52份烤烟种质资源常规化学成分、多元酸和高级脂肪酸分析

  目的  筛选品质优良的烤烟种质资源。  方法  52份烤烟种质资源种植于云南省玉溪市研和镇,按优质烟生产技术规范进行种植和管理,统一调制后选择中部烟叶,分析比较其常规化学成分和多元酸、高级脂肪酸含量,并进行相关分析和聚类分析。  结果  1）各主要成分含量范围分别为烟碱1.87%~5.35%、钾1.00%~2.32%、草酸10.58~29.78 mg/g、苹果酸20.43~146.07 mg/g、柠檬酸7.16~35.65 mg/g等。2）52种质中,处于适宜范围的种质数量为:总氮52份,总糖21份,还原糖16份,烟碱5份。3）52份烤烟种质可聚为三类:第1类钾含量高,多元酸含量高,高级脂肪酸含量低;第2类总糖适宜,烟碱含量较高,高级脂肪酸含量高;第3类总糖含量高,钾含量低,多元酸含量低,各高级脂肪酸含量中等。      

基于烟碱、总糖、农艺性状聚类和灰色关联度分析的优质晒烟栽培种筛选

为筛选高烟碱、低总糖含量以及农艺性状优良的晒烟栽培种,用于除传统卷烟外的其他烟草制品(口含烟)的生产,从国家烟草种质资源库中选取88份晒烟种质,在山东沂水县按当地晒烟栽培调制技术进行生产,对烟株的农艺性状和烟叶烟碱、总糖含量(质量分数)进行测定并进行聚类分析和灰色关联度分析。结果表明:依据晒烟烟叶的烟碱和总糖含量,在欧式距离为2.0时将88份晒烟种质分为三大类,第一类晒烟烟碱和总糖含量的适宜性最差,有5份种质;第二类晒烟烟碱和总糖含量的适宜性次之,共有32份种质;第三类晒烟的烟碱和总糖含量的适宜性最好,共有51份种质。通过对烟碱和总糖含量适宜性最好的晒烟农艺性状指标聚类分析,在欧式距离为1.7时又将第三类晒烟分为3类,第Ⅰ类晒烟种质(11份)的农艺性状表现最优,第Ⅱ类晒烟种质(28份)的农艺性状表现次之,第Ⅲ类晒烟种质(12份)的农艺性状表现最差。对第Ⅰ类晒烟种质(共11份)进行烟碱、总糖含量以及农艺性状的灰色关联度分析,加权关联度排序依次为S32S65S63S58S48 S61S36S47S43S59S29。因此,筛选出的优质晒烟种质为S32,其次是S65和S63。     

烟草类型间种质资源的发芽率比较

目前我国编目的烟草种质资源已有4042份。按类型和种性分为:烤烟1384份,晒烟2020份,白肋烟124份,雪茄烟53份,香料烟85份,黄花烟341份,野生烟35份。      

不同卷烟和烟叶中主要非挥发性有机酸含量的差异

为了解不同部位不同等级烤烟和不同价类卷烟中的苹果酸、柠檬酸和草酸含量的差异,采用气相色谱法测定了2003年云南生产的40个烤烟烟叶样品、52个卷烟样品以及梗丝、再造烟叶、膨胀烟丝样品中的苹果酸、柠檬酸与草酸的含量.结果表明:①上部烟叶中的草酸含量较中、下部高,中、下部草酸的含量基本接近,苹果酸、柠檬酸含量及苹果酸、柠檬酸、草酸含量之和随部位的下降而增加;②不同等级烟叶中的草酸、苹果酸和柠檬酸的含量差异较小,低等级烟叶中的柠檬酸含量相对较高;③高价类卷烟样品中的苹果酸、柠檬酸、草酸含量比低价类卷烟的低,其苹果酸与柠檬酸的比值在7.0左右;④烤烟型卷烟样品的草酸/柠檬酸之比>0.80,柠檬酸占苹果酸、柠檬酸和草酸含量之和(三酸和)的百分比<20%,而混合型卷烟样品的草酸/柠檬酸之比、柠檬酸占三酸和的百分比则相反.     

