黔南烤坏烟与正常烟叶主要化学成分含量差异

肖振杰，周艳宾，徐增汉，解彩军，刘大双，吕培新，黄 刚，丁忠林

（1.河北中烟工业有限责任公司，石家庄 050051；2.中国科学技术大学，合肥 230052；3.贵州省烟草公司黔南州公司，贵州 都匀 558000）

由于鲜烟素质较差、烘烤工艺不当、烤房性能问题、烘烤操作失误等因素，烟叶烘烤过程经常产生一些烤坏烟[1]。烤坏烟在外观上表现为烤青、挂灰、蒸片、黑糟、烤红等，其品质低劣，甚至没有工业可用性，在烟叶分级中属于下低等烟或级外烟，价格低廉或不予收购，降低了烟叶的产质量，给烟农造成很大的经济损失[2]。烤坏烟的品质为何低劣？其根本原因是其化学成分含量不适宜及相互之间比例不协调的问题。目前，我国对烤坏烟化学成分的研究较少，仅见徐兴阳等[3]对云南省红花大金元品种的烤青烟、杂色烟和枯焦烟的主要化学成分及其协调性进行了研究，但红花大金元主要为云南省种植，且涉及的烤坏烟种类较少。本研究对我国的主栽烤烟品种K326在贵州省黔南烟区容易出现的5种烤坏烟（挂灰烟、糟片烟、蒸片烟、青筋烟、烤红烟）和正常烟（C3F和B2F）进行取样，检测其主要化学成分含量并进行了差异分析，目的是为了明确烤坏烟品质低劣的内因，以期为在烟叶烘烤环节防止出现烤坏烟而采取针对性的技术和措施提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于 2012年在黔南州福泉市进行，烤房类型为气流上升式密集烤房。烤烟品种均为 K326。在烟叶烘烤结束后，选取中部叶和上部叶中挂灰烟（中度挂灰）、糟片烟、蒸片烟、青筋烟和烤红烟样品各0.5 kg，中部叶记为“C挂灰烟”、“C糟片烟”、“C 蒸片烟”、“C 青筋烟”、“C 烤红烟”，以C3F作为对照；上部叶记为“B挂灰烟”、“B糟片烟”、“B 蒸片烟”、“B 青筋烟”、“B 烤红烟”，以B2F作为对照。

1.2 试验方法

1.2.1 烘烤 烟农主要采用密集烤房控制仪设定的与烟叶部位相对应的烘烤工艺进行烘烤。

1.2.2 主要化学成分测定 将各处理样品在 40 ℃下进一步烘干，采用万能高速粉碎机粉碎，充分混匀，密封备测。总糖、还原糖、烟碱、总氮、蛋白质的含量采用BRAN+LUEBBE AA3型连续流动分析仪测定[4]。

2 结 果

2.1 烤坏烟与正常烟叶总糖和还原糖的差异

2.1.1 总糖 由图1可见，本试验中，中部叶各处理的总糖含量在4.67%～31.88%，差异显著；其中，C3F正常烘烤烟叶显著高于各烤坏烟；烤坏烟中，C挂灰烟、C烤红烟、C蒸片烟、C青筋烟和C糟片烟的总糖含量呈下降趋势，分别只有C3F正常烘烤烟叶的59.6%，58.7%，54.1%，45.3%和14.6%，均明显偏低和不适宜。上部叶各处理的总糖含量为12.94%～24.34%，B2F正常烘烤烟叶均最大、最适宜，显著高于各烤坏烟；烤坏烟中，B挂灰烟、B烤红烟、B蒸片烟、B青筋烟和B糟片烟的总糖含量呈下降趋势，分别只有 B2F正常烘烤烟叶的70.6%、62.7%、59.3%、56.2%、53.2%，均明显偏低和不适宜，但相互之间的差异比中部叶的小。

2.1.2 还原糖 各处理的还原糖含量的变化趋势与总糖基本一致。中部叶各处理的还原糖含量为4.36%～25.06%；其中，C3F正常烘烤烟叶含量最高和适宜，显著高于其他5种烤坏烟；烤坏烟中，C挂灰烟、C蒸片烟、C烤红烟、C青筋烟和C糟片烟的还原糖含量呈明显下降趋势，分别只有C3F正常烘烤烟叶的 66.8%，64.2%，54.8%，42.1%和17.4%，均显著偏低和不适宜；相互之间除了C挂灰烟和C蒸片烟之外，差异皆显著。上部叶各处理的还原糖含量为11.26%～20.06%，以B2F正常烘烤烟叶最高、最适宜，显著高于其他5种烤坏烟；烤坏烟中，B挂灰烟、B蒸片烟、B青筋烟、B烤红烟和B糟片烟的还原糖含量呈下降趋势，分别只有B2F正常烘烤烟叶的75.5%、65.5%、64.7%、63.2%和54.7%，均明显偏低和不适宜。

