全球主要产地雪茄烟叶的风味特征初探

  目的   为雪茄卷烟工业原料调配、产品设计和雪茄烟叶种植区划提供技术依据。  方法   以全球17个（国内10个,国外7个）主要雪茄烟叶产地烟叶样品为材料,对其风味类型和风味强度进行感官评吸,从地理位置角度分析了纬度与风味的关系。  结果   （1）风味类型:全球17个雪茄产地烟叶样品共包含8种风味类型,其中共有风味类型有5种,不同产地所特有的风味类型有3种。（2）风味强度及风味浓度:国内,海南昌江烟叶共有5种风味强度表现最优,且风味浓度值最高。国外,古巴共有6种风味强度表现最优,且风味浓度值最高。此外,进口雪茄烟叶样品在植物风味、香料风味、泥土风味、其他风味以及风味浓度等5个方面的均值显著高于国产烟叶。（3）纬度与风味浓度:Ⅲ区（17°88′~26°74′）>Ⅰ区（0°14′~9°01′）>Ⅱ区（9°01′~17°88′）> Ⅳ区（26°74′~35°61′）。  结论   国内外雪茄烟叶产地中分别以海南昌江产地和古巴产地的雪茄烟叶风味特征最为突出,且古巴雪茄烟叶风味特征高于海南昌江。产地的地理纬度是影响雪茄烟叶风味特征的主要因素。      

雪茄烟末复合焦甜香料的制备及机制雪茄的应用研究

  目的  为解决机制雪茄香气不足、口感发苦、余味不适的问题,开发一种具有雪茄香韵风格特征、适用于机制雪茄加香的复合焦甜香料。  方法  优化提取溶剂并制备雪茄烟末提取物,将提取物添加于葡萄糖焦糖化反应体系中制备复合焦甜香料,利用GC-MS测试和感官评价阐明反应规律和加香作用特点,并进行制备工艺优化。  结果  （1）雪茄烟末以石油醚提取为优,石油醚提取物的总香味成分含量显著高于无水乙醇和50%乙醇提取物,石油醚有助于雪茄烟末萜烯类和油脂类成分的提取。（2）复合焦甜香料的优选制备工艺为:葡萄糖反应液温度达到180℃时加入石油醚提取物,物料质量比为石油醚提取物: 葡萄糖= 2:10,持续反应3 min。（3）GC-MS分析和感官评价表明,复合焦甜香料主要含有5-羟甲基糠醛（5-HMF）、糠醛、2, 3-二氢-3, 5二羟基-6-甲基-4（H）-吡喃-4-酮（DDMP）等焦甜香韵成分以及烟碱、二氢猕猴桃内酯、新植二烯等烟草本香成分,以焦甜香韵成分为主,其加香效果优于单一的葡萄糖焦甜香料和雪茄烟末石油醚提取物。（4）香气和余味轮廓分析表明,复合焦甜香料能显著增强机制雪茄的焦甜香韵,略微增加清甜、蜜甜和烘烤香,并能明显改善甜润度和刺激感等余味指标。  结论  复合焦甜香料能增加机制雪茄香气量,且能改善余味,适用于机制雪茄加香,优选的添加量为0.4%。      

国内外雪茄烟专利技术研究热点及趋势分析

  背景和目的  为使我国烟草行业相关科技人员准确把握雪茄烟的专利申请现状、研判今后的发展趋势。  方法  依托国家知识产权局和德温特专利平台对2009—2018年度在全球申请的657件相关专利进行统计分析。  结果  1)雪茄烟专利的地域集中度相对较高,专利主要分布在美国和中国大陆等地,与当前雪茄烟的市场分布情况较为一致,其次是欧盟和法国。国外个人、国外其他单位以及国内烟草行业是该领域的创新主体,但具体专利权人的集中度并不高,以BLUNT WRAP,U.S.A.,INC的专利数量最多,其次是四川中烟、湖北中烟和重庆中烟等国内工业企业。2)雪茄烟专利申请主要集中在A24F(吸烟者用品,主要为配件)小类,其次是B65D(雪茄贮存或运输容器)、A24C(雪茄机械)、A24B(加工方法)和A24D(烟支结构设计)小类;而外观设计专利主要集中在27-06小类。在具体技术领域,专利申请主要分布在配件和外观设计两个方面。3)国内申请人(含国内烟草行业)在外观设计方面的专利申请略显不足。  结论  综合考虑专利保护的地域性以及国外申请主体在中国的专利布局率相对较低等情况,对于海外专利的跟踪、研究以及积极开展相关专利的海外布局战略等方面,国内烟草行业有待加强。      

