不同品种烤烟各部位烟叶成熟过程中非挥发性有机酸含量的变化

李 卫，肖 遂，周冀衡*，杨荣生，夏开宝，张一扬，解 燕,，曾凡海，杨述元，王 翔,4

(1.湖南农业大学烟草科学与健康重点实验室，长沙 410128；2.云南省曲靖市烟草公司，云南 曲靖 655000；3.福建中烟工业公司，福州 350003；4.湖南中烟工业公司，长沙 410014)

有机酸广泛存在于烟草中，烟叶中有机酸含量约为12%～16%，其中非挥发性有机酸占烟叶重量的 5%～10%[1-2]。非挥发性有机酸对卷烟烟气的香气没有显著的直接作用，但它们能与生物碱结合成盐，调节质子化和游离态烟碱比例，调节卷烟的pH，增加烟气浓度，改进吸味，使烟气变得醇和，间接影响卷烟的烟气香气，在烟气中起平衡作用，某些有机酸还是卷烟加料的常用成分，如苹果酸、柠檬酸、酒石酸、草酸等[3-4]。饱和高级脂肪酸会增加烟叶的脂肪或蜡味，亚油酸、亚麻酸等不饱和脂肪酸会增加刺激性[5-7]。王树会等[8]研究表明，初熟和适熟烟叶有机酸含量较稳定，未熟和过熟烟叶中有机酸依品种而定，有机酸含量中部叶最高，上、下部叶次之。黎娟等[9]研究表明，打顶后，随着烟叶的成熟，多元有机酸含量升高，高级脂肪酸大幅度下降。刘百战等[10]指出，非挥发性有机酸的总含量随部位变化的次序为上部＜中部＜下部，就各有机酸在总有机酸中的相对含量来讲，草酸、柠檬酸、丙二酸随部位下降而减少，只有苹果酸随部位下降而增加，高级脂肪酸含量上部烟较少，中部及下部烟较高。为探明不同成熟度烤烟中的多元有机酸和高级脂肪酸的差异，以4个烤烟品种为材料，分析了不同品种、不同部位以及不同成熟度烤烟中多元有机酸和高级脂肪酸含量的差异，以期为改善烤烟的香气质和香气量的理论研究和生产实践提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2007年12月—2008年9月在云南省曲靖市沾益县盘江镇谭家营村进行。选择当地主栽烤烟品种红花大金元（红大）、云烟87、K326、中烟100作为试验材料；土壤为红壤，土壤有机质32.99 g/kg，碱解氮117.58 mg/kg，有效磷23.14 mg/kg，有效钾198.01 mg/kg，pH 6.49。下、中、上三部位各设4个成熟度处理（表1），每一处理选取田间有代表性烟株100株（约300片）进行采收，放置同一烤房二层烘烤，每个处理取样3 kg。

各烤烟样品分别去主脉，置60 ℃恒温干燥箱中烘干后粉碎，过0.15 mm分样筛，装入塑料袋中密封，在-15 ℃低温条件下保存作为分析材料。

1.2 方法

非挥发性有机酸的测定按照文献[11]进行。

1.3 统计分析

采用 SPSS15.0软件对烟叶非挥发性有机酸含量进行单因素方差分析，采用Microsoft Office Excel 2003对成熟过程中烟叶非挥发性有机酸含量的变化进行分析。

2 结 果

2.1 不同品种间非挥发性有机酸的差异

烤烟非挥发性有机酸含量与烤烟品种有关[12]，不同品种烤烟三个部位非挥发性有机酸含量如表2所示。云烟87和K326非挥发性有机酸总量显著高于红大、中烟 100。多元有机酸中，红大的草酸含量显著高于K326和中烟100，云烟87与红大、K326间不显著；K326苹果酸含量显著高于红大、中烟100，云烟 87与红大、K326间差异不显著；各品种烤烟的柠檬酸含量差异不显著。高级脂肪酸中，除云烟87的棕榈酸显著高于中烟100外，其他有机酸含量在品种烤烟间差异不显著。红大、云烟87、K326三个品种中非挥性有机酸含量总体相近，而中烟100则相对较低。

