烟叶主要化学成分与品质关系概述

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(1 湖南农业大学农学院，长沙 410128； 2 贵州烟叶复烤有限责任公司，毕节 551700)

2012-09-29

王世沛(1985—)，男，贵州毕节人，硕士研究生。*通信作者，Email:wsx8725@hunau.net。

烟叶主要化学成分与品质关系概述

王世沛1，2，温圣贤1*

(1 湖南农业大学农学院，长沙 410128； 2 贵州烟叶复烤有限责任公司，毕节 551700)

概述了影响烟叶品质的主要化学成分指标，归纳了烟叶中烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾、氯等主要化学成分含量与品质之间的关系，指出烟叶中各质量指标的平衡协调程度决定烟叶的品质。

烟叶；化学成分；品质

烟叶品质是消费者对烟叶燃烧后烟气特性的综合反映，是消费者对烟叶燃吸过程中所产生的香气、劲头、吃味、刺激性等几个主要因素的综合感受和吸烟安全性的综合评价。烟叶品质通常包括外观质量和内在质量，外观质量指烟叶的商品等级质量，如烟叶的成熟度、身分、结构、部位、颜色等表现出的优劣程度；内在质量指烟叶内各种化学成分的数量和协调性[1]。烟叶的物理特性、外观质量、内在质量、化学成分、安全性、可用性等方面因素是衡量烟叶品质优劣的主要途径[2]。而烤烟的主要化学成分含量决定着烟叶品质和卷烟风格特征，直接影响烟叶的工业可用性和卷烟产品的安全性[3,4]。蔡宪杰等[5]运用主成分分析和聚类分析对烟叶外观质量评价指标进行了研究，并建立了烟叶初步量化的外观质量评价指标体系。邵惠芳等[6]运用主成分分析、聚类分析法对烟叶外观质量评价指标进行了研究,将烟叶分为3个部位,9个可用性等级。笔者概述了烟叶主要化学成分与烟叶品质关系，指出烟叶中各质量指标的平衡协调程度决定了烟叶品质。

1 烟叶主要化学成分指标

烟叶主要化学成分指标包括烟碱、总糖、还原糖、总氮、淀粉、钾、氯等含量和还原糖/烟碱比值、钾/氯比，充分体现了烟叶质量的内涵。其外观质量、内在质量和安全性都是烟叶内化学成分综合作用的结果。国内外大量对烟叶主要化学成分含量与烟叶品质关系研究表明，目前优质烤烟化学成分范围是：总糖(18%～22%)，还原糖(14%～l8%)，尼古丁(1.5%～3.5%)，总氮(l.4%～2.7%)，蛋白质(6%～9%)。而且，烤烟评吸质量与淀粉含量、挥发酸、烟碱总氮及含氯量呈显著正相关，与总糖呈显著负相关[7]。杜咏梅等[8]利用数理统计系统分析烟叶中烟碱、还原糖、总糖、总氮含量与烤烟吃味的关系，结果表明，烟碱、还原糖、总糖、总氮含量对烤烟吃味均产生极显著影响,其中制约烤烟吃味的主要化学成分为还原糖、烟碱。闫克玉等[9]对河南烤烟主要理化指标与烟叶样品评吸质量相关分析表明：其烟叶样品中还原糖、总氮、烟碱、总挥发碱、石油醚提取物、总酸、总挥发酸、总细胞壁物质(或全纤维素)、总灰分、钾、氯、平衡含水率、焦油等是影响评吸质量主要的理化指标。

2 烟叶主要化学成分与烟叶品质关系

2.1 烟碱含量与烟叶品质的关系

烟碱又被称为尼古丁或烟精，在烟叶生物碱中所占比例为97%，是由根系合成，并运输积累在烟叶叶片中的主要生物碱。烟碱与烟叶品质、产品的可接受性有首要联系，在鲜烟叶中，还含有次要的生物碱，一般只占总生物碱的2%～5%[10,11]。烟碱本身虽没有香味，但在叶片中能缓和其它因素的辣味。目前，烟草中烟碱作用已被认为是满足吸烟者的一种生理上的活性化合物产品。烟碱中含氮17.3%，所以它是氮素在代谢过程中的一个重要组成成分。烟碱在叶片中积集量最多，而上部叶片中的积累量比其它叶片积集多。打顶后生物碱形成比例又高于打顶前，但在生长后期又逐渐降低。

2.2 总糖含量与烟叶品质的关系

烟叶中含糖量一直被称之为是体现卷烟吃味良好的重要标志，在适宜的范围内，含糖量高则卷烟品质好。由于烟草中的糖在燃烧后产生呈酸性的烟气，可以中和游离碱(氨)，从而可以消除烟气所产生的呛喉和辛辣等刺激性。

