基于3414试验设计的云南雪茄烟叶生产施肥技术研究

为明确云南省瑞丽雪茄烟区土壤合理施肥方案,采用“3414”肥料试验设计,通过熵权法和回归分析,计算了各处理对应的烟株农艺性状综合得分,探究了N、P、K对雪茄烟株长势和烟叶产量的影响,筛选出最佳施肥方案。结果表明:(1)株高对雪茄烟株农艺性状的得分所占权重最大,处理6(N_(2)P_(2)K_(2))对应的得分最高。(2)在一定范围内增加N、P、K的施用量,对雪茄烟的产量有积极作用,然而随着施肥量的增加产量又有所下降。(3)构建了N、P、K施用量对雪茄烟产量的二元二次和三元二次回归模型,最佳施肥方案为N施用量在118.7~126.9 kg/hm^(2)之间,P_(2)O_(5)施用量在75.7~81.4 kg/hm^(2)之间,K_(2)O施用量在342.1~366.5 kg/hm^(2)之间,目标产量在1816.3~1812.5 kg/hm^(2)之间。

不同产地烤烟细菌群落组成与结构研究

为研究不同产地C2F等级烤烟表面细菌微生物的组成和结构,利用高通量测序技术测试了6个不同产地的C2F等级烤烟在醇化初期烟叶表面可培养细菌的组成和结构。结果表明:6个不同产地的烟叶样品表面分别检测到55、39、33、26、24和15个OTU,其中6个烟叶样品共同的OTU为6个。在属分类水平上,大部分烟叶表面可培养的优势细菌微生物是芽孢杆菌属(Bacillus),部分烟叶表面活跃着肠杆菌属(Enterobacter),伯克霍尔德菌属(Burkholderia)和罗尔斯通菌属(Ralstonia)。不同品种和产地的烤烟表面细菌结构具有明显差异,同一品种不同产地的烤烟表面细菌结构也存在明显差异。研究结果为利用细菌微生物醇化不同产区烟叶,提高烟叶品质、优化烟叶醇化流程提供理论依据。

对甲氧基苯乙酮丙二醇缩酮的合成及在卷烟中的应用

以对甲氧基苯乙酮和1,2-丙二醇为原料,一水合对甲苯磺酸(Ts OH·H2O)为催化剂,合成了对甲氧基苯乙酮丙二醇缩酮。采用响应面法探讨原料摩尔比、催化剂用量、反应温度、反应时间对目标化合物产率的影响,利用同步热分析法研究其热稳定性。结果表明:当n(对甲氧基苯乙酮):n(1,2-丙二醇)为1:1.5、催化剂用量为10%(物质的量浓度)、反应温度为78℃、反应时间为1.8 h时,反应产率最高可达95.2%。目标化合物热失重区间为110~240℃,且在227℃时失重速率最大。合成产物在卷烟中添加量为10 mg/kg时,可有效丰富香气量,细腻柔和烟气,降低刺激性,改善口感。

基于FBR-SPI-MS法的烟碱盐热解机制及产物释放规律研究

【目的】研究不同烟碱盐的热解机制及产物释放规律。【方法】以《电子烟》国标中允许添加的6种酸与烟碱合成的烟碱盐为研究对象,采用热重分析(TG)和固定床反应器结合单光子光电离飞行时间质谱(FBR-SPI-MS)方法,考察6种单组分烟碱盐和9种乙酰丙酸、苹果酸不同混合比例合成的烟碱盐的热失重行为及其热解产物释放机制。【结果】①烟碱盐较游离烟碱对应的热失重温度及范围均有提升,苯甲酸盐的最大失重温度最高,柠檬酸盐失重温度范围最广;②SPI-MS分析表明,烟碱盐热裂解能够产生烟碱、苯甲酸、乙酰丙酸等分子离子碎片;③不同酸与烟碱成盐后对烟碱释放影响不同,混合烟碱盐的烟碱释放温度区间随着酸碱摩尔比的增大向高温区移动。【结论】为烟碱盐的热行为和热解产物释放机制提供结论,为电子烟产品的开发提供参考。

