電子束輻照對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響

1、電子束輻照對(duì)烤煙化學(xué)成分的影響摘要：采用電子束輻照技術(shù)對(duì)烤煙煙葉進(jìn)行處理，探討其對(duì)煙葉化學(xué)成分的影響。結(jié)果表明，1-7 kGy劑量的電子束輻照沒(méi)有影響初烤煙葉中還原糖和總糖的含量，但顯著影響了煙堿、總氮、石油醚提取物的含量以及糖堿比、氮堿比等化學(xué)指標(biāo)；1-7 kGy劑量的電子束輻照對(duì)復(fù)烤煙葉中的 還原糖、總糖、煙堿、總氮、石油醚提取物含量以及氮堿比等化學(xué)指標(biāo)無(wú)顯著影響， 3 kGy 劑量的電子束輻照對(duì)復(fù)烤煙葉的糖堿比有一定的影響；而1 kGy 劑量的電子束輻照就能有效控制煙葉霉變。因此，采用電子束輻照技術(shù)對(duì)初烤煙葉進(jìn)行殺菌防霉是不可行的，而對(duì)復(fù)烤煙葉是可行的。關(guān)鍵詞：烤煙；電子束；輻照；化學(xué)成

2、分中圖分類(lèi)號(hào)： TS44； S124+.1； TS41+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 0439-8114 （2015） 06-1383-03DOI： 10.14088/ki.issn0439-8114.2015.06.026Abstract ： Effects of different dosages of electron beam irradiation on chemical components of flue-cured tobacco leaves were studied. The results showed that 1 to 7 kGy did not signific

3、antly changes the reducing sugar and total sugars of green leaves. Nicotine ， total nitrogen ， petroleum ether extract ， the ratio of reducing sugar to nicotine and total nitrogen-to-nicotine ratio of the irradiated samples were significantly changed. The reducing sugar and total sugars ， nicotine ，

4、 total nitrogen ， petroleum ether extract and the ratio of total nitrogen to nicotine of redried tobacco were not significantly changed by 1 to 7 kGy irradiation. The ratio of reducing sugar to nicotine increased significantly compared to the control with irradiation at a dose 3 kGy. A dose up to 1

5、kGy was effective for the fungal decontamination of redried tobacco. It is not feasible to use electron beam irradiation to sterilize predried tobacco but feasible for redried tobacco.Key words： flue-cured tobacco ； electron beam ； irradiation ； chemical components電子束輻照是電離輻射的一種，其原理是利用電子加速器產(chǎn)生的電子束 （最大

6、能量10 MeV ） 對(duì)農(nóng)產(chǎn)品與食品進(jìn)行加工處理，在能量的傳遞和轉(zhuǎn)移過(guò)程中產(chǎn)生強(qiáng)大的物理、化學(xué)和生物效應(yīng)，從而達(dá)到殺滅蟲(chóng)卵及微生物、推遲成熟、抑制發(fā)芽、延長(zhǎng)貨架期等目的。與傳統(tǒng)的食品保鮮方法相比，不存在化學(xué)殘留；與Y射線輻照相比，不存在放射性污染；具 裝置安全，自動(dòng)化程度高，能夠連續(xù)快速加工，可實(shí)現(xiàn)對(duì)輻照食品的流水線生產(chǎn)1 ，并且是在常溫條件下進(jìn)行，所以目前其他的保鮮方法無(wú)法替代它，是一種綠色的食品保鮮加工技術(shù)。研究表明，采用電子束輻照技術(shù)處理煙葉可以有效地殺滅霉菌，從而達(dá)到煙葉安全貯存的目的 2 ， 3 ，但對(duì)煙葉輻照后其內(nèi)在質(zhì)量變化的研究尚未見(jiàn)報(bào)道，為此，試驗(yàn)探討了電子束輻照對(duì)煙葉化學(xué)成分

