六省烤烟样品细胞壁物质研究分析..docx

六省烤烟样品细胞壁物质研究分析. 摘要 测定了六个省份七个地区共 88 种烟叶样品的总细胞 壁物质、全纤维素、果胶质、本质素的含量，结果表明： 各地区各等级烟叶总细胞壁物质含量集中在 2635之 间，全纤维素含量集中在 1318之间，果胶质含量集 中在 59之间，木质素量集中在 3.57.5之间。 进一步分析了上述测定结果与烟叶产品及品种、部位、等 级的关系，找出了规律性，为研究细胞壁物质对烟草品质 的影响提供了参考依据。 关键词：烤烟；烟叶；细胞壁物质 烟草细胞壁物质包括纤维素、半纤维素、木质素和果 胶等成分。研究认为：细胞壁物质是糖类中对烟草内在品 质和风味影响的不利因素，原因是该类物质热解会产生较 多低级醛类，在燃吸时会产生刺激性的呛咳。此外，木质 素热解会产生儿茶酚和烷基儿茶酚，引起涩口且有促癌活 性。果胶质是亲水性胶体，对烟叶的吸湿性和弹性起一定 作用，但果胶质对烟叶品质不利，分解会产生甲醇。细胞 壁物质含量越高，烟叶的品质越差。特别是低次烟叶中还 原糖和水溶性总糖含量很低，纤维素、半纤维素、木质素 及果胶含量较高，致使低次烟具有强烈的刺激性、杂气重、 呛咳、涩口、香气量少。 目前，有人正在探索利用现代工程技术处理低次烟叶 和烟梗，破坏木质素和半纤维素的结合层，使纤维素结晶 度降低，利用生物技术如经多种混合酶处理低次烟叶或烟 梗，将细胞壁物质部分降解为水溶性糖。从品质上既可以 除去吸烟时的不适感觉，改善吸食质量，又可减少卷烟烟 气中的焦油量，有利于吸烟者的健康。从经济上可以提高 低次烟叶和烟梗的使用价值，降低生产成本。 本文通过对我国主要烟区烟叶样品的细胞壁物质含量 进行分析，研究不同产区、不同部位、不同等级烟叶细胞 壁物质含量的差异，探讨其规律性，目的在于为全面掌握 各产区各等级烟叶的质量特点与细胞壁物质含量的关系， 合理利用烟叶资源提供参考，也为制定烤烟质量评价指标 提供依据。 1实验材料 11 烟叶 为了保证分析结果的代表性和准确性，选用四川、贵 州、山东、云南、福建、河南六个省份七个地区共 88 种烟 叶样品各 1Kg，分别手工抽梗，自然风干后再用研磨机粉碎， 过 40 目筛，装入磨口广口瓶中，贴标签后作为待测样品。 12 仪器 SHB循环水真空泵，电热恒温水浴锅，电子分析天 平，索氏萃取器 1000ml，G3 玻璃砂漏斗，电热干燥箱，玻 璃仪器若干。 13 试剂 次氯酸钠，冰乙酸，硫酸 ，丙酮，乙醇，乙二胺四 乙酸二钠，苯，无水氯化钙。 2实验原理与方法 21 细胞壁物质的测定 通过有机溶剂和热水两次萃取，从烟叶粉末中除去水 溶性糖、有机酸、无机盐、酚类、蛋白质、色素、淀粉、 脂类和蜡类等物质，剩余的即为细胞壁物质。 用乙醇苯混合液萃取：准确称取 7g 烟样，装入滤纸 袋内，置入索氏萃取器中，并在与索氏萃取器连接的圆底 烧瓶中加入 600ml 乙醇苯混合液，电加热套加热，连续 萃取约 24h，至萃取液无色。将萃取残渣放入 G3 玻璃砂 漏斗中抽滤，并用乙醇、丙酮分别冲洗 3 次。 热水萃取 将乙醇苯混合液萃取后的烟样残渣加约 100 倍重量的水，装上回流装置，在沸水浴中加热 1h，重 复操作 34 次，直到萃取液中无糖为止。将热水萃取后的 残渣放入已知重量的 G3 玻璃砂漏斗中抽滤，并用水、乙 醇、丙酮依次冲洗。601下干燥 4h 后称重，即为细胞 壁物质的重量。 22 果胶质的测定 准确称取 1g 细胞壁物质，加 0.05mol/L 的 EDTA 溶液 200ml，装上回流装置，在沸水浴中加热 1h，重复操作 34 次。冷却后将萃取液用 G3 玻璃砂漏斗抽滤，残渣用 水洗净用于测定全纤维素，将滤液及洗液收集定容于 250ml 容量瓶中用于测定果胶质。 吸取 100ml 的定溶液置于 1000mL 烧杯中，加水至 300ml，加入 1mol/L 醋酸溶液 50ml，5min 后加入 0.1mol/LCaCl2 溶液 25ml 溶液，然后边搅拌边滴加 2mol/LCaCl2 溶液 25ml，放置 1h 后，加热煮沸 5min，趁热 用滤纸过滤，并用热水洗涤，将滤纸上的果胶酸钙用热水 无损失地洗入原烧杯中，加热煮沸数分钟，用已知重量的 G3 玻璃砂漏斗抽滤，601下干燥 4h 后称重，即为果 胶质的重量。 