烟叶自然陈化研究进展及设想

阐述了烟叶陈化机理和标准，并介绍了国内外烟叶陈化发酵技术的研究进展。提出应用在确定科学便携的取样方法基础上，从物理和生物因素的角度开展烟叶自然陈化的时间与质量效应，生物技术在烟叶储存养护中的应用等方面的研究。     

自然陈化对红大青筋黄片烟叶品质的影响

通过分析比较不同自然陈化时期红花大金元(红大)青筋黄片和正常等级烟叶的常规化学指标、烟叶质体色素、致香成分的含量,并结合感官质量评吸结果,研究了自然陈化对红大青筋黄片烟叶品质的影响。结果显示,青筋黄片烟叶在自然陈化过程中各项化学指标变化较正常等级烟叶快,经过自然陈化的青筋黄片烟叶品质可接近或达到正常等级烟叶的水平,自然陈化是改善红大青筋黄片烟叶品质的一种有效措施。     

陈化烟叶中纤维素降解菌群的分离及其特性研究

从陈化烟叶中分离到具有降解纤维素活性的菌群,分析了温度、pH和纤维素材料对菌群酶活性的影响,采用16SrDNA片段的PCR-DGGE（变形梯度凝胶电泳）技术分析菌群组成。结果显示,菌群主要由5种细菌组成。20℃时菌群纤维素酶活性很低,随着温度升高酶活性升高,在60℃时纤维素酶活性达到最高值,继续升温则酶活性下降。pH从3升高到8时,菌群纤维素酶活性不断增大,pH为8时酶活性达到最大,pH继续升高到9时则酶活性下降。菌群对烟叶、滤纸和烟梗中的纤维素都有降解作用,在以烟叶作为纤维素材料培养菌群时,纤维素酶活性明显高于滤纸和烟梗。陈化过程中微生物可能对烟叶纤维素有降解作用,从而影响烟叶的陈化效果;可以利用分离到的菌群在烟叶或烟梗发酵中降解纤维素,改善烟叶或烟梗的品质。     

烟叶多元酸和高级脂肪酸分析及其对感官品质的影响

为明确湖南烟区烟叶原料多元酸和高级脂肪酸含量及其与感官品质的关系,采用非衍生化方法的气相色谱法对湖南烟区3个区县,不同部位的7种烟叶样品的多元酸和高级脂肪酸含量进行检测,发现7种烟叶原料,多元酸中丙酸含量最高,其次是3-甲基戊酸和2-甲基丁酸,高级脂肪酸中十六酸含量最高,再次是亚油酸和油酸;同时发现,这些多元酸和高级脂肪酸在上部烟叶中的含量高于中部烟叶;采用偏最小二乘回归分析(PLSR)方法对烟叶中多元酸和高级脂肪酸含量与感官品质相关性进行了分析。结果表明,多元酸含量越高,提香越明显,口腔刺激感越低且透发性越强,而高级脂肪酸仅仅可以提高烟叶抽吸劲头,但不利于其他感官指标。     

烤烟复烤烟叶自然陈化过程中感官质量变化研究

跟踪鉴定14个烤烟复烤烟叶样品在自然陈化7～51个月期间感官质量变化情况。结果表明,(1)不同产区各部位复烤烟叶在济南自然陈化感官质量随时间变化情况不同:湖南和黑龙江上部、中部烟叶陈化23个月感官质量达到高峰;贵州、山东、云南、河南、巴西中部叶最佳陈化时间为34个月;贵州、山东、云南、河南和津巴布韦上部烟叶最佳陈化时间为34～39个月。(2)感官评吸总分与陈化时间符合二次曲线关系。(3)不同产区烟叶自然陈化期间烟叶质量变化幅度不同,以云南烟叶质量变化最大,贵州和黑龙江烟叶质量变化最小。云南、贵州烟叶经自然陈化效果较好。(4)上部烟叶比中部烟叶耐存放,河南烟叶和津巴布韦上部烟叶耐存放,云南烟叶不耐存放。(5)香气量指标变化较小,烟叶感官总体质量的提高主要由杂气、余味和香气质等指标变化引起。     

