烘烤过程中不同部位烟叶图像提取值与化学成分的变化

为研究不同部位烟叶化学成分与烟叶图像提取值的变化,以中烟100为材料,利用统计分析和相关性分析对数据进行处理,结果表明：不同部位烟叶叶绿素a和叶绿素b在开烤至42℃末快速降解,在42℃末至54℃末降解缓慢,在54℃末至68℃末无明显变化;不同部位烟叶中类胡萝卜素在38℃末之前稍有降解,在38℃末至47℃末降解速度快,47℃末至68℃末呈现较稳定的缓慢持续降解趋势;烟叶中化学成分除烟碱和总氮外,总糖、还原糖、淀粉和蛋白质含量在变黄期变化幅度最大,在定色期变化幅度逐渐减小,在干筋期基本保持不变;不同部位烟叶图像特征值R、G、B主要在开烤至38℃末呈逐渐上升趋势,在38℃末至68℃末呈逐渐下降的趋势;相关性分析结果表明,叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、总糖、还原糖、蛋白质、淀粉等物质含量与红度值(R)之间存在显著或极显著相关关系。     

基于色度学的密集烘烤过程中烟叶主要化学成分变化模型研究

【目的】建立烤烟烘烤过程中烟叶颜色参数与含水量和化学成分关系模型,以控制烟叶烘烤过程中的物质变化和水分散失,为优化密集烘烤工艺和提高烟叶质量特色提供参考。【方法】以烤烟NC89上部叶为试验材料,采用河南农业大学设计的电热式温湿度自控密集烤烟箱,按照烤烟"三段式烘烤工艺"进行烘烤,研究烘烤过程中烟叶亮度值(L)、红度值(a)、黄度值(b)、色相角(H°)、色泽比(H)、饱和度(C)和色差值(ΔE)的变化规律及其与烟叶主要化学成分和含水量的关系。【结果】烘烤过程中,烟叶正面与背面各颜色参数的变化规律基本一致,且各颜色参数均在开烤至42℃末时变化剧烈,42℃之后变化幅度减小。相关分析表明,烘烤过程中烟叶内的主要化学成分与各颜色参数之间具有良好的相关性,其中叶绿素、类胡萝卜素、淀粉和蛋白质含量与各颜色参数间相关性较好,且大部分呈显著或极显著相关,而类胡萝卜素/叶绿素、含水量与其相关性略差。烘烤过程中烟叶叶绿素、类胡萝卜素、淀粉和蛋白质含量预测的平均相对误差分别为8.67%,8.71%,8.27%和1.47%,各模型预测精度均较高,而类胡萝卜素/叶绿素和含水量模型预测精度略差。【结论】通过色差计量化分析密集烘烤过程中的烟叶颜色参数,可以快速、准确预测烟叶主要化学成分的变化,实现烟叶烘烤过程中化学成分的实时监测。     

密集烘烤过程中烟叶主要化学成分的变化

以烤烟品种K326叶片为材料,在密集烘烤过程的不同时间对叶片的各种化学成分进行测定,研究各种物质的变化规律。结果表明,在密集烘烤0-48h内,烟叶的含水量下降缓慢,但各种物质如叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、淀粉、蛋白质、总氮和烟碱含量变化较大、下降明显,可溶性糖含量明显增加;在密集烘烤48～84h内,各种化学成分含量变化较小,而水分含量则下降明显;到后期,各种物质含量变化趋向平稳。说明在密集烘烤过程中,烟叶水分含量变化和各种物质的变化不一致。因此,应根据烟叶生理生化变化规律,采取相应的手段,保证烟叶内各种化学成分含量适宜、比例协调,提高烟叶烘烤质量。     

烘烤过程中不同变黄条件对烟叶主要化学成分的影响

采用韩式密集烤房与三段式烘烤工艺技术,研究不同变黄程度转定色条件下中部叶主要化学成分变化.结果表明,随变黄时间的延伸9成黄转定色条件下,中部烟叶淀粉、总氮、蛋白质、烟碱含量降解充分;总糖、还原糖含量适宜;烟叶烘烤后,9成黄转火定色条件下,中部叶的化学成分含量适宜,各成分间比例协调.     