23 全纤维素的测定 将提取果胶质后的残渣放入 300ml 烧杯中，加蒸馏水 100ml，冰醋酸 0.5ml，次氯酸钠 3ml，松松盖上瓶塞，在 7080水浴中加热 1h，重复一次，加热中轻轻摇动。白 色残渣用已知重量的 G3 玻璃砂漏斗抽滤，601下干 燥 4h 后称重，即为全纤维素的重量。 24 木质素的测定 准确称取 0.5g 细胞壁物质置于 20ml 小烧杯中，加入 10ml 72的硫酸，充分搅拌，在 20下放置 4h，定量移 入 500ml 长颈茄形瓶中，加水后使硫酸浓度稀释到 3，装 上回流装置，煮沸回流 2h，冷却至室温。用已知重量的 G3 玻璃砂漏斗抽滤，并用蒸馏水冲洗残渣 3 次，601 下干燥 4h 后称重，即为木质素的重量。 3结果与分析 各地区各等级烟叶总细胞壁物质含量集中在 2635之间，全纤维素含量集中在 1318之间， 果胶质含量集中在 59之间，木质素含量集中在 3.57.5之间。全纤维素、果胶质、木质素分别占总 细胞壁物质的 5060，1730，1624。进 一步分析可知，影响烟叶细胞壁物质含量的主要因素是烟 叶的产区及烟叶等级、部位等。 31 细胞壁物质含量与烟叶产区的关系 烟叶的总细胞壁物质含量因产地不同而有所变化，贵 州烟叶总细胞壁物质含量较高，依次是福建、河南、四川、 山东含量较低，云南烟叶总细胞壁物质含量最低。全纤维 素含量河南较高，依次为四川、贵州、福建、云南较低， 山东最低。果胶质含量贵州较高，依次为山东、四川、福 建、云南较低，河南最低。而木质素含量为四川、福建、 山东较高，而贵州、云南、河南的含量较低。 32 细胞壁物质含量与烟叶等级的关系 在各主组中，烟叶总细胞壁物质、全纤维素、果胶质 含量均随等级升高而减少，规律明显，说明这些细胞壁物 质含量与烟叶等级质量关系十分密切，即等级越高，品质 越好，其含量越低。木质素含量随烟叶等级升高虽有一定 增长，但变化并不太大。由此可见，细胞壁物质在总体上 对烟叶品质是不利的。 33 细胞壁物质含量与烟叶部位的关系 烟叶部位不同，细胞壁物质含量不同。分别取下部、 中部、上部烟叶测定结果的平均值，代表不同部位烟叶的 细胞壁物质含量，列于表 1。 分析表 1 可知，烟叶总细胞壁物质的含量都是下部叶 最高，达 32.23；上部叶居中；中部叶最低，为 27.74；且下部叶比上部叶和中部叶高出较大幅度，上部 叶和中部叶比较接近。全纤维素含量则为下部最高，达 18.65；中部居中；上部最低，为 13.70；即纤维素含 量按烟株由下到上依次递减。烟叶果胶质含量是下部最低， 为 5.64；中部居中；上部最高，达 8.49。与全纤维素 含量相反，按烟株由下到上依次增加。烟叶的木质素含量 下部叶最高，达 7.05；中部居中；上部叶最低，为 4.27。这就是下部叶吸湿性差，易破碎，烟味平淡，香 气不足，灼热呛咳，木质气重，而填充性和燃烧性较好的 主要原因。 表 1 细胞壁物质含量与烟叶部位的关系 4结论 对于福建永定、福建长汀、贵州毕节、云南 XX、四川 会理、山东临沂和河南宜阳六省区共 88 种烟样的分析研究 表明：各区烤烟烟叶总细胞壁物质、全纤维素、果胶质和 木质素的含量都遵循着同样的规律，他们与烟叶的等级、 部位等有着一致的相关性。由于地区环境、烟叶品种的差 别，各区烟叶总细胞壁物质含量也有差异，但除贵州毕节 稍高，云南 XX 偏低外，其它各区差异微小。 六省区共 88 种烟样的总细胞壁物质、全纤维素和果胶 质的含量均随等级的升高而减小；木质素的含量虽随等级 的升高而略有升高，但变化甚微。不同部位烟叶的总细胞 壁物质含量是下部叶最高，中部叶最低，上部叶居中；随 烟叶部位的升高果胶质含量逐渐增高，而全纤维素和木质 素含量则逐渐降低。 烟叶细胞壁物质种类较多，含量较高，对烟叶品质影 响较大，但是由于细胞壁物质不同成分的分离和测定手续 复杂，工作量大，耗时较长，很少有课题组进行全面系统 地研究，我们为了更全面的掌握