黔南烤壞煙與正常煙葉主要化學成分含量差異

肖振杰，周艷賓，徐增漢，解彩軍，劉大雙，呂培新，黃 剛，丁忠林

（1.河北中煙工業有限責任公司，石家莊 050051；2.中國科學技術大學，合肥 230052；3.貴州省煙草公司黔南州公司，貴州 都勻 558000）

由于鮮煙素質較差、烘烤工藝不當、烤房性能問題、烘烤操作失誤等因素，煙葉烘烤過程經常產生一些烤壞煙[1]。烤壞煙在外觀上表現為烤青、掛灰、蒸片、黑糟、烤紅等，其品質低劣，甚至沒有工業可用性，在煙葉分級中屬于下低等煙或級外煙，價格低廉或不予收購，降低了煙葉的產質量，給煙農造成很大的經濟損失[2]?？緣臒煹钠焚|為何低劣？其根本原因是其化學成分含量不適宜及相互之間比例不協調的問題。目前，我國對烤壞煙化學成分的研究較少，僅見徐興陽等[3]對云南省紅花大金元品種的烤青煙、雜色煙和枯焦煙的主要化學成分及其協調性進行了研究，但紅花大金元主要為云南省種植，且涉及的烤壞煙種類較少。本研究對我國的主栽烤煙品種K326在貴州省黔南煙區容易出現的5種烤壞煙（掛灰煙、糟片煙、蒸片煙、青筋煙、烤紅煙）和正常煙（C3F和B2F）進行取樣，檢測其主要化學成分含量并進行了差異分析，目的是為了明確烤壞煙品質低劣的內因，以期為在煙葉烘烤環節防止出現烤壞煙而采取針對性的技術和措施提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于 2012年在黔南州福泉市進行，烤房類型為氣流上升式密集烤房?？緹熎贩N均為 K326。在煙葉烘烤結束后，選取中部葉和上部葉中掛灰煙（中度掛灰）、糟片煙、蒸片煙、青筋煙和烤紅煙樣品各0.5 kg，中部葉記為“C掛灰煙”、“C糟片煙”、“C 蒸片煙”、“C 青筋煙”、“C 烤紅煙”，以C3F作為對照；上部葉記為“B掛灰煙”、“B糟片煙”、“B 蒸片煙”、“B 青筋煙”、“B 烤紅煙”，以B2F作為對照。

1.2 試驗方法

1.2.1 烘烤 煙農主要采用密集烤房控制儀設定的與煙葉部位相對應的烘烤工藝進行烘烤。

1.2.2 主要化學成分測定 將各處理樣品在 40 ℃下進一步烘干，采用萬能高速粉碎機粉碎，充分混勻，密封備測。總糖、還原糖、煙堿、總氮、蛋白質的含量采用BRAN+LUEBBE AA3型連續流動分析儀測定[4]。

2 結 果

2.1 烤壞煙與正常煙葉總糖和還原糖的差異

2.1.1 總糖 由圖1可見，本試驗中，中部葉各處理的總糖含量在4.67%～31.88%，差異顯著；其中，C3F正常烘烤煙葉顯著高于各烤壞煙；烤壞煙中，C掛灰煙、C烤紅煙、C蒸片煙、C青筋煙和C糟片煙的總糖含量呈下降趨勢，分別只有C3F正常烘烤煙葉的59.6%，58.7%，54.1%，45.3%和14.6%，均明顯偏低和不適宜。上部葉各處理的總糖含量為12.94%～24.34%，B2F正常烘烤煙葉均最大、最適宜，顯著高于各烤壞煙；烤壞煙中，B掛灰煙、B烤紅煙、B蒸片煙、B青筋煙和B糟片煙的總糖含量呈下降趨勢，分別只有 B2F正常烘烤煙葉的70.6%、62.7%、59.3%、56.2%、53.2%，均明顯偏低和不適宜，但相互之間的差異比中部葉的小。