7、的影響，旨在為煙葉輻照防霉技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。1 材料與方法1.1 材料試驗(yàn)材料取自河南省盧氏縣2011年所產(chǎn)的C3F初烤煙葉和B3F復(fù)烤煙葉，各15 kg,樣品分裝在自封袋中帶回實(shí)驗(yàn) 室。1.2 方法1.2.1 輻照處理 輻照處理采用天津?yàn)I海北方輻照技術(shù)有限公司的威視？?RISO750 電子直線加速器，能量為7.5MeV。 試驗(yàn)設(shè)置的輻照劑量分別為 0（CK）、 1、 3、 5、 7 kGy， 共 5 個(gè)處理。輻照結(jié)束后立即取各處理煙葉進(jìn)行檢測(cè)。1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目和方法 將所有樣品置于鼓風(fēng)干燥箱中40 干燥至恒重，粉碎過(guò)篩，待用。在煙葉化學(xué)成分的測(cè)定方面，按文獻(xiàn)4 的方法測(cè)定煙葉

8、的水溶性糖含量，按文獻(xiàn)5 的方法測(cè)定煙葉的煙堿含量， 按文獻(xiàn) 6 的方法測(cè)定煙葉的總氮含量， 煙葉石油醚提取物的含量參照文獻(xiàn)7 的方法測(cè)定，儀器為 Auto Analyzer 3 連續(xù)流動(dòng)化學(xué)自動(dòng)分析儀。1.3 統(tǒng)計(jì)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 16.瞅件進(jìn)行方差分析，用Tukey法 進(jìn)行多重比較。2 結(jié)果與分析2.1 電子束輻照對(duì)初烤煙葉化學(xué)成分的影響糖類(lèi)物質(zhì)是煙葉形成香氣物質(zhì)的重要前提，它與其他化學(xué)成分的協(xié)調(diào)平衡可提高煙葉的香氣質(zhì)和香氣量8 。 糖類(lèi)物質(zhì)在煙支燃吸時(shí)能產(chǎn)生酸性反應(yīng)，可抑制煙氣中堿性物質(zhì)的堿性，使煙氣的酸堿平衡適度，降低刺激性，產(chǎn)生令人滿(mǎn)意的吃味。因此，研究不同劑量輻照對(duì)煙葉中總

9、糖含量的變化動(dòng)態(tài)影響就具有重要的意義。煙葉中的還原糖對(duì)煙氣的醇和性與芳香性具有一定的影響，但還原糖含量過(guò)高會(huì)造成煙味平淡、香氣不足，降低吸味品質(zhì)9 。煙堿是煙草中最重要的氮化物，但含量過(guò)高會(huì)導(dǎo)致煙氣粗糙、刺激性增加，煙堿含量的高低主要影響卷煙的勁頭和濃度9 。 總氮含量是衡量煙葉品質(zhì)的重要指標(biāo)之一；在燃吸時(shí)，煙葉中的氮化物影響煙氣的酸堿度、 香氣濃度， 氮化物過(guò)多會(huì)造成煙氣刺激性增強(qiáng)、香氣質(zhì)變差 10 。所以研究煙葉中的還原糖、總糖、煙堿、總氮含量及比例，將對(duì)卷煙質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響。試驗(yàn)里電子束輻照對(duì)初烤煙葉化學(xué)成分的影響情況分別見(jiàn)表1 和圖 1。從表 1 可見(jiàn)，初烤煙葉經(jīng)不同劑量電子束輻照后

10、，其中的還原糖和總糖含量與對(duì)照相比差異不顯著 （ P0.05） ； 但煙堿含量有不同程度地增加， 與對(duì)照相比產(chǎn)生了顯著差異（ P0.05） ，只在輻照劑量1 kGy 處理后，氮堿比較對(duì)照顯著降低（ P2.2 電子束輻照對(duì)復(fù)烤煙葉化學(xué)成分的影響電子束輻照對(duì)復(fù)烤煙葉化學(xué)成分的影響情況分別見(jiàn)表2和圖2。由表2可知，1-7 kGy劑量的電子束輻照不影響復(fù)烤煙葉的還原糖、總糖、煙堿和總氮的含量（P0.05） 。由圖2 可知，復(fù)烤煙葉的糖堿比隨著輻照劑量的增加表現(xiàn)出明顯的增加趨勢(shì)， 5、 7 kGy 劑量的輻照使復(fù)烤煙葉的糖堿比分別比對(duì)照提高了 4.73%、 5.43%，差異顯著（P0.05） ；在氮堿比