基于非烤烟型烟草的加热卷烟化学成分与感官品质关系研究

为研究非烤烟型烟草品种的烟叶化学成分与由其制得的加热卷烟感官品质的关系,对香料烟、晾晒烟、白肋烟、雪茄烟4种类型非烤烟型烟草烟叶样品的常规化学成分进行检测,通过代谢组学检测技术分析烟叶原料的挥发性代谢谱,采用正交偏最小二乘判别分析筛选出不同烟叶样品间的差异挥发性代谢物,并解析其与加热卷烟感官品质的相关关系。结果表明:香料烟烟叶的总糖和还原糖含量较高,白肋烟、晾晒烟和雪茄烟烟叶的植物碱、氮含量较高;白肋烟、晾晒烟、雪茄烟烟叶的挥发性代谢谱特征较相似,而与香料烟差异较大;在不同烟叶样品中,共筛选出130种差异挥发性代谢物,主要为酯类、酮类、杂环类和萜类物质;差异挥发性代谢物主要与加热卷烟烟气的细腻柔和、刺激性、干燥感、干净度得分呈显著正相关,与杂气和劲头得分呈显著负相关。

云产雪茄烟叶微生物群落、游离氨基酸及挥发性风味物质特征分析

为探究云南产区(以下简称“云产”)雪茄烟叶的品质差异,采用高通量测序和代谢组学技术等对云产雪茄烟叶的微生物群落结构、游离氨基酸和挥发性风味物质进行测定,通过O2PLS分析和相关性分析系统性地揭示产地微生物与烟叶风味品质之间的关系,并确定烟叶中的功能微生物和协同作用类群。结果表明:云产雪茄烟叶微生物群落结构存在产地差异,其中优势细菌主要为Aerococcus、Staphylococcus和Corynebacterium,优势真菌主要为Aspergillus、Cladosporium和Alternaria;雪茄烟叶中共检测出17种游离氨基酸,氨基酸含量整体表现为Asp含量最高,Met含量最低,味觉活性值较高的Asp和Glu对其呈味具有较大贡献,临沧云雪2号和普洱云雪2号雪茄烟叶游离氨基酸呈味特征较为突出;雪茄烟叶中共检测出65种挥发性风味物质,主要以酮类物质为主,甲基庚烯酮、β-大马酮、β-紫罗兰酮、癸醛、二氢猕猴桃内酯等16种差异风味物质对云产雪茄烟叶的风味形成具有重要作用,普洱2号的整体风味特征更加突出;Sphingomonas、Staphylococcus、Pseudomonas和Oceanobacillus之间的协同作用对烟叶的风味形成具有重要贡献,而Penicillium相对丰度与烟叶品质呈负相关。

二维液相色谱分离鉴定桑葚中多酚类化合物

目的建立一套亲水作用色谱×反相色谱二维液相色谱系统对桑葚中多酚类化合物进行鉴定。方法首先采用单因素实验对色谱系统中一维色谱的流动相A的组成、二维色谱的色谱运行条件以及两维系统接口处的样品环的体积进行优化,然后利用优化系统对桑葚中多酚类化合物进行分离鉴定。结果当一维色谱流动相A中乙酸浓度为2.0%、二维色谱流动相流速为3.3 mL/min、二维色谱分析时间为1.3 min、接口处的样品环体积为150μL时,桑葚提取物中多酚类化合物分离效果最好;使用优化后的系统对桑葚提取物中多酚类化合物进行分离鉴定,成功分离鉴定了桑葚提取物中5种酚类化合物。结论本研究的优化方法可行,优化后的系统可以高效、准确分离桑葚提取物中多酚类化合物,为分离鉴定桑葚中多酚类化合物提供了一定的实践基础。