烤烟烟叶自然陈化期间烟丝填充值变化规律研究

对9个产区14份烤烟复烤烟叶样品进行自然陈化条件下烟丝填充值的变化规律研究。结果表明,在自然陈化的7-51个月期间,烟丝填充值呈波浪式上升,不同产地、不同等级烟丝填充值变化略有不同,但表现出烟丝填充值在7-11个月期间略微降低,11个月时处于第1个谷底,后开始升高,到23个月时达到第1个高峰,然后又开始降低,30个月处于第2个谷底,然后再次升高,39个月时达到第2个高峰后又开始降低的相同规律。第2个高峰填充值大于第1个高峰,且填充值大于初始值(7个月);第2个谷底填充值大于第1个谷底填充值。     

烘烤过程中烟叶脂氧合酶活性与膜脂过氧化的关系

对烘烤过程中烟叶脂氧合酶(LOX)的活性与膜脂过氧化关系的研究结果表明,随着烘烤过程的进展,烟叶水分逐渐散失,脂氧合酶(LOX)活性在0~24h期间缓慢上升,在24~48h期间急剧上升,48h之后明显下降直到完全消失;丙二醛(MDA)含量在0~48h与LOX活性变化同步,48h后MDA对脂氧合酶的反馈抑制作用逐渐增强。叶绿素、不饱和脂肪酸的降解与脂氧合酶活性和MDA的含量密切相关;蛋白质的降解与脂氧合酶活性和MDA含量相关性不明显      

青稞储藏过程中与脂质氧化相关的陈化分子机制研究

为探寻青稞储藏过程中脂质的变化,以西藏青稞为材料,研究在0、25、37℃时常规储藏和CO_2气调储藏对青稞脂肪酸值、过氧化值、脂肪酶活力的影响。结果表明:在青稞储藏过程中这3种指标的变化均呈先升高后降低的趋势。方差分析显示,储藏温度对青稞脂肪酸值、过氧化值有极显著影响(P0.01),0℃是储藏的最佳条件。相关性分析表明,脂肪酶活力对脂肪酸值影响极显著(P0.01)。     

陈化烟叶细菌区系的高效分离及增殖技术研究

对陈化烟叶的细菌区系进行高效分离及扩增,获得最适助分离剂和分离条件,选取在玉溪陈化,等级为WDC3F的K326烟叶为试验材料,使用4种不同的助分离剂对陈化烟叶细菌区系进行了分离,同时对分离的细菌区系进行了培养增殖,利用可培养和免培养法对培养前后的细菌区系多样性进行了评价和分析。结果表明,以1‰ SDS为助分离剂对陈化烟叶细菌区系进行分离,分离率相对于传统方法提高了489.58%。培养温度为15℃时,使用烟叶浸液培养基不仅可使烟叶表面细菌总量增殖约100倍,而且可以较好地保留区系的多样性。免培养分析表明,培养增殖前后的细菌区系结构存在一定差异,但其细菌群落代谢功能并没有显著差异,这表明扩增后的细菌区系仍然具备了原细菌区系的生理功能。本研究探索并建立了陈化烟叶细菌区系的高效分离方法,为陈化烟叶微生物资源的开发提供了理论基础。     

陈化烟叶褐变程度与其化学成分的相关性

为明确影响陈化烟叶褐变和化学成分变化的因素,测定了烟叶色素、多酚、钾、氯、还原糖、淀粉含量以及pH值,研究了陈化过程中烟叶褐变程度与多酚、蛋白质、淀粉、还原糖含量及pH值变化的关系.经简单相关、复相关及线性回归分析表明,多酚含量与烟叶褐变程度间的相关程度达到了极显著水平,并且随陈化时间的推移,相关程度逐渐降低,褐变程度与总糖、还原糖、淀粉、蛋白质、多酚含量、钾氯比、pH值之间存在显著的线性回归关系.说明陈化烟叶的褐变程度受多种化学成分的影响,多酚类物质含量与陈化烟叶的褐变程度关系极为密切.     