烘烤过程中不同变黄条件对上部烟叶主要化学成分的影响

采用韩式密集烤房与三段式烘烤工艺技术,研究不同变黄程度转定色条件下上部叶主要化学成分变化。结果表明:随着烘烤时间的延伸,9成黄转定色条件下,上部叶总糖、还原糖含量较高,但淀粉、烟碱、总氮、蛋白质降解充分;烤后烟叶化学成分含量适中,各成分比例较协调。     

烘烤过程中烟叶淀粉含量及烤后化学成分分析

对河南几个主要产烟区烟叶在烘烤过程中淀粉降解的研究结果表明，不同生态区、不同品种烟叶淀粉都以变黄阶段降解量为最大，是鲜烟叶淀粉含量的54%-67%，降解速度以0-48h最快，NC89品种平均降解速度为每h0.31%，云烟85平均为每h0.34%，转入定色后直至干筋降解速度缓慢，降解量小，鲜烟叶中淀粉含量以三门峡地区较高，烤后含量低，降解幅度大，综合品质好。     

烟叶在烘烤过程中氮代谢的研究

研究了烤烟烟叶在烘烤过程中氮代谢规律。结果表明,蛋白质含量随烘烤进程发展逐渐减少,氨基酸含量逐渐增加,且均在变黄中期和定色期有一个快速变化阶段;烤后烟叶中氨基酸和可溶性蛋白含量与鲜叶中可溶性蛋白含量成高度正相关;蛋白酶活性在烘烤开始后24h和60h分别有一个高峰。鲜叶中NO#+-#-3含量与其硝酸还原酶活性显著相关,但不是唯一影响因素;硝酸还原酶活性从烘烤开始就逐渐升高,24h达到最大值,之后迅速失活。NO#+-#-3和NO#+-#-2含量在烘烤初期迅速上升,变黄末达到最大值,在定色阶段快速下降,但烤后含量仍比鲜叶高得多。     

烘烤过程中霉变烟叶主脉超微结构的变化

以云烟85的适熟中部叶(第9~11位叶)为材料,每隔4 h观察气流上升式四层密集烤房的顶层(第4层)烟叶在烘烤过程中的霉变状况,至相邻2次霉变烟叶数无增加(60 h),停止观察;每隔12 h用扫描电镜随机观察霉变烟叶主脉端口和表皮的超微结构,至60 h时终止。结果表明,在烘烤过程中的22.3 h左右,顶层烟叶开始发生霉变,于43.47 h左右暴发,其霉变率为29.2%,至56.7 h左右终止,霉变率达58.2%,经拟合,烟叶霉变率曲线符合S型曲线;0~12 h烟叶主脉端口破损,且有部分晶体产生,12~24 h晶体裂解,且出现菌丝,48~60 h时,霉菌迅速生长繁殖,表皮霉菌生长量最大;0~12 h,烟叶主脉表皮细胞的宽度缓慢收缩,且有微量的霉菌孢子萌发,在12 h之后快速收缩,12~24 h出现菌丝,霉菌快速生长繁殖期处于48~60 h,60 h表皮腺毛干瘪。烟叶霉变的发生时间处变黄中期和末期,防控烘烤过程中烟叶霉变的最佳时间应在22.3 h之前。     

烟叶烘烤过程中水分变化及干燥数学模型构建

[目的]探究不同部位烟叶烘烤过程中的水分变化及干燥数学模型,为准确预测烟叶烘烤过程水分变化及烟草精准烘烤提供理论依据.[方法]以大理州凤仪烟区烤烟品种云烟85不同部位烟叶为试验材料,运用水分干燥理论,选取6种常用的水分干燥数学模型,基于Matlab2014a利用高斯—牛顿算法对数学模型进行非线性最小二乘法拟合求解,并根据筛选的模型进行拟合检验.[结果]不同部位烟叶烘烤过程中水分比均呈下降趋势,中、上部叶干基水含率为1.5~0.5g/g时干燥速率达最大值,平均干燥速率分别为0.0281和0.0262g/(g?h),下部叶干基水含率为3.0~1.5、1.5~0.5和0.5~0时干燥速率均呈逐渐递减趋势,平均干燥速率分别为0.0337、0.0285和0.0065g/(g?h).不同部位烟叶的水分有效扩散系数在干叶期均随干基水含率的减小而增加,在干筋期随干基水含率的减小而减小.Wang and Singh模型可较好地描述和拟合下、中、上部烟叶烘烤过程中水分干燥的变化规律,决定系数(R2)分别为0.9928、0.9733和0.9653,且验证效果好.[结论]Wang and Singh模型可更好地描述和预测不同部位烟叶烘烤过程中烟叶水分干燥的变化规律.     

