含氮化合物对烟草质量及其在质量评价体系中的影响

陈 刚，周清明，田 云，易 克，周立新，杨姣弟，徐向丽

（1. 湖南农业大学农学院，湖南 长沙410128；2. 湖南省农业生物工程研究所，湖南 长沙410128；3. 湖南中烟工业有限公司，湖南 长沙410006）

烟草质量是包括外观质量、内在质量、化学成分、物理特性、安全性的一个综合概念。而且外观质量、内在质量、物理特性、化学成分测定等又包括了很多更详细的因素，每种因素对烟草的总体质量评价都有一定的影响，只是影响程度有深有浅。因此，对烟草质量的评价要从各方面综合考虑，抓住其中重要的、有代表性的的因素进行深入分析。

外观质量评价方面主要包括成熟度、叶组织、身份（厚度、密度）、油分和颜色；内在质量是指烟叶经过燃烧所产生烟气的特性，如香气量、香气质、浓度、刺激性、劲头、杂气、余味等，内在质量主要通过人的感官来评价；化学成分多而杂，但主要测定总氮、总植物碱、总挥发碱、蛋白质、烟碱、总糖、还原糖、淀粉、总挥发酸、石油醚提取物、钾、氯、糖碱比、氮碱比和钾氯比等15个指标；物理特性是指烟叶的单叶重、厚度、叶面密度、填充性、抗碎性、吸湿性、燃烧性、弹性等。

吸烟有害健康是众所周知的，但对于占世界烟民总数35%的中国市场以及烟草行业的高额税收，烟草工业只能在保持卷烟独特的“吃味”的同时，尽量降低烟草对人体健康的危害。因此，对烟草的质量进行评价显得尤为重要。总氮含量是反映烟叶营养水平和内在化学成分协调性的重要指标，烟叶中总氮含量对烟叶评吸质量有重要影响[1]；烟碱的含量与烟的吃味有重要的联系，不同人对烟吃味的要求不同主；蛋白质对烟的香味也有重要的影响[2]。笔者综述了烟草含氮化合物对烟草质量及其质量评价体系的影响，以期为烟草质量评价体系的完善提供帮助。

1 含氮化合物对烟草质量的影响

1.1 含氮化合物对外观质量的影响

外观质量包含的特征与烟叶质量有密切关系，是烟叶分级的主要依据，也是烟叶质量划分的依据。普遍认为优质烟叶的外观特征是烟叶成熟度好、叶组织疏松、叶片厚薄适中、颜色橘黄、油分足、光泽强[3]。杨应明等[4]对烟叶外观质量与化学成分进行了典型相关分析，结果表明烟叶外观质量中的油分和长度与化学成分中总氮、总糖、还原糖和淀粉含量相关，总氮含量的减少会使油分和长度的增加。唐宇、杜咏梅等[5-6]也认为烟叶的油分与烟草总氮呈显著负相关关系。于川芳、朱忠、贾琪光、艾复清等[7-10]等对化学成分与烤烟成熟度之间关系进行了研究，结果表明总氮含量越低的烟叶成熟度越高。李汉超对烟草烟气化学的分析认为，总氮与烟叶颜色正相关，与烟叶的光泽负相关，随着总氮含量的增加烟叶颜色越来越深，光泽越来越差。还有些学者认为烟叶中含氮量较低时烟叶组织较细致；烟叶的厚度与烟叶中总氮含量呈正相关，但相关系数的显著性不规律[11-13]。

1.2 含氮化合物对烟草内在质量的影响

《烟草化学》一书中对烟草内在质量的定义为：烟叶燃烧时，吸烟者对香气、吃味的综合感受，包括香气、吃味、劲头、杂气、刺激性、余味等。普遍认为烟叶档次越高，烟叶中香气质越好，香气量越充足，越没有杂气和刺激性，劲头适中而且浓度越浓，余味越纯。烟草的吃味是含糖化合物与含氮化合物共同作用的结果。大量研究表明，香气类型与香气成分关系不大，主要与香气成分比例相关。张国等[14]研究了湖南烤烟评吸质量与化学成分、烟气成分的关系，发现总氮、总植物碱的含量与香气量和浓度呈极显著正相关，与刺激性、杂气、劲头、余味、灰色呈极显著负相关。邓小华等[15]对烟叶质量评价指标间的相关性进行了研究，结果表明烟碱、总氮的含量与香气量和浓度呈极显著正相关，与刺激性、杂气、劲头、余味、灰色呈极显著负相关，烟碱与香味成极显著正相关与吸味负显著相关。王允白、高家和、闫克玉、吴春、毕淑峰等[16-20]等也一致认为烟叶中含氮化合物含量增加会使香气量、浓度、杂气和刺激性随着增加，余味、灰色和吸味会变差。

