較小、香氣質好[2]。美拉德反應產物在增加香氣同時，可以降低雜氣和刺激性，改善低次煙的品質，為煙草感官質量提供較大貢獻率[3]。在煙葉自身生長發育及烘烤和陳化過程中，美拉德反應產物不斷積累，且品種間存在差異[4-5]。研究表明，品種間的氨基酸和還原糖含量存在顯著差異，在外界條件一致的情況下，兩者作為美拉德反應的底物，是控制美拉德反應的關鍵因素[6-7]。鑒于此，為了揭示氨基酸對煙葉美拉德反應的影響及品種間差異，筆者選用了不同品種煙葉噴施不同濃度的氨基酸進行模擬試驗，從而篩選優質烤煙品種，控制煙葉美拉德反應，旨在為提高煙葉香氣品質提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試材料為烤煙品種豫煙10號、中煙100、云煙85、豫煙11號、云煙87、豫煙8號、豫煙7號、NC71和NC89。

1.2 試驗設計

試驗在河南農業大學試驗室內開展，將烤煙品種豫煙10號和NC89烤后煙葉烘干粉碎后分別裝于自封袋內，每包40 g，分別均勻噴施10 mL不同濃度的谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、賴氨酸溶液。試驗設3個處理，分別為T0（清水對照處理）、T1（0.01 mol/L氨基酸）、T2（0.03 mol/L氨基酸）。將各處理水分平衡至約13%，放入干燥器中。干燥器底部裝有20 ℃飽和碘化鉀溶液，其濕度約69%，密閉放入45 ℃恒溫培養箱中進行人工發酵。放入前先測定各樣品的美拉德反應程度（以420 nm褐變程度表示），之后每7 d測1次，連續測4次，重復3次。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 氨基酸含量的測定。采用高效液相色譜法測定煙葉中氨基酸含量[8]。

1.3.2 煙葉美拉德反應程度的測定。取在50 ℃下烘干、碾碎后的煙葉5 g放入500 mL燒杯中，添加250 mL的蒸餾水，在超聲波清洗儀中進行超聲，時間為15 min。之后將液體進行過濾，濾液作為樣品儲備液。測定時將樣品儲備液按適當倍數進行稀釋，于紫外分光光度計上測定A420。

2 結果與分析

2.1 不同烤煙品種煙葉氨基酸含量比較

由表1可知，不同烤煙品種煙葉氨基酸總量均值7.04 mg/g，變異系數為1403，說明不同品種煙葉氨基酸總量存在顯著差異。豫煙10號和豫煙11號煙葉氨基酸總量較高，NC89和豫煙8號較低。煙葉氨基酸含量較高的有脯氨酸、谷氨酸、天冬氨酸，其他氨基酸的均值均小于0.5 mg/g，甲硫氨酸和半胱氨酸含量較低。氨基酸各組分變異系數為11.37～58.33，說明不同烤煙品種間各氨基酸組分含量均存在顯著差異。

2.2 不同烤煙品種煙葉陳化過程中美拉德反應程度比較

由表2可知，煙葉陳化前和陳化1年后，美拉德反應程度變異系數分別為10.42和11.04，說明不同烤煙品種間美拉德反應存在差異。陳化后，各品種美拉德反應程度均增加。陳化前豫煙10號、豫煙7號、中煙100和云煙87美拉德反應程度較高，顯著高于NC89、云煙85和豫煙8號。陳化1年后，豫煙10號、豫煙7號和豫煙11號美拉德反應程度較高，NC89、豫煙8號和NC71較低，反應程度變化較大的為豫煙10號、豫煙11號、云煙85和豫煙7號，變化較小的為NC89、云煙87、豫煙8號和NC71。