对卷烟工业来说，烟叶中的蛋白质是一种不利因素，其在燃烧后会产生使人不愉快的气味。苏联专家施木克教授为了调节好烟气，用糖/蛋白质的比值来说明卷烟的吸味品质，这一比值称为施木克值。烟草中的糖是卷烟品质的有利因素，但不是决定卷烟产品质量的决定性因素，更不能片面认为烟叶中蛋白质的含量越低越好，含糖量越高越好，他们通常各自有一定适宜的范围，糖通常在18%～25%，而蛋白质通常在5%～10%为好。而且施木克值应有一个适宜的范围，通常掌握在2～3较适宜。但必须与烟碱含量协调，才能使烟气吸味醇和、吃味丰满、舒适、甜润。若含糖量高且烟碱低，则吸味平淡、香气不足、无劲头；若含糖量低且烟碱高，吃味不醇和、刺激性大、劲头大；而适当的烟碱含量与糖/碱比值的烟叶其表现为烟气吃味醇和、刺激性小、劲头适中[12～14]。

2.3 还原糖含量与烟叶品质的关系

烟叶在成熟过程中，烟叶成熟度与淀粉的含量呈正相关关系；还原糖的含量随成熟度提高而增多, 烟碱、挥发碱、总氮和氯等含量下降，糖碱比增大，但在适熟后还原糖含量开始下降并与总糖变化趋势一致[15～17]。

烟叶中还原糖含量较多时，烟气香气醇和、味苦带甜舒适、刺激性小，并能降低其破损率，增加韧性和弹性。因此评定品质质量的重要指标之一是准确快速地测定烟叶中还原糖的含量。

烟叶中还原糖含量达到15%时为最佳。我国辽宁烟叶还原糖含量最高，为24.99%，其次是贵州24.05%，再次是云南23.94%。而河南烟叶还原糖含量为17.64%，接近最佳值，云南烟叶中糖/碱比值处于最佳范围内，糖/碱比值为8.5，但贵州烟叶中糖碱比值为12，偏高[18]。

2.4 总氮含量与烟叶品质的关系

氮是除碳、氢、氧外烟草植株体内含量较多的主要营养元素，它的多少对烤烟产量和品质的影响最大[19]。氮素的施用从种子萌发阶段就能促进烟草发育。烟草生长点的分化依赖于施用适宜的氮素，但施氮量过剩时反而会使生长点的萌动受到延缓影响。与施用适宜的氮素相比，不施氮的烟草生长点萌动要延缓2～29 d。

烟草叶片的发育过程分为早期胚胎生长期、旺盛生长期、剩余生长期3个时期。不同时期烟草叶片的生长对氮素的需求存在差别。氮素对叶片在胚胎生长期及剩余生长期的生长没有影响；但在旺盛生长期，影响尤为突出，即当维持土壤湿度不变的条件下，烟叶旺盛生长时期施用氮后，叶片加快生长速度。

2.5 钾含量与烟叶品质的关系

钾在烟草体内各部分含量大，对烤烟的生长发育有影响，但并非烟草组织细胞的组成成分。钾在烟株体内所起的作用很重要[20]，其生理功能为：是多种酶的活化剂，包括合成酶类、氧化还原酶类和转移酶类；增强光合作用，促进对光能的利用；促进正常的呼吸作用和氧化磷酸化作用；促进光合产物的运输；促进植物代谢；增加植物的抗逆性；增加烟叶燃烧性[21,22]。

烤烟含钾量与烟叶的品质密切相关，是评价烟叶品质优劣的重要指标。烟叶含钾量高则香气足、吃味好、对人体危害小。世界优质烟叶品质优于中国烟叶，其中一点与其烟草含钾量较高有关[23]。世界优质烟叶含钾量范围大都在4%～6%，甚至高达8%～10%，而中国烟叶含钾量普遍在1.5%～2.0%之间，大面积烟叶超过2.0%很少。对于中国烟叶含钾量低现象，一方面认为在中国烟叶生产后期中,供钾量不足所致[24],另一方面则归咎于土壤施钾不足或不施钾及缺钾[25]。目前中国正积极地对烟叶含钾量低的问题进行研究[26，27]。

2.6 氯含量与烟叶品质的关系

烟叶中的氯元素是直接影响燃烧性的主要因素，烟叶中氯离子含量通常在0.3%～0.8%之间较为适宜。当烟叶中氯离子含量大于1%时，会使烟叶的燃烧性受到不良影响；而烟叶中氯离子含量超过1.5%时，便不同程度地产生熄火现象。所以氯离子含量高的烟叶不仅燃烧性不好，而且刺激性、杂气重，在工业上的使用价值大大降低[28～30]。

当烟叶的含氯量小于1.0 g/kg时，烟叶烘烤后柔软性差，成丝率低，颜色浅，易破碎，香吃味差；当烟叶的含氯量小于0.25 g/kg时，烟株缺氯症状表现明显，对烟叶产量和品质产生严重的影响[31,32]。国内外研究结果表明，烟叶中氯含量在3.0～6.0 mg/kg、钾/氯比值在4～10范围内较为理想[33～36]。

3 讨论

烟叶的质量包括物理特性、化学成分、外观质量、内在质量、可用性和安全性等诸多方面。其主要化学成分是衡量烟叶品质好坏的重要指标。但评价烟叶品质不能单从某一方面来进行。烟叶各质量指标的平衡协调程度最终决定烟叶的品质，必须找准各个质量方面相互之间的平衡协调关系，才能发挥烟叶质量潜力，提升品质。

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1001-5280(2012)07-0139-03

10.3969/j.issn.1001-5280.2012.07.41

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