1.3 含氮化合物对烟草化学成分的影响

烟草化学成分是烟草各方面外在质量的内在表现，是决定烤烟质量的根本因素。化学成分之间的关系十分密切，很多成分相互之间达到显著和极显著相关性。邵慧芳等[21]基于化学成分的烤烟感官质量评价结果认为，总植物碱、蛋白质、醚的提取物、挥发碱与总氮相互之间呈极显著正相关，总糖、还原糖、淀粉、果胶、pH 值与总氮、蛋白质和总植物碱呈极显著负相关，纤维素与总氮极显著负相关，与总植物碱显著负相关而与蛋白质负相关。李朝建等[22]报道了烤烟主要化学成分与吸味品质的相关性，其中数据表明，氮碱比、钾氯比和糖碱比与烟碱、蛋白质和总氮的含量呈极显著或显著负相关，钾含量与蛋白质和总氮的含量呈极显著负相关，水溶性总糖和还原糖的含量与蛋白质、烟碱和总氮的含量呈显著负相关，烟碱和蛋白质的含量与总氮含量呈极显著正相关。邓小华等[23]在对湖南烤烟的化学成分特征及其相关性的研究中认为，湖南烤烟的化学成分中蛋白质、总植物碱和总氮的含量与可溶性糖、还原糖的含量呈极显著负相关，总植物碱和总氮的含量与钾含量呈显著负相关，总植物碱、蛋白质和硫的含量与总氮含量呈极显著正相关。

1.4 含氮化合物对烟草物理特性的影响

研究表明烟叶的厚度与烟叶中总氮含量呈正相关。一般认为烟叶总植物碱和总氮含量与烟叶的燃烧性呈显著负相关。孙建生等[24]对烤烟化学指标和物理特性间的关系进行研究后认为，总氮含量与叶面密度和拉力呈极显著正相关，与填充值呈极显著负相关，与平衡含水率呈显著负相关。李东亮等[25]认为，总氮含量与叶面密度负显著相关，在单叶重量＜7.7 g 时，总氮含量随单叶重的增加而增加；在单叶重＞7.7 g 时，总氮含量随单叶重的增加而减少。

1.5 含氮化合物对烟草安全性的影响

烟草安全性受氮元素影响主要在两个方面：一是含氮农药的残留；二是含氮化合物燃烧后产生的烟气中含有对人体有害的成分，如焦油、烟气烟碱、NO、HCN 和一些微量的致癌物质。有研究表明焦油的释放量与含氮化合物有密切关系，与总氮、总挥发碱和烟碱含量呈显著正相关[26]。王允白[27]在对烤烟原料的总粒相物与烟叶内在化学成分的关系进行研究时认为：烟叶中总氮与烟碱以及烟气与烟碱均呈极显著正相关；总氮与总相物量呈显著负相关相关；蛋白质与总相物量呈极显著负相关。钟家威等[28]对每口烟中焦油含量与总氮和烟碱的关系进行分析认为，每口烟中的焦油含量与烟碱含量成显著正相关，与总氮含量不相关。

2 含氮化合物在烟草质量评价体系中的地位

烟草的品质形成在于一系列物质成分和含量的平衡，而不是单看某一种成分含量的多少。但是绝大多数简单的评价方式中都包括测定含氮化合物含量的要求，有些要求测定烟叶中全部的含氮化合物，例如1936年布吕克纳尔构建的布吕克纳尔品质指数以及C.Pyriki对布吕克纳尔品质指数的计算式进行两次优化后的C.Pyriki 品质指数都要求测烟草中的含氮化合物。还有一些评价方式要求测定烟叶中一种或几种含氮化合物的含量，例如：施木克值只要求测蛋白质的含量；糖碱比和糖氮比中要求测烟碱、挥发碱或总氮的含量；烟碱和总挥发碱的比值需要测定的都是含氮化合物；水溶性糖和挥发碱的比值要求测的含氮化合物有烟碱和总挥发碱等。虽然这些指标在某些方面都还有一定缺陷，但是从某方面也能说明含氮化合物的重要性。

3 结语

从各个方面来看，烟草中的化学成分对烟草质量评价有很大的影响，然而国内的烟草行业对烟草化学的研究并不是很重视，其水平与国际先进的研究技术水平也有一定的差距，国内对烟草化学成分研究也主要是为了分析测定。但是烟草的化学成分是决定烟草品质的内在因素，是影响烟草品质的最大因素，因此加强烟草化学的研究十分必要。要不断深化烟草化学与烟草品质关联的研究，观念要从感官决定品质向化学成分决定品质转换。虽然烟草中含氮化合物的含量较低，但对烟草质量评价以及吸烟者的吸烟感官有较大影响，这给含氮化合物的测定方法提出了较高要求，对含氮化合物与烟草质量关联的深层次研究也提出了要求。在安全性方面，虽然含氮化合物一方面能使吸烟者得到快感，但是另一方面也会对吸烟者的身体健康造成威胁。因此，要求烟草中含氮化合物的含量要能达到一种平衡，既要保证能引起吸烟者的快感又要保证对吸烟者的健康的最少程度伤害。

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