烤煙片煙醇化過程中化學(xué)成分變化及與醇化質(zhì)量的關(guān)系研究.pdf

1、煙葉醇化是改善煙葉質(zhì)量、提高煙葉可用性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。長期以來，煙草醇化品質(zhì)的判定主要靠感官分析，但感官分析煙草(NicotianatabacumL.)品質(zhì)，速度慢，成本高，因此，尋找簡單快速客觀的煙草醇化品質(zhì)判斷方法一直是煙草科技與生產(chǎn)者探索的課題。本試驗(yàn)對不同產(chǎn)區(qū)、不同部位、不同醇化時(shí)間的烤煙醇化過程中化學(xué)成分及致香成分進(jìn)行分析，試圖在明確烤煙片煙醇化規(guī)律的基礎(chǔ)上，建立新型行之有效的烤煙片煙醇化品質(zhì)的化學(xué)判斷方法。研究的主要內(nèi)容包括

2、：(1)烤煙片煙醇化過程中主要化學(xué)成分的變化規(guī)律；(2)不同產(chǎn)區(qū)、不同部位對烤煙片煙醇化過程中化學(xué)成分變化的影響；(3)不同產(chǎn)區(qū)烤煙醇化過程中致香成分變化規(guī)律；(4)烤煙片煙醇化過程中，化學(xué)成分與感官評吸之間的相關(guān)關(guān)系分析；(5)烤煙片煙醇化品質(zhì)的化學(xué)判斷模型的建立與應(yīng)用。主要結(jié)果如下： 1.在醇化過程中，隨醇化時(shí)間的增加，烤煙pH值、水溶性總糖、揮發(fā)堿的含量呈持續(xù)下降的趨勢，而碘值、總有機(jī)酸、揮發(fā)酸的含量呈持續(xù)增加的趨勢。煙堿

3、、總氮、淀粉的變化沒有明顯的規(guī)律性，其中煙堿和總氮的含量在整個(gè)醇化階段變化都不大。還原糖含量變化比較特殊，在醇化前9個(gè)月，還原糖含量呈降低趨勢，在9-12個(gè)月，還原糖含量又有所上升，之后又開始下降，這是醇化過程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化引起的。 2.烤煙的感官評吸值在醇化過程中呈持續(xù)增加的趨勢。在醇化前24個(gè)月，增加的速度較快，醇化24個(gè)月之后，增加的速度比較緩慢，在30個(gè)月后還有稍微降低的趨勢。 3.在醇化的前24個(gè)月，各種化學(xué)成分的

4、含量變化比較劇烈，增減幅度比較大，醇化24個(gè)月之后，各種化學(xué)成分的含量基本趨于穩(wěn)定，變化的幅度和速度明顯減慢。 4.不同產(chǎn)區(qū)的烤煙pH值差異非常明顯，變化規(guī)律是：東北>云南>四川>湖北>貴州>福建；不同部位間pH值變化規(guī)律是：中部葉>下部葉>上部葉。碘值的變化和pH值正好相反。六大產(chǎn)區(qū)的總糖和還原糖的變化規(guī)律完全相同：四川>東北>云南>貴州>湖北>東北；不同部位間兩糖的變化規(guī)律是：中部葉>上部葉>下部葉。六大產(chǎn)區(qū)煙堿和揮發(fā)堿的變

5、化規(guī)律一致。變化趨勢是：貴州>湖北>福建>云南>四川>東北，不同部位間變化規(guī)律是：上部葉>中部葉>下部葉。總有機(jī)酸含量依次為：貴州>云南>湖北>四川>福建>東北，不同部位間依次為：上部葉>下部葉>中部葉。飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸變化一致：福建>四川>貴州>云南>湖北>東北。感官評吸值得變化規(guī)律是：湖北>云南>四川>福建>貴州>東北，中部葉>上部葉>下部葉。 5.隨醇化時(shí)間的增加，六大產(chǎn)區(qū)芳香族氨基酸降解物、美拉德反應(yīng)物、類西柏烷

6、降解物、類胡蘿卜素降解物的含量均呈持續(xù)升高的趨勢；醇化18個(gè)月之前，升高的速度比較快；18個(gè)月之后，增加的速度變慢。隨醇化時(shí)間的增加，葉綠素降解物含量呈持續(xù)下降的趨勢。六大產(chǎn)區(qū)芳香族氨基酸降解物的變化規(guī)律是：福建>云南>貴州>湖北>四川>東北；美拉德反應(yīng)物的變化規(guī)律是：福建>云南>四川>湖北>貴州>東北；類西柏烷降解物的變化規(guī)律是：湖北>云南>四川>貴州>福建>東北；類胡蘿卜素降解物的變化規(guī)律是：福建>湖北>貴州>云南>四川>東北；葉綠