微波辅助甲酯化-快速GC法测定烟草中的多元酸和高级脂肪酸

建立了同时检测烟草中多元酸(草酸、丙二酸、反丁烯二酸、琥珀酸、苹果酸和柠檬酸)和高级脂肪酸(棕榈酸、硬脂酸和亚油酸)的微波辅助甲酯化-快速气相色谱(GC)分析方法,并测定了烤烟及雪茄烟各10个烟叶样品中的多元酸和高级脂肪酸含量(质量分数)。结果表明:①最优前处理条件为衍生化试剂10%硫酸-甲醇溶液,微波功率以20 W/s的速率升高至1200 W(保持1 min),萃取剂二氯甲烷。②快速GC分析时间为8.81 min,目标化合物标准曲线线性良好(r2>0.99),加标回收率在83.18%~114.17%之间,精密度(RSD)小于5%。③烤烟烟叶和雪茄烟烟叶中有机酸含量差异较大,其中烤烟烟叶中多元酸(除苹果酸外)含量低于雪茄烟烟叶,高级脂肪酸(除硬脂酸外)含量高于雪茄烟烟叶。该方法快速、准确,适用于测定烟草中的多元酸和高级脂肪酸含量。      

72份雪茄烟种质资源的鉴定评价和聚类分析

为筛选出优质抗病的雪茄烟种质资源,在云南德宏开展72份雪茄烟种质的田间试验,结果表明,PA Swarr Hibshman产量高;Havana 142上中等烟比例高;多数种质烟叶外观质量好或较好;烟叶K₂O为1.82%~5.75%,钾氯比为6.47~44.23,化学成分变异系数:糖碱比 > 氮碱比 > 两糖差 > 总植物碱>还原糖 > 总糖 > 钾氯比 > Cl- > K₂O > 总氮;Havana 142、Little Hill、Havana 211等感官评吸质量档次为较好,其余种质为较好-或中等+;多酚变异系数（29.38%~72.34%）排列为绿原酸 > 新绿原酸 > 隐绿原酸 > 莨菪亭 > 芸香苷。将72份资源聚为5类,雪茄内包皮被归在品质较好的第1、2类,雪茄外包皮被归在第3、4类,而雪茄茄芯被归在第3、4、5类。筛选出抗PVY的种质5份,对TMV免疫的10份,抗TMV的3份,抗黑胫病的种质1份,可供生产和育种选择利用。      

基于RP-HPLC法测定水果及其果酒中有机酸含量

采用反相高效液相色谱法同时测定菠萝皮渣、火龙果汁及其发酵酒中草酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、丙酮酸、琥珀酸、乳酸和乙酸8种有机酸组成和含量;色谱条件:色谱柱BP-OA,流动相A(1%H_3PO_4)和B(超纯水),柱温30℃,流速0.5 mL/min,紫外检测器(210 nm)。结果表明,各有机酸分离度在1.34以上,检出限为0.03~0.49μg/mL,RSD为0.9%~3.1%,平均回收率在93.4%~108.6%之间(S/N=3)。柠檬酸和苹果酸在菠萝皮渣中含量最高,而火龙果汁中苹果酸含量最高。其果酒中柠檬酸、苹果酸和草酸含量降低,但琥珀酸、丙酮酸、乙酸、酒石酸和乳酸含量升高。菠萝酒中柠檬酸、苹果酸和草酸含量分别降低96.04%,71.84%和77.20%,琥珀酸含量升高72.13%。火龙果酒与果汁相比苹果酸含量降低91.41%,草酸含量降低52.02%,而乙酸含量升高88.32%。     

新疆产区酿酒葡萄果实中有机酸的比较分析

以新疆4个小产区赤霞珠葡萄果实及天山北麓产区4种红色酿酒葡萄果实(品丽珠、西拉、小味尔多、马瑟兰)为原料,研究了不同产区、品种间有机酸含量的差异。采用反相高效液相色谱法(RP-HPLC),对赤霞珠果实生长周期4种有机酸(草酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸)变化情况进行分析。结果表明,随着葡萄成熟度增加,赤霞珠果实中有机酸总含量呈现下降趋势,草酸和柠檬酸含量较低,变化不明显;新疆4小产区的赤霞珠葡萄果实中有机酸总含量在3.97~7.96mg/g范围内且存在明显差异(p<0.05),产于天山北麓五家渠产地的赤霞珠有机酸总含量最高达7.96 mg/g,其中草酸、酒石酸、苹果酸分别为0.55 mg/g、4.66 mg/g、2.47 mg/g,产于伊犁河谷67团产地的赤霞珠有机酸总含量最低3.97 mg/g;通过对同一产地不同酿酒葡萄果实有机酸物质进行主成分分析,发现西拉、马瑟兰的酒石酸相对含量较高,赤霞珠的草酸和柠檬酸相对含量较高,品丽珠、小味尔多的苹果酸相对含量比较高。试验表明赤霞珠的有机酸含量在不同产区存在一定差异,同时不同品种在同产地的有机酸积累特性也各不相同,以期为新疆产区酿造中"糖高酸低"的研究提出一些思路。     

