K326煙葉調制過程中草酸與丙二酸的變化

趙高坤, 崔國民, 王亞輝, 黃 維

(云南省煙草農業科學研究院， 云南 昆明 650021)

K326煙葉調制過程中草酸與丙二酸的變化

趙高坤, 崔國民, 王亞輝, 黃 維

(云南省煙草農業科學研究院， 云南 昆明 650021)

為改善煙氣的吸味和香氣品質，以云南省主栽品種K326為材料，研究了不同溫濕度調制組合對草酸、丙二酸含量的影響。結果表明：調制后，能提高煙葉內草酸和丙二酸含量，上中下部葉的平均增幅分別為9.03 mg/g和1.84 mg/g；在調制的前48 h，草酸、丙二酸合成較慢，72 h后，合成較快，并且采用低溫低濕有利于其合成，高溫高濕則抑制合成。因此，煙葉調制變黃、定色和干筋期采用低溫低濕的烘烤策略有利于草酸、丙二酸的合成。

烤煙； 調制技術； 草酸； 丙二酸； 變化規律

卷煙中非揮發性酸具有重要的研究價值，是煙草中的主要酸性致香成分，能改善煙氣酸堿度，使煙氣吃味醇和芳香。近年來，隨著卷煙原料需求向高端化、高質化方向的發展，內在品質協調的煙葉將在卷煙配方中占有重要的地位。在酸性物質方面，劉百戰[1]等在卷煙中非揮發性有機酸及某些高級脂肪酸的分析中認為，煙葉中含量較高的非揮發性多元有機酸主要是蘋果酸、檸檬酸、草酸和丙二酸，并沒有深入研究非揮發性多元有機酸的影響因素；羅以貴[2]等認為，調制工藝能影響煙葉內檸檬酸和草酸的含量，但在調制過程中有機酸含量如何變化尚未見報道；管維[3]等從品種間和產地對非揮發性有機酸進行研究認為，不同品種間草酸、蘋果酸、檸檬酸3種主要有機酸含量存在極顯著差異，并未對栽培、植保和調制等源頭上深入研究其合成機理；朱凱[4-5]等認為，非揮發性酸可以調節煙葉酸堿度，影響吸味的醇和，其含量一般反映煙葉的成熟情況，是反映煙葉品質的重要指標。然而對煙草有機酸中蘋果酸[7-9]、檸檬酸和琥珀酸等研究較多[10-12]，對草酸和丙二酸研究較少。因此，從溫濕度控制、調制過程含量變化監測等方面，開展烤煙調制過程中草酸、丙二酸含量變化規律研究，旨在為改善煙氣的吸味和香氣質量上提供試驗依據，為卷煙配方原料需求提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗時間及地點

試驗于2014年6-11月，在云南省玉溪市紅塔區春和鎮黑村2隊進行。

1.2 試驗品種

烤煙K326，種子由玉溪中煙種子有限責任公司提供。

1.3 種植規格及栽培技術

種植規格為1 100株/667m2，株距0.55 m，行距1.20 m，施純氮6 kg/667m2的復合肥，在煙葉的整個生長期內，按照優質煙葉栽培技術措施進行。

1.4 鮮煙葉定位

試驗煙株分上、中、下3個部位，定葉位取樣。下部的第4片、第5片、第6片葉，中部的第11片、第12片、第13片葉，上部的第17片、第18片、第19片葉。每個部位，按各處理的成熟度特征挑選成熟度一致的煙葉1 000片。煙葉選定后，編成8竿，分別裝入4座相同的密集型烤房中，每座烤房裝2竿，統一裝在烤房底臺靠近烤房門一側自下往上2臺調制。

1.5 樣品取樣

調制過程中定時取樣(采用刀切法)：0 h，12 h，24 h，36 h，48 h，60 h，72 h，84 h，96 h，132 h，共取樣10次。煙樣用液氮固定后置于-20℃冰箱中保存待測。

1.6 試驗設計

試驗烤房為標準化氣流上升式密集烤房。試驗有3個部位，分別是下部、中部和上部葉，4座烤房設4個處理，分別是T1，煙葉調制全過程低溫低濕參數組合；T2，煙葉調制過程變黃凋萎低溫低濕，干葉干筋中溫中濕參數組合；T3，煙葉調制過程變黃凋萎期中溫中濕，干葉、干筋低溫低濕參數組合；T4，煙葉調制全過程中溫中濕參數組合。試驗設3次重復(表1)。起火升溫速度2℃/h至35.0℃，以后各階段之間的升溫速度1℃/h；各階段調制時間不定，主要以煙葉調制達到目標后，即可轉入下一階段。