2.1.2 還原糖 各處理的還原糖含量的變化趨勢與總糖基本一致。中部葉各處理的還原糖含量為4.36%～25.06%；其中，C3F正常烘烤煙葉含量最高和適宜，顯著高于其他5種烤壞煙；烤壞煙中，C掛灰煙、C蒸片煙、C烤紅煙、C青筋煙和C糟片煙的還原糖含量呈明顯下降趨勢，分別只有C3F正常烘烤煙葉的 66.8%，64.2%，54.8%，42.1%和17.4%，均顯著偏低和不適宜；相互之間除了C掛灰煙和C蒸片煙之外，差異皆顯著。上部葉各處理的還原糖含量為11.26%～20.06%，以B2F正常烘烤煙葉最高、最適宜，顯著高于其他5種烤壞煙；烤壞煙中，B掛灰煙、B蒸片煙、B青筋煙、B烤紅煙和B糟片煙的還原糖含量呈下降趨勢，分別只有B2F正常烘烤煙葉的75.5%、65.5%、64.7%、63.2%和54.7%，均明顯偏低和不適宜。

2.2 烤壞煙與正常煙葉主要含氮化合物的差異

圖1 不同處理的總糖和還原糖含量Fig.1 The contents of total sugar and reducing sugar of different treatments

圖2 不同處理的煙堿、蛋白質和總氮含量Fig.2 The contents of nicotine and protein and total nitrogen of different treatments

2.2.1 煙堿 由圖2可見，中部葉的煙堿含量，C3F正常烘烤煙葉最低（2.29%，適宜），顯著低于糟片煙（3.64%，過高）、烤紅煙（3.19%，偏高）和掛灰煙（3.01%，偏高）；烤壞煙中，C蒸片煙、C青筋煙、C掛灰煙、C烤紅煙 和C糟片煙的煙堿含量呈上升趨勢，分別比C3F正常烘烤煙葉高12.2%、15.3%、31.4%、39.3%和 59.0%。上部葉的煙堿含量，以B2F正常烘烤煙葉最低（2.63%），最適宜；糟片煙最高（3.62%），過高；B青筋煙、B蒸片煙、B掛灰煙、B烤紅煙和B糟片的煙堿含量呈上升趨勢，分別比B2F正常烘烤煙葉高14.8%、20.2%、23.2%、26.6%和37.6%。煙堿在烘烤過程中是相對穩定的成分，糟片煙、烤紅煙、掛灰煙等烤壞煙的煙堿含量顯著高于正常煙葉的原因是其糖類等干物質在烘烤過程中被過度消耗而導致煙堿的含量相對提高。

2.2.2 蛋白質 煙葉中蛋白質含量如果過高，則對品質不利，煙氣的堿性強、刺激性強、甚至出現蛋白臭味?？緹煹鞍踪|含量以8%左右為最適宜[5]。本試驗中，中部葉各處理的蛋白質含量，C3F正常烘烤煙葉（6.86%，適宜）最低，與掛灰煙（7.65%，最適宜）的差異不顯著，但顯著低于 C蒸片煙（8.03%，最適宜）、C烤紅煙（8.52%，最適宜）、C糟片煙（9.35%，適宜）和C青筋煙（10.37%，偏高），5種烤壞煙分別高于 C3F正常烘烤煙葉11.5%、17.1%、24.2%、38.9%和51.2%。上部葉各處理的蛋白質含量，以糟片最高，顯著高于其他處理；B2F正常烘烤煙葉的蛋白質含量最低，顯著低于糟片煙和烤紅煙，與掛灰煙、糟片煙和青筋煙的差異不顯著；B掛灰煙、B蒸片煙、B青筋煙、B烤紅煙和B糟片煙的蛋白質含量呈上升趨勢，分別比B2F正常烘烤煙葉高7.3%、13.5%、17.6%、27.3%和40.1%。

