摘要：以六大烤煙產(chǎn)區(qū)（云南、湖北、東北、四川、貴州和福建）的煙葉為試驗材料，研究醇化過程中烤煙α-淀粉酶活性的變化。結(jié)果表明，醇化過程中烤煙α-淀粉酶活性隨時間的延長先上升后下降，且在醇化15個月時其活性達(dá)到最大；相關(guān)分析顯示，α-淀粉酶活性與烤煙感官質(zhì)量呈極顯著正相關(guān)；α-淀粉酶活性與醇化時間的回歸模型為=-0.017 x2+0.52 x+1.77，方程檢驗極顯著。通過檢測α-淀粉酶活性，利用回歸模型預(yù)測烤煙的感官質(zhì)量，從而為煙葉工業(yè)利用提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：烤煙；醇化時間；α-淀粉酶活性；不同產(chǎn)區(qū)

中圖分類號：S572 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）05-1111-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.05.021

Abstract： Tobacco leaves from six flue-cured tobacco producing areas including Yunnan， Hubei， Dongbei， Sichuan， Guizhou and Fujian were clooected to study the activities of α-amylase in the aging process. Results showed that the activity of α-amylase increased first and then decreased， reaching the highest level in the fifteen month. The correlation between the activity of α-amylase and sensory quality was significantly positive. The regression models was =-0.017 x2+0.52 x+1.77. The equation inspection was very significant. The a-amylase activity and aging time was used to establish the sensory quality of flue-cured tobacco. The application of enzymological model was effective to predict the quality of flue-cured tobacco.

Key words： flue-cured tobacco；alcoholization duration； α-amylase activity；different area

烤煙是中國重要的煙草品種，復(fù)烤而未經(jīng)醇化的煙葉具有生青氣和地方性雜氣，吸味粗糙，刺激性大，不能用于卷煙的生產(chǎn)[1]。

煙葉醇化是卷煙工藝的初加工工序，通過醇化可以逐步提高香氣以及其他有利于烤煙品質(zhì)物質(zhì)的合成，因此醇化是卷煙工業(yè)提高煙葉品質(zhì)的重要環(huán)節(jié)[2-4]。淀粉是煙草中一類重要的碳水化合物，對煙葉的燃燒、吃味、香氣都有重要影響，而且影響煙葉的色澤[5]。α-淀粉酶（Amylase）是影響煙葉醇化時間的一種重要酶，可水解α-淀粉 [6]，通過醇化，煙葉淀粉含量下降，降低了淀粉對煙葉內(nèi)在質(zhì)量的不利影響[7，8]。

國外優(yōu)質(zhì)烤煙淀粉含量一般為1%～3%，中國烤煙中淀粉含量為4%～6%[9]。近年來有關(guān)淀粉對烤煙制品品質(zhì)的影響有過大量研究，對影響淀粉降解的各種酶類的活性規(guī)律和作用也有不少研究[10-16]。但關(guān)于α-淀粉酶活性與烤煙感官質(zhì)量的相關(guān)研究較少。為此，以六大烤煙產(chǎn)區(qū)（云南、湖北、東北、四川、貴州和福建）的煙葉為試驗材料，研究醇化過程中烤煙α-淀粉酶活性的變化，以期為制定烤煙合理的醇化時間提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗烤煙品種：K326，等級C3F，產(chǎn)區(qū)分別為福建、云南、四川、貴州、東北、湖北。

1.2 取樣

烤煙煙葉采收后，在普通烤房內(nèi)進(jìn)行三段式煙葉調(diào)制，即變黃階段、定色階段和干筋階段。煙葉調(diào)制后，為了殺除病蟲害和控制煙葉水分，對調(diào)制后的煙葉進(jìn)行復(fù)烤，復(fù)烤溫度65～70 ℃，復(fù)烤時間15 min左右。最后把煙葉（水分控制在12%～14%）打包裝箱， 裝箱密度200 kg/箱，并存放于湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司煙葉倉庫。