Changes of Polyphenols in Tobacco Leaves During the Flue-Curing Process and Correlation Analysis on Some Chemical Components

The changes of polyphenols in tobacco leaves during the flue-curing process and correlation analysis on some chemical components were studied. Leaf samples were taken from different tobacco-producing regions in Henan Province, China. The results indicated that the content of total phenols increased during the first 24 h of curing, and then decreased. It reached the lowest value at 72 h of curing and increased rapidly after that. The content of chlorogenic acid also increased during 0-24 h of curing. But the lowest point occurred at 60 or 72 h of curing and then it increased till the end of the curing process. The content of mtin generally increased with curing, and showed little fluctuations. The changes of PPO and POD activity were the opposite. Rutin was found to have a highly significant positive correlation with total sugar （r=0.822^＊＊）, but a highly significant negative correlation with starch, nicotine, and protein.     

Studies on Amylase and Degradation of Starch and Pigment of Tobacco Leaf During Process of Flue-Curing

The changes in the activity of amylase and amylase-isoenzyme and the degradation of starch and pigment of tobacco leaf during flue-curing were studied by using the electric heated flue-curing barn designed and made by the Henan Agricultural University. The temperature and humidity of the barn were controlled automatically. The results indicated that starch in tobacco leaf decreased rapidly and leveled off after 48h of curring, in the meantime, the content of soluble sugar increased accordingly and reached a peak at the stage of color-fixing. Both of them had a rapid-changing stage in the first 36 hours of yellowing. The changes of starch and soluble sugar contents had highly significantnegative-correlation at 1% level (rNCc89=-0.8962**, RYY85=-0.9704**). The activity of amylase increased with the proceeding of curing and reached a peak after 36 hours of curing, then decreased. But the activity of amylase kept at a high level when the humidity of curing-environment was very iow, even if the tobacco leaf had been dried. The rapid degradation of starch showed a significantly negative correlation with the increase of activity of amylase at 5% level (rNC89=-0.8495*, RYY85=-0.7839*). The degradation of starch and pigment had the same regulation and had highly significant correlation at 1%level (rNC89=0.9649**, rYY85=0.9428**). There were mainly three amylase-isoenzyme bands -A, B, C respectively, in tobacco leaf during flue curing. They were identified as α -AMY, β -AMY, R-AMY, and the activity of β -AMY was the highest. The changes in amylase activity and contents of starch and pigment were affected by the tobacco leaf moisture and environmental humidity during curing.     

河南浓香型烤烟与巴西烤烟化学成分对比分析

为找出河南烤烟不协调的化学组分,采用气相色谱/质谱联用仪（GC/MS）内标定量检测挥发性香气物质和连续流动分析法检测常规化学成分,对河南浓香型优质烤烟与巴西烤烟化学成分进行对比分析。结果表明：河南烤烟的还原糖、总糖平均值为20.94%、22.18%,总氮和烟碱平均值为1.87%、2.26%;钾含量平均值1.84%;钾氯比变异系数大44.99%,不稳定。巴西烤烟还原糖、总糖平均值为17.82%、19.52%,低于河南烤烟;总氮\烟碱和钾含量平均值较高为2.15%、3.00%和2.57%,钾氯比变异系数小15.55%,稳定。巴西烤烟总香气成分含量在985.36~1222.9 μg/g,高于河南烤烟772.4~1103.19 μg/g的范围,巴西烤烟的新植二烯、苯丙氨酸类、类西柏烷类和类胡萝卜素类含量高于河南烤烟;河南烤烟棕色化产物类含量高于巴西烤烟。     

不同烤烟品种发育过程中多酚物质动态变化分析

研究了不同烤烟品种发育过程中多酚物质的变化动态,比较了不同烤烟品种烤后烟叶多酚物质的差异,结果表明:多酚含量总体上随着叶龄的增加呈缓慢上升趋势,但不同品种总酚含量变化又有所不同,烤后烟叶总酚含量明显高于烤前;NC89绿原酸含量呈"M"形变化,峰值出现在叶龄40 d,红大绿原酸含量呈"小幅上升─小幅下降─大幅上升"的变化趋势,到叶龄70 d达到峰值,K326绿原酸含量在生育期含量变化不大;NC89芸香苷含量呈"M"形变化,K326呈"N"形变化趋势,红大芸香苷含量呈"持续快速上升─迅速下降─迅速上升"的趋势;烤后烟叶多酚总量表现为红大>NC89>K326,但NC89和K326差异不大。芸香苷含量以K326最高,芳香值表现为红大>NC89>K326。     

