氨基酸對(duì)不同烤煙品種煙葉美拉德反應(yīng)的影響

李洪臣 朱順成

摘要 研究了不同烤煙品種煙葉氨基酸含量、煙葉陳化過(guò)程中美拉德反應(yīng)情況，并利用模擬試驗(yàn)研究了不同濃度的氨基酸對(duì)不同烤煙品種煙葉美拉德反應(yīng)的影響。結(jié)果表明，不同烤煙品種間各氨基酸組分含量均存在顯著差異，豫煙10號(hào)和豫煙11號(hào)煙葉氨基酸總量較高;豫煙10號(hào)煙葉陳化前、后美拉德反應(yīng)程度均較高，且反應(yīng)程度變化較大。除與半胱氨酸、甲硫氨酸和精氨酸相關(guān)性不顯著外，美拉德反應(yīng)程度與其他氨基酸含量呈顯著或極顯著正相關(guān);煙葉噴施不同濃度脯氨酸、甘氨酸、賴(lài)氨酸和谷氨酸后，美拉德反應(yīng)程度均提高，但不同氨基酸對(duì)美拉德反應(yīng)的促進(jìn)作用有差異。

關(guān)鍵詞 烤煙;氨基酸;美拉德反應(yīng)

中圖分類(lèi)號(hào) S572 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2020）03-0026-03

Abstract Amino acid content in tobacco leaf of different tobacco varieties and Maillard reaction during tobacco leaf aging were studied， and the effects of amino acids in different concentrations on the Maillard reaction of tobacco leaf were also studied by simulation tests. The results showed that there were significant differences in the content of each amino acid component， Yuyan No.10 and Yuyan No.11 showed higher total amino acids; the degree of Maillard reaction in Yuyan No.10 was higher before and after the aging with great changes. The relationships were significant or very significant between Maillard reaction and amino acids except cysteine， methionine and arginine; when the proline， glycine， lysine and glutamate were sprayed in tobacco leaves， the degrees of Maillard reaction were all increased， but the promotions were different.

Key words Tobacco;Amino acid;Maillard reaction

美拉德反應(yīng)是煙草特征香味形成的主要來(lái)源之一[1]，反應(yīng)產(chǎn)物具有多種致香成分，香味物質(zhì)閾值較低、刺激性較小、香氣質(zhì)好[2]。美拉德反應(yīng)產(chǎn)物在增加香氣同時(shí)，可以降低雜氣和刺激性，改善低次煙的品質(zhì)，為煙草感官質(zhì)量提供較大貢獻(xiàn)率[3]。在煙葉自身生長(zhǎng)發(fā)育及烘烤和陳化過(guò)程中，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物不斷積累，且品種間存在差異[4-5]。研究表明，品種間的氨基酸和還原糖含量存在顯著差異，在外界條件一致的情況下，兩者作為美拉德反應(yīng)的底物，是控制美拉德反應(yīng)的關(guān)鍵因素[6-7]。鑒于此，為了揭示氨基酸對(duì)煙葉美拉德反應(yīng)的影響及品種間差異，筆者選用了不同品種煙葉噴施不同濃度的氨基酸進(jìn)行模擬試驗(yàn)，從而篩選優(yōu)質(zhì)烤煙品種，控制煙葉美拉德反應(yīng)，旨在為提高煙葉香氣品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 供試材料為烤煙品種豫煙10號(hào)、中煙100、云煙85、豫煙11號(hào)、云煙87、豫煙8號(hào)、豫煙7號(hào)、NC71和NC89。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)室內(nèi)開(kāi)展，將烤煙品種豫煙10號(hào)和NC89烤后煙葉烘干粉碎后分別裝于自封袋內(nèi)，每包40 g，分別均勻噴施10 mL不同濃度的谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、賴(lài)氨酸溶液。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，分別為T(mén)0（清水對(duì)照處理）、T1（0.01 mol/L氨基酸）、T2（0.03 mol/L氨基酸）。將各處理水分平衡至約13%，放入干燥器中。干燥器底部裝有20 ℃飽和碘化鉀溶液，其濕度約69%，密閉放入45 ℃恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行人工發(fā)酵。放入前先測(cè)定各樣品的美拉德反應(yīng)程度（以420 nm褐變程度表示），之后每7 d測(cè)1次，連續(xù)測(cè)4次，重復(fù)3次。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 氨基酸含量的測(cè)定。采用高效液相色譜法測(cè)定煙葉中氨基酸含量[8]。

