基于烟茄嫁接的低烟碱烟草烟叶化学成分变化

为探索通过嫁接技术有效降低烟叶烟碱含量的技术,以茄子为砧木,云烟87为接穗,采用盆栽试验研究了烟茄嫁接生产低烟碱烟叶的可行性和烟叶化学成分的变化。试验共设烟/烟、烟/茄不培土、烟/茄培土等3个处理。结果表明:烟茄嫁接,烟株植物学特征和农艺性状未显著改变,烟叶烟碱含量降至极低水平,鲜烟叶中烟碱含量低至0.08%,烤后烟烟叶烟碱含量低至0.10%,比对照降低95%,假木贼碱和降烟碱含量也有所降低,但假木贼碱的下降比例较小,表明假木贼碱在叶片中有一定的合成能力,新烟草碱在鲜烟叶和烤后烟中均未检测到。在接穗底部培土诱发了不定根产生,能够促进生物碱的合成,导致烟/茄培土的烟碱含量比烟/茄不培土明显升高;烟茄嫁接的烟叶叶绿素含量显著高于对照,成熟较慢,蛋白质、淀粉、总氮含量较高,总糖、还原糖含量降低。本研究为通过农业措施选择性降低和调节烟叶烟碱含量提供了新的途径。      

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。      

烟叶生物碱组成差异对白肋烟高温贮藏前后TSNAs形成的影响

本研究选用TN86的不同烟碱转化株系,在相同的栽培、田间管理以及晾制方式下,选取生物碱组成差异明显的烟叶样品进行高温贮藏,测定贮藏前后烟叶TSNAs含量,探究贮藏过程中TSNAs积累及与生物碱含量的关系。结果表明:贮藏前取自90株烟叶的4类生物碱株间差异明显,且以烟碱和降烟碱株间差异最大。控制待测样品总生物碱、NO₃-N和NO₂-N含量相近,45℃高温贮藏12 d后,TSNAs含量远高于贮藏前。与贮藏前相似,NNN和NNK在贮藏期间的增加量分别与其前体物降烟碱和烟碱含量呈极显著正相关。随着降烟碱含量的提高,仲胺类降烟碱形成的NNN增加量显著大于叔胺类烟碱形成的NNK的减少量,使总TSNAs含量增加。相关分析和逐步回归的结果显示,烟碱转化导致降烟碱比例增加是影响高温贮藏后TSNAs形成的主要因素。在烟叶总生物碱、硝态氮和亚硝态氮含量相近的条件下,生物碱组成差异对贮藏过程中TSNAs积累有重要影响。      

低烟碱品种及栽培模式对烤烟化学成分及感官质量的影响

  目的  为研究低烟碱品种结合低烟碱栽培模式对烟碱的降低效果及其他烟叶化学成分和烟叶质量的影响。  方法  在河南省许昌市,以常规品种中烟100、低烟碱品种ITB687和超低烟碱品种NC926为材料,设置当地常规栽培模式（LCCP）和低烟碱栽培模式（LNCP）进行栽培试验。  结果  （1）不同品种在LCCP下农艺性状差异较小,而LNCP模式对其生长后期影响较大,叶片长宽比增加,上部叶面积和单叶重显著下降。（2）在LCCP下3个品种的生物碱含量差异极大,NC926上部叶和中部叶调制后烟碱含量分别为0.28%、0.21%。LNCP显著降低烟叶烟碱和总生物碱含量,但低烟碱品种在LNCP下烟碱降幅相对较小,其中NC926上部叶调制后烟碱含量降低38.03%,中部叶无显著差异;高烟碱品种采用LNCP降低幅度相对较大,其中中烟100上部叶和中部叶调制后烟碱含量分别降低44.11%、30.01%。（3）在LCCP下不同品种同一部位烤后烟的还原糖、总糖、总氮含量均表现为中烟100 > ITB697 > NC926,LNCP下烟叶总氮含量降低,上部叶还原糖、总糖含量增加,但中部叶还原糖、总糖含量降低。（4）在LCCP下不同品种中性香气成分含量以及经济性状无显著差异,LNCP下烟叶中性香气成分总量减少,香气质变差,香气量、浓度、劲头和刺激性减小,余味变淡,同时烟叶经济性状变差。  结论  通过遗传育种途径可选择性大幅降低生物碱含量,采用低烟碱栽培模式虽可使烟碱含量进一步降低,但对烟叶质量和效益会产生显著负面影响。      