表1 煙葉調制過程中的溫濕度組合

1.7 檢測方法

測定K326煙葉下部、中部和上部煙葉草酸和丙二酸含量，測定不同部位間在調制過程中和不同調制處理間的含量變化。草酸采用GB1626-88的方法進行檢測，丙二酸采用固相萃取富集/氣相色譜法的方法進行檢測。

2 結果與分析

2.1 調制前后煙葉中草酸、丙二酸含量的變化規律

通常情況下，非揮發性多元有機酸(主要有是蘋果酸、檸檬酸、草酸和丙二酸)常以有機酸鹽的形式存在于煙葉細胞中，其含量一般反映煙葉的成熟情況[3]，含量越高，成熟度越好。由表2可知，調制后，草酸含量逐漸升高。對于不同部位間，下部和中部煙葉調制后含量差異較小，對于上部煙葉，調制后含量較高。這與試驗前上部葉成熟度明顯好于下部和中部煙葉相符。上部葉增幅最大，為10.27 mg/g；下部葉增幅次之，為8.59 mg/g；中部葉增幅最小，為8.23 mg/g。對于丙二酸，調制前，丙二酸含量較低，且下部葉最小，中部葉次之，上部葉最大的特點；調制后，丙二酸整體含量增加，仍出現下部葉含量最低，中部葉次之，上部葉最大的趨勢。上部葉增幅最大，為2.13 mg/g；中部葉增幅次之，為2.07 mg/g；下部葉增幅最小，為1.33 mg/g。增長較快；中部和上部煙葉草酸變化規律基本一致，

表2 煙草調制前后草酸、丙二酸的含量

Table 2 Oxalate and malonic acid content of flue-cured tobacco before and after curing

煙葉部位Position草酸Oxalate調制前調制后丙二酸Malonicacid調制前調制后上部葉Upperleaves2．6912．960．512．64中部葉Middleleaves2．1310．360．392．46下部葉Bottomleaves1．9610．550．151．48

2.2 調制過程中不同部位煙葉草酸、丙二酸含量的變化差異

由圖1可見，下部葉草酸變化規律為調制前72 h以內，草酸含量變化較慢，72 h以后，草酸含量增長較快；中部和上部煙葉草酸變化規律基本一致，在調制前60 h以內含量變化較慢，60 h以后含量增長較快。由此可見，煙葉在調制60 h以內，即煙葉變黃階段，草酸合成較慢，72 h以后直至調制結束，草酸合成較快，分解較慢，最終穩定。下部葉在調制84 h以前，丙二酸增幅較慢，84 h以后，增幅較快；中部葉在調制60 h以前，丙二酸增幅較慢，60 h以后增幅較快；上部葉在調制48 h以前，增幅較慢，48 h以后，增幅較快。由此可見，丙二酸在調制48 h以前合成較慢，72 h以后合成較快，并呈下部葉丙二酸含量整體小于中部和上部葉的規律。

圖1 調制過程中不同部位草酸與丙二酸的含量

Fig.1 Oxalate and malonic acid content of different parts of K326 variety during the curing process

2.3 不同溫濕度組合煙葉草酸、丙二酸的含量

由圖2可知，采用調制過程全過程低溫低濕(T1)和煙葉調制過程變黃凋萎低溫低濕，干葉干筋中溫中濕(T2)處理，在調制前60 h，草酸含量基本一致，采用T1處理調制后煙葉草酸含量比T2處理高。采用調制過程變黃凋萎期中溫中濕，干葉、干筋低溫低濕(T3)和調制全過程中溫中濕(T4)處理，在調制前72 h，草酸含量基本一致，采用T3處理調制后煙葉草酸含量比T4處理高。由此可見，草酸含量在調制過程中，低溫低濕有利于草酸的合成，高溫高濕則抑制草酸的合成。

圖2 調制處理對草酸與丙二酸含量的變化

Fig.2 Changes of oxalate and malonic acid content during the curing process of flue-cured tobacco

由圖2還可知，丙二酸含量變化與草酸變化基本一致，說明丙二酸含量在調制過程中，低溫低濕有利于合成，高溫高濕則抑制合成。

3 結論與討論

在煙葉調制過程中，草酸、丙二酸屬于含量較高的非揮發性多元有機酸，對平衡煙氣酸堿度，改善吸食口感品質[3]，具有重要的影響。本研究顯示，調制措施能提高煙葉內草酸和丙二酸的含量。調制前60 h，草酸合成較慢，調制60 h后，合成較快；在不同部位間含量表現為下部葉小于中部葉，中部葉小于上部葉。在調制48 h前，丙二酸合成較慢，調制72 h后，合成較快，并呈下部葉丙二酸含量整體小于中部和上部葉的趨勢。低溫低濕有利于合成，高溫高濕則抑制合成。

