不同地区烤烟有机酸含量分布特点及与其它化学成分的关系Word格式文档下载.docx

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选取了我国不同生态地区的87个烤烟烟叶样品，以及13个津巴布韦和13个巴西烤烟烟叶样品为供试材料，系统地测定了不同样本的有机酸、常规化学成分、多紛类物质和中性香气物质含量。

讨论了烤烟中有机酸在不同生态地区的分布特点；

采用方差分析方法研究了烤烟中有机酸含量在不同部位、不同讳度、不同海拔间的差异；

来用相关分析方法研究了烤烟中有机酸与常规化学成分、多粉类物质、中性香气物质的关系；

运用聚类分析方法研究了不同生态地区烤烟有机酸在不同含量水平下常规化学成分、多盼类物质、中性香气物质含量的变化规律；

采用回归分析方法测定了常规化学成分对有机酸含量的贡献率。

主要研究结论如下：

1.对烤烟有机酸含量的总体数量特征研究表明，供试烤烟烟叶样本有机酸平均含量为11.42%,其中苹果酸含量最多（8.65%）,占有机酸总量的75%以上，远高于其它酸类，其次是草酸（1.04%）、樣酸（0.64%）等，乳酸含量最低，仅为0.04%。

乳酸、乙酸丙酸、苹果酸、梓樣酸含量和有机酸总量的变异系数相对较高，离散性大，在烟叶中的分布不均衡；

草酸、丙二酸、亚油酸+油酸、掠桐酸和硬脂酸含量的变异系数较低。

相关分析结果表明，有机酸总量与草酸、苹果酸、梓様酸含量极显著正相关，与亚油酸+油酸含量显著正相关，与乙酸丙酸含量极显著负相关，有机酸类物质间有较大相关性。

2.烤烟有机酸含量在不同烟区、不同部位、不同讳度烤烟烟叶间存在显著差异，但在不同海拔地区间差异不显著。

各烟区烟叶有机酸含量表现为责州>

鲁豫>

云南>

津巴布韦>

东北>

巴西>

福建。

各部位烟叶有机酸含量表现为下部叶（13.43%）>

中部叶（10.41%）>

上部叶（10.30%）。

上部叶和中部叶之间有机酸含量差异不显著，但均显著低于下部叶含量。

不同纤度烟叶有机酸含量表现为中讳度（12.44%）>

低讳度（11.30%）>

高讳度（9.97%）。

高练度烟叶有机酸含量显著低于中综度烟叶，低讳度烟叶有机酸含量与高缔度、中讳度烟叶差异不显著。

各海拔烟叶有机酸含量表现为中海拔（12.82%）>

高海拔（11.64%）>

低海拔（10.72%）。

3.有机酸与常规化学成分的关系分析表明，有机酸总量与总糖、还原糖含量极显著负相关，与钟含量和钟氛比显著负相关，与氛碱比极显著正相关。

有机酸类各物质与常规化学成分的相关性显著。

按烤烟有机酸含量进行聚类，分为低、中、高三种类群，将对应的常规化学成分进行分析，结果表明，随有机酸含量升高，三种有机酸类群所对应的烟碱、总糖、还原糖、押含量和钟氛比降低，总氨含量和氨碱比升高，氛含量表现为先升高再降低的趋势，糖碱比表现为先降低再升高的趋势。

总糖、押、氛含量和钟氛比在三种有机酸类群中差异极显著，还原糖含量在三种有机酸类群中差异昆著，烟碱、总氨含量和糖碱比、氨碱比在三种有机酸类群中差异不显著。

回归分析结果显示对有机酸含量影响最显著的化学指标为烟碱和钟含量。

4.有机酸与多酌类物质的关系分析表明，有机酸总量与新绿原酸、查宁酸含量极显著正相关，与首碧灵含量极显著负相关，与黃菅亭含量显著正相关。

有机酸类物质与多酔类物质的相关性较显著。

按烤烟有机酸含量进行聚类，分为低、中、高三种类群，将对应的多粉类物质含量进行分析，结果表明，随有机酸含量升高，三种有机酸类群所对应的新绿原酸、查宁酸、葛营亭和芸香糖苗含量升高，首着灵含量下降，绿原酸和芸香苗含量表现为先升高再降低的趋势。