16个雪茄烟品种的烟碱转化率及与发酵后烟叶TSNAs含量的关系

  目的  明确不同雪茄烟品种烟碱转化率差异及与烟草特有亚硝胺(TSNAs)含量的关系。  方法  对16个雪茄烟品种的中部叶生物碱、硝酸盐和TSNAs含量进行了测定,并分析了其相关关系。  结果  1) 不同品种雪茄烟叶均存在烟碱向降烟碱的转化问题,参试的16个品种烟碱含量变化范围为1.14%~5.42%,平均为3.02%,降烟碱含量的变化范围为0.11%~1.47%,平均值0.40%,烟碱转化率范围为5.03%~53.12%,平均值为12.66%,品种间烟碱转化率的变异系数高达101.01%。2)茄衣品种的降烟碱含量和烟碱转化率平均值显著高于茄芯品种。3)不同雪茄烟品种烟叶中的TSNAs含量和组成具有显著差异,总TSNAs含量的变化范围为181.74 ng/g~7759.1 ng/g,平均为3010.98 ng/g,以NNN含量最高,且变异性最大,其平均值为1616.59 ng/g,变异系数为97.28%。4)相关分析结果显示,参试的16个品种的雪茄烟叶中降烟碱含量、烟碱转化率都与NNN和TSNAs含量呈极显著的正相关关系,NNN与降烟碱含量的相关系数为0.802。  结论  烟碱转化导致降烟碱含量增高是造成雪茄烟叶中NNN含量和总TSNAs含量增加的主要原因之一。      

计划管理下烟农增加土地规模内在驱动力研究

  背景和目的  随着规模化种植水平的不断提高和现代烟草农业的深入推进,探究计划生产条件下贵州省烟农土地流转意愿及影响因素迫在眉睫。  方法  基于不同香型烟区烟农自身条件、烟田自然禀赋、当前土地流转市场现状、烟农保障体系四个方面入手,运用Logistic多元线性回归分析,构建影响烟农增加土地规模意愿的离散变量模型。  结果  贵州省两个香型烟区的土地流转情况显著不同,土地年租金、年龄、教育程度分别为蜜甜香型烟区极显著负向影响因素,家庭劳动力和种烟收入为清甜香型烟区极显著正向影响因素,种烟收入为两香型烟区共性正向影响因素,但其影响程度存在差异。在蜜甜香型烟区每亩烟地年租金每增加10元,烟农增加土地规模的意愿就减少6.65%,在清甜香型烟区专业化服务水平每提高1%,烟农转入烟地可能性将提高0.39%。  结论  建议出台土地流转政策,确保土地流转规范,土地租金较长时间保持相对稳定,提高职业烟农培育力度以及专业化服务水平,构建高标准基本烟田。      

侵染海南雪茄烟的中国黄花稔曲叶病毒侵染性克隆的构建

  背景和目的   中国黄花稔曲叶病毒（Sida yellow mosaic China virus,SiYMCNV）是侵染海南儋州雪茄烟的重要病原,为了分析该病毒的致病性,以侵染海南雪茄烟的SiYMCNV分离物为材料,构建SiYMCNV的侵染性克隆。  方法   以侵染SiYMCNV的雪茄烟植物总基因组为模板,分别构建含有1.5倍串联重复DNA-A全长侵染性克隆pCAMBIA1300-1.5A和含有2倍串联重复DNA-β全长侵染性克隆pCAMBIA1300-2β。采用液氮冻融法转化农杆菌GV3101,通过农杆菌浸润验证侵染性克隆的致病性。  结果   SiYMCNV DNA-A单独侵染本氏烟和雪茄烟H382不表现症状,DNA-A和DNA-β混合侵染本氏烟和雪茄烟H382表现出典型的曲叶症状,且整株植物表现为矮化、皱缩。  结论   构建的中国黄花稔曲叶病毒侵染性克隆可高效侵染本氏烟和雪茄烟H382,为进一步开展该病毒致病性机制研究和抗病烟草种质资源鉴定奠定了坚实基础。      

