【《烟草化学成分研究文献综述》3500字】

烟草化学成分研究文献综述1.1烟草中常规化学成分对烟叶品质的影响烟叶中总氮、烟碱、水溶性糖、钾离子和氯离子是评价烟叶品质的常规化学成分，用于评价烟叶的化学品质，而氮碱比、钾氯比、两糖比和糖碱比等比值用于评价烟叶质量的协调性（孙伟峰2013）。烟草中的糖类物质是影响烟气醇和度的关键因素（刘国顺2017）。烤烟的含糖量低会导致烟气刺激性强，呛味较重。一般情况下，烟叶总糖含量在18%~25%之间，还原糖含量在18%~22%之间时，满足优质烤烟标准（徐泽桐2018）。两糖比是还原糖占总糖含量的比值，两糖比90%以上为宜，此条件下烟叶糖含量越高质量越好（陈江华等2004）；两糖比较低时，烟气则会出现酸性过高、平淡灼热、刺激性增强的特点，极容易产生焦油，威胁人体健康ADDINNE.Ref.{9FE5812F-D702-4F79-A768-AF43C47FBEA2}（宋朝鹏等2010）。生物碱是烟草属植物的重要化学成分，其中烟碱是最主要的植物碱，又名尼古丁，约占90%以上。烟碱含量高低决定了烟叶的生理强度，是致瘾性的主要成分（史宏志等2018），甚至是吸烟导致疾病的关键因素，比如烟碱与生物碱会在烘烤、调制和陈化过程中发生亚硝化反应，生成烟草中特有的亚硝胺及其衍生物等致癌物（Lewisetal.2012；Liskoetal.2013）。烟碱含量的适宜范围为1.5%~3.5%（罗玲等2012）。另外，含氮化合物含量过高时会产生燃烧刺激性，导致烟气粗糙、吸味苦辣（杨超等2018）。含氮化合物不同对烟草品质的影响也不同，通常认为烤烟总氮含量在1.5%~3.5%，含量为2.5%时品质最好（韩富根2010）。氮碱比反映了烟碱在含氮化合物中所占的比重，是评价烟气刺激性的重要指标。研究发现，烟叶合适的氮碱比在0.8~2.0之间，低于此范围，烟气的刺激性增强，高于此范围，烟气香吃味则变淡（杨超等2018）。另外，碳水化合物热解后生成酸性物质，含氮物质热解后生成碱性物质，两者可起到一定的酸碱平衡作用，因此糖碱比常作为评价卷烟刺激性和香吃味的关键指标（邓小华2007）。糖碱比协调时，烟叶的香吃味良好，劲头适宜，烟气也较为醇和（窦玉青等2009）。优质烤烟的糖碱比通常为6~12（李庆祥等2019）。烟草对钾的吸收能力显著高于其他矿物元素，钾不仅影响烟株的生长发育，还影响挥发性香气物质等次生代谢产物的合成和积累（杨欣等2019）。钾元素可以增强卷烟的阴燃持火力和燃烧效率。国外优质烤烟的钾含量多在5%左右，我国烟叶要求钾含量不低于2.0%（卢剑等2012）。氯元素则会影响烟叶的外观颜色、含水率、燃烧性及储存质量等（韩富根2010）。氯含量适宜能够使烟叶油润性和弹性增加，加工破碎率减少（Karaivazoglouetal.2005），含量过高则会导致叶片增厚，弹性变差，香气品质变劣。通常认为，优质烤烟的氯含量为0.3%~0.8%，钾氯比在4~10之间（田飞等2019）。1.2烟草中其他化学成分对卷烟吸食品质的影响烟草中含有较多对吸食品质不利的化学成分，如纤维素、蛋白质、果胶、淀粉等大分子化合物，其中果胶、纤维素、半纤维素、木质素和部分蛋白质等构成了烟叶细胞壁物质，这些组分会导致卷烟制品出现口感不适，木质气强、土杂气重等吸味缺陷ADDINNE.Ref.