以煙葉存放于倉庫開始為起始醇化時間，存放6個月第一次取樣，隨后每3個月取樣一次，取樣6次，最后一次取樣時間為2013年10月。每次取樣2 kg，然后分成3份，一份用于感官評吸，一份用于α-淀粉酶的測定，一份留樣。用于α-淀粉酶測定的樣品在35 ℃下烘干后，隨即用植物粉碎機(jī)粉碎，過60目篩，用塑料袋密封置于冰箱中保存待測。

1.3 測定方法

α-淀粉酶活性測定參照朱廣廉[17]、李合生[18]的方法。取煙葉粉末0.3 g，加入10 mL 40 ℃的溫水，在40 ℃水浴中提取1 h，保溫結(jié)束后過濾到25 mL的容量瓶中，用40 ℃的溫水淋洗濾渣，冷卻后定容至刻度；然后在70 ℃水浴中保溫15 min，以鈍化β-淀粉酶，獲得α-淀粉酶粗酶液，酶液在4 ℃下保存?zhèn)溆?。取上述酶? mL，加入2 mL的1% （W/V） 淀粉溶液和1 mL 3，5-二硝基水楊酸，在90 ℃下保持10 min，終止反應(yīng)；然后加入6 mL去離子水，在分光光度計上于520 nm比色。

參照YC/T 138-1998[19]進(jìn)行煙葉感官評吸鑒定。感官質(zhì)量指標(biāo)包括香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味、燃燒性和灰色，其滿分分值依次為18、16、16、20、22、4、4分。

2 結(jié)果與分析

2.1 α-淀粉酶活性與煙葉感官質(zhì)量變化規(guī)律

從圖1可以看出，在烤煙醇化期間，α-淀粉酶活性表現(xiàn)為先上升后下降，在醇化15個月時活性達(dá)到最大；醇化起始階段和醇化21個月后α-淀粉酶活性相差不大；六產(chǎn)區(qū)烤煙α-淀粉酶的活性從大到小為云南、湖北、東北、福建、四川、貴州。

烤煙感官質(zhì)量能夠反映煙葉燃燒所產(chǎn)生煙氣的特征，主要依靠評煙師的抽吸對烤煙進(jìn)行評分來鑒定。從圖2可以看出，在醇化期間烤煙的感官質(zhì)量總體持續(xù)上升，醇化15個月后，烤煙的感官質(zhì)量逐漸趨于平穩(wěn)；不同產(chǎn)區(qū)的煙葉表現(xiàn)不一，其中云南煙葉的感官質(zhì)量最高，東北的最低。

2.2 α-淀粉酶活性與烤煙感官質(zhì)量統(tǒng)計學(xué)分析

α-淀粉酶活性與烤煙感官質(zhì)量統(tǒng)計結(jié)果見表1。由表1可知，α-淀粉酶活性最小值為0.17 mg/（g·min），最大值為4.88 mg/（g·min），標(biāo)準(zhǔn)差為1.09 mg/（g·min）；感官質(zhì)量評分最小值為81.56分，最大值為88.58分，平均值為86.02分，表明在醇化過程中烤煙內(nèi)部發(fā)生了很多物理化學(xué)變化，感官質(zhì)量得以提升。

2.2.1 α-淀粉酶活性與烤煙感官質(zhì)量相關(guān)性分析

進(jìn)行了烤煙感官質(zhì)量與α-淀粉酶活性的相關(guān)性分析，結(jié)果表明，烤煙感官質(zhì)量與α-淀粉酶活性呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.693 7；即α-淀粉淀粉酶活性越大，烤煙感官質(zhì)量越高。

