烟草化学分析中总氮与总挥发碱流程通用的改造
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化学成分分析烟草化学成分分析实验一、名词解释采样:在烟草及其制品中抽取有一定代表性的样品,供分析化验用,这个过程称为采样,所抽取的分析材料称作试样或样品。
平均测定:为了减免偶然误差,将同一样品同时进行数个重复测定,求其平均值,并按照一定误差要求,检查其精密度是否符合允许误差范围。
相对偏差:用平均值减去任意值,再除以均值后乘以百分之百的值,称相对偏差。
超差:两次平行测定结果的相差超过预期的误差范围。
水分测定直接法:利用水分本身的物理性质和化学性质直接测出样品中所含水分的方法。
空白试验:指在分析项目测定中,为了消除试剂、蒸馏水带进杂质所造成的系统误差,在不加试样的情况下,按照试样分析操作步骤和条件进行试验,所得结果称为空白值。
然后从试样测定结果中扣除空白值。
总挥发碱:指烟叶中可以挥发的那部分氨类含氮化合物,以氨类含氮化合物为主,也有少量的挥发烟碱,如游离尼古丁、氨、酰胺、胺类等。
莫尔法:烟样经过碱性干灰化后,以KCrO4作指示剂,用AgNO3标准溶液滴定Cl,由反应消耗的标准AgNO3用量,计算出氯的含量,此方法是由莫尔首先提出的,故叫莫尔法,也成为银量法。
含氮化合物:烟草中含氮化合物通常以总氮量表示,其主要成分是烟碱、蛋白质、游离氨基酸和硝酸盐等。
其含量对烟草感官评吸质量和吸烟者的健康都有重要影响。
这些含氮化合物在燃烧时产生碱性物质。
还原糖:具有还原性的糖类的总量,包括所有单糖、大部分二糖和低聚糖。
二、烟叶样品的采集和制备(填空)操作步骤:1采样:检样→混合样品→平均样品2除灰尘、杂质和病斑:采集的初烤烟叶→先用软毛刷轻轻刷净粘附于叶片上的沙粒、细土、灰尘(尤其是下部叶)→剪去病斑和枯焦部分3去主脉、剪碎:抽去主脉→用剪刀剪成碎块或丝后放在白瓷盘内4烘干:立即将白瓷盘置于60。
C的低温烘箱内烘烤(间隔一定时间翻动烟叶碎片,并注意不要把烟叶碎片翻洒到烘箱中)→烘至用手能捻碎为止5烟叶样品的粉碎:立即取出烘干烟叶碎片→用植物粉碎机粉碎,研磨(细叶梗要反复研磨,务必使全部过筛,不可丢弃。
一名词解释(每小题2分,共10分)1烟草平衡水分:烟叶的吸湿性使烟叶在任一空气温湿度条件下含水量相应的保持在一定的水平上,这种含水量与周围空气的温湿度保持着一定的平衡关系,即烟叶表面水蒸汽压力与周围空气中水蒸气分压力相平衡时的烟叶汗水率。
2烟草挥发性碱:可以挥发的那部分胺类含氮化合物,主要包括氨,胺酰胺和游离烟碱。
3烟草灰分:烟草样品经初步灰化后放在特制的高温炉中,在500-550°C的高温下灼烧灰化,发生一系列变化,水分及挥发物质以气态逸散,有机物质分解后,与有机物本身的氧和空气中的氧生成二氧化碳,氮的氧化物和水分而散失,残留的灰分包括金属的氧化物、氯化物、碳酸盐等,即为烟草总灰分。
4尼古丁值:总尼古丁/游离尼古丁,该值越大,烟叶苦辣味越轻。
5 Strecker降解反应:二羰基化合物与氨基酸作用,产生一个很活泼的氨基酮和比氨基酸少一个碳原子的醛,并释放出CO2。
1烟叶吸湿性:烟叶能依空气温湿度的变化,从空气中吸收水分或向空气中散发水分,这种性能称为烟叶的吸湿性。
2烟草生物碱:烟草中的一类碱性含氮杂环化合物。
4 多酚值:多酚/(糖+多酚),该值越大,烟叶颜色越深。
5 Amadori分子重排:羰胺缩合产物N-葡萄糖基胺在酸性条件下经过分子重排形成1-氨基-1-脱氧-2-酮糖的过程。
1还原糖:具有半缩醛羟基的单糖或低聚糖2F2蛋白:可溶性蛋白质中去除叶绿体蛋白剩余的部分4尼古丁值:总尼古丁/游离尼古丁5侧流烟气:阴燃时产生的烟气1水溶性糖:烟草中的单糖、二糖和其他低聚糖都具有水溶性,对烟草品质影响基本相同,测定时用同样的方法提取,把它们统称为水溶性糖2 F1蛋白:叶绿体蛋白或核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶3烟草生物碱:烟草中的一类碱性含氮杂环化合物,具有生理活性4施木克值:水溶性糖/蛋白质5主流烟气:吸燃产生的烟气。
1还原糖:分子结构中含有缩醛羟基的具有还原性的单糖或低聚糖。
4糖氮比:水溶性糖/总氮。
烟叶主要化学成分与品质关系概述王世沛;温圣贤【摘要】概述了影响烟叶品质的主要化学成分指标,归纳了烟叶中烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾、氯等主要化学成分含量与品质之间的关系,指出烟叶中各质量指标的平衡协调程度决定烟叶的品质。
【期刊名称】《作物研究》【年(卷),期】2012(026)B11【总页数】3页(P139-141)【关键词】烟叶;化学成分;品质【作者】王世沛;温圣贤【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】S572烟叶品质是消费者对烟叶燃烧后烟气特性的综合反映,是消费者对烟叶燃吸过程中所产生的香气、劲头、吃味、刺激性等几个主要因素的综合感受和吸烟安全性的综合评价。