RP-HPLC法分析酢浆草不同部位的酸性组分

建立同时分析草酸、酒石酸、苹果酸和柠檬酸的RP-HPLC法。色谱柱为Agilent Eclipse XDB-C18(4.6mm×250 mm,5μm),流动相为0.01 mol/L KH_2PO_4水溶液-甲醇(95∶5,V/V),pH 2.5,流速为1.0 mL/min,检测波长为210 nm,柱温为室温,进样量20μL。在建立的色谱条件下,各酸性组分获得良好的分离,质量浓度与峰面积之间呈良好线性关系,相关系数r0.999,草酸、酒石酸和苹果酸的检出限分别为0.000 3,0.000 4和0.000 6 mg/mL。把所建立的RP-HPLC法用于酢浆草不同部位乙醇提取物酸性组分的分析,结果表明:样品液中未检出柠檬酸,在茎叶中各酸性组分含量为苹果酸草酸酒石酸,而在根部中为苹果酸酒石酸草酸,酢浆草不同部位提取物酸性组分含量存在一定的差异,其中草酸含量的差异最显著。在0.010 6~0.492 mg/mL加标浓度范围内样品各酸性组分加标回收率在99.0%~105.9%之间,RSD≤1.7%。所建立的RP-HPLC法操作简便,精密度高,可靠,适用于酢浆草中酸性成分含量的测定。     

复烤片烟特征面积与化学成分的相关性分析

  目的  分析复烤片烟特征面积与其关键化学成分的相关性,为研究片烟结构对卷烟化学成分及感官质量的影响提供参考。  方法  选择两种初烤烟叶作为试验材料,利用叶片振动分选机对复烤后片烟进行筛分,测定不同尺寸片烟的特征面积及其关键化学成分（常规化学成分、质体色素、多酚类化合物和非挥发性有机酸）,并分析不同特征面积片烟化学成分的变化趋势及其相关性。  结果  ① 随着片烟特征面积的增大,总糖、还原糖、总植物碱、淀粉、绿原酸、芸香苷、棕榈酸、亚油酸、油酸、亚麻酸、硬脂酸含量逐渐升高;钾、氯、莨菪亭、草酸、丙二酸、丁二酸、苹果酸、柠檬酸含量逐渐降低;总氮、蛋白质、叶黄素、β-胡萝卜素含量先升高后降低。②对于红大C3F复烤片烟,特征面积与总糖、还原糖、总植物碱、芸香苷、硬脂酸呈显著正相关,与钾、草酸、丙二酸、柠檬酸呈显著负相关;对于K326 B3F复烤片烟,特征面积与总植物碱、芸香苷、棕榈酸、亚油酸、油酸、亚麻酸、硬脂酸呈显著正相关,与草酸、丙二酸、丁二酸呈显著负相关。  结论  不同尺寸片烟的化学成分含量存在较大差异,且两者之间具有较强的相关性。因此,在打叶复烤过程中,提升不同尺寸片烟的分布均匀性对提高关键化学成分的均质化水平,稳定最终的产品质量具有重要意义。      

不同烟草群体间遗传多样性分析

利用SRAP标记对81份烟草种质进行遗传多样性分析,根据种性来源将81份种质材料分为黄花烟地方种质、普通烟草地方种质、选育种质以及引进种质四个群体.结果表明:(1)从160对引物组合中筛选出17对扩增带清晰、重复性和多态性好的引物用于81份烟草种质资源遗传多样性研究,共检测到163个位点,其中123个位点具有多态性,多态性比例为75.5%,平均每个引物检测到10个位点.遗传多样性指数(Nei's)和Shannon's指数分别为0.41和0.57,种质间遗传相似系数变异范围在0.11～0.99之间,说明我国烟草种质资源中存在着丰富的遗传变异. (2)四个群体遗传差异由大到小分别为:黄花烟地方种质>普通烟地方种质>引进种质>选育种质.(3)聚类分析可将81份种质材料划分为黄花烟草和普通烟草2大类群,烤烟、晒晾烟、白肋烟、雪茄烟以及香料烟五种栽培类型之间没有明确的界线;聚类分析和主坐标分析计算结果表明,黄花烟地方种质与其它三个群体的遗传距离较远,表明目前在我国烟草育种中对黄花烟的利用较少.引进种质和选育种质群体间遗传相似系数为0.99,说明目前我国烟草育种中较多利用引进种质,对具有丰富遗传变异的地方品种利用较少,育种亲本遗传基础狭隘.     

