电子束辐照对河南B2F复烤片烟制香成分的影响

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(湖南农业大学烟草学院，长沙 410128)

2012-8-15

刘江豫(1970—)，男，河南许昌人，助理工程师，主要从事烟草技术开发。

农业部公益性行业(农业)科研专项经费项目(201103007)；河南省创新型科技人才队伍建设工程项目(豫科人事(2009)2号)；郑州市创新型科技人才队伍建设工程项目(096SYJH28087)。

电子束辐照对河南B2F复烤片烟制香成分的影响

刘江豫，杨虹琦

(湖南农业大学烟草学院，长沙 410128)

以B2F片烟(河南片烟代表)为对象，研究了0、5、7 kGy剂量电子束辐照对多酚、色素、芳香族氨基酸代谢产物、中西柏烷类降解产物和叶绿素降解产物等烟叶中主要香气物质的影响。结果表明：电子束辐照能有效地防止烟草贮藏害虫和霉菌的危害，不会导致片烟中各类香气物质含量的明显降低，可应用于烟叶的养护。

烟叶；电子束辐照；香气物质

中国是烟草生产和消费大国，烟草在国民经济中占有重要地位。烟叶是卷烟生产的主要原料，烟叶复烤加工后需要经过一个较长时间的仓储过程，以便于为烟厂贮存足够的生产原料和对烟叶进行自然醇化[1]。烟叶长期仓储会带来许多问题，主要表现在害虫危害、霉变危害、降低品质、失重、造碎严重、成丝率低、占压仓库等。有研究表明，烟草虫霉变造成的损失非常巨大，一个中型卷烟厂年因虫霉危害造成的直接经济损失高达2 000多万元，我国每年仅害虫危害就造成烟叶的损失高达31 150 t[2，3]。为了有效地解决烟草虫霉危害问题，国内外学者开展了大量的研究工作，开发了物理防治、化学防治和生物防治等防治技术与方法[4]，但杀虫效果不佳。另外，在控制和防止烟叶霉变方面采取的技术措施主要是控制烟叶的含水量，控制贮存环境中温、湿度的变化，密封降氧，施用化学药剂等，以达到抑制霉菌生长的目的[5]。这些措施虽然对减少烟叶霉变起到一定作用，但难以获得理想的防治效果。如控制贮存环境中温、湿度对库房要求高，要求有大量调温调湿设备，需要消耗大量的电能，效果差，投资大，运转成本高；施用化学药剂很难喷洒均匀和全面，因而效果有限，也很难避免化学药剂对环境和人身造成影响；密封降氧对建筑材料要求较高，费用昂贵，贮藏成本高。这些问题已经严重制约了烟草产业的健康发展，因此，研究开发烟草杀虫和防霉新技术迫在眉睫。

辐照加工技术被誉为食品的现代绿色高新加工技术，其主要原理是利用60Co、137Se产生的γ射线或电子加速器产生的电子束、X射线，与物质相互作用所产生的物理效应、化学效应和生物效应，达到杀虫、杀菌、延缓成熟、抑制发芽、改善品质和降解有害物等效果，从而达到保质或提高质量之目的，尤其是在保证食品品质和卫生安全方面具有独特作用和效果。辐照加工属于冷杀菌、杀虫的一种物理加工技术，具有安全、无污染、穿透力强、成本低和节能减排等优点。辐照加工技术已经成为我国农产品安全保藏与加工不可缺少的一项高新技术，为国家的经济发展和农产品出口贸易做出了巨大贡献。目前，我国已经有多家研究机构开展了烟草的60Co-γ射线辐照技术研究[6～17]，表明其对烟草具有良好的防虫防霉效果，并且对烟草的有害成分也具有一定的降解作用。近年来，随着电子加速器设备生产技术的日益成熟，电子束辐照具有高效率和低成本等众多优点，被公认为是具有良好发展前景的新兴辐照技术手段，有利于在烟草复烤加工工艺中推广应用。目前，国内外对电子束辐照效应的相关研究鲜见报道，笔者以B2F片烟(河南片烟代表)为对象，研究了5～7 kGy剂量电子束辐照对多酚、色素、芳香族氨基酸代谢产物、中西柏烷类降解产物和叶绿素降解产物等烟叶中主要香气物质的影响，旨在防止烟草贮藏害虫和霉菌危害提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选用河南省三门峡市产B2F复烤后的片烟为试验材料。