晾制湿度对雪茄烟叶碳氮代谢关键酶活性及品质的影响

  目的  为调控雪茄烟叶晾制过程中碳氮代谢水平,改善雪茄烟叶质量。  方法  以德雪1号为试验材料,研究了不同晾制湿度条件下雪茄烟叶水分、化学成分、碳氮代谢相关酶活性的变化规律。  结果  1) 不同晾制湿度条件下烟叶中主要化学成分及碳氮代谢相关酶活性变化规律基本一致;2)水分、总糖、还原糖、淀粉、总氮、蛋白质以及质体色素含量呈下降趋势,氨基酸和烟碱含量呈先升高后下降变化,淀粉酶和中性转化酶活性呈单峰变化,但到达峰值的时间略有差异;3)硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性呈下降趋势。4)雪茄烟叶晾制过程湿度控制在凋萎期80%~85%、变黄期75%~80%、变褐期70~75%、定色期65%~70%、干筋期45%~50%范围内,烟叶淀粉酶、转化酶、硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性高,各化学成分含量适宜,整体物理特性和感官质量较好。  结论  在一定范围内通过调控晾制湿度有利于提高烟叶碳氮代谢能力,促进烟叶内含物质转化,改善烟叶内在品质,提高烟叶的可用性。      

发酵条件对雪茄芯叶TSNAs及其前体物含量变化的影响

  目的   探究发酵条件对雪茄芯叶TSNAs及其前体物含量变化的影响。  方法   以茄芯原料什烟1号为材料,设置不同温度（temperature, T）与相对湿度（relative humidity, RH）互作试验,测定发酵前后烟叶样品中的TSNAs及其前体物含量的变化。  结果   1）不同发酵条件下烟叶TSNAs含量存在极显著差异,发酵后烟叶TSNAs含量可从1326.77 ng/g增至1511.60~5240.24 ng/g,增幅13.78% ~ 294.96%。2）发酵湿度对烟叶TSNAs含量的影响最大,贡献率达57.01%,随发酵湿度从70%增加至90%,烟叶TSNAs含量显著下降。3）温度对TSNAs的贡献率为28.33%,随发酵温度的增加,烟叶的TSNAs含量逐渐上升,尤其是超过42℃后,TSNAs含量显著增加。4）温度与湿度的交互作用对TSNAs含量影响较小,贡献率为14.66%。5）前体物生物碱与硝酸盐含量均随湿度的增加而增加,随温度增加,生物碱总量先降低后升高,硝酸盐含量则持续升高。  结论   生产中建议在45℃-RH 80%条件下发酵以抑制发酵过程中TSNAs的形成与积累。      

雪茄烟叶调制及发酵技术研究进展

调制和发醇是决定雪茄烟叶质量和制成品品质的重要生产环节。与烤烟相比,雪茄烟叶的调制过程更为温和,微生物对雪茄烟叶最终品质的形成具有更为重要的作用。本文综述了雪茄烟叶调制及发醇研究进展,认为应当利用基因组学、代谢组学等技术深入研究微生物在雪茄烟叶调制和发醇中的作用。      

全国近十年晾烟生产及市场变化分析

利用2010-2019年近十年全国晾烟种植面积、收购量以及国内外市场需求调研的数据资料,对全国晾烟生产和供求变化趋势进行综合分析。结果表明,全国晾烟种植面积和收购量总体呈"平稳-速降-平缓波动"趋势。2012年以后,白肋烟和马里兰烟种植面积和收购量均呈下降趋势,而雪茄烟叶年份间虽有较大起伏,但总体呈波动上升趋势。2019年白肋烟种植面积和收购量只有2012年的14%,马里兰烟只有5%左右;而雪茄烟叶种植面积由2011年的40.0 hm²增加到2019年的357.8 hm²。从种植面积和收购量占比来看,十年来白肋烟占比在80%~90%之间波动,马里兰烟占比由大于10%下降到3%左右,雪茄烟叶占比由1%增加到10%左右。白肋烟和马里兰烟在国内市场销量逐年下降,但雪茄烟叶在上升。2016年之后,国外市场晾烟需求有所回升。白肋烟和马里兰烟种植规模萎缩与国内混合型卷烟产量严重下滑有直接关系。作为混合型卷烟和雪茄的重要原料,在雪茄发展速度加快形势下,晾烟市场未来仍有潜力,建议各地应抓住时机,科学合理组织晾烟生产。     