烟叶品质通常包括外观质量和内在质量,外观质量指烟叶的商品等级质量,如烟叶的成熟度、身分、结构、部位、颜色等表现出的优劣程度;内在质量指烟叶内各种化学成分的数量和协调性[1]。
烟叶的物理特性、外观质量、内在质量、化学成分、安全性、可用性等方面因素是衡量烟叶品质优劣的主要途径[2]。
而烤烟的主要化学成分含量决定着烟叶品质和卷烟风格特征,直接影响烟叶的工业可用性和卷烟产品的安全性[3,4]。
蔡宪杰等[5]运用主成分分析和聚类分析对烟叶外观质量评价指标进行了研究,并建立了烟叶初步量化的外观质量评价指标体系。
邵惠芳等[6]运用主成分分析、聚类分析法对烟叶外观质量评价指标进行了研究,将烟叶分为3个部位,9个可用性等级。
笔者概述了烟叶主要化学成分与烟叶品质关系,指出烟叶中各质量指标的平衡协调程度决定了烟叶品质。
烟叶主要化学成分指标包括烟碱、总糖、还原糖、总氮、淀粉、钾、氯等含量和还原糖/烟碱比值、钾/氯比,充分体现了烟叶质量的内涵。
其外观质量、内在质量和安全性都是烟叶内化学成分综合作用的结果。
国内外大量对烟叶主要化学成分含量与烟叶品质关系研究表明,目前优质烤烟化学成分范围是:总糖(18%~22%),还原糖(14%~l8%),尼古丁(1.5%~3.5%),总氮(l.4%~2.7%),蛋白质(6%~9%)。
1.引言烟叶的化学成分与烟叶的品质有着必然的联系,烟叶化学成分是烟叶品质的基础。
目前一些化学成分与烟叶质量的关系往往只能从某一侧面对烟叶质量进行评价;由于受烟草品种、气候、栽培、调制等多种因素的影响,烟叶化学成分复杂多变,大多数化学成分与适宜值或多或少地存在着一定的差距。
本文运用统计学中的主成分分析法,对5个不同地区烤烟烟叶的化学成分进行综合分析,找出与烟叶品质的相关性,为烟叶种植、采购、卷烟配方设计、减害降焦以及卷烟的加香加料提供科学的数据依据。
2.实验部分2.1样品采集及预处理从湖南、云南、贵州、重庆及广西共5个产地筛选出有代表性的200多个烟叶样品。
样本的预处理:将烟样切丝,于40℃烘箱中低温烘烤,采用旋风磨将烘烤后的烟叶磨制成粒度为40目粉末。
2.2实验方法参照行业标准,测定水溶性糖、总氮、总植物碱、氯和总挥发碱。
3.结果与讨论3.1不同产区、不同年份、同等级烟叶化学成分变化烟叶化学成分与烟叶品质的相关性研究●曾德芬徐雪芹王维刚邓云摘要:运用统计学中的主成分分析法,对5个不同地区烤烟烟叶的水溶性糖、总氮、总植物碱、氯、总挥发碱等化学成分进行综合分析,找出其与烟叶品质的相关性,为烟叶种植、采购、卷烟配方设计、减害降焦以及卷烟的加香加料提供科学的数据依据。
关键词:烟叶化学成分品质相关性产地年份水溶性糖(%)总氮(%)总植物碱(%)氯(%)总挥发碱(%)湖南200422.462.692.770.30.32200524.102.642.590.270.35200623.721.992.550.430.34云南200432.812.412.30.360.38200527.072.22.890.370.38200626.212.172.730.340.34贵州200426.192.122.720.30.39200525.512.022.80.480.42200622.852.492.830.690.44重庆200427.552.022.760.160.39200528.712.113.090.130.36200628.903.972.510.090.28广西200425.462.22.860.390.38200525.781.782.590.380.37200626.412.702.710.430.26表104-06年主产区烟叶C3F化学成分分析结果42--规律3.2主产区不同等级烟叶化学成分的比较为了解不同等级不同产区烟叶质量的优劣,现将06年湖南、云南、贵州、重庆和广西五个地区的B2F、C3F和X2F三个等级的175个样品的烟叶主要化学成分的平均表现进行统计分析,结果见表2。
分析与检验造纸法再造烟叶总氮含量检测分析方法的改进赵圆瑾,郑㊀彬,张静楠,陈佳伟,黄艳锋,于德德(福建金闽再造烟叶发展有限公司,福建罗源350600)[摘㊀要]㊀对造纸法再造烟叶总氮测定中消化试剂进行改进,用硫酸铜替代氧化汞试剂,试验结果表明改进后的测试结果与Y C /T 161 2002规定的方法无显著性差异,适用于再造烟叶总氮含量的分析检测.[关键词]㊀造纸法再造烟叶;连续流动法;总氮;消化收稿日期:2020-08-24通信作者:于德德,E Gm a i l :406751339@q q.c o m .㊀㊀总氮是烟草及其制品质量综合评价中重要的技术指标之一.[1G2]目前国内再造烟叶行业内对总氮的测定,主要参照烟草行业标准连续流动分析法(Y C /T 161 2002)进行,其中使用到剧毒性的氧化汞作为催化剂消解样品.