2.3 煙葉氨基酸與美拉德反應的相關性

由表3可知，美拉德反應程度與氨基酸總量呈顯著正相關，除與半胱氨酸、甲硫氨酸和精氨酸相關性不顯著外，與其他氨基酸含量呈顯著或極顯著正相關。

2.4 不同谷氨酸處理對煙葉美拉德反應的影響

由圖1可知，處理0～7 d時品種間美拉德反應程度差異顯著，不同濃度處理間差異不明顯。處理7～14 d時，NC89的美拉德反應程度緩慢增加，豫煙10號的對照變化不大，低濃度和高濃度處理均大幅增加。處理14～21 d時變化平穩，至處理28 d時平穩上升，最終高濃度谷氨酸處理美拉德反應程度最高，對照最低，NC89的對照與低濃度處理美拉德反應程度相差不大。在同一濃度處理下豫煙10號的美拉德反應程度高于NC89。

2.5 不同脯氨酸處理對煙葉美拉德反應的影響

由圖2可知，處理0～7 d時品種間及不同濃度處理間差異均不明顯。處理7～14 d時，NC89和豫煙10號的美拉德反應程度緩慢增加，豫煙10號低濃度與對照相比差異不大，高濃度處理大幅增加。處理14～21 d時變化平穩，至處理28 d平穩上升，最終不同品種間低濃度和高濃度處理均高于對照。在同一濃度處理下豫煙10號的美拉德反應程度高于NC89。

2.6 不同甘氨酸處理對煙葉美拉德反應的影響

由圖3可知，處理0～7 d時品種間美拉德反應程度差異顯著。處理7～14 d時，NC89的美拉德反應程度緩慢增加，除NC89對照較低外，其他處理間相差不大。處理14～21 d時美拉德反應程度快速增加，至處理28 d時NC89平穩上升，豫煙10號噴施甘氨酸的處理美拉德反應程度仍大幅升高。高濃度甘氨酸處理的美拉德反應程度最高，對照反應程度最低。在同一濃度處理下豫煙10號的美拉德反應程度高于NC89。

2.7 不同賴氨酸處理對煙葉美拉德反應的影響

由圖4可知，處理0～7 d時，品種間美拉德反應程度差異顯著，不同濃度處理間差異也較大。處理7～14 d時，噴施賴氨酸溶液的處理美拉德反應程度均快速升高。處理14～21 d時，NC89各處理美拉德反應程度變化平穩，豫煙10號各處理的美拉德反應程度快速升高直至處理28 d。高濃度谷氨酸處理的美拉德反應程度最高，其次為低濃度處理，但2個處理相差不大。在同一濃度處理下，豫煙10號的美拉德反應程度高于NC89。

3 結論與討論

氨基酸是美拉德反應的物質基礎之一，烤后煙葉中的脯氨酸、谷氨酸和天冬氨酸含量較高。3種氨基酸含量較高的品種為豫煙10號和豫煙11號，含量較低的為NC89和豫煙8號。不同烤煙品種烤后煙葉氨基酸總量和各組分含量均存在差異，這些差異可導致美拉德反應速度和最終產物的成分及香氣特征的不同[9-10]。

不同烤煙品種烤后煙葉陳化前和陳化1年后美拉德反應程度均存在差異，豫煙10和豫煙7號品種陳化前、陳化1年后美拉德反應程度均較高且變化較大，NC89和豫煙8號品種均較低且變化較小。美拉德反應程度除與半胱氨酸、甲硫氨酸和精氨酸相關性不顯著外，與其他氨基酸含量呈顯著或極顯著正相關。通過對比品種間氨基酸含量、煙葉陳化前后美拉德反應程度，可推測品種間氨基酸含量的差異是美拉德反應程度差異的重要原因之一，在一定范圍內氨基酸含量越高，美拉德反應程度越高。

噴施不同種類的外源氨基酸后，煙葉美拉德反應程度均有不同程度的提高，脯氨酸、甘氨酸和賴氨酸美拉德反應程度變化較大，谷氨酸變化最小。高濃度谷氨酸和賴氨酸處理美拉德反應程度顯著高于低濃度處理，而高濃度脯氨酸處理與低濃度處理相差不大，這可能因為脯氨酸是堿性氨基酸，更易與還原糖發生美拉德反應[9]。

參考文獻

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