基于三维点云的烤烟三维模型构建及株型分析

  目的  为了构建烟株的三维模型、提取烤烟株型信息。  方法  采用结构光扫描仪获取烤烟的三维点云数据,经过点云配准、点云去噪以及孔洞修补等步骤后构建了烤烟的三维模型,并对烤烟株型参数进行了误差估计。  结果  利用该方法构建的烤烟三维模型能够精确还原烤烟的形态结构,叶长、叶宽和株高的机器测量值和人工测量值拟合方程的R2均达0.8以上。  结论  基于三维点云构建的烤烟三维模型精度高,为烟草科研和烟叶生产提供了一种高精度的烤烟株型判别方法。      

不同类型晾晒烟种质资源的化学成分和几种致香成分分析

  目的  筛选品质优良的晾晒烟种质资源。  方法  35份晾晒烟种质资源种植于云南省玉溪市研和镇,取经晾晒调制后的中部烟叶,经相关分析和聚类分析比较其常规化学成分和淀粉、多酚、石油醚提取物、多元酸、高级脂肪酸等成分含量。  结果  各主要成分含量范围(及最高值类别):总氮1.62%~3.44%(晒烟)、烟碱2.30%~9.76%(晒烟)、钾0.73%~3.42%(黄花烟)、多酚1.51%~6.43%(晒烟)、石油醚提取物2.66%~8.94%(雪茄烟)、草酸7.09 mg/g~50.21 mg/g(晒烟)、苹果酸41.97 mg/g~173.39 mg/g(黄花烟)、柠檬酸16.02 mg/g~126.45 mg/g(黄花烟)等。35份晾晒烟种质可聚为5类:第1类为黄花烟资源,钾、苹果酸、柠檬酸等含量高;糖、酚、石油醚提取物、草酸、丙二酸等含量低;第2类有马里兰烟、晒烟和雪茄烟,其石油醚提取物含量高,苹果酸和柠檬酸等含量较高;第3类多为晒烟,多酚含量高;第4类总氮、烟碱含量高,草酸含量较高,第5类总糖、还原糖、淀粉等含量高,两糖差、糖碱比、氮碱比高,苹果酸、柠檬酸等含量低。      

不添加料液的混合型膨胀烟丝生产工艺及质量分析

  目的  研究白肋烟不添加料液、不进行烘焙处理的生产模式对混合型膨胀烟丝综合质量的影响。  方法  设计了不加料、不烘焙白肋烟烟片处理线的混合型膨胀烟丝生产工艺流程,同时,研究了切片、松散回潮工序白肋烟和烤烟烟片分组加工技术,并对膨胀工序热风温度进行了优化设置。  结果  经对比,白肋烟不添加料液、不烘焙处理的混合型膨胀烟丝较传统工艺路径处理的混合型膨胀烟丝的质量指标有以下变化:（1）膨胀烟丝的结构变化不显著、填充值显著升高。（2）总糖含量显著降低,总烟碱、总氮、总挥发碱、总氯含量显著升高,总钾含量变化不显著。（3）烟气烟碱、焦油、一氧化碳量显著降低;HCN、NNK、B[a]P、苯酚、巴豆醛等释放量以及卷烟危害评价指数均不同程度降低。  结论  与传统工艺路径处理的混合型膨胀烟丝相比,白肋烟不添加料液、不进行烘焙处理的混合型膨胀烟丝不会对卷烟感官品质造成不利影响,降焦减害效果则更加明显,且能大大简化工艺流程、提高生产效率、降低生产成本。      

生防菌株LB-1对烟草白粉病的抑制效果及对病菌孢子萌发的影响

  目的  为检测近缘毛壳菌（Chaetomium subaffine）LB-1对烟草白粉病的抑制效果。  方法  以中烟90为供试烟草品种,分析了LB-1对烟草白粉病的抑制效果及对病菌分生孢子萌发的影响。  结果  LB-1菌悬液叶面处理对供试烟草盆栽苗和离体叶段白粉病的发生无明显影响,但LB-1发酵液叶面喷施盆栽苗和浸蘸处理离体叶段均能显著抑制烟草白粉病的发生,防效和抑制率分别为44.90%和53.11%;显微镜检发现,LB-1发酵液能够引起白粉病菌孢子的皱缩和畸形。  结论  近缘毛壳菌株LB-1可用于防治烟草白粉病。      