不同保护剂对烤烟叶片日灼伤害的活性氧系统及内源激素的影响

为探明不同保护剂对烤烟叶片日灼伤害的防治作用,本试验采用日灼模拟方式对烤烟叶片分别喷施清水、0.1%黄腐酸钾(T1)、56 mg·L^(-1)硫氢化钠(T2)、75 mg·L^(-1)水滴破除剂(T3)和0.2%商品防晒剂(T4)后进行强光(2000μmol·m^(-2)·s^(-1))处理并进行大田防效应用试验,研究其对叶片温度、活性氧含量、抗氧化酶活性、相关激素含量及烤后烟经济性状的影响。结果表明,与喷施清水后强光处理(CK2)相比,叶面喷施黄腐酸钾显著降低叶片温度2.36℃;叶面喷施保护剂整体上显著提高SOD、CAT、POD活性,T1~T4处理SOD活性增幅为17.68%~48.54%,T2~T4处理CAT活性增幅为48.29%~81.39%,T1~T4处理POD活性增幅为4.50%~22.18%;叶面喷施保护剂诱导ABA和JA含量显著降低,降幅分别为34.29%~71.43%和9.15%~60.31%。田间叶面喷施保护剂较喷施清水可降低烟株灼伤率及灼伤指数,两者降幅分别为33.40%~60.00%和11.38%~66.47%;可提升烤后烟产量、产值、均价、上等烟比例和上中等烟比例,增幅依次为2.33%~6.91%、0.42%~1.36%、3.08%~8.38%、0.47%~5.06%和1.85%~4.39%。综上,本试验所用保护剂均可通过调控烟叶抗氧化酶活性和激素ABA、JA含量来提高烟叶对强光的抗性,以喷施75 mg·L^(-1)水滴破除剂保护效果最优。本研究可为烟叶日灼的防治提供理论依据,为日灼保护剂在生产上的应用提供技术支撑。

废弃烟叶分段式提取制备特色烟用香料

采用废弃烟叶为原料,利用常温提取、二次加热提取对烟叶进行分段式提取,得到2种不同的烟叶提取物,并利用气相色谱-质谱(GC-MS)进行化合物成分分析。经常温提取后的烟叶提取物中鉴定出了亚麻酸乙酯、苯甲醇、棕榈酸乙酯等化合物;二次加热后提取其烟草中的特征成分依然存在,但缺少一些醇类、酸类及酯类成分,提取得到更多的烟碱成分。利用2种工艺对废弃烟叶进行分段式提取,得到不同的烟叶提取物,使得提取物具备不同的评吸效果,有助于提高废弃烟叶的差异化利用。

左旋烟碱的合成研究

以3-溴吡啶及异丙基氯化镁为起始原料进行反应制备3-溴吡啶的格氏试剂,在手性催化剂的催化下与3,4-二氢-2H-吡咯偶联获得手性中间体,再与碘甲烷反应获得左旋烟碱,通过HPLC、NMR对合成的目标产物进行了表征和确证,并对合成路线进行了优化,最优路线:3-溴吡啶(1.0 eq.),异丙基氯化镁(1.2 eq.),手性催化剂(0.005 eq.),3,4-二氢-2H-吡咯(1.2 eq.),碳酸钾(2.0 eq.),碘甲烷(1.1 eq.),反应温度25oC,反应时间12 h,左旋烟碱产率为78.2%。

含水率及包装方式对烟梗醇化质量的影响

为科学合理选择烟梗含水率及包装方式,本研究在自然醇化条件下,探究了11%、15%和18%3种含水率,以及纸箱、麻袋2种包装方式对醇化期间(1年)烟梗含水率、包芯温度、外观质量及常规化学成分的影响。结果表明,含水率11%和15%麻袋装烟梗样品未出现霉变,含水率15%箱装烟梗,含水率18%麻袋和箱装烟梗部分样品出现了霉变。随着含水率的增加,烟梗含水率波动越大,颜色转深越明显,出现霉变风险越高,含水率11%含量箱装烟梗的含水率稳定性优于麻袋包装。包芯温度在8.0~35.0℃范围内,主要受环境温度影响;烟梗总糖、还原糖含量总体呈下降趋势,高水分烟梗下降幅度相对较大。复烤烟梗含水率宜控制在11.0%左右,宜采用纸箱包装方式。