新绿原酸、査宁酸和蓄菅灵含量在三种有机酸类群中差异极显著，其它多紛类物质含量差异不显著。

5.有机酸与中性香气物质的关系分析表明，有机酸总量与糖酸含量显著负相关，与苯乙醋含量显著正相关。

有机酸类各物质与中性眷气物质的相关性显著。

按烤烟有机酸含量进行聚类，分为低、中、高三种类群，将对应的中性香气物质含量进行分析，结果表明，随有机酸含量升高，三种有机酸类群所对应的糖酸、苯甲酸和筋嗣含量下降，苯乙酸含量升高，其它中性香气物质表现为先上升后下降的趋势。

苯甲醇、苯乙醋含量在三种有机酸类群中差异显著，其它中性香气物质含量差异不显著。

关键词：

生态地区；

烤烟；

有机酸；

化学成分；

多紛类物质；

中性香气物质；

关系分

析

THEDISTRIBUTIONOFORGANICACIDCONTENTSOFFLUE-CUREDTOBACCOINDIFFERENTECOLOGICALREGIONSANDTHEIRRELATIONSHIPWITHOTHERMAINCHEMICAL

COMPONENTSSupervisor;

Prof.XuZichengMasterCandidate:

ChengLiangABSTRACT:

Organicacid,routinechemicalcompositions,polyphenolandvolatilearomacomponentsweredeterminedby87flue-curedtobaccosamplesin5typicalecologicallocationsinChina,13flue-curedtobaccosamplesinBrazil,and13flue-curedtobaccosamplesinZimbabwe.Thedistributioncharactersoftheorganicacidindifferentlatitudesarediscussed.Thedifferenceoftheorganicacidcompoundswasanalyzedamongdifferentpositions,differentlatitudesanddifferentaltitudesbymethodsofanalysisofvariance.Andtherelationshipbetweenorganicacidcompoundsandroutinechemicalcompositions,polyphenolandvolatilearomacomponentswereanalyzedbymethodsofcorrelationanalysis,clusteranalysis,varianceanalysisandregressionanalysis.Theresultsshowedthat:

（1）Theaveragetotalamountofflue-curedtobaccosamples'

organicacidswas

11.42%,andcompositionsofmalicacid（8.6%）wasgreatest,farmorethanotheracids,whichamountingtomorethan75%ofthetotalamount.Oxalicacid（1,04%）,citricacid（0.64%）comenext,thecontentoflacticacidisthelowest,onlytakingupto0.04%.Lacticacid,acetylpropionicacid,malicadd,citricacidandorganicacidhadrelativehighcoefficientofvariation,greatdiscreteness,andhasanunevendistribution.Oxalicacid,malonicacid,palmiticacid,oleicacidandIinoleicacidhadarelativelowcoefficientofvariation.Correlationanalysisshowedthatthetotalamountoforganicacidhadpositivecorrelationatthe0.01levelwithoxalicadd,malicacidandcitricacidcontent,hadhighpositivecorrelationatthe0.05levelwithIinoleicacid+oleicacid,andhadnegativecorrelationwithacetylpropionicacid.Therewasagreaterrelevancebetweenorganicacidsubstances.

