全国初烤烟叶常规化学成分年度间变化

窦玉青，张伟峰，刘新民，翟　波，付秋娟，张忠锋，程　森*

（1.中国农业科学院烟草研究所，青岛 266101；2.上海烟草集团有限责任公司，上海 200082；3.山东潍坊烟草有限公司临朐分公司，山东临朐 262600）

全国初烤烟叶常规化学成分年度间变化

窦玉青1，张伟峰2，刘新民1，翟波3，付秋娟1，张忠锋1，程森2*

（1.中国农业科学院烟草研究所，青岛 266101；2.上海烟草集团有限责任公司，上海 200082；3.山东潍坊烟草有限公司临朐分公司，山东临朐 262600）

摘要：为探明全国初烤烟叶的常规化学成分年度间变化和现状，对2007—2013年我国12个烟草主产区的初烤烟叶常规化学成分含量和协调性指标进行了初步分析。结果表明，2007—2013的7年时间内，全国初烤烟叶氯含量和钾氯比两项指标的离散程度较大，初烤烟叶的糖碱比、总钾含量、烟碱含量变异系数中等，总糖、还原糖、总氮、两糖比4项指标的变异系数最小；全国初烤烟叶常规化学成分含量适宜、协调性较好，钾离子呈现上升趋势；初步认为全国初烤烟叶还原糖含量、氯离子含量、两糖比年度间变化明显。在全国范围内，初烤烟叶还原糖含量呈下降趋势，氯离子含量呈升高趋势，两糖比呈下降趋势。

关键词：烤烟；化学成分；变化

烟叶化学成分是决定烟叶内在质量和使用价值的重要因素之一。烟叶中主要化学成分的含量及其比值，在很大程度上确定了烟叶及其制品的烟气特征，而直接影响烟叶品质的优劣［1］，因此，烟叶主要化学成分含量及衍生指标是标志烤烟烟叶内在质量的重要指标［2］。近7～10年，烟草现代化生产技术日新月异，诸如密集烘烤技术［3-7］、减工降本栽培技术［8-11］、配方施肥技术［12］等迅速在全国主要烟区推广应用。任何事物都有其两面性，在这些现代化农业生产技术促进烟叶生产发展的同时，也必然会带来烟叶内在质量和使用价值的新变化。本文通过对2007—2013年我国12个烟草主产区的中部初烤烟叶常规化学成分含量和协调性指标进行初步分析，以明确我国初烤烟叶近7年常规化学成分变化特点和规律，为卷烟企业初烤烟叶的选择使用和生产上技术措施的调整优化提供理论依据。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

烟叶样品：选择安徽、福建、贵州、河南、东北、湖北、湖南、江西、山东、陕西、四川、云南12个烟区烟叶样品，2007年5703份、2008年6458份、2009年3429份、2010年5350份、2011年9094份、2012年3585份、2013年6555份初烤烟叶样品，7年共计选择40139份初烤烟叶样品；烟叶样品均为中部烟叶，等级包括C1F、C2F、C3F、C4F、C1L、C2L、C3L、C4L（C代表中部；F、L分别代表橘黄和柠檬黄；1、2、3、4代表级别）。

仪器：VERCTOR 22/N型傅立叶变换近红外光谱仪（德国BRUKER光谱仪器公司）。

1.2方法

采用近红外光谱（NIR）定量分析技术对烟叶样品的常规化学成分进行分析，使用积分球漫反射检测器，镀金漫反射体作背景。首先将烤烟烟叶样品在60℃条件下恒温2h烘干，研磨成粉末，粒度为40目。取烟叶样品粉末50g置于石英测量杯中，按下述实验条件进行光谱扫描：分辨率：8cm-1；扫描次数：64次；谱区范围：（4000～8000）cm-1；室温24℃，湿度60%。

参考中国烟草种植区划研究报告和上海烟草集团有限责任公司烟叶原料评价体系［2］，制订了烤烟中部烟叶主要化学成分适宜范围，烟碱2.0%～2.8%，总氮1.9%～2.5%，还原糖18.0%～24.0%，糖碱比8.0～10.0，钾氯比＞4，氮碱比0.95～1.05。

