三种类型烟叶五年贮藏过程中TSNAs及其前体物含量变化趋势分析

以调制后的2种烤烟、2种白肋烟以及1种晒烟为试验样品,在5年自然贮藏过程中,定期取样测定不同类型烟叶内TSNAs和其前体物生物碱、硝酸盐含量。研究表明,随贮藏时间增加,5种烟叶NNN、NNK、NAB、NAT和TSNAs总量均不断上升,经拟合符合二次曲线增长模型。白肋烟TSNAs的含量最高,贮藏过程中增加量最多,且以四川白肋烟NNN和TSNAs总量增加幅度最大,其次是晒烟,烤烟TSNAs含量最低,且在贮藏过程中增加幅度较小。TSNAs前体物生物碱及硝酸盐含量在贮藏过程中呈下降趋势,以晒烟的烟碱含量最高且下降幅度较大,以四川白肋烟降烟碱含量最高且下降幅度最大。硝酸盐含量在不同类型烟叶间差异大,白肋烟硝态氮平均含量3076.50μg/g,比烤烟的28.05μg/g高109.68倍。烟叶TSNAs含量与生物碱和硝酸盐相关性均较高,其中硝酸盐含量与贮藏后TSNAs含量的相关性比贮藏前更大,与TSNAs形成更为密切。      

硝态氮含量对烟叶高温贮藏过程中TSNA形成的影响

为研究硝态氮含量对调制后烟叶高温贮藏过程中TSNA形成的影响,设计白肋烟田间施氮肥量试验、室内对烤烟烟叶添加不同浓度硝酸盐试验,并对白肋烟和烤烟的叶片和烟梗分别取样,得到硝态氮含量差异较大样品。将样品在高温(45℃)条件下贮藏15 d,以在低温(10℃)条件下贮藏作为对照,测定所有样品的硝态氮和TSNA含量。结果表明:烟叶中硝态氮含量与施氮量呈正相关;新调制的烟叶硝态氮含量与TSNAs相关性较小,在高温贮藏15 d后,其相关性显著增加,烟叶硝态氮含量与高温贮藏期间TSNAs的增加量呈显著正相关;白肋烟和烤烟均表现出烟叶主脉中的硝态氮含量远高于叶片,高温贮藏15 d后,主脉TSNA增加量显著高于叶片;在人工添加硝酸盐的试验中,随添加硝酸盐量的增加,烤烟烟叶硝态氮含量及高温贮藏后TSNA含量显著增加。以上说明硝态氮含量与高温贮藏过程中TSNAs的形成有密切关系,通过农业措施降低烟叶硝态氮积累是减少贮藏过程中TSNA形成的有效途径。     

不同初烤烟叶叶片和烟梗TSNAs含量及高温贮藏后的变化研究

为明确不同地区、不同品种、不同部位初烤烟叶叶片和烟梗TSNAs含量及其与前体物之间的关系,探明高温贮藏对TSNAs形成的影响。收集了我国河南、云贵、粤湘产区的30个烤烟初烤后烟叶样品,在河南洛阳设置品种试验,另将初烤叶片和烟梗进行高温贮藏,研究烟草特有亚硝胺、生物碱和硝酸盐含量的变化。结果表明,初烤烟叶叶片TSNAs含量均显著高于烟梗,且在叶片中NNN比例较高,在烟梗中则以NNK比例较高;叶片中生物碱总量约为烟梗的4.7倍;硝酸盐含量则表现为烟梗中含量远高于叶片。不同地区叶片TSNAs含量达到极显著差异,以湘粤产区含量最高;不同品种叶片的TSNAs含量达到显著差异,生物碱含量较低的品种TSNAs含量较低;各部位烟叶TSNAs含量均表现为叶片 > 支脉 > 主脉。相关分析表明在烟叶烘烤过程中烟叶生物碱含量对TSNAs积累的影响较大。经高温贮藏后叶片和烟梗TSNAs含量增加幅度有较大差异,其中烟梗TSNAs增加比例达到229.2%,叶片增加30.6%,硝酸盐含量对高温贮藏过程中TSNAs形成影响较大。      

