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(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128； 2 貴州煙葉復(fù)烤有限責(zé)任公司，畢節(jié) 551700)

2012-09-29

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

煙葉主要化學(xué)成分與品質(zhì)關(guān)系概述

王世沛1，2，溫圣賢1*

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128； 2 貴州煙葉復(fù)烤有限責(zé)任公司，畢節(jié) 551700)

概述了影響煙葉品質(zhì)的主要化學(xué)成分指標(biāo)，歸納了煙葉中煙堿、總糖、還原糖、總氮、鉀、氯等主要化學(xué)成分含量與品質(zhì)之間的關(guān)系，指出煙葉中各質(zhì)量指標(biāo)的平衡協(xié)調(diào)程度決定煙葉的品質(zhì)。

煙葉；化學(xué)成分；品質(zhì)

煙葉品質(zhì)是消費(fèi)者對(duì)煙葉燃燒后煙氣特性的綜合反映，是消費(fèi)者對(duì)煙葉燃吸過(guò)程中所產(chǎn)生的香氣、勁頭、吃味、刺激性等幾個(gè)主要因素的綜合感受和吸煙安全性的綜合評(píng)價(jià)。煙葉品質(zhì)通常包括外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量，外觀質(zhì)量指煙葉的商品等級(jí)質(zhì)量，如煙葉的成熟度、身分、結(jié)構(gòu)、部位、顏色等表現(xiàn)出的優(yōu)劣程度；內(nèi)在質(zhì)量指煙葉內(nèi)各種化學(xué)成分的數(shù)量和協(xié)調(diào)性[1]。煙葉的物理特性、外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量、化學(xué)成分、安全性、可用性等方面因素是衡量煙葉品質(zhì)優(yōu)劣的主要途徑[2]。而烤煙的主要化學(xué)成分含量決定著煙葉品質(zhì)和卷煙風(fēng)格特征，直接影響煙葉的工業(yè)可用性和卷煙產(chǎn)品的安全性[3,4]。蔡憲杰等[5]運(yùn)用主成分分析和聚類分析對(duì)煙葉外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了研究，并建立了煙葉初步量化的外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。邵惠芳等[6]運(yùn)用主成分分析、聚類分析法對(duì)煙葉外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了研究,將煙葉分為3個(gè)部位,9個(gè)可用性等級(jí)。筆者概述了煙葉主要化學(xué)成分與煙葉品質(zhì)關(guān)系，指出煙葉中各質(zhì)量指標(biāo)的平衡協(xié)調(diào)程度決定了煙葉品質(zhì)。

1 煙葉主要化學(xué)成分指標(biāo)

煙葉主要化學(xué)成分指標(biāo)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(xiàn)了煙葉質(zhì)量的內(nèi)涵。其外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量和安全性都是煙葉內(nèi)化學(xué)成分綜合作用的結(jié)果。國(guó)內(nèi)外大量對(duì)煙葉主要化學(xué)成分含量與煙葉品質(zhì)關(guān)系研究表明，目前優(yōu)質(zhì)烤煙化學(xué)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(zhì)(6%～9%)。而且，烤煙評(píng)吸質(zhì)量與淀粉含量、揮發(fā)酸、煙堿總氮及含氯量呈顯著正相關(guān)，與總糖呈顯著負(fù)相關(guān)[7]。杜詠梅等[8]利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)分析煙葉中煙堿、還原糖、總糖、總氮含量與烤煙吃味的關(guān)系，結(jié)果表明，煙堿、還原糖、總糖、總氮含量對(duì)烤煙吃味均產(chǎn)生極顯著影響,其中制約烤煙吃味的主要化學(xué)成分為還原糖、煙堿。閆克玉等[9]對(duì)河南烤煙主要理化指標(biāo)與煙葉樣品評(píng)吸質(zhì)量相關(guān)分析表明：其煙葉樣品中還原糖、總氮、煙堿、總揮發(fā)堿、石油醚提取物、總酸、總揮發(fā)酸、總細(xì)胞壁物質(zhì)(或全纖維素)、總灰分、鉀、氯、平衡含水率、焦油等是影響評(píng)吸質(zhì)量主要的理化指標(biāo)。

2 煙葉主要化學(xué)成分與煙葉品質(zhì)關(guān)系

2.1 煙堿含量與煙葉品質(zhì)的關(guān)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(yùn)輸積累在煙葉葉片中的主要生物堿。煙堿與煙葉品質(zhì)、產(chǎn)品的可接受性有首要聯(lián)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(méi)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(rèn)為是滿足吸煙者的一種生理上的活性化合物產(chǎn)品。煙堿中含氮17.3%，所以它是氮素在代謝過(guò)程中的一個(gè)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(zhǎng)后期又逐漸降低。

2.2 總糖含量與煙葉品質(zhì)的關(guān)系

煙葉中含糖量一直被稱之為是體現(xiàn)卷煙吃味良好的重要標(biāo)志，在適宜的范圍內(nèi)，含糖量高則卷煙品質(zhì)好。由于煙草中的糖在燃燒后產(chǎn)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(chǎn)生的嗆喉和辛辣等刺激性。