{E4F2AA6E-7EE9-4361-BD0F-C92D9868235B}（韩富根2010）。蛋白质是烟叶的基本化学组分，经调制陈化后，烟叶蛋白含量一般在3.1%~12.5%之间（李鲁等2009；赵谋明等2005），优质烤烟的蛋白质含量一般不超过10%（沈晗等2017）。烟叶中的蛋白质经烘烤调制后生成氨基酸，可以与还原糖类发生非酶棕色化反应或酶促反应，或者烟叶蛋白直接降解生成一系列利于烟叶吸食品质的挥发性香气物质（宫长荣2011）。蛋白质含量适宜可以使卷烟吃味丰满，香气品质提升（于建华2018）；含量过多则会对烟叶燃吸品质产生不利影响，燃烧时产生如同烧焦羽毛的臭味，导致吸味苦辣（贺帆等2014），而且蛋白质氨基酸还是烟气中有害物质氰化氢（JohnsonandKang1971；Tsoetal.1982）、吡啶和喹啉（Higmanetal.1970；Schmeltzetal.1972）的前体物质；此外，前人研究报道烟草蛋白质还与致突变杂环胺的形成以及烟雾冷凝物的致癌性密切相关（Clappetal.1999；Mizusakietal.1977；YoshidaandMatsumoto1980），所以适当调整烟草的蛋白含量很有必要。鲜烟叶的淀粉含量最高，经烘烤调制会逐渐降解为还原糖等小分子物质，利于后期香气物质的形成，从而改善烟草制品品质。我国烤烟的淀粉含量大多处在4%~6%之间，而国外优质烤烟对淀粉含量的要求更高，在1%~2%左右（段丽斌等2013）。淀粉未降解或降解不充分会导致烤烟还原糖含量过低，碱性物质比例增大，破坏烟气酸碱平衡，燃烧时产生焦糊味，严重破坏烤烟的色、香、味；淀粉含量过高还会影响卷烟制品的燃烧效率，导致烟气释放苯类、酚类、氧化氮等有害物质（邵惠芳等2007）。因此，通过一定的技术手段降解烟叶中的淀粉利于提高卷烟的吸食品质和安全性。纤维素是构成烟草植物细胞壁的主要成分，烤烟中的纤维素含量一般在7%~8%左右，纤维素含量越高，烟叶等级越低。适量的纤维素利于增强烟叶的燃烧性和持火力（韩富根2010），含量过高则会导致卷烟制品燃烧后产生强烈的呛咳感（孙伟峰等2014）。另外，纤维素是多种有害成分的前体物质，热解时可能会生成稠环芳烃等致癌物质（刘立全2002）。降低纤维素含量可改善烟叶香气品质，尤其是低次等烟叶和再造烟叶薄片的品质，同时有效减少烟气中有害气体的释放（范坚强等2012）。烟草中除上述大分子物质外，还含有果胶、木质素等其他细胞壁物质。果胶不利于卷烟的燃吸品质，热解后会生成甲醇，影响吸烟安全性（吴玉萍等2004）。木质素燃烧分解后会产生儿茶酚等化合物，导致涩口，同时也有致癌的风险（闫克玉等2005）。细胞壁物质约占烟草总干物质含量的30%（杨蕾等2016），尤其是低次等烟叶所含细胞壁物质的比例较高，燃吸时会产生大量的枯焦杂气，导致呛咳刺激感（刘春奎等2013）。因此，利用生化技术调整初烤烟中的化学组分含量，使其达到适宜范围，在烟草的工业生产中就显得十分重要。参考文献陈江华，刘建利，龙怀玉.2004.中国烟叶矿质营养及主要化学成分含量特征研究.中国烟草学报，(5)：24-31陈越立，尹智华，彭琛.2011.配方模块打叶技术探讨.科技信息，(19)：458陈长清.2008.添加剂在卷烟生产中应用对烟叶品质影响的研究.