氧化汞作为剧毒化学试剂,其采购和储存流程受到严格管控,并且其产生的废液会给环境造成一定的影响.1㊀实验部分1.1㊀试验仪器连续流动分析仪(S K A L A R S A N++)㊁消化器(G e r h a r d t T U R B O S O G )㊁分析天平(精度0.0001g )㊁鼓风干燥箱㊁超纯水仪(S I E M E N S )㊁莱驰刀式研磨仪GM 200.1.2㊀实验试剂硫酸(98%),氢氧化钠(N a O H ),硫酸铜(C u GS O 4),氯化钠(N a C l ),磷酸氢二钠(N a 2H P O 412H 2O ),四水合酒石酸钾钠(K N a C 4H 4O 6 4H 2O ),水杨酸钠(N a C 7H 5O 3),亚硝基铁氰化钠(N a 2F e (C N )5N O 5H 2O ),次氯酸钠(N a C l O ),硫酸钾(K 2S O 4),二氯异氰尿酸钠(C 3C l 2N 3O 3N a ),氧化汞,以上试剂均为分析纯(A R ).硫酸铵((N H 4)2S O 4),优级纯(4N ),用于配制标准工作液.B r i j35(聚乙氧基月桂醚).1.3㊀标准工作液配制称取2.3571g 硫酸铵((N H 4)2S O 4),精确至0.0001g ,于烧杯中,加入去离子水充分溶解,并移入250m L 容量瓶,用去离子水定容至标线,作为标准储备液.用移液器分别精确移取储备液1m L ㊁2m L ㊁3m L ㊁4m L ㊁5m L 于100m L 容量瓶并用3.3%硫酸冲洗剂定容至标线.1.4㊀样品制备1.4.1㊀样品的选择选用两种不同牌号的再造烟叶产品,再造烟叶过程制品,以及国家烟草标准物质进行对比分析.1.4.2㊀样品的处理按照Y C /T 31制备试样,样品经过粉碎,过40目筛,测定水分含量.1.4.3㊀硫酸钾G氧化汞法称取0.1g 样品于消化管中,精确至0.0001g,加入氧化汞0.1g ㊁硫酸钾1.0g㊁浓硫酸5m L .1.4.4㊀硫酸钾G硫酸铜法称取0.1g 样品于消化管中,精确至0.0001g,加入硫酸铜0.1g ㊁硫酸钾1.0g㊁浓硫酸5m L .1.4.5㊀消化与分析将消化管置于消化器上消化,消化器工作参数为:150ħ1h ,270ħ0.5h ,300ħ1h ,370ħ1h .消化后移出冷却,加入少量去离子水摇匀,冷却至室温后,用去离子水定容至50m L ,摇匀,倒入试管上机分析.流动分析流程图如图1所示.42 ㊀2020年㊀第4期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀«黑㊀龙㊀江㊀造㊀纸»㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀图1㊀连续流动分析仪总氮检测模块流程图2㊀结果与讨论㊀㊀实验结果如表1所示.表1㊀实验结果样品编号样品名称硫酸钾G氧化汞法总氮含量/%硫酸钾G硫酸铜法总氮含量/%标准偏差1再造烟叶样品A 1.341.320.012再造烟叶样品B1.621.610.013再造烟叶样品C 1.201.170.024再造烟叶片基0.990.950.035烟草标准物质A1.501.480.01㊀㊀由表1实验结果可知,采用两种方法消化后的烟草标准物质A 的检测结果均在标准范围内(标准推荐值为1.46%ʃ0.11%),且硫酸钾G硫酸铜法与传统的硫酸钾G氧化汞法检测结果的标准偏差小.实验结果表明,硫酸钾G硫酸铜法适用于造纸法再造烟叶产品的总氮检测分析.[参㊀考㊀文㊀献][1]㊀凌昌都.化学检验工(中级).北京:机械工业出版社,2006,1.[2]㊀张朝,葛少林,余世科,等.连续流动法测定烟草中总氮含量的方法改进[J ].广东化工,2015,42(9):223G224.[3]㊀陈广平,宁伟,马晓青.利用硫酸铜和硫酸钾作为催化剂检测烟叶中总氮含量[J ].辽宁化工,2011,40(9):1004G1005.P a p e r Gm a k i n g R e c o n s t i t u t e dT o b a c c oL e a fT o t a lN i t r o ge nC o n t e n t D e t e c t i o nA n a l y s i sM e t h o dOf I m pr o v e m e n t Z H A OY u a n Gj i n ,Z H E N GB i n ,Z H A N GJ i n g Gn a n ,C H E NJ i a Gw e i ,H U A N GY a n Gf e n g,Y UD e Gd e (F u j i a nJ i n m i nR e c o n s t i t u t e dT o b a c c oD e v e l o p me n tC O .L T