加料发酵对茄芯烟叶化学成分及表面细菌多样性的影响

【目的】为探究茄芯烟叶在加料发酵方式下化学成分及表面细菌多样性的变化。【方法】以茄芯烟叶“印尼J/F/G”为试验材料,测定了加水（对照组）和加料（试验组）发酵烟叶主要化学成分的变化,并分析了随着发酵时间的延长烟叶的表面细菌群落结构和丰富度的变化。【结果】（1）工业发酵过程中烟叶表面细菌多样性发生明显变化,料液的添加提高了烟叶Operational taxonomicunit(OTU)数目并改变烟叶细菌群落结构与优势菌群。（2）烟叶蛋白含量在工业发酵过程中无明显变化,维持在16.45%～17.46%。（3）随着发酵进程的推进,对照组氨基酸总量呈现明显下降趋势,而料液在稳定烟叶氨基酸总量的同时,也有助于提升烟叶中苯丙氨酸、脯氨酸等Amadori氨基酸含量。（4）发酵开始时,试验组石油醚提取物含量高于对照组,对照组雪茄烟叶的石油醚提取物含量随发酵时间延长而显著增加,而试验组烟叶在工业发酵过程中的石油醚提取物含量增幅不明显。（5）工业发酵对烟叶中的豆蔻酸和月桂酸等饱和脂肪酸含量影响甚微,而料液的加入使发酵末期的烟叶油酸含量降低了52.37%。【结论】茄芯烟叶在工业发酵过程中,料液的添加改变了烟...     

晾制密度对雪茄烟叶非挥发性有机酸代谢的影响

为明确晾制密度对雪茄烟叶非挥发性有机酸代谢的影响,以德雪1号为试验材料,研究了竿距15、25和35 cm的晾制密度对晾房温湿度、叶片含水率、化学成分、非挥发性有机酸含量以及苹果酸脱氢酶（MDH）、琥珀酸脱氢酶（SDH）和柠檬酸合酶（CS）活性的影响。结果表明,随着晾制的进行,各处理含水率和苹果酸含量均呈下降趋势,柠檬酸和丙二酸含量呈上升趋势,草酸含量整体变化不大;MDH活性先升高后降低,CS活性一直升高,而SDH活性逐渐降低。晾制过程中,在竿距25 cm的晾制密度下,晾房内温湿度适宜,能提高雪茄烟叶MDH、SDH和CS活性以及柠檬酸和草酸含量,降低苹果酸和丙二酸含量,并且晾制后各化学成分较协调。因此,雪茄烟叶在晾制过程中,将晾制密度控制在竿距25 cm能提高烟叶非挥发性有机酸代谢能力,促进烟叶内在物质转化,提高烟叶品质。     

葡萄种质果实有机酸组分及其含量特性

为筛选优异葡萄种质,利用高效液相色谱对国家果树种质郑州葡萄圃保存的302 份葡萄种质果实开展葡萄有机酸组分及含量特性分析,并用聚类分析和主成分分析对葡萄果实中有机酸组分特征及含量规律进行总结及分析。结果表明：在302 份葡萄样品中,93.8%的样品酒石酸含量高于苹果酸,5.12%的样品苹果酸含量与柠檬酸相当（两者之差不大于2%）,另有7.37%的样品苹果酸含量高于酒石酸;栽培品种葡萄的酒石酸质量浓度大于苹果酸;野生种葡萄（除刺葡萄株系外）中,桑叶葡萄、腺枝葡萄、华东葡萄、河岸葡萄等果实中苹果酸质量浓度高于酒石酸,其质量浓度是酒石酸的1.2～1.7 倍。对比不同用途葡萄中有机酸质量浓度发现,酿酒葡萄的有机酸质量浓度明显高于其他用途葡萄,鲜食葡萄的pH值（3.776）显著高于其他用途葡萄。此外,对不同种群葡萄果实中有机酸质量浓度比较表明,东亚种群葡萄果实的有机酸质量浓度均高于其他种群,尤其是酒石酸的质量浓度（8.325 mg/mL）显著高于其他种群。样品间酒石酸、总酸和酸度值变异系数较小;样品间草酸、苹果酸和柠檬酸差异大;除pH值与草酸外,酒石酸与其他有机酸间均呈显著正相关;总酸质量浓度与酒石酸、草酸、苹果酸、柠檬酸质量浓度、可滴定酸含量、酸度值均呈显著正相关。野生种葡萄有机酸质量浓度远高于栽培种葡萄,尤其是中国特有的东亚种群山葡萄N43-3的有机酸质量浓度最高,因此可以当作有机酸质量浓度较高的优特异种质进行选育及利用。本研究结果可为葡萄种质资源的保护与利用提供一定理论依据。     