2.2 烤坏烟与正常烟叶主要含氮化合物的差异

图1 不同处理的总糖和还原糖含量Fig.1 The contents of total sugar and reducing sugar of different treatments

图2 不同处理的烟碱、蛋白质和总氮含量Fig.2 The contents of nicotine and protein and total nitrogen of different treatments

2.2.1 烟碱 由图2可见，中部叶的烟碱含量，C3F正常烘烤烟叶最低（2.29%，适宜），显著低于糟片烟（3.64%，过高）、烤红烟（3.19%，偏高）和挂灰烟（3.01%，偏高）；烤坏烟中，C蒸片烟、C青筋烟、C挂灰烟、C烤红烟 和C糟片烟的烟碱含量呈上升趋势，分别比C3F正常烘烤烟叶高12.2%、15.3%、31.4%、39.3%和 59.0%。上部叶的烟碱含量，以B2F正常烘烤烟叶最低（2.63%），最适宜；糟片烟最高（3.62%），过高；B青筋烟、B蒸片烟、B挂灰烟、B烤红烟和B糟片的烟碱含量呈上升趋势，分别比B2F正常烘烤烟叶高14.8%、20.2%、23.2%、26.6%和37.6%。烟碱在烘烤过程中是相对稳定的成分，糟片烟、烤红烟、挂灰烟等烤坏烟的烟碱含量显著高于正常烟叶的原因是其糖类等干物质在烘烤过程中被过度消耗而导致烟碱的含量相对提高。

2.2.2 蛋白质 烟叶中蛋白质含量如果过高，则对品质不利，烟气的碱性强、刺激性强、甚至出现蛋白臭味。烤烟蛋白质含量以8%左右为最适宜[5]。本试验中，中部叶各处理的蛋白质含量，C3F正常烘烤烟叶（6.86%，适宜）最低，与挂灰烟（7.65%，最适宜）的差异不显著，但显著低于 C蒸片烟（8.03%，最适宜）、C烤红烟（8.52%，最适宜）、C糟片烟（9.35%，适宜）和C青筋烟（10.37%，偏高），5种烤坏烟分别高于 C3F正常烘烤烟叶11.5%、17.1%、24.2%、38.9%和51.2%。上部叶各处理的蛋白质含量，以糟片最高，显著高于其他处理；B2F正常烘烤烟叶的蛋白质含量最低，显著低于糟片烟和烤红烟，与挂灰烟、糟片烟和青筋烟的差异不显著；B挂灰烟、B蒸片烟、B青筋烟、B烤红烟和B糟片烟的蛋白质含量呈上升趋势，分别比B2F正常烘烤烟叶高7.3%、13.5%、17.6%、27.3%和40.1%。

2.2.3 总氮 目前研究认为烤烟中蛋白质、烟碱、氨基酸等含氮化合物的氮量总和以 2.5%左右为最适宜[5]。本试验中，中部叶总氮含量以C3F正常烘烤烟叶最低，显著低于糟片、青筋和烤红烟，与挂灰和蒸片烟差异不显著；糟片和青筋烟的总氮含量最高，显著高于其他4个处理。C蒸片烟、C挂灰烟、C烤红烟、C青筋烟和C糟片烟的总氮含量呈上升趋势，分别比 C3F正常烘烤烟叶高 20.6%、21.8%、44.1%、58.2%和 59.4%。上部叶总氮含量以糟片最高，显著高于B2F正常烘烤烟叶、挂灰、蒸片和青筋烟，与烤红烟差异不显著；B2F正常烘烤烟叶的总氮含量最低，显著低于烤红和糟片烟，与挂灰、糟片和青筋烟差异不显著。

2.3 烤坏烟与正常烟叶糖碱比的差异

如图3所示，本试验中，中部叶还原糖/烟碱值，以C3F正常烘烤烟叶最高和适宜，显著高于各烤坏烟；在5种烤坏烟中，以蒸片烟的最高，显著高于糟片、青筋和烤红烟，与挂灰烟差异不显著；糟片烟的还原糖/烟碱值显著低于其他处理。上部叶各处理的还原糖/烟碱值，以 B2F正常烘烤烟叶最高和适宜，显著高于烤坏烟处理；挂灰、糟片和青筋烟之间的还原糖/烟碱值差异不显著，但三者显著高于糟片和烤红烟。C蒸片烟、C挂灰烟、C烤红烟、C青筋烟和 C糟片烟的还原糖/烟碱值分别只有 C3F正常烘烤烟叶的 55.3%、50.7%、38.1%、35.4%和10.6%，B挂灰烟、B青筋烟、B蒸片烟、B烤红烟和B糟片烟的还原糖/烟碱值分别只有B2F正常烘烤烟叶的60.8%、55.9%、54.1%、49.6%和40.7%，表明中部叶烤坏烟和上部叶烤坏烟的糖碱比值显著偏低，糖碱不协调或极不协调，酸碱平衡性差或极差，因此烤坏烟的可用性低或极低，甚至没有可用性。