厌氧条件下贮叶过程烟叶化学成分变化

[目的]探索保障贮叶过程烟叶品质稳定的方法,研究厌氧条件下烟叶贮存过程中烟叶部分化学成分的变化.[方法]试验模拟了卷烟生产过程的贮叶条件(环境温度28 ～ 30℃,环境相对湿度60％～65％),并为贮叶提供了厌氧环境,贮存72 h(一般卷烟生产活动的极限贮存时间)后检测烟叶中部分对烟叶品质有重要影响的化学成分——总糖、还原糖、总氮、烟碱等常规化学成分,以及茄酮、β-二氢大马酮、巨豆三烯酮等致香成分和部分有机酸含量并与空白样进行对比.[结果]试验表明,厌氧条件下贮叶72 h,烟叶中常规化学成分、中性致香成分无明显变化,有机酸含量有较显著变化.[结论]厌氧条件有利于贮叶过程中烟草品质稳定.     

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.     

河南主产烟区烤烟化学成分分析

对河南主产烟区37个烤烟样品的14项主要化学指标进行了分析.结果表明,①河南烤烟总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾、氯、硫、有机钾、石油醚提取物总量、总灰分含量和氮碱比适宜,蛋白质含量和糖碱比略高,钾氯比稍低;②河南烤烟化学指标中糖碱比的变异系数(50.15％)最大,钾含量的变异系数(12.31％)最小;③烤烟总糖、还原糖、总氮、烟碱、蛋白质、总灰分、糖碱比在不同部位间差异显著;④烤烟钾、氯、有机钾含量、氮碱比和钾氯比在不同产区间差异显著;⑤烤烟总氮、烟碱、石油醚提取物总量、蛋白质、总灰分含量、糖碱比和氮碱比在不同颜色间差异显著.     

云南烤烟主产烟区烟叶化学成分比较分析

对云南6个主产烟区、3个等级共计164个烤烟样本的主要化学成分进行了分析和评价,并与津巴布韦烤烟品质相比较.结果表明:云南6个主产烟区烟叶的水溶性总糖、还原糖含量明显偏高,总氮、烟碱和氯离子含量适宜,蛋白质、挥发酸、石油醚提取物总量、钾离子偏低;云南6个主产烟区烟叶的经验指标两糖差值、钾氯比值大小适宜,糖碱比值偏高,氮碱比值偏低;云南6个主产烟区烟叶中总烟碱、蛋白质、挥发碱、石油醚提取物总量和两糖差值与津巴布韦烟叶接近,水溶性总糖、还原糖含量和糖碱比值、钾氯比值均高于津巴布韦烟叶,总氮、挥发酸和钾离子、氯离子含量以及氮碱比值均小于津巴布韦烟叶.     

不同世代烤烟群体化学成分和多酚物质的变异分析

[目的]为高香气烤烟育种提供理论依据。[方法]对不同世代群体化学成分和多酚物质的变异及相关性进行分析。[结果]经过第1轮轮回选择的群体（C1群体）糖类化合物（还原糖、总糖和淀粉）和钾含量显著低于原始群体,含氮类化合物（总植物碱、总氮和蛋白质）、氯、挥发酸、挥发碱和石油醚提取物含量均显著高于原始群体。多酚总量在不同群体间表现为基础群体（C0群体）〉原始群体〉C1群体,且C0与C1群体间差异显著。相关分析结果表明,多酚总量与含氮类化合物、挥发酸、挥发碱及石油醚提取物含量总体上呈负相关,与钾含量呈正相关,与糖类化合物及氯含量的相关性在不同世代间不同。[结论]轮回选择加强了烤烟多酚物质和主要化学成分间的相关性。     

湘西烤烟主产区烟叶化学成分分析

[目的]分析评价湘西主产烟区烟叶化学成分,为烟区合理施肥提供依据。[方法]对湘西主产烟区共计140个烤烟样本的主要化学成分进行了统计分析和评价。[结果]湘西烟区烟叶总糖、还原糖含量较高,烟碱含量最大值较大,烟叶糖碱比较大,总氮含量较为适宜;龙山、永顺、保靖烟区烟叶总糖、还原糖、氯含量较高,总烟碱、总氮含量较低,钾含量稍低;而凤凰、花垣、古丈、泸溪烟区烟叶总糖、还原糖、氯含量较低,总烟碱、总氮含量较高,钾含量稍高。2014年,各烟区烟叶总糖、还原糖含量较大,总烟碱、总氮含量居中,烟叶化学成分含量较适宜。[结论]针对湘西烟区情况,通过合理施肥,达到营养平衡,协调各产区烟叶的化学成分。