7、素降解物的變化規(guī)律是：福建>貴州>湖北>四川>云南>東北。 6.相關(guān)分析表明，pH值、淀粉與感官評吸值呈極顯著負(fù)相關(guān)；碘值、煙堿、揮發(fā)堿、總有機(jī)酸、總氮與感官評吸呈極顯著正相關(guān)；總糖與感官評吸呈顯著負(fù)相關(guān)。 7.各個(gè)化學(xué)成分之間也存在明顯的相關(guān)性。pH值與碘值、煙堿、揮發(fā)堿、總有機(jī)酸、總氮呈極顯著負(fù)相關(guān)，與總糖、還原糖呈極顯著正相關(guān)，與揮發(fā)酸呈顯著正相關(guān)；碘值反映的也是H+的多少，因此，碘值與pH值、總糖、還原糖呈極顯著

8、負(fù)相關(guān)，與煙堿、總有機(jī)酸、總氮呈極顯著正相關(guān)，與揮發(fā)堿、揮發(fā)酸呈顯著正相關(guān)；總有機(jī)酸與pH值、總糖、還原糖、淀粉呈極顯著負(fù)相關(guān)，與碘值、煙堿呈極顯著正相關(guān)，與揮發(fā)堿呈顯著正相關(guān)；揮發(fā)酸與pH值呈顯著負(fù)相關(guān)，與碘值呈顯著正相關(guān)。 8.應(yīng)有多元統(tǒng)計(jì)分析，建立感官評吸值(Y)與10個(gè)化學(xué)指標(biāo)(x1:pH;x2:I值;X3:總糖;x4:還原糖;x5:煙堿;x6:揮發(fā)堿;x7:總有機(jī)酸;x8:揮發(fā)酸;x9:總氮;x10:淀粉)間的多元回歸

9、模型：Y=96.40962-6.09084X1+1.09281X2-0.64631X1+1.32682X4-2.07649X5+27.93830X6+0.30411X7+4.77529X8+2.05941X9-0.90409X10。該回歸方程方差檢驗(yàn)，F(xiàn)=11.13，P<0.0001，達(dá)到極顯著。通過逐步回歸分析，得到最優(yōu)回歸方程為：Y=129.17447－10.76616X1+0.56916X2+25.18313X3+5.21851X

10、4-0.98300X5。該回歸方程方差檢驗(yàn)，F(xiàn)=22.08，P<0.0001，回歸方程達(dá)到極顯著。 9.對10個(gè)化學(xué)指標(biāo)經(jīng)主成份分析為4個(gè)主成份，特征值分別為：5.1974、1.4947、1.3461、0.9575，前4個(gè)主成份對10個(gè)變量因子的載荷，各個(gè)主分中相對大的變量因子為：第Ⅰ組份：pH值，碘值，總糖，煙堿，總有機(jī)酸；第Ⅱ組份：揮發(fā)酸，淀粉；第Ⅲ組份：揮發(fā)堿，總氮；第IV組份：總糖，還原糖，總有機(jī)酸。其特征貢獻(xiàn)率分別為：

11、51.97、14.95、13.46、9.58，4個(gè)主成份累計(jì)貢獻(xiàn)率為89.96％。 10.建立了評吸品質(zhì)的化學(xué)指標(biāo)預(yù)測模型：(1)選取最優(yōu)pH回歸預(yù)測模型：Y=121.84-1.3821*pH2，F(xiàn)=38.04，P<0.0000。Y=412.51233+201.31*pH-20.26861pH2，F(xiàn)=49.44.P<0.0001；(2)選取最優(yōu)碘值回歸模型：Y=I/(0.011341*I+0.00026656)，F(xiàn)=53.16，

12、P<0.0000；(3)選取最優(yōu)總有機(jī)酸回歸模型：Y=TA/(0.0089015*TA+0.004515)，F(xiàn)=46.69，P<0.0000；(4)選取最優(yōu)煙堿回歸模型：Y=TA/(0.0099248*YJ+0.0040851)，F(xiàn)=76.269，P<0.0000；(5)建立多元復(fù)合預(yù)測模型，以pH值(pH)和總有機(jī)酸(TA)為依變量：Y=56.7508-0.63997*pH2+50.09304*TA-13.27179*TA2，F(xiàn)=19