烤烟非挥发有机酸、高级脂肪酸与其他成分及其感官品质的关系

研究了176份烤烟样品中的非挥发有机酸、高级脂肪酸含量与其常规化学成分、钙、中性致香成分和吸食品质的关系.结果表明:非挥发有机酸、高级脂肪酸均与烤烟主要化学指标及香气成分相关关系密切,尤其是丙二酸与总氮,苹果酸与钙、乳酸与巨豆三烯酮,棕榈酸与烟碱、香叶基丙酮、二氢大马酮、巨豆三烯酮,油酸+亚油酸与香叶基丙酮相关系数较高,其关系散点图拟合趋势线为直线、一元二次、三次或乘幂曲线.丙二酸、草酸、酸碱比、苹果酸/柠檬酸比、钙/苹果酸比主要影响烤烟的感官质量,其中,丙二酸、酸碱比对感官质量的影响较大;棕榈酸、油酸+亚油酸对烤烟香型风格和感官质量均有显著影响.质量较好烤烟的棕榈酸、油酸+亚油酸、酸碱比、苹果酸/柠檬酸比相对较高,丙二酸、草酸、钙/苹果酸较低,浓香型烤烟的棕榈酸、亚油酸+油酸含量较低.     

烤烟叶片发育过程中氨基酸含量变化的研究

对烤烟不同叶片发育过程中总氨基酸及游离氨基酸含量的变化进行了研究。结果表明,随着叶龄的增长,烟叶中总氨基酸含量下降,通过相关分析表明,叶龄与总氨基酸含量呈显著的负相关,其相关系数分别为-0.9900(下)、-0.9895(中)、-0.9600(上);至烟叶成熟时,总氨基酸含量降至最低,烤后有所增加。随叶龄增长,烟叶中组成蛋白质的大多数氨基酸组分是降低的,尤以天冬氨酸和谷氨酸降幅最大,而色氨酸、胱氨酸变化很小。分析结果表明,烟叶中游离氨基酸总量随叶龄增长变化较为复杂,但总的变化趋势是:幼叶含量高,进入成熟期其含量明显下降。      

烤烟自然醇化和人工醇化过程中感官质量的变化

为明确烟叶最佳醇化方式和醇化时间,从而提高烟叶品质、节省醇化成本,以山东诸城复烤后的中部烤烟烟叶为试验材料,对人工醇化和自然醇化过程中烟叶感官评吸指标进行了评价分析。结果表明,两种醇化方式下诸城复烤烟样品的最佳醇化时间均为18个月左右;与自然醇化相比,人工醇化方式对烟叶品质提升效果更好。根据原料库存情况和品质需求采用合适的醇化方式和醇化时间,有利于卷烟企业提高烟叶质量、节约企业成本。     

烤烟醇化过程中的代谢物和脂质分析

为探明烟叶醇化过程中代谢物和脂质的变化规律,本研究采用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）和液相色谱-质谱联用仪（LC-MS）相结合的方法对不同产地烟叶醇化过程中的化学成分进行了代谢组学和脂质组学分析。结果表明,醇化后的烟叶中糖类、氨基酸、脂质和核苷酸等初级代谢产物的相对含量减少,黄酮类、苯衍生物、酚类和萜类化合物等次级代谢产物则增加;进一步研究发现,上述初级代谢产物的变化随醇化时间（1~7年）的增加而递减,而次级代谢产物呈现逐年递增的趋势。同一品种云烟87（YY87）在不同产地（广东和湖南）之间化学成分差异较大,主要为氨基酸和膜脂,而醇化后差异减小。综上所述,代谢组学和脂质组学方法能有效区分醇化和非醇化烟叶,并且能揭示不同醇化程度烟叶的特征及不同产地对烟叶化学成分的影响。     

醇化过程中烤烟片烟化学成分的变化

研究了福建和云南烤烟片烟在醇化过程中还原糖、淀粉、总氮、烟碱、挥发碱、挥发酸含量及pH值的变化。结果表明 ,片烟的还原糖、烟碱、挥发碱含量及pH值均随着醇化的进行呈持续降低趋势 ;挥发酸含量则逐渐增加 ;总氮含量无明显变化 ;淀粉含量在醇化过程中的变化与供试片烟的产地、等级(配方 )有关。     