根據(jù)α-淀粉酶活性的變化規(guī)律（圖1），假設(shè)α-淀粉酶活性隨時間變化的數(shù)學(xué)模型為y=ax2+bx+c（y為α-淀粉酶的活性，x為烤煙醇化時間，a、b、c為常數(shù)）。采用SAS 8.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到α-淀粉酶活性與烤煙醇化時間變化的數(shù)學(xué)模型為=-0.017 x2+0.52 x+1.77。采用SAS 8.0軟件對方程進(jìn)行檢驗，檢驗結(jié)果（表2）顯示該方程具有統(tǒng)計學(xué)意義，該回歸方程的擬合效果達(dá)到極顯著水平。

2.2.2 數(shù)據(jù)模型的分析 通過擬合模型分析，α-淀粉酶活性與烤煙醇化時間呈二次變化曲線，即α-淀粉酶活性隨醇化時間延長，表現(xiàn)為先上升后下降；由回歸方程分析可知，在醇化15個月時，α-淀粉酶活性達(dá)到最大，隨后隨時間延長而下降，并在醇化到23個月后α-淀粉酶徹底失去活性。

在對數(shù)據(jù)模型的檢驗中，選取了不同產(chǎn)區(qū)的烤煙樣品進(jìn)行擬合，均表現(xiàn)為α-淀粉酶活性與烤煙醇化時間的二次相關(guān)關(guān)系，并顯示在15個月時達(dá)到最高水平，在23個月后α-淀粉酶失去活性。該模型可以反映α-淀粉酶在烤煙醇化過程中的變化趨勢以及α-淀粉酶達(dá)到最高酶活的時間。

3 小結(jié)與討論

試驗結(jié)果表明，烤煙α-淀粉酶活性在醇化過程中隨時間的延長先上升后下降，在醇化15個月時達(dá)到最大。淀粉的降解很大程度上是在α-淀粉酶的作用下進(jìn)行的，所以α-淀粉酶活性的高低以及在醇化過程中的變化規(guī)律關(guān)系著淀粉在煙葉中的積累情況。Weeks[20]的研究表明，烤后煙葉殘留的淀粉是對煙葉色、香、味不利的化合物，嚴(yán)重影響煙葉的外觀和內(nèi)在質(zhì)量。還有研究[21，22]表明，由淀粉降解而積累的還原糖有利于煙葉品質(zhì)的改善，在抽吸時，還原糖裂解產(chǎn)生的酸性產(chǎn)物可以平衡由煙堿和含氮化合物產(chǎn)生的堿性物質(zhì)；同時，由糖和氨基酸反應(yīng)生成的阿馬杜里化合物以及糖的衍生物諸如糖苷、蔗糖苷等對煙葉的香吃味質(zhì)量會產(chǎn)生重要影響。

α-淀粉酶活性不僅與溫度、pH等有直接關(guān)系，而且與煙葉本身內(nèi)在的物質(zhì)有很大關(guān)系，煙葉內(nèi)在物質(zhì)又與煙葉的產(chǎn)區(qū)相關(guān)。盡管一些共有物質(zhì)含量表現(xiàn)相當(dāng)，但各產(chǎn)區(qū)在地理條件和氣候方面有很大差別，這使得煙葉品質(zhì)的判斷不僅要依靠特征物質(zhì)進(jìn)行分析，而且要對未被關(guān)注的物質(zhì)進(jìn)行研究。目前國內(nèi)外對醇化煙葉α-淀粉酶含量變化的研究相對較少，該研究從不同醇化時間α-淀粉酶活性的變化來擬合曲線，并應(yīng)用于指導(dǎo)烤煙醇化進(jìn)程。

烤煙醇化過程中α-淀粉酶活性隨醇化時間的延長先上升后下降，不同產(chǎn)區(qū)的煙葉α-淀粉酶活性有所差異，但其變化規(guī)律一致?？緹煾泄儋|(zhì)量隨醇化時間延長逐漸升高，且與α-淀粉酶活性呈極顯著正相關(guān)；通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計得到α-淀粉酶與醇化時間的回歸模型為=-0.017 x2+0.52 x+1.77，通過該模型可以對烤煙的醇化時間以及α-淀粉酶活性進(jìn)行預(yù)測以及判斷。

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