细梗制梗丝工艺参数设计及应用于细支卷烟效果评价

为比较细梗梗丝与常规梗丝之间的差异,本研究对两种制梗丝工艺参数及其在细支卷烟中的应用效果进行对比评价。结果表明,与常规梗丝相比,细梗梗丝具有填充值小、整丝率及抗造碎性低的特点;细梗梗丝的还原糖、烟碱、总氮、木质素、纤维素和蛋白质等含量略低于常规梗丝,中性香味成分吡嗪类物质、6-甲基-5-庚烯-2-酮含量略高于常规梗丝;细梗梗丝具有降低焦油、烟气一氧化碳含量,以及包灰裂口率小、燃烧速率慢等特点,相同梗丝比例掺配细梗梗丝的卷烟单支质量稳定性、感官质量优于常规梗丝样品。

气相色谱-质谱/选择离子监测法分析烟草中的重要香味物质

采用优化的同时蒸馏萃取前处理方法,以乙酸苯乙酯为内标,对烟草中的致香物质进行了气相色谱-质谱/选择离子监测(GC-MS/SIM)分析,准确测定了卷烟中的吡啶、噻唑、吡咯等24种碱性香味成分和糠醛、糠醇、β-紫罗兰酮等34种中性香味成分。结果表明:中性香味成分的回收率为73.05%~97.35%,相对标准偏差(RSD)小于10%,其中20种成分的回收率高于80%;碱性香味成分的回收率为71.49%~98.93%,其中22种成分的RSD小于10%,2-甲基吡嗪和四甲基吡嗪的RSD分别为14.96%和11.81%。

贮藏过程中不同保润剂对烟丝保润效果及水分散失动力学的影响

【目的】探讨烟丝在干燥环境中贮藏时,不同保润剂对烟丝保润效果及水分散失动力学的影响。【方法】以传统烟草保润剂甘油和新型烟草保润剂乳酸钾为代表,将喷洒了保润剂的烟丝置于干燥环境中测试其水分含量的变化。通过对4种常见薄层干燥模型进行非线性拟合,确定烟丝干燥速率常数,并采用Fick第二定律扩散模型进行动力学分析,得到烟丝内部水分的有效扩散系数。【结果】甘油和乳酸钾都能够降低烟丝的干燥速率常数和水分有效扩散系数。当甘油添加量为2%时,烟丝的干燥速率常数和有效扩散系数分别从0.413 8,2.348 6×10-10 m2/s降至0.339 2,1.702 9×10-10 m2/s,而添加2%乳酸钾的烟丝干燥速率常数和有效扩散系数分别为0.255 9,1.593 8×10-10 m2/s。【结论】乳酸钾具有优于甘油的保润性能。保润剂能够有效降低烟丝的干燥速率常数和水分有效扩散系数,且干燥速率常数和水分有效扩散系数随其添加量的增加而降低。

麦芽精油成分研究及其在卷烟中应用

采用水蒸气蒸馏法提取普通麦芽、炒麦芽和焦香麦芽的精油组分,通过GC-MS方法分析不同麦芽精油的主要化学成分,并对制备出的精油进行了卷烟添加实验。结果表明:不同麦芽的精油中均含有棕榈酸及其酯类,但其他化学成分差异较大,焦香麦芽精油中含有大量的吡嗪类化合物、糠醛类衍生物和麦芽酚,加入到卷烟中表现出突出的焦甜香韵,是较好的焦甜香香原料。