D ,L u o y u a n 350600,C h i n a )A b s t r a c t :T h e r e c o n s t r u c t i o nof t h e l a wo n p a p e r i nt o b a c c o l e a f t o t a l n i t r og e nd e t e r m i n a t i o no f d i ge s t i o n r e a g e n t sw a s i m p r o v e d ,w i t hc o p p e r s u lf a t e t o r e p l a c em e r c u r y o x i d i z i ng r e a ge n t s ,t e s t r e s u l t s s h o wt h a t t h e i m p r o v e d t e s t r e s u l t sw i t h t h em e t h o d s t i p u l a t e d i n t h eY C /T 161G2002t h e r ew a s n o s i g n if i c a n t d i f f e r Ge n c e ,i s s u i t a b l e f o r r e c o n s t r u c t i ng th e c o n t e n t o f t o t a l ni t r o g e na n a l ys i s o f t h e t e s t .K e yw o r d s :p a p e r Gm a k i n g r e c o n s t i t u t e d t o b a c c o ;c o n t i n u o u s f l o w m e t h o d ;t o t a l n i t r o g e n ;d i g e s t i o nm e t h o d52 造纸法再造烟叶总氮含量检测分析方法的改进。
氯钾含量对影响烟叶质量气候条件土壤氯钾含量如何影响烟叶质量烟草在线专稿摘要:气候条件、土壤氯钾含量直接影响烟叶质量。
本文通过采集和分析烟叶样品,探讨山东潍坊地区(诸城)温度、降水、土壤氯、钾含量对烟叶品质的影响。
气候山东无霜期、≥10℃的有效积温、≥20℃的天数远远超过优质烟生产所需的温度条件,山东烤烟在4月底或5月初移栽,光照、温度满足优质烟叶生产的需要。
降水优质烟叶的生产,烟株还苗至团课期适当的降雨,月降水量为80—100 mm,旺长期月降水量以150—200 mm较为理想,成熟期月降水量100—120 mm为好,降水量与烤烟生长发育有密切的关系。
土壤氯、钾含量钾含量与烟叶质量呈正相关,氯含量与烟叶质量呈付相关,说明提高烟田钾肥水平,降低烟田氯的含量,有利于提高烟叶质量。
关键词:烟叶;气候;氯钾含量;烟叶质量1.如何提高烟叶质量,推动“卷烟上水平”和“卷烟原料上水平”潍坊(诸城)作为山东主要产烟区研究气候条件、土壤氯钾含量与烟叶质量的关系尤为重要。
诸城烟叶在卷烟配方中已崭露头角。
烟叶质量是生态条件与烟农生产水平综合作用的结果。
把生态条件和烟叶质量结合起来分析,就容易了解和掌握各地烤烟的发展方向,制定切实可行的栽培措施。
影响烟叶产量和质量的生态条件主要包括气候条件和土壤条件,气候条件包括温度、降水、光照等因子,土壤条件包括土壤类型和地形地貌等因子。
本文着重研究温度、降水、土壤氯、钾含量与烟叶质量的关系。
从烤烟生产措施来看,对气候因子如何影响烟叶质量的研究尤其重要。
为了提高烟叶质量,彰显烟叶风格特征,稳定烤烟种植面积、优化种植布局,开展潍坊(诸城)温度、降水、土壤氯钾含量对烟叶感官质量影响的探讨,为潍坊(诸城)烟叶生产提供理论依据。
2.烟草对环境的变化非常敏感,环境条件的变化不仅影响烟草的形态特征和农艺性状,而且还能直接影响烟叶的化学成分和质量。
周金仙等(2003)研究表明,在不同的生态区,烟叶品质的变化大于产量的变化,说明生态因素主要影响烟叶品质。
烟草化学成分分析期末复习资料第一章绪论一、烟草质量(综合概念):烟草质量是一个综合概念,主要包括:外观质量、内在质量、物理特性、化学成分、安全性。
二、烟叶化学成分与烟草质量的关系烟草化学成分的结构、性质和含量,是烟草化学研究的基础。
烟草内在化学成分是烟叶品质的“内在”标准,烟叶外观特征是内在化学成分的具体体现。
(一)烟叶化学成分与外观质量的关系1.颜色与光泽烟叶的颜色是鉴别烟叶外观品质的重要因素之一。
一般情况下,烟叶中总氮量、烟碱含量和石油醚提取物含量较高时,烟叶的颜色较深。
同时,一些化学成分的变化也直接影响烟叶颜色与光泽。
(1)烟叶生长过程产生的色素。
如质体色素中的叶绿素、胡萝卜素和叶黄素,这些色素在烟叶调制过程中绝大部分被分解。
新鲜烟叶中色素的组成及总量随着烟草的品种类型和生长阶段的不同而变化。