（2）Thereexistedsignificantdifferencesamongdifferenttobacco-growingareas,variouspositionsanddifferentlatitudesfortheorganicacidcontentofflue-curedtobacco，butnodifferenceamongvariouselevations.IndicatingthetrendsofGuizhou>

Luyu>

Yunnan>

Zimbabwe>

Northeast>

Brazil〉Fujian.Thecontentoftobaccoleaf,sorganicacidindifferentpartsmanifestaslowpart（13.4%）>

middlepart（10.41%）>

highpart（10.30%）,Thedifferenceoforganicacidcontentbetween

highpartandmiddlepartisnotveryobvious,butthecontentsofthesetwopartsaresignificantlylowerthanlowpart.Thecontentoforganicacidintobaccoleaf'

sindifferentlatitudemanifestasMid-latitude（12.44%）>

low-latitude（11.30%）>

high-latitude（9.97%）.Thecontentoforganicacidinhigh-latitudeisremarkablylowerthatofmid-latitude,butthereisnoobviousdifferencebetweenthecontentoforganicacidinhigh-latitudetobaccoleafandthatofmid-latitudeandhighlatitudeleaves.Thecontentoftobaccoleaf'

sorganicacidindifferentaltitudesmanifestasmid-altitude（12.82%）>

high-altitude（11.64%）>

low-altitude（10.72%）.

（3）Therelationshipanalysisbetweenroutinechemicalcompositionsandorganicacidshowedthattotalorganicacidshadasignificantnegativecorrelationwiththecontentoftotalsugarandreducingsugarandhadnegativecorrelationwithpotassiumandpotassium-chlorineratioandverysignificantlypositivecorrelationwithnitrogen-nicotineratio.Andhadarelativelysignificantcorrelationwithorganicacidandroutinechemicalcompositions.Totalorganicacidscontentofflue-curedtobaccoweredividedintothreegroupsoflow,mediumandhighbyclusteranalysisandtheanalysisofcorrespondingroutinechemicalcompositionsshowedthatthenicotinecontent,totalsugarcontent,reducingsugarcontent,potassiumcontentandpotassium-chlorineratiodecreased,totalnitrogencontentandsugar-nicotineratioincreasedandchlorinecontentfirstdecreasedthenincreasedwiththeincreasingoforganicacid.Thedifferencesoftotalsugar,potassium,chlorinecontentandpotassium-chlorineratioofthreegroupsoforganicgroupwereveryobvious.Reducingsugarcontentofthreegroupsoforganicgroupwasveryobvious.Thereexistednodifferencesinthreegroupsofnicotinecontent,totalnitrogencontent,sugar-nicotineratioandnitrogen-nicotineratio.Theresultsofregressionanalysisshowedthatnicotineandpotassiumhadagreatimpactonorganicacidcontent.

（4）Therelationshipanalysisbetweenorganicacidandpolyphenolcontentshowedthat,totalorganicacidshadverysignificantlypositivecorrelationwithneochlorogenicacidandquinicacid,hadverysignificantlynegativecorrelationwithscopoline,andhadsignificantlypositivecorrelationwithscopoletin.ThemattersoforganicacidarehighlycorrelatedtopolyphenolAccordingtoorganicacidscontentofflue-curedtobacco,polyphenolcontentweredividedintothreegroupsoflow,mediumandhighbyclusteranalysis.Theanalysisofcorrespondingpolyphenolcontentindicatedthatneochlorogenicacidcontent,quinicacidcontent,scopoletincontentandrutinosidecontentincreased,scopolinecontentdecreased,chlorogenic

acidandrutinshowedthetendsoffirstincreasedandthendecreasedwiththeincreaseoforganicacid.Thereexistedsignificantdifferencesamongnewchlorogenicacid,quinicacidandscopolinecontentinthreegroups,butnosignificantdifferencesforotherpolyphenolcontent.

（5）Therelationshipanalysisbetweenorganicacidandvolatilearomacomponentsshowedthat,totalorganicacidshadasignificantlynegativecorrelationwithfurfliral,andhadasignificantlypositivecorrelationwithphenylacetaldehyde.Thereexistedsignificantrelationshipbetweenmattersoforganicacidandvolatilearomacomponents.Accordingtoorganicacidscontentofflue-curedtobacco,neutralaromacontentweredividedintothreegroupsoflow,mediumandhighbyclusteranalysis.TheanalysisofcorrespondingneutralaromacontentTheanalysisofvolatilearomacomponentsinthesethreecorrespondinggroupsshowsthat,withtheincreaseoforganicacid,furfuralcontent,benzaldehydeandsolanonecontentdecreased,phenylacetaldehydecontentincreasedandotherneutralaromacomponentsshowedthetrendoffirstincreasedandthendecreased.Thereexistedsignifcantdifferencesamongthreecorrespondinggroupsofbenzaldehydecontent,phenylacetaldehydecontentwhilenosignificantdifferencesforotherneutralaromamatters.