1.2 辐照处理及设置

采用无锡爱邦集团AB 5.0型电子直线加速器进行辐照处理。电子加速器能量为5 MeV，试验辐照处理时间于2010年8月进行，对B2F烟叶分别设置3个处理，每个处理为500 g烟叶，辐照剂量分别为0、5、7 kGy。

1.3 样品贮藏及取样

将辐照处理后的烟叶样品存放于天昌国际烟草有限公司自然醇化仓库中，贮藏6个月后进行取样分析测试。

1.4 检测方法

试验样品物质成分由中国烟草总公司郑州烟草研究院检测。

多酚类物质的测定主要使用高效液相色谱-紫外检测器进行分析检测。

色素类物质的测定主要使用高效液相色谱-紫外检测器进行分析检测。

香气成分的检测主要采用气相色谱及气质联用方法进行。

2 结果与分析

2.1 电子束辐照对片烟中多酚的影响

表1 不同剂量电子束辐照下烟叶中多酚物质的含量(mg/g)

由表1可以看出，河南产B2F烤烟辐照后6个月，电子束辐照对烟叶中香气前体物新绿原酸、绿原酸、隐绿原酸、莨菪葶、芸香苷及多酚总含量都无显著影响。这与钟庆辉[18]，李丛明[19]等研究结果基本一致。

2.2 电子束辐照对片烟中色素的影响

由表2可以看出，河南产B2F烤烟辐照后6个月，电子束辐照对烟叶中香气前体物β-胡萝卜素、叶黄素及色素总含量有一定影响，5 kGy处理和7 kGy处理组色素含量略有增加的趋势。这与前人[20～23]的研究结果基本一致。但试验结果尚需做进一步的验证，其形成机理也有待于进一步分析。

表2 不同剂量电子束辐照下烟叶中色素含量(μg/g)

2.3 电子束辐照对片烟中芳香族氨基酸代谢产物总量的影响

烟草中芳香族氨基酸降解产物中的苯甲醛、苯甲醇、苯乙醛、苯乙酮和苯乙醇是烟草中含量较多的成分，其芳香族氨基酸代谢产物含量随着辐照剂量增加呈增加趋势。

2.4 电子束辐照对烟叶中西柏烷类降解产物总量的影响

西柏烷类化合物及其降解产物主要是茄酮、氧化茄酮及其衍生物，其已经成为烟草中含量丰富的中性致香物质之一[24，25]。本试验分析检出的西柏烷类降解产物茄酮含量与对照组相比，经5 kGy和7 kGy辐照后西柏烷类降解产物茄酮含量均呈增加趋势。

2.5 电子束辐照对烟叶中叶绿素降解产物总量的影响

新植二烯是由叶绿素降解产生的叶绿醇经脱水形成的，是烟草中性挥发性香气物质中含量最高的成分[26]。本试验分析检出的叶绿素降解产物新植二烯含量与对照组相比，经5 kGy和7 kGy辐照后叶绿素类降解产物新植二烯含量均有所增加。

本试验分析检出的其它香气成分还有芳樟醇和4-乙烯基愈创木酚。检测试验结果见表3，与对照组相比，不同剂量辐照对烟叶中芳樟醇和4-乙烯基愈创木酚含量无显著影响。

表3 不同剂量电子束辐照下烟叶中叶绿素降解产物的含量(μg/g)

3 结论

多酚、色素、芳香族氨基酸代谢产物、中西柏烷类降解产物和叶绿素降解产物是烟叶中重要的香气物质。前人的研究表明，5～7 kGy的电子束辐照处理可以有效地防止烟草贮藏害虫和霉菌的危害。本试验研究结果表明，河南片烟(B2F)经5 kGy和7 kGy剂量的电子束辐照后，片烟中的多酚、色素、芳香族氨基酸代谢产物、中西柏烷类降解产物和叶绿素降解产物的含量无显著降低。因此，在适宜的杀虫防霉电子束辐照剂量下，不会对烟叶的主要香气成分造成负面影响，可应用于烟叶的养护。

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S572.092

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1001-5280(2012)07-0100-03

10.3969/j.issn.1001-5280.2012.07.28

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