化学成分分析综述实验报告

云南农业大学烟草学院20132014学年上学期烟草化学成分分析实验综述性论文 姓名：詹淳 学号：2011314043 年级：2011级不同品种不同部位烟碱含量的分析与测定学生：詹淳 2011314043 指导老师：保志娟摘要：在老师的指导下，我们分小组运用紫外分光度法测定了云南祥云三种不同烟草品种，红花大金元、云烟201、大理1号，上部和中部烟叶烟碱含量。本文系统地介绍了烟叶样品中烟碱的测定方法，综合分析了烟碱的合成机理、分布及影响因素，同时还针对实验所得结果对不同品种的烟叶含碱量差异原因做了分析探讨。关键词：品种；烟碱；尼古丁；紫外分光光度法；吸光度；前言：烟碱又名尼古丁(Nicotine)，是一种无色至淡黄色透明油状液体，是烟草中含氮生物碱的主要成分，它能迅速溶于水及酒精中，通过口、鼻、支气管黏膜，很容易被人体吸收。烟碱不仅是烟叶中最重要的化学成分，而且也是卷烟中主要的品质指标之一，在烟气中若烟碱含量过低则劲头小、吸味平淡；若烟碱含量过高则劲头大、刺激性增强、产生辛辣味。近年来，随着优质烟叶生产技术的普及与推广，烟叶外观质量得到很大改善，已接近国际先进水平，但也出现了内在化学成分不协调和工业可用性差的问题，随着国家卷烟“532”品牌战略的实施，卷烟工业对原料的需求提出了更高要求。因此，如何降低烟碱特别是上部烟叶烟碱含量、提高烟叶可用性是提高烟叶质量水平的关键所在。本文通过对祥云三个具有代表性的烟叶样品烟碱进行测定，综合分析了烟碱的合成机理、分布及影响因素，提出了从栽培管理、农艺调节等多个提高烟叶质量的途径。1材料和方法1.1材料：从云南祥云烟区收集的三个烟叶样品，分别是红花大金元、云烟201、大理1号。实验样品有上中下三个部位烟叶。1.2测定方法：以云南农业大学烟草学院李永忠，丁金玲主编的烟草化学成分分析实验指导书实验3的实验方法（紫外分光光度法）进行实验。2结果与分析2.1测定结果通过实验（紫外分光度法）测定，我们得出了红花大金元、云烟201、大理1号上部和中部的烟碱含量，结果如下表所示：红花大金元云烟201大理1号B2F0.7701.830/C3F1.0503.0800.96注：/为未测出结果 2.2结果分析2.2.1由上表可知，就上部烟叶B2F而言，红大与云烟201差异较大，尤其是中部C3F，相差很大，可能是种植环境不一样，虽同一地方也有地形地势差异，或者是土壤、栽培制度有差别。但大理1号与红大的中部烟叶C3F接近；原因可能是烟样种植环境接近，气候、土壤、栽培制度等一系列影响烟碱形成的因素较为相似。2.2.2就红大和云烟201来看，中部烟碱高于上部，不符合一般的规律。可能是由于实验操作不规范，或是实验次数少，从而影响了整体数据分析;也可能因为选取的中部烟叶面积大于上部，还有可能是调制过程中造成的差异;还可能部分品种烟叶来自于实验地，有特定的栽培措施不同于常规田地。2.2.3针对三个品种不同部位烟叶样品中烟碱含量的差异，我们对其影响因素做一个系统的探讨。结合三个品种不同部位烤烟生态环境及栽培条件，影响烟叶烟碱含量的因素可能为以下几点：2.2.4.1遗传控制烟碱的积累能力是由烟草的遗传特性决定的，烟草品种决定了烟碱含量的高低。研究表明，不同的烟草类型之间或同种类型不同品种的烟草之间烟碱的组成和含量都存在差别 。烟草品种的遗传特性决定了其烟碱含量的高低。本次测定的烟草品种不同，遗传基因也不同。2.2.4.2 生态因子2.2.4.2.1 温、光、水同是来自于祥云的烟叶，同一地方差异应该不大。在温、光、水三大主要气象因子中，水因子对烟叶烟碱积累起主导作用，温和光因子仅起辅助作用。在烟草生产发育过程中，旺长期和成熟期过度缺水，则烟株长势差，,而厚，烟碱含量明显增加。当水分充足时，叶片扩大，生长加快，烟碱含量降低；另一方面，环境中的水分与烟碱的关系与土壤本身的氮素供应状况有关，在较低供氮量情况下，水分的增加降低了烟叶烟碱的含量，而在较高供氮量情况下，水分的增加会增加烟叶烟碱的含量。2.2.4.2.2土壤烟碱的积累与土壤条件的关系十分密切。研究表明，烟碱含量与土壤pH值呈极显著的负相关 。