六省烤烟样品细胞壁物质研究分析（图）

时间：2021-01-07 08:02:33　来源：柠檬阅读网本文已影响人

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26％～35％之间，全纤维素含量集中在13％～18％之间，果胶质含量集中在5％～9％之间，木质素量集中在3.5％～7.5％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（如膨胀、超声波等）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

　　1．1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。

　　1．2仪器

　　SHB－Ⅲ循环水真空泵（巩义市英峪仪器厂），电热恒温水浴锅（北京医疗设备厂），电子分析天平（北京赛多利斯天平有限公司），索氏萃取器1000ml（长春玻璃制品有限责任公司），G3玻璃砂漏斗（长春玻璃制品有限责任公司），电热干燥箱（上海市实验仪器总厂），玻璃仪器若干。

　　1．3试剂

　　次氯酸钠（AR），冰乙酸（AR），硫酸（AR），丙酮（AR），乙醇（无水）（AR），乙二胺四乙酸二钠（BR），苯（AR），无水氯化钙（BR）。

　　2．实验原理与方法

　　2．1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。

　　（1）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（1∶2）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G－3玻璃砂漏斗中抽滤，并用乙醇、丙酮分别冲洗3次。

　　（2）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3－4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G－3玻璃砂漏斗中抽滤，并用水、乙醇、丙酮依次冲洗。60±1℃下干燥4h后称重，即为细胞壁物质的重量。

　　2．2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3－4次。冷却后将萃取液用G－3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G－3玻璃砂漏斗抽滤，60±1℃下干燥4h后称重，即为果胶质的重量。

　　2．3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70－80℃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G－3玻璃砂漏斗抽滤，60±1℃下干燥4h后称重，即为全纤维素的重量。

　　2．4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％（全液量为393m1），装上回流装置，煮沸回流2h，冷却至室温。用已知重量的G－3玻璃砂漏斗抽滤，并用蒸馏水冲洗残渣3次，60±1℃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26％～35％之间，全纤维素含量集中在13％～18％之间，果胶质含量集中在5％～9％之间，木质素含量集中在3.5％～7.5％之间。全纤维素、果胶质、木质素分别占总细胞壁物质的50％～60％，17％～30％，16％～24％。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。

　　3．1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。

　　3．2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。

　　3．3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（X1L，X2L，X3L，X4L，X1F，X2F，X3F，X4F）、中部（C1L，C2L，C3L，C4L，C1F，C2F，C3F，C4F）、上部（B1L，B2L，B3L，B4L，B1F，B2F，B3F，B4F）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％（四川会理）；
上部叶居中；
中部叶最低，为27.74％（云南弥勒）；
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％（河南宜阳）；
中部居中；
上部最低，为13.70％（福建长汀）；
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％（河南宜阳）；
中部居中；
上部最高，达8.49％（福建永定）。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％（福建长汀）；
中部居中；
上部叶最低，为4.27％（贵州毕节）。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、云南弥勒、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，云南弥勒偏低外，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全国各省区烤烟各等级烟叶的质量特点，依烤烟国家标准选取样品作为实验材料，系统地测定了各区烟叶的细胞壁物质不同成分的绝对含量和相对比例，分析研究了不同地区、品种、不同烟叶部位、等级等因素对细胞壁物质不同成分含量的影响及其规律性，研究结果有利于全面了解全国各地各等级烟叶的质量特点和使用价值，并为全国各省区各等级烟叶全面的合理利用和合理加工提供参考依据。

　　（作者单位：中国烟草职工技术培训中心）

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