图3 不同处理的糖碱比Fig.3 The ratio of reduced sugar/nicotine of different treatments

3 讨 论

烟叶的化学成分是决定烟叶质量的物质基础。总糖和还原糖含量如果过低，会破坏烟叶化学成分的平衡性，则吃味刺呛；但也不能过高，否则烟气的酸性过强。两糖在一定范围内含量越高，烟叶品质越好。我国一般认为优质烤烟的总糖含量的适宜范围为 19%～28%，24%左右最适宜；还原糖含量的适宜范围为16%～24%，20%左右最适宜[5-6]。朱保昆等[7]研究认为，烤烟烟碱、氮碱比和糖碱比与感官舒适度整体上呈极显著相关（P＜0.01）。宋泽民等[8]研究认为，黔南烤烟正常烟叶的主要化学成分含量范围，中部叶还原糖为20.2%～29.2%，总糖为23.9%～35.6%，烟碱为1.7%～4.0%，总氮为1.4%～2.3%；上部叶还原糖为 18.6%～30.2%，总糖为20.8%～32.5%，烟碱为2.6%～4.6%，总氮为1.7%～2.8%。实际上，烟叶的化学成分含量是动态变化的，尤其在烘烤过程中的变化剧烈，人们也期望在烘烤过程中通过促进烟叶发生极其复杂的生理生化变化和化学变化以获得内在化学成分含量适宜协调的优质烟叶[1]。但是，烟叶烘烤过程非常复杂，外观表现为烟叶失水干燥，颜色由绿变黄，内部同时进行着色素和淀粉、蛋白质等大分子物质的降解转化及香气前体物质的生成和转化等[9]，在此过程中影响烟叶最终质量的因素很多。因此，生产上常出现烤坏烟的现象，降低烟叶产质量。徐兴阳等[3]研究表明，烤青烟叶淀粉和挥发酸含量明显增加，烟碱含量变化不明显；杂色烟和枯焦烟的淀粉含量明显下降，挥发酸和烟碱含量明显增加；烤青烟叶、焦枯和杂色烟叶对评吸质量有利的总糖、还原糖、总多酚等指标明显下降，对评吸质量不利的蛋白质、总氮、挥发碱等指标明显增加，糖碱比、糖蛋比和糖氮比的协调性下降，下降或增加的幅度均以枯焦烟叶＞杂色烟叶＞烤青烟叶，导致各项化学成分指标低于优质烟叶合理范围，最终影响了烟叶的工业利用价值。本研究结果表明，5种烤坏烟的总糖和还原糖含量显著低于正常烟叶，其原因有所不同，青筋烟是因为在烘烤过程中叶绿素没有能够完全降解，淀粉、蛋白质等大分子物质没有能够适度降解而含量较高，同时两糖积累不足，从而使得两糖的含量相对较低，其他烤坏烟两糖含量较低主要是因为在烘烤过程中烟叶变黄后没有能够及时定色干燥而导致糖分被过度消耗；5种烤坏烟的烟碱、总氮和蛋白质等含氮化合物明显高于正常烟叶，这主要是因为烤坏烟的糖分含量较低而使这些成分的含量相对提高。由于烤坏烟的还原糖含量较低而烟碱含量较高，从而导致还原糖/烟碱的值更是显著低于正常烟叶，为不适宜或极不适宜。可见，内在化学成分含量不适宜、不协调、不平衡是烤坏烟品质低劣、可用性差甚至丧失可用性的根本原因。

4 结 论

烤坏烟的总糖、还原糖含量和糖碱比值均显著降低于正常烟叶，均为不适宜或极不适宜。烤坏烟的烟碱、总氮和蛋白质含量大多显著高于正常烟叶，超出了适宜范围。

主要化学成分含量不适宜、或过低或过高或相互之间的比值不协调是烤坏烟品质低劣、可用性差或丧失可用性的根本原因。本试验结果表明，糟片烟的内在品质最差，蒸片烟和青筋烟次之，烤红烟和（中度）挂灰烟相对稍好。因此，在烟叶烘烤环节必须采取正确的技术和措施，避免出现烤坏烟，确保烟叶烘烤质量。

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