[硕士学位论文].郑州：河南农业大学崔志燕，郭小宝，杨青玺，田国庆.2017.烤烟新品种云烟99的生态适应性研究.安徽农学通报，23(6)：78-80邓小华.2007.湖南烤烟区域特征及质量评价指标间关系研究.[博士学位论文].长沙：湖南农业大学邸慧慧，史宏志，张国显，王廷晓，马永建，王伟超，曹晓涛，刘国顺.2010.不同肥力水平对烤烟各部位烟叶中性香气成分含量的影响.河南农业大学学报，44(3)：255-261窦玉青，汤朝起，王平，顾芳，肖美豪.2009.闽西、赣中不同香型烤烟主要化学成分对吸食品质的影响.烟草科技，(11)：15-20段丽斌，崔国民，赵昶灵，孟凡来，李军营.2013.烤烟烘烤中烟叶淀粉降解的研究进展.中国农学通报，29(18)：180-186樊文举，高娟娟，王玉堂，刘拉平，杜双奎，张立新，金保锋，扈强，张建新.2016.秦岭烟区不同基因型烤烟化学成分与挥发性香气物质研究.山地农业生物学报，35(6)：18-25樊文举，高娟娟，张建新.2018.外源酶制剂对烤烟烟叶香气品质及燃烧特性的影响.西南农业学报，31(5)：948-957樊文举.2017.不同酶制剂对烤烟烟叶品质影响的研究.[硕士学位论文].西北农林科技大学范坚强，周彬，宋纪真，王金华，陈义强，王永泽.2012.片烟黑曲霉菌株产纤维素酶的条件优化及酶的分离纯化.浙江农业学报，24(6)：1122-1128高海有，刘秀明，高莉，郭青，雷声，郑新涛.2019.烟用香精香料研究现状与发展趋势.香料香精化妆品，(2)：70-73宫长荣.2011.烟草调制学.北京：中国农业出版社韩富根.2010.烟草化学（第二版）.北京：中国农业出版社何邦华，申晓锋，陈兴，汪显国，巩效伟，李水荣，朱勇，邱昌桂.2013.利用果胶酶改善烟梗内在品质的研究（英文）.AgriculturalScience&Technology，14(9)：1299-1302何承刚，曾旭波.2005.烤烟香气物质的影响因素及其代谢研究进展.中国烟草科学，(2)：40-43贺帆，王涛，王战义，史龙飞，杨晓亮，宫长荣.2014.变黄期不同温湿度对烘烤中烟叶蛋白质降解及酶活性的影响.中国烟草学报，20(5)：80-86胡荣海等.2007.云南烟草栽培学.科学出版社胡文志，田留栓，刘晓强，刁朝晖，刘衡，李建鹏，金昱轩，徐立猛.2016.云烟97和云烟99在建平地区的生产适应性研究.天津农业科学，22(3)：119-122黄天辉，桂金鹏，郑丽沙.2015.利用酶制剂改善再造烟叶品质研究进展.东北农业大学学报，46(10)：102-108江文斌.2012.烤烟新品种云烟99及其亲本比较研究.[硕士学位论文].昆明：云南农业大学焦芳婵，吴兴富，张谊寒，曾建敏，肖炳光，李永平.2013.烤烟新品种云烟99的选育及其特征特性.中国烟草科学，34(6)：1-4李洪涛，管仕栓，邱承宇，刘江.2017.利用复合酶制剂改善烟叶枯焦气的研究.食品工业，38(12)：56-60李华丽，陈美霞，周东新，陈顺辉，陶爱芬，李延坤，马红勃，祁建民，郭玉春.2011.烟草六个重要性状的QTL定位.作物学报，37(9)：1577-1584李佳颖，马君红，李志鹏，于晓娜，张博，王娓娓，周汉红，李艳，叶协锋，王英元.2016.