(2)烟叶调制过程中形成的多酚类化合物。
如芸香苷、绿原酸等在过氧化酶的作用下与蛋白质、氨基酸等反应生成的深色物质。
——酶参与的棕色化反应。
(3)烟叶调制过程中形成的棕色化反应产物。
美拉德反应,氨基酸与还原糖经过一系列的降解、氧化和聚合反应形成的棕色化反应。
烟叶的光泽是由烟叶表面的挥发油和树脂在调制和发酵过程中逐渐失去粘性而形成的。
烟叶表面所含挥发油和树脂多,调制后叶片的色泽好、香气足、吃味佳;否则色泽灰暗、香气少、杂气重、品质差。
烟叶总糖含量高,总氮、蛋白质、挥发碱含量较低,施木克值较高,则光泽鲜明;反之,光泽暗淡。
2.组织结构和厚度烟叶的组织和厚度与其类型、品种、生长环境、栽培措施、油分含量、叶位高低和成熟程度有关。
不同类型的烟叶对叶片厚度和组织结构紧松的标准也不同。
烟叶中含碳与含氮化合物的含量对组织细致程度有影响,烟叶中含碳化合物含量较高及含氮化合物较低时,烟叶的组织较细致。
烟株上部的叶片较厚,腺毛多,因而石油醚提取物含量较多,香气充足,劲头大,杂气也大;着生在下部的叶片,组织结构较疏松,油分少,还原糖、总糖、烟碱和石油醚提取物含量都比较低,品质较差。
-71-农艺·园艺降低总氮对烟叶产质量影响金 辽1,李 伟2,章友爱3,李文卿4,刘盛富2,谢 可2,徐学生2(1.福建省烟草公司南平市公司,福建 延平 353000; 2.南平市烟草公司浦城分公司,福建 浦城 353400; 3.浙江中烟工业有限责任公司,浙江 杭州 310008; 4.福建省烟草科学研究所,福建 福州 350003)[摘要]根据浦城县当地的土壤氮素水平设置不同施氮量处理,试验研究不同施氮量对烤烟生育期、农艺性状、烟叶内在化学成分及经济性状的影响。
结果表明:施氮量影响烟株的生长发育,能显著影响株高,且与株高成正相关;烤后烟叶内在化学成分适宜性与施氮量密切相关,呈现先上升后下降的趋势;提高施氮量能显著增加烤烟单叶重、每667m 2产量等;在3个处理中,T3总氮9.2kg/667m 2处理的大田烟株农艺性状表现最好,经济性状各方面最高,T2总氮8.5kg/667m 2处理的内在化学成分协调性最好。
[关键词]总氮;烟叶;产质量;化学成分[中图分类号]S572 [文献标识码]A烟株良好的生长发育需要营养的充分供给,合理施肥是烤烟栽培优质适产的重要环节之一。
在各种营养元素中,氮素作为烟草主要的营养元素,在烟株生长发育过程中起着重要作用,特别是对烟草产量、品质影响很大。
本试验是根据浦城县当地的土壤氮素水平设置不同施氮量处理,研究其对烟叶产质量的影响,为当地烤烟生产提供科学依据。
1 材料和方法1.1 供试材料供式品种K326。
1.2 试验地点及土壤基本情况试验安排在浦城县仙阳镇练村村,中等肥力,耕层为壤土,田块平坦,光照充足,排灌方便,烟—稻轮作(见表1)。
1.3 试验设计试验设3个处理,3次重复,采用随机区组设计,共9个小区,每小区栽烟200株,株行距50×120cm,施肥、田间管理及病虫害防治同当地常规。
T1:降低硝酸钾及专用肥使用量,控制总氮在8KG/667m 2(硝酸钾5KG,专用肥31KG)。
翠碧1号烟叶总氮\总烟碱和挥发性碱含量的区域分布特征摘要:试验对福建烟区13个乡镇翠碧1号(Nicotiana tabacum L. cv. Cuibi No.1) 烟叶样品的总氮、总烟碱和挥发性碱含量进行了聚类分析,并进行了类间方差分析。结果表明,上部烟叶中永定湖雷、尤溪洋中和上杭庐丰这3个样点归为一类,其样品的总氮、总烟碱和挥发性碱含量显著低于其他样点;中部烟叶中宁化安远单独归为一类,其样品的总氮、总烟碱和挥发性碱含量显著高于其他样点;下部烟叶中长汀馆前和浦城永兴样点的总烟碱含量显著低于其他样点,宁化安乐样点的总氮和总烟碱含量显著高于其他样点。关键词:烤烟;翠碧1号;品质特征;化学成分Nitrogen, Nicotine and V olatile Alkaline Content of Nicotiana tabacum cv. Cuibi No.1 in Different Ecological RegionsAbstract: Nitrogen, nicotine and volatile alkaline content of Nicotiana tabacum L. cv. Cuibi No.1 in 13 townships were analyzed using cluster and ANOV A method. The results showed that the upper leaves of Yongding-Hulei, Youxi-Yangzhong and Shanghang-Lufeng were classified to one class, in which the total nitrogen, nicotine and volatile