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。      

发酵条件对雪茄芯叶TSNAs及其前体物含量变化的影响

  目的   探究发酵条件对雪茄芯叶TSNAs及其前体物含量变化的影响。  方法   以茄芯原料什烟1号为材料,设置不同温度（temperature, T）与相对湿度（relative humidity, RH）互作试验,测定发酵前后烟叶样品中的TSNAs及其前体物含量的变化。  结果   1）不同发酵条件下烟叶TSNAs含量存在极显著差异,发酵后烟叶TSNAs含量可从1326.77 ng/g增至1511.60~5240.24 ng/g,增幅13.78% ~ 294.96%。2）发酵湿度对烟叶TSNAs含量的影响最大,贡献率达57.01%,随发酵湿度从70%增加至90%,烟叶TSNAs含量显著下降。3）温度对TSNAs的贡献率为28.33%,随发酵温度的增加,烟叶的TSNAs含量逐渐上升,尤其是超过42℃后,TSNAs含量显著增加。4）温度与湿度的交互作用对TSNAs含量影响较小,贡献率为14.66%。5）前体物生物碱与硝酸盐含量均随湿度的增加而增加,随温度增加,生物碱总量先降低后升高,硝酸盐含量则持续升高。  结论   生产中建议在45℃-RH 80%条件下发酵以抑制发酵过程中TSNAs的形成与积累。      

烤烟中烟草特有亚硝胺的对比

为了解烟草特有亚硝胺(TSNAs)在烤烟中的分布,降低卷烟的危害性,采用气相色谱/热能分析联用仪(GC/TEA)测定了63个烤烟样品中的TSNAs含量,并进行了差异显著性检验.结果显示:①进口烟叶的TSNAs含量明显比云南烟叶的TSNAs含量高;②云南烟叶TSNAs含量高低顺序为 NAT+NAB＞NNK＞NNN,而进口烟叶没有明显的规律;③品种对烟叶中TSNAs含量影响显著,而等级对烟叶中TSNAs含量影响不大.     

打叶复烤环节碳酸钠缓冲液处理对贮藏片烟TSNAs累积和烟叶品质的影响

  背景和目的  贮藏是烟叶加工过程中的重要阶段,贮藏过程中烟叶中TSNAs含量会逐渐升高。本文的目的是研究烟叶长期贮藏过程中TSNAs的累积以及其对烟叶品质的影响。  方法  在打叶复烤环节使用碳酸钠缓冲液调整马里兰烟和白肋烟叶的pH值,烟叶正常贮藏醇化后,检测烟叶pH值、TSNAs含量、烟叶外观、含水率、烟叶常规化学成分和感官质量。  结果  ① 碳酸钠处理过的烟叶pH值高于对照组,并随着贮藏时间的延长而保持稳定;②马里兰处理组烟叶中TSNAs含量比对照组低40.4%,白肋烟处理组烟叶中TSNAs含量比对照组低36.2%;碳酸钠处理组烟叶外观与对照组无差异;③处理组烟叶含水率高于对照组,总植物碱、总糖、氨、总挥发碱含量低于对照组,感官质量得分略高于对照组。  结论  碳酸钠缓冲液能够减缓烟叶贮藏期间TSNAs的累积,且未导致贮藏后的烟叶品质下降。      

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。      

硝酸盐、亚硝酸盐和烟碱对卷烟主流烟气中烟草特有N-亚硝胺的影响

研究了卷烟主流烟气中烟草特有N亚硝胺及其前体的相互关系,通过在卷烟烟支中分别加入硝酸盐、亚硝酸盐、烟碱,采用标准方法对烟气总粒相物进行捕集,捕集后的样品进行前处理,采用内标法对烟草特有N亚硝胺(TSNAs)进行气相热能分析仪(GCTEA)定量分析,分别研究了4种烟草特有N亚硝胺(NNN、NAT、NAB、NNK)及其总量与硝酸盐、亚硝酸盐和烟碱的相互关系。研究结果表明:硝酸盐、亚硝酸盐、烟碱均是烟草特有N亚硝胺的重要前体物质,随着这些前体物质含量的增加,卷烟主流烟气中的烟草特有N亚硝胺含量也增加,表现出显著的相关关系。      

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。      

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。      

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。      

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。      

施氮量对烤烟经济性状、化学成分及香气质量的影响

以烤烟品种吉烟9号为材料,通过田间试验研究了不同施氮量对烤烟经济性状、化学成分和香气质量的影响。结果表明,施氮量60 kg/hm2的烟叶经济性状较好,糖碱比和氮碱比均较适宜,蛋白质含量较低,化学成分较为协调,棕色化产物类、类西柏烷类和类胡萝卜素类致香物质含量均高于其他处理,综合品质有较大的改善,表现为香气量较足、杂气较少、刺激性较低、余味舒适、烟气浓度大、燃烧性好、总得分最高。表明施氮量60 kg/hm2是该地区适宜的氮肥用量。