含氮化合物對煙草質量及其在質量評價體系中的影響

陳 剛，周清明，田 云，易 克，周立新，楊姣弟，徐向麗

（1. 湖南農業大學農學院，湖南 長沙410128；2. 湖南省農業生物工程研究所，湖南 長沙410128；3. 湖南中煙工業有限公司，湖南 長沙410006）

煙草質量是包括外觀質量、內在質量、化學成分、物理特性、安全性的一個綜合概念。而且外觀質量、內在質量、物理特性、化學成分測定等又包括了很多更詳細的因素，每種因素對煙草的總體質量評價都有一定的影響，只是影響程度有深有淺。因此，對煙草質量的評價要從各方面綜合考慮，抓住其中重要的、有代表性的的因素進行深入分析。

外觀質量評價方面主要包括成熟度、葉組織、身份（厚度、密度）、油分和顏色；內在質量是指煙葉經過燃燒所產生煙氣的特性，如香氣量、香氣質、濃度、刺激性、勁頭、雜氣、余味等，內在質量主要通過人的感官來評價；化學成分多而雜，但主要測定總氮、總植物堿、總揮發堿、蛋白質、煙堿、總糖、還原糖、淀粉、總揮發酸、石油醚提取物、鉀、氯、糖堿比、氮堿比和鉀氯比等15個指標；物理特性是指煙葉的單葉重、厚度、葉面密度、填充性、抗碎性、吸濕性、燃燒性、彈性等。

吸煙有害健康是眾所周知的，但對于占世界煙民總數35%的中國市場以及煙草行業的高額稅收，煙草工業只能在保持卷煙獨特的“吃味”的同時，盡量降低煙草對人體健康的危害。因此，對煙草的質量進行評價顯得尤為重要。總氮含量是反映煙葉營養水平和內在化學成分協調性的重要指標，煙葉中總氮含量對煙葉評吸質量有重要影響[1]；煙堿的含量與煙的吃味有重要的聯系，不同人對煙吃味的要求不同主；蛋白質對煙的香味也有重要的影響[2]。筆者綜述了煙草含氮化合物對煙草質量及其質量評價體系的影響，以期為煙草質量評價體系的完善提供幫助。

1 含氮化合物對煙草質量的影響

1.1 含氮化合物對外觀質量的影響

外觀質量包含的特征與煙葉質量有密切關系，是煙葉分級的主要依據，也是煙葉質量劃分的依據。普遍認為優質煙葉的外觀特征是煙葉成熟度好、葉組織疏松、葉片厚薄適中、顏色橘黃、油分足、光澤強[3]。楊應明等[4]對煙葉外觀質量與化學成分進行了典型相關分析，結果表明煙葉外觀質量中的油分和長度與化學成分中總氮、總糖、還原糖和淀粉含量相關，總氮含量的減少會使油分和長度的增加。唐宇、杜詠梅等[5-6]也認為煙葉的油分與煙草總氮呈顯著負相關關系。于川芳、朱忠、賈琪光、艾復清等[7-10]等對化學成分與烤煙成熟度之間關系進行了研究，結果表明總氮含量越低的煙葉成熟度越高。李漢超對煙草煙氣化學的分析認為，總氮與煙葉顏色正相關，與煙葉的光澤負相關，隨著總氮含量的增加煙葉顏色越來越深，光澤越來越差。還有些學者認為煙葉中含氮量較低時煙葉組織較細致；煙葉的厚度與煙葉中總氮含量呈正相關，但相關系數的顯著性不規律[11-13]。

1.2 含氮化合物對煙草內在質量的影響

《煙草化學》一書中對煙草內在質量的定義為：煙葉燃燒時，吸煙者對香氣、吃味的綜合感受，包括香氣、吃味、勁頭、雜氣、刺激性、余味等。普遍認為煙葉檔次越高，煙葉中香氣質越好，香氣量越充足，越沒有雜氣和刺激性，勁頭適中而且濃度越濃，余味越純。煙草的吃味是含糖化合物與含氮化合物共同作用的結果。大量研究表明，香氣類型與香氣成分關系不大，主要與香氣成分比例相關。張國等[14]研究了湖南烤煙評吸質量與化學成分、煙氣成分的關系，發現總氮、總植物堿的含量與香氣量和濃度呈極顯著正相關，與刺激性、雜氣、勁頭、余味、灰色呈極顯著負相關。鄧小華等[15]對煙葉質量評價指標間的相關性進行了研究，結果表明煙堿、總氮的含量與香氣量和濃度呈極顯著正相關，與刺激性、雜氣、勁頭、余味、灰色呈極顯著負相關，煙堿與香味成極顯著正相關與吸味負顯著相關。王允白、高家和、閆克玉、吳春、畢淑峰等[16-20]等也一致認為煙葉中含氮化合物含量增加會使香氣量、濃度、雜氣和刺激性隨著增加，余味、灰色和吸味會變差。