2.2.3 總氮 目前研究認為烤煙中蛋白質、煙堿、氨基酸等含氮化合物的氮量總和以 2.5%左右為最適宜[5]。本試驗中，中部葉總氮含量以C3F正常烘烤煙葉最低，顯著低于糟片、青筋和烤紅煙，與掛灰和蒸片煙差異不顯著；糟片和青筋煙的總氮含量最高，顯著高于其他4個處理。C蒸片煙、C掛灰煙、C烤紅煙、C青筋煙和C糟片煙的總氮含量呈上升趨勢，分別比 C3F正常烘烤煙葉高 20.6%、21.8%、44.1%、58.2%和 59.4%。上部葉總氮含量以糟片最高，顯著高于B2F正常烘烤煙葉、掛灰、蒸片和青筋煙，與烤紅煙差異不顯著；B2F正常烘烤煙葉的總氮含量最低，顯著低于烤紅和糟片煙，與掛灰、糟片和青筋煙差異不顯著。

2.3 烤壞煙與正常煙葉糖堿比的差異

如圖3所示，本試驗中，中部葉還原糖/煙堿值，以C3F正常烘烤煙葉最高和適宜，顯著高于各烤壞煙；在5種烤壞煙中，以蒸片煙的最高，顯著高于糟片、青筋和烤紅煙，與掛灰煙差異不顯著；糟片煙的還原糖/煙堿值顯著低于其他處理。上部葉各處理的還原糖/煙堿值，以 B2F正常烘烤煙葉最高和適宜，顯著高于烤壞煙處理；掛灰、糟片和青筋煙之間的還原糖/煙堿值差異不顯著，但三者顯著高于糟片和烤紅煙。C蒸片煙、C掛灰煙、C烤紅煙、C青筋煙和 C糟片煙的還原糖/煙堿值分別只有 C3F正常烘烤煙葉的 55.3%、50.7%、38.1%、35.4%和10.6%，B掛灰煙、B青筋煙、B蒸片煙、B烤紅煙和B糟片煙的還原糖/煙堿值分別只有B2F正常烘烤煙葉的60.8%、55.9%、54.1%、49.6%和40.7%，表明中部葉烤壞煙和上部葉烤壞煙的糖堿比值顯著偏低，糖堿不協調或極不協調，酸堿平衡性差或極差，因此烤壞煙的可用性低或極低，甚至沒有可用性。