烟草中多元酸和高级脂肪酸的分析

采用甲酯化、萃取和GC法定量分析了卷烟烟丝中的多元酸如草酸、丙二酸、丁二酸、苹果酸和柠檬酸和高级脂肪酸如月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、亚油酸和硬脂酸。分析步骤为 :将含有己二酸 (内标 )的烟末放入硫酸 -甲醇中 ,在室温下酯化 2 2h ,随后用二氯甲烷萃取 3次 ,用饱和氯化钠溶液洗涤 ,在无水硫酸钠上干燥 ,最后进行气相色谱分析。测定了 11种牌号卷烟的有机酸 ,并进行了比较。分析结果表明 :①在所测定的卷烟中 ,所有牌号卷烟烟丝中的苹果酸、草酸、柠檬酸和亚油酸的含量均远远高于其它有机酸的含量 ;②混合型卷烟中柠檬酸和草酸的含量明显高于烤烟型卷烟 ;③混合型卷烟中的棕榈酸和亚油酸含量低于烤烟型卷烟。     

烤烟自然醇化过程美拉德反应产物变化及与感官质量的关系

为探究醇化过程中美拉德反应产物含量的变化,合理指导烤烟醇化,利用气质联用仪对诸城地区烤烟醇化烟叶进行美拉德反应产物检测。试验结果表明,上部叶美拉德反应产物含量在醇化前18个月期间逐步提高,18个月时达到最大值50.13 μg/g,18个月之后趋于稳定;中部叶美拉德反应产物含量在醇化前30个月期间缓慢增加,30~36个月期间显著提升,醇化36个月时达到最大值52.44μg/g。醇化过程中3-羟基-2-丁酮、戊醇、2-正戊基呋喃等含量是上升的,其他物质含量变化不显著。上部叶美拉德反应产物总量与香气质、余味、杂气和刺激性、总分指标呈显著或极显著正相关关系;吲哚、2-甲基四氢呋喃-3-酮、壬醛、氧化沉香醇-1、糠醇等物质对感官质量有显著或极显著正向作用;2,6-壬二烯醛、2-正戊基呋喃对感官质量有显著或极显著负向作用;中部叶美拉德反应产物总量与香气量极显著正相关,与杂气和刺激性指标显著正相关;吲哚、糠醛、2-乙酰基呋喃等对感官质量有显著或极显著正向作用。因此,烟叶经过一定时间的醇化可以提高美拉德反应产物总量,并有利于烟叶感官质量的提升。     

烤烟烘烤过程中品种间的生理生化反应差异研究

为摸清不同烤烟品种的烘烤特性,探讨烟叶烘烤过程中生理生化指标的变化,分别测定了红花大金元、中烟100、K326烘烤过程中关键温度点的色素含量、含水量以及多酚氧化酶活性。3个烤烟品种在变黄、失水以及酶活性上存在差异。红花大金元自由水散失慢,定色期束缚水散失较快,自由水束缚水比值高,多酚氧化酶活性强,叶绿素含量高且降解不彻底,影响烤后原烟的外观质量;K326烘烤过程失水快,自由水束缚水比值低,多酚氧化酶活性居中;中烟100烘烤过程变黄速度与失水速率协调,多酚氧化酶活性低,中上等烟比例和均价最高。     

烤烟游离氨基酸与感官质量的相关性研究

对昆明地区红大C3F烟叶中游离氨基酸与感官评吸指标之间的关系进行了主成分分析、偏相关分析及典型相关分析。偏相关分析结果表明,游离氨基酸组分与感官评吸大部分指标之间存在显著相关关系,其中精氨酸、蛋氨酸、酪氨酸对感官质量的贡献较大,缬氨酸对评吸的负面影响较大。典型相关分析也表明,游离氨基酸与烟叶感官质量有显著相关性,且主要是由酪氨酸、精氨酸、蛋氨酸、甘氨酸、浓度、香气量、劲头、丰富性、甜度、杂气和刺激的相关显著引起的。典型相关与偏相关分析结果均表明,在一定范围内提高蛋氨酸、精氨酸、酪氨酸、甘氨酸、异亮氨酸含量,有利于改善烟草的抽吸品质,而这5种游离氨基酸在烟叶中的含量都较低,说明游离氨基酸含量超出一定浓度范围,反而会降低烟叶的抽吸品质。