Keywords:

ecologicalareas;

flue-curedtobacco;

organicacid;

chemicalcompositions;

polyphenols;

neutralaromamatters;

relationanalysis

河南农业大学学位论文独创性声明、使用授权及知识产权归属承诺书

独创性声明

本人呈交论文是在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括为获得河南农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料，指导教师对此进行了审定。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明，并表示了谢意。

特此声明。

研究生签名：

：

年M

致谢

本文是在导师许自成教授的悉心指导下完成的，从论文选题、试验设计到论文的写作修改，无不倾注了老师大量的心血。

恩师严谨的治学态度、一丝不苟的工作作风、开拓创新的学者风范、渊博的知识才学以及对科学事业的执着追求，都给我带来了深刻的影响，将使我受益终身。

三年来，恩师对我生活上无微不至的关心和帮助、学业上不辞辛劳的教育和培养、为人处事上不厌其烦的指点和教导，不仅引领我在学术上不断前进，而且引导我不断改正缺点，使我在做人、处事、为学方面受益匪浅，使我得以顺利完成学业并能以良好的素养开始新的工作和生活。

谨此，向我的导师许自成教授表示最衷心的感谢和最诚攀的敬意！

在论文的撰写过程中得到了河南农业大学烟草学院全体老师的关心和帮助；

在论文评阅和修改过程中得到了中国烟草总公司职工技术培训中心郑宪滨高级农艺师和黄淮学院张水成教授的认真指导；

本研究得到了湖北中烟工业公司物资原料处毕庆文副部长、技术中心基础部蔡冰部长、技术中心原料部李琳、王豹祥、王林等人的积极协助和支持，在此谨致谢忧！

在实验进行及论文撰写过程中得到了河南农业大学烟草学专业同学们的关心和帮助；

研究生期间同门众师友邵惠芳和王海涛博士，赵会纳、郭燕、朱杰、王得强、周恒、秦灘、郑聪、孙树林、冉法芬、陈飞、郭松、马松、李志刚、毛福利、杜娟、张補、王满、张漆和胡睡月等在我的学习、工作与生活中都给予了热情关怀与无私帮助，在此表示衷心的感谢！

谨以此文献给我的父母亲，特别感谢他们在我多年的求学过程中，从经济和

精神上给予我默默的支持、鼓励和期盼，给予我战胜困难的信心和勇气，使我得

以顺利完成学业并走向新的生活。

最后，再次对曾经给予我关心、帮助与支持的所有老师、朋友和家人表示真

攀的谢意！

程亮2009年6月于郑州

1文献综述

1.1烟草中的有机酸及其分类

有机酸是生物有机小分子物质的一类，烟草中的有机酸主要是指除氧基酸以外的有机酸。

有机酸广泛存在于烟草中，其种类繁多，含量差异大，占烟叶鲜重的2.1%^2.4%。

烟叶达到工艺成熟调制后，有机酸可占烟叶干物质总含量的12»

/<

r^l6%【1~3]。

现已发现烟草中的有机酸达450多种，在烟气中含有269种，兩者中共同含有140种。

这些有机酸有各种结构，包括直链和支链的脂肪酸、脂环酸、芳香酸、径基酸以及多元酸、杂环类、結婦类酸等，大部分与碱金属或有机碱化合成盐或以酷类的形式存在,只有很少一部分以游离状态存在烟叶中有机酸主要包括低级脂肪酸、高级脂肪酸及非挥发性的二元酸、三元酸。

在烟叶中这三类酸含量依次升高，非挥发性的二元酸和三元酸可占成熟调制后烟叶干物质总量的10%左右在研究工作中，常把有机酸分