1.3 含氮化合物對煙草化學成分的影響

煙草化學成分是煙草各方面外在質量的內在表現，是決定烤煙質量的根本因素。化學成分之間的關系十分密切，很多成分相互之間達到顯著和極顯著相關性。邵慧芳等[21]基于化學成分的烤煙感官質量評價結果認為，總植物堿、蛋白質、醚的提取物、揮發堿與總氮相互之間呈極顯著正相關，總糖、還原糖、淀粉、果膠、pH 值與總氮、蛋白質和總植物堿呈極顯著負相關，纖維素與總氮極顯著負相關，與總植物堿顯著負相關而與蛋白質負相關。李朝建等[22]報道了烤煙主要化學成分與吸味品質的相關性，其中數據表明，氮堿比、鉀氯比和糖堿比與煙堿、蛋白質和總氮的含量呈極顯著或顯著負相關，鉀含量與蛋白質和總氮的含量呈極顯著負相關，水溶性總糖和還原糖的含量與蛋白質、煙堿和總氮的含量呈顯著負相關，煙堿和蛋白質的含量與總氮含量呈極顯著正相關。鄧小華等[23]在對湖南烤煙的化學成分特征及其相關性的研究中認為，湖南烤煙的化學成分中蛋白質、總植物堿和總氮的含量與可溶性糖、還原糖的含量呈極顯著負相關，總植物堿和總氮的含量與鉀含量呈顯著負相關，總植物堿、蛋白質和硫的含量與總氮含量呈極顯著正相關。

1.4 含氮化合物對煙草物理特性的影響

研究表明煙葉的厚度與煙葉中總氮含量呈正相關。一般認為煙葉總植物堿和總氮含量與煙葉的燃燒性呈顯著負相關。孫建生等[24]對烤煙化學指標和物理特性間的關系進行研究后認為，總氮含量與葉面密度和拉力呈極顯著正相關，與填充值呈極顯著負相關，與平衡含水率呈顯著負相關。李東亮等[25]認為，總氮含量與葉面密度負顯著相關，在單葉重量＜7.7 g 時，總氮含量隨單葉重的增加而增加；在單葉重＞7.7 g 時，總氮含量隨單葉重的增加而減少。

1.5 含氮化合物對煙草安全性的影響

煙草安全性受氮元素影響主要在兩個方面：一是含氮農藥的殘留；二是含氮化合物燃燒后產生的煙氣中含有對人體有害的成分，如焦油、煙氣煙堿、NO、HCN 和一些微量的致癌物質。有研究表明焦油的釋放量與含氮化合物有密切關系，與總氮、總揮發堿和煙堿含量呈顯著正相關[26]。王允白[27]在對烤煙原料的總粒相物與煙葉內在化學成分的關系進行研究時認為：煙葉中總氮與煙堿以及煙氣與煙堿均呈極顯著正相關；總氮與總相物量呈顯著負相關相關；蛋白質與總相物量呈極顯著負相關。鐘家威等[28]對每口煙中焦油含量與總氮和煙堿的關系進行分析認為，每口煙中的焦油含量與煙堿含量成顯著正相關，與總氮含量不相關。

2 含氮化合物在煙草質量評價體系中的地位

煙草的品質形成在于一系列物質成分和含量的平衡，而不是單看某一種成分含量的多少。但是絕大多數簡單的評價方式中都包括測定含氮化合物含量的要求，有些要求測定煙葉中全部的含氮化合物，例如1936年布呂克納爾構建的布呂克納爾品質指數以及C.Pyriki對布呂克納爾品質指數的計算式進行兩次優化后的C.Pyriki 品質指數都要求測煙草中的含氮化合物。還有一些評價方式要求測定煙葉中一種或幾種含氮化合物的含量，例如：施木克值只要求測蛋白質的含量；糖堿比和糖氮比中要求測煙堿、揮發堿或總氮的含量；煙堿和總揮發堿的比值需要測定的都是含氮化合物；水溶性糖和揮發堿的比值要求測的含氮化合物有煙堿和總揮發堿等。雖然這些指標在某些方面都還有一定缺陷，但是從某方面也能說明含氮化合物的重要性。

3 結語

從各個方面來看，煙草中的化學成分對煙草質量評價有很大的影響，然而國內的煙草行業對煙草化學的研究并不是很重視，其水平與國際先進的研究技術水平也有一定的差距，國內對煙草化學成分研究也主要是為了分析測定。但是煙草的化學成分是決定煙草品質的內在因素，是影響煙草品質的最大因素，因此加強煙草化學的研究十分必要。要不斷深化煙草化學與煙草品質關聯的研究，觀念要從感官決定品質向化學成分決定品質轉換。雖然煙草中含氮化合物的含量較低，但對煙草質量評價以及吸煙者的吸煙感官有較大影響，這給含氮化合物的測定方法提出了較高要求，對含氮化合物與煙草質量關聯的深層次研究也提出了要求。在安全性方面，雖然含氮化合物一方面能使吸煙者得到快感，但是另一方面也會對吸煙者的身體健康造成威脅。因此，要求煙草中含氮化合物的含量要能達到一種平衡，既要保證能引起吸煙者的快感又要保證對吸煙者的健康的最少程度傷害。

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