利用DPS 7.05版统计分析数据［13］。首先对数据的显著性进行检验，然后用邓肯法（Duncan）进行多重比较［13］。

2　结果

2.1常规化学成分

将2007年至2013年安徽、福建、贵州、河南、东北、湖北、湖南、江西、山东、陕西、四川、云南12个烟区40139份初烤烟叶样品的常规化学成分（含衍生指标，下同）求算术平均值，计算烟碱、总糖、还原糖、总氮、总钾、总氯、两糖比、糖碱比、氮碱比、钾氯比10项指标的变异系数，并统计10项指标变异系数的差异显著性。由表1和表2数据可知，2007—2013年的7年时间内，全国初烤烟叶氯含量和钾氯比两项指标的离散程度较大，二者变异系数极显著大于其他8项指标；其次为初烤烟叶的糖碱比、总钾含量、烟碱含量的变异系数，三者的变异系数显著大于总氮和两糖比2项指标的变异系数；总糖、还原糖、总氮、两糖比4项指标的变异系数较小，4项指标之间差异不显著。

表1　全国2007—2013年初烤烟叶常规化学成分变异系数Table1　The coefficient variation of main chemical components of tobacco leaves from 2007 to 2013

表2　全国2007—2013年初烤烟叶常规化学成分变异系数多重比较Table2　Coefficient variation of main chemical components of tobacco leaves from 2007 to 2013

2.2总糖含量

由表3数据可知，全国初烤烟叶总糖含量在26.65%～28.28%范围内，总体差异不大。统计分析2007年至2013年安徽、福建、贵州、河南、东北、湖北、湖南、江西、山东、陕西、四川、云南12个烟区40139份初烤烟叶样品的总糖含量差异显著性，结果发现，全国初烤烟叶总糖含量年度间差异不显著。

表3　全国2007—2013年初烤烟叶总糖含量%Table3　The total sugar content in tobacco leaves from 2007 to 2013

2.3还原糖

由表4数据可知，全国初烤烟叶还原糖含量21.18%～23.77%，都在适宜范围内［2］；从2007年到2013年呈现下降趋势。统计分析2007年至2013年安徽、福建、贵州、河南、东北、湖北、湖南、江西、山东、陕西、四川、云南12个烟区40139份初烤烟叶样品的还原糖含量差异显著性，结果发现，2007—2010年全国初烤烟叶还原糖含量显著大于2012年；2011年、2012年和2013年初烤烟叶还原糖含量差异不显著。

2.4烟碱含量

由表5数据可知，全国初烤烟叶烟碱含量2.34%～2.53%，都在适宜范围内［2］，总体差异不大。统计分析2007—2013年安徽、福建、贵州、河南、东北、湖北、湖南、江西、山东、陕西、四川、云南12个烟区40139份初烤烟叶样品的烟碱含量结果发现，全国初烤烟叶烟碱含量年度间差异不显著。

2.5总氮含量

由表6数据可知，全国初烤烟叶总氮含量2.03%～2.14%，都在适宜范围内［2］，总体差异不大。

表4　全国2007—2013年初烤烟叶还原糖含量%Table ＝4　The reduced sugar content in tobacco leaves from 2007 to 2013

表5　全国2007—2013年初烤烟叶烟碱含量%Table ＝5　The total sugar content in tobacco leaves from 2007 to 2013

表6　全国2007—2013年初烤烟叶总氮含量%Table6　Total nitrogen content in tobacco leaves from 2007 to 2013

统计分析2007年至2013年安徽、福建、贵州、河南、东北、湖北、湖南、江西、山东、陕西、四川、云南12个烟区40139份初烤烟叶样品的总氮含量结果发现，全国初烤烟叶总氮含量年度间差异不显著。

2.6钾含量

由表7可知，全国初烤烟叶钾含量在1.79%～2.05%范围内，从2007年到2013年全国初烤烟叶钾含量呈增加趋势；但钾含量不高。统计分析2007年至2013年安徽、福建、贵州、河南、东北、湖北、湖南、江西、山东、陕西、四川、云南12个烟区40139份初烤烟叶样品的钾含量差异显著性，结果发现，2012年和2013年初烤烟叶钾含量最高，与2007年初烤烟叶钾含量差异达显著水平。

