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。      

自然贮藏条件下烤烟叶片和烟梗中TSNAs及其前体物含量的变化

为揭示自然贮藏条件下烤烟叶片和烟梗中TSNAs含量(质量分数)的变化规律,探讨降低烟叶TSNAs形成的主要途径,收集了不同产区烤烟样品并进行自然贮藏和烟叶含水率控制试验,同时测定贮藏前后叶片和烟梗中TSNAs及其前体物含量(质量分数)。结果表明,贮藏1年后烤烟叶片和烟梗TSNAs含量均显著增加,其中烟梗TSNAs的增加比例显著高于叶片,增加幅度是叶片的5.78倍。叶片和烟梗中硝酸盐含量显著降低,烟梗中硝酸盐减少量是叶片的32.23倍。叶片和烟梗中生物碱含量均有所降低,但变化不显著。相关分析结果显示,烟叶TSNAs增加比例与硝酸盐含量呈极显著正相关。对不同含水率叶片进行1年的真空贮藏,发现叶片TSNAs含量与含水率呈线性关系,随着叶片含水率的升高(从6.8%到23.1%),TSNAs含量逐渐降低。因此,TSNAs前体物含量降低、叶片含水率适当增加均有利于烤烟在自然贮藏过程中减少TSNAs的形成和积累。     

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。     

不同类型及品种烟草特有亚硝胺含量的分析

为了解不同类型及品种烟草间TSNAs含量的差异,采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)检测了白肋烟、晾晒烟和烤烟等不同烟草类型烟叶调制前后的TSNAs含量.结果表明:①几种类型烟草调制后烟叶TSNAs含量增加明显,白肋烟调制前后烟叶TSNAs含量的平均值最大,烤烟次之,晾晒烟最小;且同一类型不同品种间TSNAs含量也存在较大的差异,其中白肋烟品种间TSNAs含量的变异系数最大,而晾晒烟品种间最小.②部分烟草品种调制前烟叶中的TSNAs含量较高,且显著高于一些品种调制后烟叶TSNAs含量;调制前烟叶中TSNAs含量与调制后呈显著的正相关.调制前烟叶中的TSNAs含量可作为筛选低TSNAs含量烟草品种的评价指标.     

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。      

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。      

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。      

四川雪茄烟叶在成熟与晾制和发酵过程中烟草特有亚硝胺的积累动态

为明确雪茄烟叶在成熟、晾制及发酵过程中烟草特有亚硝胺（TSNAs）的积累及变化规律,以德雪3号（茄衣）和什烟1号（茄芯）为试验材料,在烟叶成熟、晾制及发酵环节对两种烟叶的中部叶及上部叶取样,并测定烟叶中的TSNAs含量（质量分数）。结果表明,德雪3号在3个生产环节TSNAs的积累量分别为153.53~208.26、574.10~597.50和647.40~1 090.73 ng/g。什烟1号在3个生产环节TSNAs的积累量分别为305.63~526.81、1 700.45~2 494.93和1 529.60~2 373.37 ng/g。两种雪茄烟叶TSNAs各组分和TSNAs总量在不同阶段积累差异较小,均表现为烟叶成熟前积累较少,调制和发酵阶段积累较多。在晾制和发酵环节茄衣品种德雪3号TSNAs总量的积累比例分别为30.65%~42.73%和46.29%~58.23%,茄芯品种什烟1号TSNAs总量的积累比例分别为45.26%~48.22%和40.71%~45.87%。随着烟叶晾制和发酵过程的推进,烟叶TSNAs含量呈现逐渐增加的趋势。因此,晾制和发酵时期是雪茄烟叶TSNAs积累的重要时期,也是调控其积累的关键时期。      

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。      

贮藏温度和烟叶含水率互作对白肋烟贮藏期间TSNAs形成的影响

为揭示贮藏条件对白肋烟贮藏过程中烟草特有亚硝胺(TSNAs)形成的影响规律,将不同含水率(7.71%、15.30%和22.10%)的烟叶分别置于10℃、20℃、30℃、40℃和50℃条件下贮藏15 d后测定TSNAs含量(质量分数)。结果表明:贮藏温度和烟叶含水率对TSNAs的形成具有显著影响,且两者间存在显著的交互效应,其中温度是烟叶TSNAs总变异的主要影响因子,贡献率达56.1%;其次是烟叶含水率,贡献率为25.6%;两者互作的贡献率为18.2%。温度和含水率的双因素模型较好地模拟了TSNAs对两因素的响应,贮藏温度和烟叶含水率共同解释了贮藏过程中烟叶TSNAs变异的93.2%~96.5%。为了有效地抑制贮藏过程中烟叶TSNAs的形成,建议白肋烟贮藏温度低于25.5℃且烟叶含水率≤18%。     