基于分段预测前馈与EWMA反馈整合的松散回潮加水控制系统

  目的  为解决松散回潮工序出口含水率控制精度低,质量波动大等问题。  方法  根据入口含水率的变化采用分段预测的方法对加水阀门进行前馈控制,根据出口含水率实际值与目标值的偏差采用指数加权移动平均法（Exponentially Weighted Moving Average,EWMA）进行反馈控制,建立前馈和反馈整合的加水控制模型,并采用自学习算法对模型进行自动优化设计。  结果  改进后出口含水率控制精度和质量稳定性显著提高,均值与目标值的偏差和过程标准差分别减少62.8%和16.1%,过程能力指数提高31%。  结论  该方法有效提高了该生产过程的质量控制水平。      

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。      

国内外不同产区和类型雪茄烟烟草特有亚硝胺及生物碱含量分析

为明确国内外不同产区雪茄烟叶生物碱组成和含量、烟草特有亚硝胺（TSNAs）含量水平及相关关系,本试验收集了国内外55个茄芯、茄衣和茄套烟叶样品,并分产区和类型进行分析。结果表明,不同产区雪茄烟样品生物碱含量样本间变异性均较大,烟碱含量为0.66%~10.02%,降烟碱含量为0.04%~0.79%,烟碱转化率为2.07%~28.01%。除国内产区雪茄烟叶生物碱含量相对较高外,其他产区间生物碱含量无显著差异,茄芯烟叶总生物碱含量高于茄衣和茄套。各产区和各类型雪茄烟叶烟碱向降烟碱转化问题均较为突出。不同产区雪茄烟样品总TSNAs含量范围为1.46 μg/g~25.75 μg/g,以NNN含量最高,在0.63 μg/g~20.91 μg/g之间,变异性较大。相关分析表明烟叶烟碱转化率较高是造成目前雪茄茄芯、茄衣、茄套烟叶总TSNAs和NNN含量较高的主要原因,针对烟碱转化性状进行品种改良,对生物碱组成进行优化是实现优质低害中式雪茄烟叶生产的重要途径。      

影响上部烟叶感官质量的主要化学成分分析

  目的  明确影响上部烟叶感官质量最主要的化学成分。  方法  测定国内外6个产地共107份上部烟叶样品主要化学成分,评价其感官质量,分析化学成分指标与感官质量总分的关系;对比分析了国内外主产烟区8032份上部烟叶样品的3项主要化学成分。  结果  ① 简单相关分析显示,总糖、还原糖含量与感官质量呈显著或极显著的正相关关系,总氮、烟碱含量与感官质量呈显著或极显著的负相关关系;②逐步回归和通径分析显示,影响上部烟叶感官质量的最主要化学成分为总氮、总糖、烟碱。③国内多数主产烟区上部烟叶总氮含量均高于国外上部烟叶,总糖、烟碱含量接近于或者高于国外上部烟叶。  结论  要提高上部烟叶感官质量,应着重控制总氮含量,协同控制烟碱含量和提高总糖含量。      

基于Adams的烟条自动清洁装置的设计及运动仿真

  背景和目的  为降低卷接机故障停机时间,提高设备生产效率,设计了一款适用于单通道卷烟设备的烟条自动清洁装置。  方法  该装置采用活动式导烟杆的设计,有效实现烟条输送通道的自动清理功能,并基于Adams软件分析了气缸滑块与活动导烟杆的运动特征,以及不同工作压力下活动导烟杆的锁紧力和冲击力变化。  结果  以ZJ17S型卷烟机为对象进行测试,结果表明:烟条自动清洁装置安装后,清理成功率达98.9%,停机清洁时间由32.9 s降低至10.8 s,清洁效率提升67.2%,且不会影响烟支质量。  结论  改进后的设备可以有效提高生产效率,减少操作人员劳动强度。      

基于机器视觉的卷烟小盒商标纸表面缺陷在线检测技术

  目的  为检测卷烟小盒商标纸表面多种质量缺陷,提高缺陷检测准确率和检测速度。  方法  以标准图像的定位点通过偏移和相似度量实现快速定位配准,并改进图像差分算法进行实验。  结果  （1）待测图像与标准图像存在一定的偏移,其中最大偏移量为3.6 mm,最大偏移角度为2.1°,最快配准99张图像只需2.484 s。（2）传统差分算法检测图像速度为18.24 s,改进算法检测最快速度为15.62 s,改进后的平均准确率提高了15.23%。  结论  卷烟小盒商标纸表面缺陷在线检测技术速度快、准确率高,减轻了人工检测商标纸的工作量。