alkaline content of the leaf samples were significantly lower than those of the others. The middle leaves of Ninghua-Anyuan were grouped separately, of which the total nitrogen, nicotine and volatile alkaline content in the leaf samples were significantly higher than those of the others. The nicotine content of the lower leaves of Changting-Guanqian and Pucheng-Yongxin was significantly lower than those of the others; the total nitrogen and nicotine content of the lower leaves were significantly higher than those of the others.Key words: flue-cured tobacco; Nicotiana tabacum L. cv. Cuibi No.1; quality characteristics; chemical component特色优质烟叶开发是国家烟草专卖局“十一五”的重大科技专项。特色烟叶作为中式卷烟原料,要求烟叶风格多样,特色突出;成分协调,质量稳定;部位、等级结构合理,安全性高[1]。特色优质烟叶开发需要特色烤烟品种。翠碧1号(Nicotiana tabacum L. cv. Cuibi No.1)是从特字401烟用品种的变异单株选育出来的烤烟品种,它是福建烟区清香型风格烟叶的典型代表,是当前行业内公认的两个特色烤烟品种之一,是高级卷烟的理想原料,也是福建烟区大面积推广的主栽品种。总氮、总烟碱和挥发性碱等含氮化合物含量与烟叶质量风格特色密切相关,它们影响着烟气劲头、刺激性及香吃味等指标[2]。目前,有关翠碧1号的施肥量[3,4]、种植密度[5]、采收成熟度[6,7]、烘烤工艺[7-9]等方面研究已有较多的报道,而有关其含氮化合物在不同生态区域的分布特征还鲜见报道。为此,有必要在翠碧1号种植区域内进一步开展其质量风格的区域特征研究,以便为卷烟配方提供参考依据。1材料与方法1.1供试材料与取样地点2007年,在福建烟区翠碧1号种植区域内,以乡镇为单位,分别选取永定县湖雷镇、上杭县庐丰乡、长汀县馆前镇、宁化县石壁镇、宁化县安乐乡、宁化县安远乡、宁化县城郊乡、尤溪县洋中镇、尤溪县坂面乡、武夷山市武夷镇、浦城县忠信镇、浦城县临江镇、浦城县永兴镇作为取样点,在这13个样点取翠碧1号烤后B2F、C3F、X2F级别具有代表性的烟叶样品,共计39个。栽培管理措施根据各样点的气候条件、土壤类型具体实施,施肥按当地优质烟栽培技术要求进行。1.2测定项目和数据分析采用文献[10]的连续流动分析方法,检测各样点不同类型烟叶样品的总氮、挥发性碱、总烟碱含量。测得数据采用SPSS13.0软件和DPS3.1软件进行聚类、方差等统计分析。2结果与分析2.1不同生态区域翠碧1号烟株上部烟叶总氮、总烟碱和挥发性碱含量的差异对13个乡镇翠碧1号烟株上部烟叶样品的总氮、总烟碱和挥发性碱含量进行聚类分析的结果见图1,从图1可见,当聚类距离为0.29时,13个样点的上部烟叶样品可以分为3类,其中永定湖雷、尤溪洋中和上杭庐丰为Ⅰ类,长汀馆前和宁化安远为Ⅱ类,其余8个样点为Ⅲ类。总氮、总烟碱和挥发性碱含量的测定结果见表1,从表1可见,总氮、总烟碱和挥发性碱含量最低的是Ⅰ类样品,其平均值分别为1.52%、2.02%和0.11%,含量最高的是Ⅲ类样品,其平均值分别为2.19%、3.01%和0.17%。方差分析结果(表2)表明,总氮和挥发性碱含量在3类间的差异都达到了显著水平,总烟碱含量在3类间的差异达到了极显著水平。2.2不同生态区域翠碧1号烟株中部烟叶总氮、总烟碱和挥发性碱含量的差异对13个乡镇翠碧1号烟株中部烟叶样品的总氮、总烟碱和挥发性碱含量进行聚类分析的结果见图2,从图2可以看出,当聚类距离为0.25时,13个样点的中部烟叶样品可以分为3类,永定湖雷、宁化城郊、尤溪坂面、长汀馆前、宁化石壁、武夷山武夷和尤溪洋中为Ⅰ类,上杭庐丰、浦城忠信、宁化安乐、浦城临江和浦城永兴为Ⅱ类,宁化安远为Ⅲ类。总氮、总烟碱和挥发性碱含量最低的是Ⅰ类样品,其平均值分别为1.41%、1.35%和0.10%(表1)。总氮、总烟碱和挥发性碱含量最高的是Ⅲ类样品,分别为1.66%、2.17%和0.16%。方差分析结果(表2)表明,总氮和挥发性碱含量在3类间的差异都达到了显著水平,总烟碱含量在3类间的差异达到了极显著水平。