1.3.2 煙葉美拉德反應(yīng)程度的測(cè)定。取在50 ℃下烘干、碾碎后的煙葉5 g放入500 mL燒杯中，添加250 mL的蒸餾水，在超聲波清洗儀中進(jìn)行超聲，時(shí)間為15 min。之后將液體進(jìn)行過(guò)濾，濾液作為樣品儲(chǔ)備液。測(cè)定時(shí)將樣品儲(chǔ)備液按適當(dāng)倍數(shù)進(jìn)行稀釋?zhuān)谧贤夥止夤舛扔?jì)上測(cè)定A420。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同烤煙品種煙葉氨基酸含量比較

由表1可知，不同烤煙品種煙葉氨基酸總量均值7.04 mg/g，變異系數(shù)為1403，說(shuō)明不同品種煙葉氨基酸總量存在顯著差異。豫煙10號(hào)和豫煙11號(hào)煙葉氨基酸總量較高，NC89和豫煙8號(hào)較低。煙葉氨基酸含量較高的有脯氨酸、谷氨酸、天冬氨酸，其他氨基酸的均值均小于0.5 mg/g，甲硫氨酸和半胱氨酸含量較低。氨基酸各組分變異系數(shù)為11.37～58.33，說(shuō)明不同烤煙品種間各氨基酸組分含量均存在顯著差異。

2.2 不同烤煙品種煙葉陳化過(guò)程中美拉德反應(yīng)程度比較

由表2可知，煙葉陳化前和陳化1年后，美拉德反應(yīng)程度變異系數(shù)分別為10.42和11.04，說(shuō)明不同烤煙品種間美拉德反應(yīng)存在差異。陳化后，各品種美拉德反應(yīng)程度均增加。陳化前豫煙10號(hào)、豫煙7號(hào)、中煙100和云煙87美拉德反應(yīng)程度較高，顯著高于NC89、云煙85和豫煙8號(hào)。陳化1年后，豫煙10號(hào)、豫煙7號(hào)和豫煙11號(hào)美拉德反應(yīng)程度較高，NC89、豫煙8號(hào)和NC71較低，反應(yīng)程度變化較大的為豫煙10號(hào)、豫煙11號(hào)、云煙85和豫煙7號(hào)，變化較小的為NC89、云煙87、豫煙8號(hào)和NC71。

2.3 煙葉氨基酸與美拉德反應(yīng)的相關(guān)性

由表3可知，美拉德反應(yīng)程度與氨基酸總量呈顯著正相關(guān)，除與半胱氨酸、甲硫氨酸和精氨酸相關(guān)性不顯著外，與其他氨基酸含量呈顯著或極顯著正相關(guān)。

2.4 不同谷氨酸處理對(duì)煙葉美拉德反應(yīng)的影響

由圖1可知，處理0～7 d時(shí)品種間美拉德反應(yīng)程度差異顯著，不同濃度處理間差異不明顯。處理7～14 d時(shí)，NC89的美拉德反應(yīng)程度緩慢增加，豫煙10號(hào)的對(duì)照變化不大，低濃度和高濃度處理均大幅增加。處理14～21 d時(shí)變化平穩(wěn)，至處理28 d時(shí)平穩(wěn)上升，最終高濃度谷氨酸處理美拉德反應(yīng)程度最高，對(duì)照最低，NC89的對(duì)照與低濃度處理美拉德反應(yīng)程度相差不大。在同一濃度處理下豫煙10號(hào)的美拉德反應(yīng)程度高于NC89。