另外，土壤质地也能对烟碱含量产生影响，肥沃、黏重、色暗的土壤生产的烟叶烟碱含量高，疏松的沙质土壤生产的烟叶烟碱含量低。在不同土壤类型上其采收期叶片烟碱含量：褐土砂姜黑土潮土。此外，土壤耕作深度亦影响烟碱含量，过深、过浅都对烟碱合成不利。据资料，耕作深度为2530cm时，有利于烟株根系的生长和烟碱的合成。2.2.4.2.3 海拔同是大理祥云，全县海拔在1900-2000m之间，差异不大，这因素可忽略不计。海拔高度是影响烤烟化学成分及其含量的重要生态因子之一。同一地域海拔高度对烤烟品质的影响程度远大于该区域土壤农化及土壤类型的差别对烤烟品质的影响程度。研究表明，烟碱含量随海拔高度的增加而极显著的下降 ，且随着海拔高度的增加，降幅减缓。烟叶烟碱含量随种植海拔高度的升高而下降的原因可能是海拔升高导致太阳辐射量、有效积温、昼夜温差、空气湿度等生态因子的改变，这些改变使根系烟碱合成酶的活性下降，或使烟株对土壤氮素的吸收能力降低，从而使合成烟碱的速度减慢。2.2.4.3 矿质元素同一地方的土壤其矿质元素也有差异。氮素是烟碱的重要组成部分，施氮量对烟草生长和烟碱的积累影响最大 。当施氮量增加，烟碱含量亦增加，氮素对烟叶烟碱的积累呈极显著正相关 。不同氮素形态对烟碱含量的影响不同，增加铵态氮的比例，不仅在叶片，而且在根和茎中都能加速烟碱的生物合成和积累，而硝态氮则有利于促进烟株的前期生长，使烟株吸氮高峰提前，避免后期吸氮过多，对降低烤烟上部叶烟碱含量有明显作用，硝态氮所占比例以50 70 对烤烟比较有利。硼对烟碱的关系与土壤缺硼程度有关，即严重缺硼时，烟株叶片较少，烟叶中烟碱大量增加；轻度缺硼时，烟碱含量降低；不缺硼时，烟碱含量升高 。镁与烟碱含量呈负相关关系，铜能增加烟碱的含量，钼可能会降低烟碱含量，锌对烟碱的含量影响不大。 2.2.4.4 栽培措施2.2.4.4.1 种植密度祥云的栽培措施大同小异。相同栽培条件下，种植密度大的烟叶烟碱含量较低，这是由于一方面种植密度加大，烟田地温下降，光线减弱，风速减小，不利于烟碱的合成和积累；另一方面烟株个体营养面积减小，根系易交错，从而限制了新生侧根的发生，使烟碱的合成场所缩小，合成效率降低，因而烟碱随密度增加而减少 。2.2.4.4.2 打顶时期打顶对烟碱积累所起的促进作用最大，早打顶的烟株烟碱含量高于晚打顶的烟株。烟株打顶后，控制了生殖生长，改变了养分分配方向，使向顶部移动的养料输送到叶片和根系部分，但早打顶和低打顶后，单株留叶数较少，根系合成的烟碱运到每个叶片的量相对增加，导致烟碱含量升高，因而合理控制打顶时间能有效地降低烟叶中的烟碱含量。2.2.4.4.3 留叶数留叶数对烟叶产量及品质也有重要影响，烟株有效叶片数减少，促进顶叶面积增大、增厚，氮素在上部叶中浓缩，使烟碱含量升高，留叶数过少，烟叶积累氮素多，也会使烟碱含量升高。2.2.5生产烟碱含量适宜烟草的农艺调控措施2.2.5.1应采取立体平衡施肥。合理施用氮肥和磷肥，增加钾肥的使用量，采取土壤化验与配方施肥相结合。2.2.5.2 提高土壤有机质含量，应采取秸秆还田、绿肥种植、秸秆代替地膜覆盖、腐熟农家肥等方式改善土壤理化性状，提高土壤有机质含量，达到改善烟叶质量、降低烟碱含量的目的。3结论测定结果表明，不同烟草品种在同一地区所采集的烟叶样品中的烟碱含量存在一定的差异。这说明了烟碱的含量不仅受烟草品种本身的遗传因素影响，还与各地具体的环境条件、栽培措施等诸多因素相关。在社会各界控烟减害的呼声下，为了人们的健康以及烟草行业良性发展，探究烟草降焦减害的措施势在必行，作为烟草学院的学生我们还有很长的路要走。参考文献:1李永忠，丁金玲；烟草样品中烟碱的测定；烟草化学成分分析实验指导书；2011:68.2胡国松，赵元宽，曹志洪，等我国主要产烟省烤烟元素组成和化学品质评价J中国烟草学报，1997(3)：3643。3闰克玉，袁志永，吴殿信，等烤烟质量评价指标体系研究J郑州轻工业学院学报：自然科学版，2001，16(4)：57614祖艳群，林克惠氮、钾营养对烤烟品质的影响J土壤通报，2002，33(6)：4174205邹玲辣椒栽培新技术及病虫害防治J农技服务，2O07，24(2)：5960