圖3 不同處理的糖堿比Fig.3 The ratio of reduced sugar/nicotine of different treatments

3 討 論

煙葉的化學成分是決定煙葉質量的物質基礎?？偺呛瓦€原糖含量如果過低，會破壞煙葉化學成分的平衡性，則吃味刺嗆；但也不能過高，否則煙氣的酸性過強。兩糖在一定范圍內含量越高，煙葉品質越好。我國一般認為優質烤煙的總糖含量的適宜范圍為 19%～28%，24%左右最適宜；還原糖含量的適宜范圍為16%～24%，20%左右最適宜[5-6]。朱保昆等[7]研究認為，烤煙煙堿、氮堿比和糖堿比與感官舒適度整體上呈極顯著相關（P＜0.01）。宋澤民等[8]研究認為，黔南烤煙正常煙葉的主要化學成分含量范圍，中部葉還原糖為20.2%～29.2%，總糖為23.9%～35.6%，煙堿為1.7%～4.0%，總氮為1.4%～2.3%；上部葉還原糖為 18.6%～30.2%，總糖為20.8%～32.5%，煙堿為2.6%～4.6%，總氮為1.7%～2.8%。實際上，煙葉的化學成分含量是動態變化的，尤其在烘烤過程中的變化劇烈，人們也期望在烘烤過程中通過促進煙葉發生極其復雜的生理生化變化和化學變化以獲得內在化學成分含量適宜協調的優質煙葉[1]。但是，煙葉烘烤過程非常復雜，外觀表現為煙葉失水干燥，顏色由綠變黃，內部同時進行著色素和淀粉、蛋白質等大分子物質的降解轉化及香氣前體物質的生成和轉化等[9]，在此過程中影響煙葉最終質量的因素很多。因此，生產上常出現烤壞煙的現象，降低煙葉產質量。徐興陽等[3]研究表明，烤青煙葉淀粉和揮發酸含量明顯增加，煙堿含量變化不明顯；雜色煙和枯焦煙的淀粉含量明顯下降，揮發酸和煙堿含量明顯增加；烤青煙葉、焦枯和雜色煙葉對評吸質量有利的總糖、還原糖、總多酚等指標明顯下降，對評吸質量不利的蛋白質、總氮、揮發堿等指標明顯增加，糖堿比、糖蛋比和糖氮比的協調性下降，下降或增加的幅度均以枯焦煙葉＞雜色煙葉＞烤青煙葉，導致各項化學成分指標低于優質煙葉合理范圍，最終影響了煙葉的工業利用價值。本研究結果表明，5種烤壞煙的總糖和還原糖含量顯著低于正常煙葉，其原因有所不同，青筋煙是因為在烘烤過程中葉綠素沒有能夠完全降解，淀粉、蛋白質等大分子物質沒有能夠適度降解而含量較高，同時兩糖積累不足，從而使得兩糖的含量相對較低，其他烤壞煙兩糖含量較低主要是因為在烘烤過程中煙葉變黃后沒有能夠及時定色干燥而導致糖分被過度消耗；5種烤壞煙的煙堿、總氮和蛋白質等含氮化合物明顯高于正常煙葉，這主要是因為烤壞煙的糖分含量較低而使這些成分的含量相對提高。由于烤壞煙的還原糖含量較低而煙堿含量較高，從而導致還原糖/煙堿的值更是顯著低于正常煙葉，為不適宜或極不適宜?？梢姡瑑仍诨瘜W成分含量不適宜、不協調、不平衡是烤壞煙品質低劣、可用性差甚至喪失可用性的根本原因。

4 結 論

烤壞煙的總糖、還原糖含量和糖堿比值均顯著降低于正常煙葉，均為不適宜或極不適宜。烤壞煙的煙堿、總氮和蛋白質含量大多顯著高于正常煙葉，超出了適宜范圍。

主要化學成分含量不適宜、或過低或過高或相互之間的比值不協調是烤壞煙品質低劣、可用性差或喪失可用性的根本原因。本試驗結果表明，糟片煙的內在品質最差，蒸片煙和青筋煙次之，烤紅煙和（中度）掛灰煙相對稍好。因此，在煙葉烘烤環節必須采取正確的技術和措施，避免出現烤壞煙，確保煙葉烘烤質量。

[1]王能如，徐增漢，周慧玲，等.煙葉調制與分級[M].合肥：中國科學技術大學出版社，2002.

[2]閆克玉，趙獻章.煙葉分級[M].北京：中國農業出版社，2003.

[3]徐興陽，尹平，李躍平，等.三類烤壞煙葉主要化學成分及其協調性的變化趨勢[J].山地農業生物學報，2012，31（2）：99-102.

[4]耿富卿，劉明競，楊相，等.不同烤煙烘烤方式的烘烤效應研究[J].廣東農業科學，2012（4）：29-30.

[5]肖協忠，李德臣，郭承芳，等.煙草化學[M].北京：中國農業出版社，1997：50-52.

[6]張魯民，劉彥中.上部煙葉化學成分的差異分析[J].現代農業科學，2009，16（3）：66-68.

[7]朱保昆，朱東來，王明鋒，等.烤煙主要化學指標與感官舒適度的相關性分析[J].中國煙草科學，2011，32（6）：17-21.

[8]宋澤民，張西仲，羅紅香，等.黔南山地煙葉的品質特征研究[J].中國煙草科學，2012，33（6）：66-70.

[9]徐秀紅，王傳義，劉昌寶，等.“8”點式精準密集烘烤工藝”的創新集成與應用[J].中國煙草科學，2012，33（5）：68-73.