不同品种烤烟各处理3个部位多元有机酸与高级脂肪酸的平均含量变化如图1～2所示，从图1可知，红大与中烟100中苹果酸含量随烟叶成熟度的增加先下降后上升再下降，云烟 87先上升后下降，K326则一直下降；各品种烤烟其它多元有机酸含量随成熟度的增加而下降。从图2可知，随着成熟度的增加，红大和云烟 87的高级脂肪酸含量先增加后减少，K326先减少后增加，中烟 100则呈减少－增加－减少的趋势。

2.2 不同部位非挥发性有机酸的变化

下部叶非发挥性有机酸总量显著高于中、上部叶。下部叶苹果酸含量显著高于中、上部叶，而柠檬酸含量显著高于中部叶，中部叶与上部叶差异不显著。其它有机酸在不同部位间差异不显著（图3）。

表2 不同品种烤烟非挥发性有机酸含量 mg/gTable 2 The non-volatile organic acid content of different flue-cured tobacco variety

多元有机酸中，上部叶的苹果酸含量随成熟度增加而减少，中部叶与下部叶则是减少－增加－减少的趋势；各部位的草酸与柠檬酸含量随成熟度增加逐渐下降。上、中部叶中所有高级脂肪酸含量均随成熟度增加呈现减少－增加－减少的趋势，而下部叶则是逐渐下降（图3～4）。

3 讨 论

有机酸是烟草生长发育过程中碳水化合物代谢的中间产物和氨基酸物质合成的前体物质[8]。烟叶中非挥发性有机酸的含量对烤烟香吃味有重要影响。在烟株生长发育中，烤烟品种、生态条件、农艺措施及生长部位都对烟叶的非挥发性有机酸积累产生影响。红大的草酸含量显著高于K326和中烟100，K326的苹果酸含量显著高于红大与中烟100，云烟 87多元有机酸含量居中，红大、K326均较高，中烟100较低，高级脂肪酸含量在品种间差异不显著。除苹果酸和柠檬酸外，烟叶中不同部位其他非挥发性有机酸的含量差异不显著，下部叶非挥发性有机酸总量显著高于中部叶和上部叶，这与刘百战[10]等的研究结果一致。云南曲靖烤烟主栽品种的多元有机酸含量明显高于湖南、黑龙江、河南、重庆、福建等地，高级脂肪酸明显较低[6,11]，这可能是由其独特的气候条件造成的。

图1 各烤烟品种成熟过程中多元有机酸含量Fig.1 The contents of multiple organic acid in flue-cured tobacco varieties during maturing

图2 各烤烟品种成熟过程中高级脂肪酸含量Fig.2 The contents of senior fatty acid during maturing in flue-cured tobacco varieties during maturing

表3 不同部位烤烟中非挥发性有机酸含量 mg/gTable 3 The non-volatile organic acid content of different flue-cured tobacco stalk positions

图3 各部位烤烟成熟过程中多元有机酸的含量Fig.3 The contents of multiple organic acid of each stalk positions during maturing

图4 各部位烤烟成熟过程中高级脂肪酸的含量Fig.4 The contents of senior fatty acid of each stalk positions during maturing

烟叶成熟度反映了烟叶的生长发育状况和内在物质分解与转化程度，是影响烟叶香气质量最主要的因素之一[13]。随着烟叶的成熟，红大与中烟100中苹果酸含量先下降后上升再下降，云烟 87先增加后下降，K326一直下降，各品种其它多元有机酸含量均下降，红大和云烟 87高级脂肪酸含量先增加后减少，K326先减少后增加，中烟 100则是先减少后增加再减少。各品种烤烟上部叶苹果酸含量随成熟度增加而减少，中部叶与下部叶则是先减后增再减的趋势；各部位的草酸与柠檬酸含量随成熟度增加逐渐下降。上部叶与中部叶中高级脂肪酸含量均随成熟度增加呈现出先减后增再减的趋势，下部叶逐渐下降。非挥发性有机酸中有很大一部分在调制过程中转化为香气物质，从而使烟叶的香气质和香气量得到提高。在烟叶成熟过程中，非挥发性有机酸的变化呈现多样性，这反映了烟叶香吃味和品质的形成是非常复杂的。

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