2.5 不同脯氨酸處理對(duì)煙葉美拉德反應(yīng)的影響

由圖2可知，處理0～7 d時(shí)品種間及不同濃度處理間差異均不明顯。處理7～14 d時(shí)，NC89和豫煙10號(hào)的美拉德反應(yīng)程度緩慢增加，豫煙10號(hào)低濃度與對(duì)照相比差異不大，高濃度處理大幅增加。處理14～21 d時(shí)變化平穩(wěn)，至處理28 d平穩(wěn)上升，最終不同品種間低濃度和高濃度處理均高于對(duì)照。在同一濃度處理下豫煙10號(hào)的美拉德反應(yīng)程度高于NC89。

2.6 不同甘氨酸處理對(duì)煙葉美拉德反應(yīng)的影響

由圖3可知，處理0～7 d時(shí)品種間美拉德反應(yīng)程度差異顯著。處理7～14 d時(shí)，NC89的美拉德反應(yīng)程度緩慢增加，除NC89對(duì)照較低外，其他處理間相差不大。處理14～21 d時(shí)美拉德反應(yīng)程度快速增加，至處理28 d時(shí)NC89平穩(wěn)上升，豫煙10號(hào)噴施甘氨酸的處理美拉德反應(yīng)程度仍大幅升高。高濃度甘氨酸處理的美拉德反應(yīng)程度最高，對(duì)照反應(yīng)程度最低。在同一濃度處理下豫煙10號(hào)的美拉德反應(yīng)程度高于NC89。

2.7 不同賴(lài)氨酸處理對(duì)煙葉美拉德反應(yīng)的影響

由圖4可知，處理0～7 d時(shí)，品種間美拉德反應(yīng)程度差異顯著，不同濃度處理間差異也較大。處理7～14 d時(shí)，噴施賴(lài)氨酸溶液的處理美拉德反應(yīng)程度均快速升高。處理14～21 d時(shí)，NC89各處理美拉德反應(yīng)程度變化平穩(wěn)，豫煙10號(hào)各處理的美拉德反應(yīng)程度快速升高直至處理28 d。高濃度谷氨酸處理的美拉德反應(yīng)程度最高，其次為低濃度處理，但2個(gè)處理相差不大。在同一濃度處理下，豫煙10號(hào)的美拉德反應(yīng)程度高于NC89。

3 結(jié)論與討論

氨基酸是美拉德反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)之一，烤后煙葉中的脯氨酸、谷氨酸和天冬氨酸含量較高。3種氨基酸含量較高的品種為豫煙10號(hào)和豫煙11號(hào)，含量較低的為NC89和豫煙8號(hào)。不同烤煙品種烤后煙葉氨基酸總量和各組分含量均存在差異，這些差異可導(dǎo)致美拉德反應(yīng)速度和最終產(chǎn)物的成分及香氣特征的不同[9-10]。

不同烤煙品種烤后煙葉陳化前和陳化1年后美拉德反應(yīng)程度均存在差異，豫煙10和豫煙7號(hào)品種陳化前、陳化1年后美拉德反應(yīng)程度均較高且變化較大，NC89和豫煙8號(hào)品種均較低且變化較小。美拉德反應(yīng)程度除與半胱氨酸、甲硫氨酸和精氨酸相關(guān)性不顯著外，與其他氨基酸含量呈顯著或極顯著正相關(guān)。通過(guò)對(duì)比品種間氨基酸含量、煙葉陳化前后美拉德反應(yīng)程度，可推測(cè)品種間氨基酸含量的差異是美拉德反應(yīng)程度差異的重要原因之一，在一定范圍內(nèi)氨基酸含量越高，美拉德反應(yīng)程度越高。

噴施不同種類(lèi)的外源氨基酸后，煙葉美拉德反應(yīng)程度均有不同程度的提高，脯氨酸、甘氨酸和賴(lài)氨酸美拉德反應(yīng)程度變化較大，谷氨酸變化最小。高濃度谷氨酸和賴(lài)氨酸處理美拉德反應(yīng)程度顯著高于低濃度處理，而高濃度脯氨酸處理與低濃度處理相差不大，這可能因?yàn)楦彼崾菈A性氨基酸，更易與還原糖發(fā)生美拉德反應(yīng)[9]。

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