表7　全国2007—2013年初烤烟叶钾含量 %Table7　The potassiumcontentin tobacco leaves from 2007 to 2013

2.7氯含量

由表8可知，全国初烤烟叶氯含量在0.34 %～0.56%范围内，从2007—2013年全国初烤烟叶氯含量呈增加趋势，总体处于适宜水平［2］。统计分析2007年至2013年安徽、福建、贵州、河南、东北、湖北、湖南、江西、山东、陕西、四川、云南12个烟区40139份初烤烟叶样品的钾含量差异显著性，结果发现，2012年和2013年初烤烟叶氯含量最高，与2007年初烤烟叶氯含量差异达显著水平。

2.8两糖比

由表9数据可知，全国初烤烟叶两糖比0.80～0.88，都在适宜范围内［2］；从2007年到2013年全国初烤烟叶两糖比呈下降趋势。统计分析2007年至2013年安徽、福建、贵州、河南、东北、湖北、湖南、江西、山东、陕西、四川、云南12个烟区40139份初烤烟叶样品的钾含量差异显著性，结果发现，2007年初烤烟叶两糖比最高，显著大于2009—2013年初烤烟叶；2008年初烤烟叶两糖比极显著大于2012年和2013年初烤烟叶。

表8　全国2007—2013年初烤烟叶氯含量%Table8　The chlorinecontentin tobacco leaves from 2007 to 2013

表9　全国2007—2013年初烤烟叶两糖比Table9　The RS/TS in t tobacco leaves from 2007-2013

2.9糖碱比

由表10数据可知，全国初烤烟叶糖碱比9.93～10.77，都在适宜范围内［2］；随时间有下降趋势，但差异不大。统计分析2007年至2013年安徽、福建、贵州、河南、东北、湖北、湖南、江西、山东、陕西、四川、云南12个烟区40139份初烤烟叶样品的糖碱比差异显著性，结果发现，全国初烤烟叶糖碱比年度间差异不显著。

表10　全国2007—2013年初烤烟叶糖碱比Table10　The RS/NIC in tobacco leaves from 2007-2013

2.10氮碱比

由表11数据可知，全国初烤烟叶氮碱比0.87～0.96基本在适宜范围内［2］，总体差异不大。统计分析2007—2013年安徽、福建、贵州、河南、东北、湖北、湖南、江西、山东、陕西、四川、云南12个烟区40139份初烤烟叶样品的氮碱比差异显著性，结果发现，2013年初烤烟叶氮碱比最低，与2007年初烤烟叶氮碱比差异达显著水平；但未见随时间的规律性变化。

表11　全国2007—2013年初烤烟叶氮碱比Table11　The TN/NIC in tobacco leavesfrom 2007-2013

2.11钾氯比

由表12数据可知，全国初烤烟叶钾氯比5.37～6.40，基本在适宜范围内［2］，总体差异不大。统计分析2007—2013年安徽、福建、贵州、河南、东北、湖北、湖南、江西、山东、陕西、四川、云南12个烟区40139份初烤烟叶样品的钾氯比差异显著性，结果发现，全国初烤烟叶钾氯比年度间差异不显著。

表12　全国2007—2013年初烤烟叶钾氯比Table12　The K2O/Cl in tobacco leaves from 2007-2013

3　讨论

据调研，密集烤房使用不当易造成烤后烟叶结构僵硬、油分减少、颜色变淡等问题［14］。有些产区是因为装烟密度大，叶片间湿度大，强制通风气流传热，风速比普通烤房大［14-15］；而有些产区是因为烟农缩短烘烤时间，节省成本，变黄阶段时间过短，没有达到变黄末期要求的烟叶发软塌架状态就转入定色，烟叶内在物质转化不足造成；也有些产区定色阶段快速升温和大风量排湿，烟叶来不及收缩变化［16］。本文中2007—2013年初烤烟叶还原糖含量和两糖比都随年限呈现下降趋势，其原因与上述密集烤房的使用不当存在密切关系。