不同栽培措施组合对白肋烟TSNAs含量及品质的影响

为揭示不同栽培措施组合对烟草特有亚硝胺(TSNAs)含量(质量分数)及品质的影响,采用正交试验研究了白肋烟品种、施氮量、仿生型信号分子(Bionics signal molecule,BSM)剂量三因素组合对上部烟叶TSNAs、生物碱、硝态氮、常规化学成分与感官品质的影响。结果表明:品种是影响TSNAs及其前体物生物碱含量的主要因素,低烟碱转化率品种TSNAs含量低于其他品种;施氮量对TSNAs及其前体物含量影响差异较大,施氮量210 kg·hm~(-2)时烟叶中生物碱、硝态氮以及TSNAs含量均低于施氮量270 kg·hm~(-2)和施氮量330 kg·hm~(-2)时的含量;打顶后涂抹BSM,上部烟叶的N-亚硝基降烟碱(NNN)和TSNAs总量均较低,烟叶的感官品质改善。因此,在湖北恩施白肋烟产区鄂烟1号LC、施氮量210 kg·hm~(-2)、0.1μmol·L-1BSM涂抹或鄂烟3号LC、施氮量210 kg·hm~(-2)、清水涂抹的组合表现较好,是降低白肋烟上部叶TSNAs含量的有效措施。     

不同氮素形态对烟草硝态氮含量和TSNA形成的影响

于2013 年设置盆栽试验研究不同硝态氮和铵态氮比例对白肋烟和烤烟硝态氮含量、常规化学成分及高温贮藏过程TSNA 形成的影响。结果表明:①白肋烟施用硝态氮肥比例越高,烟叶的硝态氮含量越高,高温贮藏后4 种TSNA 含量和TSNA总量也越高,晾制过程中硝态氮含量显著增加。在45℃条件下贮藏15 d 后的白肋烟四种TSNA 含量及其总量大幅高于低温贮藏烟叶,且TSNAs 的增加量均随硝态氮比例的增加而增加。②烤烟成熟过程和调制过程硝态氮含量则呈降低趋势,调制后各处理烟叶含有较低的硝态氮含量,烤烟烟叶硝态氮含量以及高温贮藏前后TSNA 含量与施用硝态氮比例无明显相关性,其中中部叶施硝态氮肥和铵态氮肥各50% 处理TSNA 总量最低,上部叶施100% 硝态氮肥处理TSNA 总量最低。③随着铵态氮比例的增加,白肋烟烟碱、总氮和蛋白质含量显著增加,烤烟化学成分变化缺乏规律性,但以施硝态氮肥和铵态氮肥各50% 处理烟叶的糖分含量较高,整体化学成分协调性较好。      

国内外不同产区和类型雪茄烟烟草特有亚硝胺及生物碱含量分析

为明确国内外不同产区雪茄烟叶生物碱组成和含量、烟草特有亚硝胺（TSNAs）含量水平及相关关系,本试验收集了国内外55个茄芯、茄衣和茄套烟叶样品,并分产区和类型进行分析。结果表明,不同产区雪茄烟样品生物碱含量样本间变异性均较大,烟碱含量为0.66%~10.02%,降烟碱含量为0.04%~0.79%,烟碱转化率为2.07%~28.01%。除国内产区雪茄烟叶生物碱含量相对较高外,其他产区间生物碱含量无显著差异,茄芯烟叶总生物碱含量高于茄衣和茄套。各产区和各类型雪茄烟叶烟碱向降烟碱转化问题均较为突出。不同产区雪茄烟样品总TSNAs含量范围为1.46 μg/g~25.75 μg/g,以NNN含量最高,在0.63 μg/g~20.91 μg/g之间,变异性较大。相关分析表明烟叶烟碱转化率较高是造成目前雪茄茄芯、茄衣、茄套烟叶总TSNAs和NNN含量较高的主要原因,针对烟碱转化性状进行品种改良,对生物碱组成进行优化是实现优质低害中式雪茄烟叶生产的重要途径。      