11、方面，17 kGy劑量的電子束輻照對(duì)復(fù)烤煙葉的氮堿比影響不明顯。由此可見(jiàn)，1-3 kGy劑量電子束輻照對(duì)復(fù)烤煙葉化 學(xué)成分指標(biāo)沒(méi)有顯著影響。2.3 電子束輻照對(duì)煙葉石油醚提取物的影響煙葉石油醚提取物是用石油醚作溶劑對(duì)煙葉樣品進(jìn)行抽提得到的混合物，主要包括揮發(fā)油成分、油脂、類(lèi)脂、甾醇、 萜類(lèi)等。 煙葉石油醚提取物含量高時(shí)， 其香氣物質(zhì)較多，同時(shí)煙葉油分也足，所以煙葉石油醚提取物視為衡量煙草品質(zhì)和香氣的重要指標(biāo)。但由于石油醚提取物中對(duì)煙葉香味有利和不利的物質(zhì)共存，所以其只與煙葉的香氣量有關(guān)，而與香氣質(zhì)無(wú)關(guān)11 。試驗(yàn)里電子束輻照對(duì)初烤煙葉和復(fù)烤煙葉石油醚提取物含量的影響情況見(jiàn)圖 3 。從圖 3 可

12、見(jiàn)，電子束輻照后， 初烤煙葉的石油醚提取物含量發(fā)生了明顯變化， 3 、5、 7 kGy 劑量的輻照處理使初烤煙葉的石油醚提取物含量分別比對(duì)照提高了 24.32%、 19.85%、20.58%，差異顯著 （P0.05） 。但17 kGy劑量的電子束輻照處理沒(méi)有顯著影響復(fù)烤煙葉的石油醚提取物含量（P0.05） 。上述結(jié)果表明，電子束輻照對(duì)初烤煙葉的化學(xué)成分指標(biāo)有所影響，1-3 kGy劑量的電子束輻照對(duì)復(fù)烤煙的化學(xué)成分指標(biāo)無(wú)太大影響，這可能是初烤煙葉含水量較高的原因所致，輻照對(duì)食品中化學(xué)成分的改變主要是由水的間接作用引起的，含水量大時(shí)化學(xué)成分變化會(huì)增大12 。3 小結(jié)前期研究 2 ， 3表明， 1

13、kGy 劑量的電子束輻照能有效殺死煙葉中的霉菌，防止煙葉霉變，當(dāng)輻照劑量為 3 kGy 以下時(shí)，煙葉吸食品質(zhì)無(wú)顯著變化。本研究表明，1-7 kGy劑量的電子束輻照顯著影響了初烤煙葉中煙堿、總氮以及石油醍提取物的含量、糖堿比和氮堿比等化學(xué)成分指標(biāo)，13 kGy劑量的電子束輻照對(duì)復(fù)烤煙葉中還原糖、總糖、煙堿、總氮以及石油醚提取物含量、糖堿比和氮堿比等化學(xué)成分指標(biāo)無(wú)顯著影響?？梢?jiàn)，適宜的輻照劑量不會(huì)影響復(fù)烤煙的內(nèi)在質(zhì)量。為此，采用電子束輻照技術(shù)對(duì)初烤煙進(jìn)行防霉是不可行的，而對(duì)復(fù)烤煙進(jìn)行防霉是切實(shí)可行的。參考文獻(xiàn)：1 哈益明， 施惠棟， 王 峰， 等 .電子束食品輻照的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用特點(diǎn)J.核農(nóng)學(xué)報(bào)，

14、2007, 21 （1）: 61-64.2 陳云堂，范家霖，郭東權(quán)，等.一種煙葉及其制品的綠色防霉方法：中國(guó)， 101632490AP.2010-01-27.3 王娟娟，陳云堂，田占軍，等. 電子束輻照對(duì)煙葉殺菌效果及感官質(zhì)量的影響J.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013, 52 (12): 2844-2847.4 YC/T 159-2002，煙草及煙草制品水溶性糖的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法 S.5 YC/T 160-2002，煙草及煙草制品總植物堿的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法 S.6 YC/T 161-2002，煙草及煙草制品總氮的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法 S.7 YC-T 176-2003， 煙草及煙草制品石油醚提取物的測(cè)定S.8 劉國(guó)順.國(guó)內(nèi)外煙葉質(zhì)量差距分析和提高質(zhì)量技術(shù)途徑探討 J. 中國(guó)煙草學(xué)報(bào)， 2003 ， 9( S