卷烟烟气中甜味化合物甜度的理论预测

为预测卷烟烟气中甜味化学成分的甜度,采用量子化学计算和统计学方法,以30种化合物为训练集,10种化合物为验证集,建立了甜味化合物的三维定量构效关系(3D-Quantitative Structure-Activity Relationship,3D-QSAR)的遗传函数逼近模型,并对卷烟烟气中一些甜味化合物甜度值进行了理论预测。结果表明该模型具有较高预测精度,验证集10个化合物甜度的实验值和预测值之间的相关性(R2)可达0.9538,可为理论预测卷烟烟气中化学成分的相对甜度提供理论依据。

利用siRNA高通量测序技术检测烟草病毒

植物可以利用小干扰RNA(siRNA)机制干扰体内RNA病毒的增殖,从而获得对该病毒的免疫能力。为了快速检测田间烟草病毒病种类和发现烟草新病毒,本文通过第二代测序技术对烟草的小RNA进行高通量测序,利用软件velvet version 1.1.06对测得的短序列进行组装,再通过生物信息学方法将得到的重叠群进行数据库比对寻找其中的病毒序列。研究结果得出我国安徽皖南烟区烟草存在PVY、CMV、TMV和TVBMV等RNA病毒。检测到3个重叠群与Potato leafroll virus部分同源,同源性低于90%,疑似一种烟草新病毒。至此建立了检测烟草病毒和发现新病毒的一种新方法,可用于大田烟草病毒的本底调查。

连续流动法测定卷烟主流烟气中的氨含量

在确定和选择了连续流动分析仪管路及运用石墨化炭黑固相萃取柱对样品进行净化处理的基础上,采用连续流动分析仪对不同卷烟主流烟气中的氨进行了测定。结果表明,连续流动分析仪分析得到的净化处理后样品中的氨含量是2.46~10.40μg/支,与离子色谱法分析的结果一致性较好。该方法日内重复性RSD〈3.5%,日间重复性RSD〈2.0%,加标回收率为91.3%~97.9%。说明本方法适应于快速准确测定卷烟主流烟气中的氨含量。

近红外光谱法快速测定烟草中的常规化学成分含量

[目的]探讨近红外光谱法快速测定烟草中的常规化学成分含量。[方法]采用近红外光谱技术,选取单品种样品681个,结合偏最小二乘法(PLS),定量分析了烟草中总氯、烟碱、总钾、总糖、还原糖及总氮含量,并用实际样品对模型进行了验证。[结果]使用偏最小二乘法(PLS)为建模方法,建立了烟草中6种常规化学成分:总氯、烟碱、总钾,总糖、还原糖及总氮的近红外预测模型。6种组分最佳PLS预测模型的相关系数r分别为0.977 4、0.992 7、0.982 1、0.986 0、099 1和0.975 0。交叉检验的均方差(RMSECV)分别为0.057、0.126、0.160、1.170、0.994和0.127。[结论]所建模型精密度良好,近红外光谱法与行业标准方法所测值不存在显著差异,近红外光谱模型可以快速预测烟草中总氯、烟碱、总钾、总糖、还原糖及总氮的含量。

甘-谷二肽与葡萄糖的Maillard反应及在卷烟中的应用

运用正交试验研究反应温度、反应时间、反应物摩尔比以及初始pH对甘-谷二肽与葡萄糖的Maillard反应产物致香成分的影响,甄选出较佳反应条件,并将反应产物应用于卷烟中。结果表明:较佳的反应条件为采用质量分数85%的丙二醇-水溶液体系,反应温度130℃,反应时间4 h,葡萄糖与甘-谷二肽的摩尔比3∶1,初始pH为8。产物的主要致香成分为吡嗪、2-甲基吡嗪、乙烯基吡嗪、糠醛、5-羟甲基糠醛等。加香试验表明,甘-谷二肽与葡萄糖的Maillard反应产物具有提升卷烟香气质、减少杂气、使烟气柔和细腻等作用。