不同产地和品种白肋烟烟草特有亚硝胺与前体物关系

收集了我国4个白肋烟产区33份白肋烟晾制后上部叶样品,并以美国、马拉维样品为对照,测定了烟草特有亚硝胺(TS-NA)、生物碱和硝酸盐含量,以揭示TSNA含量与前体物之间的关系。结果表明,四川达州和云南宾川白肋烟TSNA含量水平较低,分别与美国和马拉维相当,不同产区间NNN和总TSNA含量差异较大,NNK、NAT和NAB含量差异相对较小。烟碱转化导致降烟碱含量升高是造成国内一些产区NNN和总TSNA含量较高的主要原因,随着总TSNA含量的增加,NNN所占比例增大。烟叶降烟碱含量、烟碱转化率与NNN和总TSNA含量呈极显著的正相关关系。NNK、NAT、NAB含量与硝酸盐含量呈显著正相关,同一产区不同烟叶样品NNK含量与硝酸盐含量呈极显著的正相关。品种间比较可知,鄂烟1号和鄂烟3号烟碱转化率较高,是导致其TS-NA含量升高的主要原因。     

16个雪茄烟品种的烟碱转化率及与发酵后烟叶TSNAs含量的关系

  目的  明确不同雪茄烟品种烟碱转化率差异及与烟草特有亚硝胺(TSNAs)含量的关系。  方法  对16个雪茄烟品种的中部叶生物碱、硝酸盐和TSNAs含量进行了测定,并分析了其相关关系。  结果  1) 不同品种雪茄烟叶均存在烟碱向降烟碱的转化问题,参试的16个品种烟碱含量变化范围为1.14%~5.42%,平均为3.02%,降烟碱含量的变化范围为0.11%~1.47%,平均值0.40%,烟碱转化率范围为5.03%~53.12%,平均值为12.66%,品种间烟碱转化率的变异系数高达101.01%。2)茄衣品种的降烟碱含量和烟碱转化率平均值显著高于茄芯品种。3)不同雪茄烟品种烟叶中的TSNAs含量和组成具有显著差异,总TSNAs含量的变化范围为181.74 ng/g~7759.1 ng/g,平均为3010.98 ng/g,以NNN含量最高,且变异性最大,其平均值为1616.59 ng/g,变异系数为97.28%。4)相关分析结果显示,参试的16个品种的雪茄烟叶中降烟碱含量、烟碱转化率都与NNN和TSNAs含量呈极显著的正相关关系,NNN与降烟碱含量的相关系数为0.802。  结论  烟碱转化导致降烟碱含量增高是造成雪茄烟叶中NNN含量和总TSNAs含量增加的主要原因之一。      

基于烟茄嫁接的超低烟碱烟叶的感官质量和烟气特性

  背景和目的  本研究在烟茄嫁接（烤烟品种云烟87为接穗,茄子为砧木）的基础上,检测分析了所获得的超低烟碱含量烟叶TSNAs含量、中性香气物质含量,并对卷制的试验卷烟烟气参数和感官质量进行对比分析。  方法  试验共设烟/烟、烟/茄不培土、烟/茄培土等3个处理。  结果  （1）烟茄嫁接的超低烟碱含量烟叶,中性香气物质含量变化较小,但NNN、NNK、NAT和TSNAs含量显著降低,上部叶烟/茄不培土处理的NNN、NNK及TSNAs含量比烟/烟低82.71%、79.46%和68.78%,中部叶烟/茄不培土处理的NNN、NNK及TSNAs含量比烟/烟低79.68%、79.80%和68.63%。（2）卷烟烟气中烟碱含量大幅度降低,其中烟/茄不培土烟叶比常规烟叶低94.12%,焦油、CO、总粒相物、水分和抽吸口数无显著差异。（3）超低烟碱含量烟叶的香气质、浓度、刺激性和燃烧性无显著差异,香气量、杂气和余味与常规烟叶相比有不同程度的降低,劲头下降明显,消费者满足感、愉悦感、接受度显著降低。  结论  通过嫁接技术选择性降低烟碱含量对烟叶化学组成和感官质量产生不同程度的影响。      