對(duì)卷煙工業(yè)來(lái)說(shuō)，煙葉中的蛋白質(zhì)是一種不利因素，其在燃燒后會(huì)產(chǎn)生使人不愉快的氣味。蘇聯(lián)專家施木克教授為了調(diào)節(jié)好煙氣，用糖/蛋白質(zhì)的比值來(lái)說(shuō)明卷煙的吸味品質(zhì)，這一比值稱為施木克值。煙草中的糖是卷煙品質(zhì)的有利因素，但不是決定卷煙產(chǎn)品質(zhì)量的決定性因素，更不能片面認(rèn)為煙葉中蛋白質(zhì)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(zhì)通常在5%～10%為好。而且施木克值應(yīng)有一個(gè)適宜的范圍，通常掌握在2～3較適宜。但必須與煙堿含量協(xié)調(diào)，才能使煙氣吸味醇和、吃味豐滿、舒適、甜潤(rùn)。若含糖量高且煙堿低，則吸味平淡、香氣不足、無(wú)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(dāng)?shù)臒焿A含量與糖/堿比值的煙葉其表現(xiàn)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(zhì)的關(guān)系

煙葉在成熟過(guò)程中，煙葉成熟度與淀粉的含量呈正相關(guān)關(guān)系；還原糖的含量隨成熟度提高而增多, 煙堿、揮發(fā)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(shì)一致[15～17]。

煙葉中還原糖含量較多時(shí)，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(píng)定品質(zhì)質(zhì)量的重要指標(biāo)之一是準(zhǔn)確快速地測(cè)定煙葉中還原糖的含量。

煙葉中還原糖含量達(dá)到15%時(shí)為最佳。我國(guó)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(nèi)，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(zhì)的關(guān)系

氮是除碳、氫、氧外煙草植株體內(nèi)含量較多的主要營(yíng)養(yǎng)元素，它的多少對(duì)烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)的影響最大[19]。氮素的施用從種子萌發(fā)階段就能促進(jìn)煙草發(fā)育。煙草生長(zhǎng)點(diǎn)的分化依賴于施用適宜的氮素，但施氮量過(guò)剩時(shí)反而會(huì)使生長(zhǎng)點(diǎn)的萌動(dòng)受到延緩影響。與施用適宜的氮素相比，不施氮的煙草生長(zhǎng)點(diǎn)萌動(dòng)要延緩2～29 d。

煙草葉片的發(fā)育過(guò)程分為早期胚胎生長(zhǎng)期、旺盛生長(zhǎng)期、剩余生長(zhǎng)期3個(gè)時(shí)期。不同時(shí)期煙草葉片的生長(zhǎng)對(duì)氮素的需求存在差別。氮素對(duì)葉片在胚胎生長(zhǎng)期及剩余生長(zhǎng)期的生長(zhǎng)沒(méi)有影響；但在旺盛生長(zhǎng)期，影響尤為突出，即當(dāng)維持土壤濕度不變的條件下，煙葉旺盛生長(zhǎng)時(shí)期施用氮后，葉片加快生長(zhǎng)速度。

2.5 鉀含量與煙葉品質(zhì)的關(guān)系

鉀在煙草體內(nèi)各部分含量大，對(duì)烤煙的生長(zhǎng)發(fā)育有影響，但并非煙草組織細(xì)胞的組成成分。鉀在煙株體內(nèi)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(zhuǎn)移酶類；增強(qiáng)光合作用，促進(jìn)對(duì)光能的利用；促進(jìn)正常的呼吸作用和氧化磷酸化作用；促進(jìn)光合產(chǎn)物的運(yùn)輸；促進(jìn)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(zhì)密切相關(guān)，是評(píng)價(jià)煙葉品質(zhì)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。煙葉含鉀量高則香氣足、吃味好、對(duì)人體危害小。世界優(yōu)質(zhì)煙葉品質(zhì)優(yōu)于中國(guó)煙葉，其中一點(diǎn)與其煙草含鉀量較高有關(guān)[23]。世界優(yōu)質(zhì)煙葉含鉀量范圍大都在4%～6%，甚至高達(dá)8%～10%，而中國(guó)煙葉含鉀量普遍在1.5%～2.0%之間，大面積煙葉超過(guò)2.0%很少。對(duì)于中國(guó)煙葉含鉀量低現(xiàn)象，一方面認(rèn)為在中國(guó)煙葉生產(chǎn)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(guó)正積極地對(duì)煙葉含鉀量低的問(wèn)題進(jìn)行研究[26，27]。

2.6 氯含量與煙葉品質(zhì)的關(guān)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(dāng)煙葉中氯離子含量大于1%時(shí)，會(huì)使煙葉的燃燒性受到不良影響；而煙葉中氯離子含量超過(guò)1.5%時(shí)，便不同程度地產(chǎn)生熄火現(xiàn)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(yè)上的使用價(jià)值大大降低[28～30]。

當(dāng)煙葉的含氯量小于1.0 g/kg時(shí)，煙葉烘烤后柔軟性差，成絲率低，顏色淺，易破碎，香吃味差；當(dāng)煙葉的含氯量小于0.25 g/kg時(shí)，煙株缺氯癥狀表現(xiàn)明顯，對(duì)煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響[31,32]。國(guó)內(nèi)外研究結(jié)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(nèi)較為理想[33～36]。

3 討論

煙葉的質(zhì)量包括物理特性、化學(xué)成分、外觀質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量、可用性和安全性等諸多方面。其主要化學(xué)成分是衡量煙葉品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)。但評(píng)價(jià)煙葉品質(zhì)不能單從某一方面來(lái)進(jìn)行。煙葉各質(zhì)量指標(biāo)的平衡協(xié)調(diào)程度最終決定煙葉的品質(zhì)，必須找準(zhǔn)各個(gè)質(zhì)量方面相互之間的平衡協(xié)調(diào)關(guān)系，才能發(fā)揮煙葉質(zhì)量潛力，提升品質(zhì)。

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1001-5280(2012)07-0139-03

10.3969/j.issn.1001-5280.2012.07.41

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