2.3不同生态区域翠碧1号烟株下部烟叶总氮、总烟碱和挥发性碱含量的差异对13个乡镇翠碧1号烟株下部烟叶样品的总氮、总烟碱和挥发性碱含量进行聚类分析的结果见图3,从图3可以看出,当聚类距离为0.13时,13个样点的下部烟叶样品可以分为4类,永定湖雷、尤溪坂面、尤溪洋中、浦城临江和武夷山武夷为Ⅰ类,上杭庐丰、宁化安远、浦城忠信、宁化城郊和宁化石壁为Ⅱ类,长汀馆前和浦城永兴为Ⅲ类,宁化安乐为Ⅳ类。在4类样品中,总氮含量最低的是Ⅰ类样品,平均值为1.21%(表1);总烟碱含量最低的是Ⅲ类样品,平均值为0.80%;挥发性碱含量最低的是Ⅰ类和Ⅲ类样品,平均值都为0.07%。总氮、总烟碱和挥发性碱含量最高的是Ⅳ类样品,其平均值分别为1.50%、1.45%和0.12%。方差分析结果(表2)表明,总氮和总烟碱含量在4类间的差异都达到了极显著水平,挥发性碱含量在4类间的差异不显著。3讨论以往的研究表明,不同生态区域烟叶的化学成分差异明显[11-13]。北方烟叶化学成分常表现为氮/碱低,总烟碱高、总氮高、氯高;南方烟叶化学成分则表现为糖含量高、氮含量较低、钾含量较高;蛋白质则南北相差不大[14]。本研究也表明,不同生态区域翠碧1号烟叶的总氮、总烟碱和挥发性碱含量差异明显。烟叶总烟碱、总氮含量与当地气温、降雨量、植烟土壤酸碱性密切相关[13];各地降水量、日照时数、有效积温及空气相对湿度等自然资源条件的不同,自然就造成了烟叶化学成分的差异[11-13],也造就了各地烟叶的质量特色。生态环境、品种和栽培方式的差异造成了烟叶总糖、还原糖、淀粉、总氮、总烟碱、蛋白质、钾、氯、多酚、有机酸、氨基酸、致香物质等化学成分的不同,而烟叶的化学成分又与香气质、香气量、杂气、刺激性和余味等感官质量指标密切相关[15-17],最终就形成了风格各异的特色烟叶。可见,在特色烟叶开发中仅研究烟叶的总氮、总烟碱、挥发性碱等常规化学成分是远远不够的,还应该从色素、有机酸、氨基酸、致香物质等特殊化学成分进一步深入研究,才能充分挖掘特色烟叶的质量特征和风格特色。翠碧1号是具有典型福建烟区清香型风格的特色烤烟品种,继续研究翠碧1号烟叶的糖类、色素、有机酸、氨基酸、致香物质等化学成分在福建烟区不同生态区域的差异,将是我们下一步的工作。总的来说,通过对福建烟区13个乡镇翠碧1号烟叶样品的总氮、总烟碱和挥发性碱含量进行聚类分析,并进行类间方差分析,发现翠碧1号烟株上部烟叶中永定湖雷、尤溪洋中和上杭庐丰这3个样点可归为一类,其样品的总氮、总烟碱和挥发性碱含量显著低于其他样点;翠碧1号烟株中部烟叶中宁化安远可单独归为一类,其样品的总氮、总烟碱和挥发性碱含量显著高于其他样点;翠碧1号烟株下部烟叶中长汀馆前和浦城永兴样品的总烟碱含量显著低于其他样点,宁化安乐样品的总氮和总烟碱含量显著高于其他样点。参考文献:[1] 唐远驹. 中式烤烟型卷烟原料要求浅析[J]. 中国烟草,2004,(16):58.[2] 刘国顺. 烟草栽培学[M]. 北京:中国农业出版社,2003. 71-72.[3] 范思峰,王涛,王峰吉. 不同施氮量对烤烟CB-1产量和质量的影响[J]. 江西农业学报, 2009,21(9):97-99.[4] 李文卿,陈顺辉,李春俭,等. 不同施氮水平对翠碧1号烤烟产质量的影响[J]. 中国农学通报,2010,26(4):142-146.[5] 廖晓萍,徐辰生,肖鹏. 烟草CB-1品种适宜种植密度试验初报[J]. 江西农业学报, 2009,21(8):49-50.[6] 王能如,徐增汉,李章海,等. 采收成熟度对三明CB-1特色烟叶香气成分的影响[J]. 烟草科技,2008(5):44-48.[7] 徐增汉,王能如,刘领,等. 烘烤工艺、成熟度和取样方式对烤烟CB-1中部叶石油醚提取物含量的影响[J]. 安徽农业科学,2007,35(12):3654-3655,3703.[8] 王能如,徐增汉,李章海,等. 变黄末期烟叶变黄和凋萎程度对翠碧1号品种香型的影响[J]. 烟草科技,2010(5):51-54.[9] 徐增汉,王能如,李章海,等. 烘烤凋萎时机对翠碧1号中部烟叶香气成分的影响[J]. 湖北农业科学,2008,47(5):558-560.[10] YC/T 161-2002, 烟草及烟草制品总氮的测定连续流动法[S].[11] 黄中艳,王树会,朱勇,等. 云南烤烟5项化学成分含量与其环境生态要素的关系[J]. 中国农业气象,2007,28(3):312-317.[12] 夏凯,齐绍武,郭汉华,等. 湖南省不同生态区域烤烟品质变化研究[J]. 长江大学学报(自然科学版),2009,6(2):6-9.[13] 张金霖,何光兰,林雄文,等. 广东不同烟区烤烟化学成分与地理生态特点的关系[J]. 中国农学通报,2009,25(22):267-269.[14] 陈伟,黄全康,杨云高,等. 不同生态条件下初烤烟叶化学成分的变化[J]. 贵州农业科学,2002,30(6):36-39.[15] 胡建军,马明,李耀光,等. 烟叶主要化学指标与其感官质量的灰色关联分析[J]. 烟草科技,2001(1):3-7.[16] 薛超群,尹启生,王信民,等. 烤烟烟叶香气质量与其常规化学成分的相关性[J]. 烟草科技,2006(9):27-30.[17] 李朝建,李晓刚. 烤烟主要化学成分与吸味品质的相关性[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版),2009,35(3):252-256.。