評吸工作者認為，多元有機酸含量過低，口感干燥，含量過高，又略感苦酸[4]，適宜的草酸和丙二酸含量的煙葉，將是今后煙葉內含物質關注的重點。根據研究結論，在煙葉烘烤過程中，采用低溫低濕的調制方法，能提高煙葉內草酸和丙二酸的含量，若配方人員需要得到煙氣豐富、口感適宜的煙葉，采用此調制方法可以解決，但若此含量過高，則會出現苦酸等感官效果。今后，將在結合卷煙企業煙葉質量反饋意見，合理調整調制工藝，使其內在化學成分中草酸和丙二酸含量趨于更加合理的范圍，滿足工業企業原料需求。

[1] 王瑞新.煙草化學[M].北京:中國農業出版社,2003.

[2] 劉百戰,徐 亮,胡便霞,等.卷煙中非揮發性有機酸及某些高級脂肪酸的分析[J].煙草科技,2000(1):25-27.

[3] 羅以貴,汪伯軍,崔國民,等.不同烘烤工藝對初烤煙葉多酚及有機酸含量的影響[J].安徽農業科學,2014,42(17):5623-5625.

[4] 朱 凱,段鳳云,李志明,等.不同用量蘋果酸對煙葉中非揮發性有機酸的影響[J].昆明師范高等?？茖W校學報,2005,27(4):25-28.

[5] 管 維,楊虹琦,尹光庭,等.不同品種烤煙烘烤前后非揮發性有機酸含量的研究[J].作物研究,2012,26(2):148-152.

[6] 云南省煙草科學研究所.云南煙草栽培學[M].北京:中國農業出版社,2007.

[7] 全 琳,宮長榮.烘烤過程中中、上部煙葉蘋果酸及相關酶活性研究[J].中國煙草學報,2012,18(2):25-27.

[8] 宋朝鵬,全 琳,武圣江,等.烘烤過程中煙葉蘋果酸含量及相關代謝酶活性的變化[J].西北農林科技大學學報：自然科學版,2011,39(7):49-54.

[9] 劉春奎,陳勇健,黃淮煥,等.煙草中有機酸和非揮發性有機酸分析的研究進展[J].農技服務,2010,27(10):1329-1330

[10] 李 衛,肖 遂,周冀衡,等.不同品種烤煙各部位煙葉成熟過程中非揮發性有機酸含量的變化[J].中國煙草科學,2010,31(4):44-46.

[11] 陳章玉,楊偉祖,羅麗莉,等.煙葉中有機酸的分析[J].煙草科技,2000,147(8):23-26.

[12] 王樹會,李天福,邵 巖,等.不同烤煙品種及海拔對煙葉中有機酸的影響[J].西南農業大學學報：自然科學版,2006,28(1):127-130.

(責任編輯： 劉忠麗)

Change Regulation of Oxalate and Malonic Acid During the Curing Process of K326 Variety

ZHAO Gaokun, CUI Guoming, WANG Yahui, HUANG Wei

(YunnanAcademyofTobaccoAgriculturalSciences,Kunming,Yunnan650021,China)

The effect of different temperature and humidity combination on oxalate and malonic acid content of K326 (a main variety in Yunnan) was studied during the curing process to improve tobacco smoking quality and aroma quality. Results:Different temperature and humidity curing combination can increase oxalate and malonic acid content of tobacco leaves and the average growing rate of oxalate and malonic acid in upper, middle and bottom tobacco leaves is 9.03 mg/g and 1.84 mg/g respectively. The synthesis of oxalate and malonic acid in tobacco leaves is slow at 48 h before curing but is fast at 72 h after curing. Low temperature and humidity is beneficial to oxalate and malonic acid synthesis but the high temperature and humidity combination inhibits oxalate and malonic acid synthesis. In conclusion, the low temperature and humidity curing combination is beneficial to oxalate and malonic acid synthesis in flue-cured tobacco leaves at the yellowing, color fixing and stem-drying stage during the flue-cured tobacco curing process.

flue-cured tobacco; curing technology; oxalate; malonic acid; change regulation

2015-06-30； 2016-01-02修回

國家煙草專賣局重大專項“提升清香型煙葉質量調制工藝及工業加工調控技術研究”(Ts-03-20110025)；云南省煙草公司科技項目“提升紅大和K326煙葉質量的綜合技術研究與運用”(2014YN13)

趙高坤(1983-)，男，碩士，從事煙葉調制技術研究。E-mail:zhaogaokun@qq.com

1001-3601(2016)01-0005-0014-03

S572

A