不同产地香料烟内在化学成分及致香物质分析

收集了国内外6个产地不同等级的香料烟样品，对其内在化学成分、必需营养元素和挥发性致香物质等进行了分析。结果表明，不同产地香料烟中总糖含量为11．71％～32．18％，烟碱含量为0．59％～1．72％，淀粉含量为4．98％～10．65％，石油醚提取物为4．85％～6．50％；香料烟中单糖含量远高于双糖，在双糖中蔗糖含量较高，调制后的烟叶中几乎不含麦芽糖；几种必需营养元素在不同产地香料烟中的含量变化范围较大，这些元素与香料烟中糖和烟碱含量之间表现出不同的相关性；不同产地香料烟内含有的致香物质成分大体上一致，但在含量上却有明显的差异。     

烤烟基因型间多元有机酸含量差异性分析

为了解烟草不同基因型在不同生态条件下多元有机酸含量差异性,以52个不同基因型烤烟种质在山东和四川两个不同生态区试验得到的原烟样品,利用气相色谱进行了多元有机酸含量检测。检测结果分析表明,苹果酸、草酸和柠檬酸是烤烟各基因型的主要多元有机酸,其中苹果酸含量占多元有机酸总量的75%左右;两产区多元有机酸总量均高于平均值的基因型种质有17份,多为国外引进品种,两产区多元有机酸总量均低于平均值的基因型种质有18份,多为国内育成品种,这35个品种多元有机酸含量遗传相对稳定;四川产区整体上多元有机酸绝对含量较低、相对含量较高,特别是丙二酸、柠檬酸等绝对含量在所有基因型中普遍较低,丁二酸、草酸、苹果酸等相对含量普遍较高,山东产区则与之相反;基因型和生态条件对烤烟多元有机酸含量均有明显影响,相对而言基因型的作用较大。     

应用近红外检测技术快速测定烟叶主要化学成分

应用近红外光谱技术建立烟草17项主要化学成分的快速无损检测方法。收集700个具有代表性样品的光谱,建立其相应指标的近红外模型。在所有的校正模型中,原始谱图经过一阶导数和偏最小二乘(PLS)处理,大约50个外部样品用于所建模型的验证。烟草中总挥发酸、总挥发碱、石油醚提取物总量、石油醚提取物中性成分、多酚、淀粉、纤维素、硫酸根、pH、灰分、水溶性灰分碱度、总糖、还原糖、总氮、生物碱、氯、钾等十七项指标的预测标准偏差(RMSEP)分别为0.020、0.009、0.402、0.393、0.578、0.583、0.932、0.139、0.117、0.634、0.235、1.720、1.407、0.104、0.173、0.037和0.300。该结果表明近红外光谱技术在分析17项烟草化学指标时均可以替代经典化学方法。作为一种质量控制方法,近红外光谱技术的应用将为烟草行业节省大量的资金和显著提高工作效率。      

烟末中的主要成分及挥发性风味物质测定

测定了四种卷烟牌号A、B、C和D烟末中的蛋白质、还原糖和石油醚提取物等主要成分含量,采用同时蒸馏萃取-气相色谱-质谱技术(SDE-GC-MS)分析了四种牌号烟末中主要挥发性风味物质的组成,并对风味进行了评价.结果表明:四种牌号烟末的蛋白质和石油醚提取物含量差异不大,牌号A、B和C的还原糖含量均约为13%,牌号D的还原糖...