烟草化学分析中总氮与总挥发碱流程通用的改造
摘要用aaⅱ型流动分析仪检测总氮和总挥发碱时,都是通过蠕动泵取样、在线混合反应产生靛蓝色化合物、比色池660nm处比色而得出最终的结果;区别为总挥发碱需在蒸馏装置进行气相分离。
基于两者的检测原理有一定的相似性,将两者的流程进行了改造,以达到一机两用的目的。
试验证明,2个检测项目均可在一套装置中完成。
关键词总氮;总挥发碱;aaⅱ型流动分析仪;靛蓝色化合物;660nm 比色测定
中图分类号o657文献标识码a文章编号
1007-5739(2009)08-0120-02
烟草化学成分分析中,总氮和总挥发碱是2项比较重要的检测指标,二者的检测过程有很多相似之处,如都是通过利用连续流动分析仪进行在线反应、检测而得出最终的结果,所涉及的药品可以共用。
1总氮
1.1原理
有机含氮物质在浓硫酸及催化剂的作用下,经过强热消化分解,其中的氮转化为氨,在碱性条件下,氨被次氯酸钠氧化为氯化铵,进而与水杨酸钠反应产生一种靛蓝化合物,在660nm处比色测定。
1.2步骤
1.2.1制备样品。
称取0.1g磨碎过20目筛的烟末于消化试管中,
精确至0.000 1g,加入氧化汞(hgo)0.1g、硫酸钾(k2so4)1.0g、浓硫酸(h2so4)5.0ml。
1.2.2将消化管置于消化器上。
消化器工作参数为:150℃
1h,370℃ 1h,消化后冷却,加入少量水,冷却至室温,用蒸馏水定容至刻度线,摇匀。
1.2.3上机运行标准工作液和样品液。
流程如图1所示。
2总挥发碱
2.1原理
烟叶中原有的和在燃烧时高温分解产生的碱性物质,主要是氨类及其衍生物以及部分游离态烟碱,在化学检测中,其结果由烟碱(以nh4计)和氨态碱来表述,二者之和即为总挥发碱,氨当量烟碱可直接由烟碱换算得出,而氨态碱则由流动分析仪检测得出,其测定原理是基于150℃时烟草中的提取物在氢氧化钠和甘油的水溶液中能发生水解,经过管道蒸馏后,在催化剂亚硝基铁氰酸钠的作用下,样品蒸汽可与次氯酸钠和水杨酸钠反应产生一种靛蓝化合物,该化合物可以在660nm处被检测。
2.2步骤
2.2.1制备样品。
称取0.5g磨碎过20目筛的烟末于125ml三角瓶中,加100ml 0.12mol/l盐酸,用胶塞塞住,振荡20 min,过滤,弃去最初10ml滤液。
2.2.2上机运行标准工作液和样品液。
流程如图2所示。
3改造分析
结合总氮与总挥发碱控测原理与流程图,不难发现,除了前期样品制备不同以外,从进样到反应,再到比色,总挥发碱与总氮测定有很多相同之处,其中包括化学试剂的使用和比色池及滤光片。
故在转换检测项目时可以通过连接管进行切换,使它们在同一个比例泵、比色池和滤光片下,且共用部分化学试剂完成。
流动分析仪由进样系统、在线反应系统和信号采集转换系统3大部分组成。
进样系统由进样器和比例泵控制,进样器负责输送样品,比例泵负责输送化学试剂和样品,依靠电机轴承的循环蠕动来挤压安置在其上面的1组泵管,从而达到输送的目的,流量的大小取决于泵管内径的大小,泵管的选择依据所输送的试剂在反应中的需要量而定;在线反应系统是通过一系列的连接管和蛇管使样品和试剂充分混合,通过加热器控制反应所需温度使之完全反应,再通过渗透膜对反应物进行分离,为下一步的比色作准备;信号采集转换系统是利用比色池进行比色,通过数/模转换,再结合软件分析得出样品中被测物的量。
在整个过程中,进样和信号采集处理是2个重要的部分,而比例泵和比色池是这2个系统中的重要部件。
流程如图3所示。
由图3可见,氨态碱的流程多了蒸馏装置(右上角的部分)。
样品首先由蠕动泵引入管道蒸馏装置,通过装置内的高温玻璃螺旋管蒸馏、冷凝管冷凝,烟草中的酸提取物在氢氧化钠和甘油水溶液作用下发生水解,水解产物再二次进样。
除此之外,两者的检测方法和原理基本相同,基于两者公用次氯酸钠、水杨酸钠/亚硝基铁氰化钠、缓冲液和盐硫这4种试剂,故用1组管道(4根不同颜色的管道加以
区分)和泵管连接,用接头在2个流程间切换,再通过共用比例泵和比色池,以达到改造前的效果。
4结论
总氮和氨态碱流程的改造,虽然在一定程度上增多了人为介入控制的因素,但其不仅实现了一机多用,而且节省了资源,对整个系统而言,也是一次优化。
5参考文献
[1] 中华人民共和国烟草行业标准委员会.yc/t161-2002烟草及烟草制品总氮的测定连续流动法[s].北京:中国标准出版社,2002.。