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。      

烟草类型及贮藏环境对烟叶氮氧化物形成的影响

为明确烟草类型及贮藏环境对烟叶氮氧化物形成的影响,利用真空干燥器设置了密闭的环境,检测和分析了不同烟叶类型、贮藏温度和时间及含水率条件下环境中气态NOx（Nitrogen oxides）含量的差异。结果表明:贮藏过程中烟叶形成的氮氧化物以NO为主。相同的贮藏条件下,白肋烟产生的NOx浓度高出烤烟约9倍。当贮藏温度从10℃提高到50℃,处理48 h后白肋烟样品产生的NO和NO₂浓度逐渐升高。白肋烟经过50℃贮藏2 h后,即可检测出NOx,且随着处理时间的延长NOx的浓度不断增加。相同贮藏温度下,含水率高于18%的烟叶产生的NO和NOx浓度与含水率11.03%和12.29%相比显著降低;烟叶隔离加入活性炭后,烟叶贮藏环境中的NOx浓度显著降低。研究表明,贮藏环境控制可以抑制和减少烟叶本身氮氧化物的产生,从而减少贮藏过程中烟叶TSNA的形成。      

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。      

仿生型信号分子对烟草硝酸盐、亚硝酸盐的抑制作用

硝酸盐、亚硝酸盐是烟草特有亚硝胺(TSNAs)的前体物。用源于取食烟草的寡食性昆虫口腔分泌物的仿生型信号分子(BSM)物质,在不同浓度下,对烤烟和白肋烟打顶后伤口进行涂抹处理,用比色法检测处理株和对照株烟叶中NO3-,NO2-的含量,并分析BSM对烟草NO3-,NO2-的影响。结果表明:BSM物质对烤烟和白肋烟打顶后叶片中NO3-,NO2-有不同程度的抑制作用;BSM处理对中部叶NO3-和NO2-含量影响大于上部叶、对NO3-的抑制作用强于NO2-;在白肋烟上,BSM对NO3-和NO2-含量的抑制程度与剂量有关,BSM的浓度越高,处理株中NO-和NO-含量越低。     

气调储存对醇化环境及库存白肋烟品质的影响

为探索密封降氧对醇化环境及库存白肋烟品质的影响,以自然醇化42个月的湖北恩施成品白肋烟为材料,运用新型气调法,设置T1（1.5%～2%）和T2（7.5%～8%）2个低氧处理及1个常规处理CK,对其温、湿度及烟叶内在品质进行周期性对比。结果表明,与CK处理相比,T1和T2处理对温度影响不显著,但显著降低了相对湿度的变幅和变异系数。CK处理烟叶外观质量缓慢下降,而T1和T2处理则缓慢上升;T1、T2处理在12个月后,均显著提升了总糖含量,处理6个月后均显著提升了烟碱、钾、氯含量（除T1处理第12个月外）;T1处理烟叶感官质量总分在周期内呈现缓慢上升趋势,T2处理呈现先上升后缓慢下降趋势,CK处理呈现短暂上升后快速下降趋势;其中T1处理显著降低了烟叶NNN、NAT含量及TSNAs总量,而T2、CK处理间无显著差异。两低氧气调处理均对库存白肋烟的品质提升具有一定效果,且以T1处理综合提升效果更优。     

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。      

苗期白肋烟和烤烟主要碳水化合物含量差异及形成机理

[目的]为探讨白肋烟和烤烟烟叶中碳水化合物含量差异,揭示其形成机理.[方法]以红花大金元(HD)、中烟100(Z100)、TN90、TN86为材料,通过水培试验,研究烤烟和白肋烟碳水化合物含量、色素含量、光合作用参数及其碳代谢关键基因表达量差异.[结果]白肋烟烟叶中色素、总糖和还原糖含量明显低于烤烟,在同一施氮水平条件...