据报道，在北方烟区当烟叶氯离子含量大于0.6%时，吸食品质极显著下降，氯离子含量成为影响北方烟叶感官评吸质量的主要因素［17］，与普遍认为的氯离子适宜含量0.3%～0.8%［18-19］有些偏差。本文研究结果显示，2012年和2013年全国初烤烟叶氯含量显著高于2007年；从2007年到2013年全国初烤烟叶氯含量呈上升趋势。这可能与近年来部分烟区在烟田施用含氯肥料有关。烟农在烟田施用含氯肥料原因：氯基复合肥价格较硝基复合肥和硫基复合肥便宜，氯化钾肥料价格比硫酸钾和硝酸钾便宜；烟草种植区轮作作物上施用含硫肥料；也可能与该地区农民在烤烟生产中普遍施用养殖业畜、禽粪肥料（含氯化钠）有关。

就全国范围来讲，初烤烟叶的总糖、烟碱、总氮、钾、糖碱比、氮碱比、钾氯比等指标未见显著差异，但并不能说明各烟区范围内的初烤烟叶常规化学成分在2007—2013年没有显著差异。我国烤烟产区气候条件迥异，栽培习惯也千差万别，因此，存在某些烟区初烤烟叶的某个特定指标数值升高，而其他产区该指标数值下降的可能性。这就可能造成各烟区范围内初烤烟叶常规化学成分年度间发生规律性变化，而全国范围内却未见规律性变化。这就掩盖该指标的实际变化规律，因此需要进一步分产区进行详细分析研究。

4　结论

本研究数据显示，2007—2013年的7年时间内，全国初烤烟叶氯含量和钾氯比两项指标的离散程度较大，其次为初烤烟叶的糖碱比、总钾含量、烟碱含量；总糖、还原糖、总氮、两糖比4项指标的变异系数较小。全国初烤烟叶常规化学成分含量及协调性较好，钾离子呈现上升趋势。

本研究年限内（2007—2013年）初步认为，全国初烤烟叶还原糖含量呈现下降；氯离子含量呈现升高趋势；两糖比呈现下降趋势。

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中图分类号：TS41+1

文章编号：1007-5119（2015）02-0026-06

DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2015.02.005

基金项目：上海烟草集团有限责任公司科技项目“鲁沪中华基地单元烟草GAP管理模式研究与应用”（SZBCW2013-01140）

作者简介：窦玉青，男，副研究员，研究方向为烟草功能成分及综合利用。E-mail：douyuqing@caas.cn。*通信作者，E-mail：chengs@sh-tobacco.com.cn

收稿日期：2014-03-28 修回日期：2014-09-28

Main Chemical Composition Changes of Flue-cured Tobacco among Years in China

DOU Yuqing1， ZHANG Weifeng2， LIU Xinmin1， Zhai Bo3， FU Qiujuan1， ZHANG Zhongfeng1， CHENG Sen2*
（1. Tobacco Research Institute of CNTC， Qingdao 266101， China； 2. Shanghai Tobacco Group Co.， Ltd， Shanghai 200082， China； 3. Linqu TobaccoBranch of Weifang Tobacco Corporation， Linqu， Shandong 262600， China）

Abstract:In order to explore the main chemical compositions change of flue-cured tobacco among years in China， from 2007 to 2013 we collected 40139 samples from 12 Provinces， and determined their main chemical component contents. The results showed that the variation coefficients of chlorine content and K/Cl of flue-cured tobacco were greatest among all of the indicators， followed by variation coefficient of K content， ratio of reduce sugar to nicotine and nicotine content.Variation coefficient of total sugar， reduce sugar，total nitrogen and ratio of reduce sugar to total sugar. The main chemical components contents were suitable and harmonious. It was considered that changein reduce sugar content， chlorine content and ratio of reduce sugar to total sugar were obvious， and reduce sugar content and ratio of reduce sugar to total sugar decreased gradually， chlorine content increased gradually.

Keywords：flue-cured tobacco； chemical components； change