烟碱向降烟碱转化对烟叶麦斯明和TSNA含量的影响

以白肋烟TN90为材料,研究了非转化株、低转化株及高转化株烟叶样品的烟碱转化程度及降烟碱含量与烟叶麦斯明和烟草特有亚硝胺(TSNA)含量的关系。结果表明,随着烟株烟碱转化能力的提高和烟叶降烟碱含量的增加,叶片和主脉的麦斯明含量呈线性增加。当烟碱转化率超过20％时,麦斯明含量超过了假木贼碱的含量。在4种主要的TSNA中,具有不同烟碱转化能力的样品间4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、N-亚硝基新烟草碱(NAT)和N-亚硝基假木贼碱(NAB)含量没有显著差异,N-亚硝基降烟碱(NNN)含量则随着烟碱转化能力的提高和降烟碱含量的增加而大幅度升高,尤其在主脉中表现更为明显。NNN占总TSNA的比例随烟碱转化程度的提高而增加,在高转化烟株中可高达90％,其它3种TSNA占总TSNA的比例相应降低。叶片中NAT含量和比例一般高于NNK,而在主脉中NNK含量高于NAT。     

烟碱转化率与卷烟感官评吸品质和烟气TSNA含量的关系

用具有不同烟碱向降烟碱转化能力的白肋烟鄂烟一号上部叶(2003年)和中部叶(2004年)分别卷制试验卷烟,研究了烟碱转化率与卷烟感官评吸品质和烟丝及烟气中TSNA含量的关系。同一年份的卷烟样品间总生物碱含量无显著差异,烟碱含量和降烟碱含量呈相反趋势变化,从而形成样品间烟碱转化率的梯度差异。感官评吸由5-6名评吸专家组成的评吸小组进行。结果表明,随着烟碱转化率的增高,白肋烟风格程度直线下降,香气质逐渐下降,香气量减少,烟气浓度变淡,生理强度下降,杂气有增加的趋势,余味变劣,口腔残余加重,但刺激性有减小的趋势。两年卷烟样品基本表现相同的趋势,但2003年样品,由于生物碱水平高,不同样品间烟碱转化率的幅度较大,所以各项评吸指标的变化更为明显。随着烟碱转化水平的增高,烟丝和烟气亚硝基降烟碱(NNN)含量和总的烟草特有亚硝胺(TSNA)含量大幅增加,而其它3种烟草特有亚硝胺含量无较大变化。      

我国烟草及其制品中烟草特有亚硝胺含量及与前体物的关系

我国主要烟叶类型烟草特有亚硝胺(TSNA)水平排序为:白肋烟 > 沙姆逊香料烟 > 烤烟 > 巴斯马香料烟,其平均含量分别为10.25、0.89、0.25和0.03 μg/g。在白肋烟和香料烟中,NNN和NAT为主要的TSNA,约占总TSNA的96%,且在总TSNA含量较高的烟样中,NNN占有较大比例。在烤烟中,NNN、NAT和NNK含量水平相差较小,且以NAT含量相对较高。我国烤烟型、混合型、雪茄型卷烟和雪茄的总TSNA含量平均分别为0.211、3.302、3.39和12.66 μg/g。与国外样品相比,我国烤烟烟叶、烤烟型卷烟和混合型卷烟TSNA含量均显著低于国外水平。相关分析表明,烟叶和卷烟中的TSNA含量与降烟碱水平呈显著正相关,其中NNN与降烟碱相关性最大,相关系数达0.8633。      

球状β-FeOOH对卷烟主流烟气中烟草特有N-亚硝胺的影响研究

通过液相方法合成了球状β-FeOOH,利用FE-SEM、BET、XRD、IR,XPS等手段对其进行的表征显示产物为球状聚集体,单个球体的直径约为1 μm。将其加入到卷烟烟丝和模拟滤嘴装置中研究其对主流烟气中4种烟草特有N-亚硝胺释放量的影响,并考察其对部分卷烟烟气特征参数、燃烧性能和烟丝常规化学成分的影响。结果表明:① 10 mg/支的量湿法加入到肯塔基参比卷烟(1R5F)烟丝中,主流烟气中的NNN、NNK、TSNAs总量分别降低41.3%、48.6%、36.1%;②加入到模拟滤嘴装置中,主流烟气中的NNN、NNK、TSNAs总量分别降低17.8%、36.8%、29.0%;③以10 mg/支的量加入到选择的6种混合型卷烟中,主流烟气中的TSNAs均有不同程度的降低,而对焦油、CO、阴然速率和烟气常规化学成分等影响较小。