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烤烟增香微生物优异菌株的研究及其对烟叶品质的影响

高文霞  
【摘要】: 烟草是一种叶用经济作物,其品质十分重要。随着吸烟与健康问题的提出,大量低焦油卷烟相继出现。随着焦油含量的降低,卷烟香气也随之减少,致使卷烟品质下降,难以满足吸食者的要求。为提高烟叶香气含量,改善烟叶吸食品质,本文开展以下研究工作:从烟叶、茶叶、笋干材料上分离烟叶增香微生物菌株;研究大田应用增香细菌菌株对烟叶品质的影响;研究增香真菌菌株对初烤烟叶品质的影响;探讨真菌菌株改善初烤烟叶品质的机理。主要结果如下: 1、从烟叶、茶叶、笋干材料中共分离到细菌96株,真菌121株。 2、与对照比较,39株细菌菌剂处理的初烤烟叶,其主要化学成分出现了明显变化,其中有23株细菌处理的烟叶有机酸含量高于对照,表现突出的菌株有YX12、YX21、YX11、YX47、YX59、YX33、YX3、YX44、YX37、YX46;有17株细菌处理的烟叶石油醚提物含量高于对照,表现突出的菌株有YX21、YX37、YX11、YX46、YX59、YX3、YX12、YX33、YX44。烟叶评吸结果也较对照发生了不同程度的变化,其中有20株细菌处理的烟叶评吸得分高于对照,表现突出的菌株有YX33、YX12、YX59、YX15、YX47、YX21、YX37、YX11、YX3。经细菌处理的烟叶化学成分聚类分析表明,供试的39个细菌菌株可以聚为6类,其中第4类菌株(YX3、YX15、YX12、YX59、YX21、YX37、YX33、YX44、YX47、YX11、YX46)处理的烟叶评吸得分明显高于对照(64.83),集中在67.5~70.8分之间。菌株分子鉴定结果表明,YX37为芽孢杆菌属(Bacillus); YX59为肠杆菌属(Enterobacter)霍米奇肠杆菌(Enterobacter hormaechei)。 与对照比较,34株真菌菌株处理的初烤烟叶,其主要化学成分出现了明显变化,其中有27株真菌处理的烟叶有机酸含量高于对照,表现突出的菌株有CZ11、SZ8、CZ4、SZ14、CZ7、YZ2、CZ16、CZ43、CZ60;有33株真菌处理的烟叶石油醚提物含量高于对照,表现突出的菌株有SZ14、CZ26、CZ16、CZ11、CZ7、SZ28、CZ3、YZ2、CZ50。烟叶评吸结果也较对照发生了不同程度的变化,其中有29株真菌处理的烟叶评吸得分高于对照,表现突出的菌株有YZ2、CZ11、CZ4、CZ7、SZ14、CZ16、SZ8、CZ60、CZ43。经真菌处理的烟叶化学成分聚类分析表明,供试的34个真菌菌株可以聚为4类,其中第1类菌株(YZ2、SZ8、CZ4、CZ43、CZ11、SZ14、CZ7、CZ16)评吸得分明显高于对照(58.41),集中于72.04~73.29范围内。菌株分子鉴定结果表明,SZ14为曲霉属(Aspergillus); YZ2为木霉属(Trichoderma)长梗木霉(Trichoderma longibrachiatum)。 3、正交试验结果表明:不同细菌菌株类型、菌剂浓度应用于大田烟叶后,对中上部烟叶化学成分、叶片结构指标和烟叶评吸的影响均达极显著水平;喷施次数对中上部原烟化学成分和评吸结果的影响均达显著水平,但对叶片结构无影响。喷施3次浓度为3×109CUF·L-1的YX37菌株是增大腺毛密度、疏松叶片结构、提高香气前体物含量和改善评吸质量等烟叶品质的最佳处理。 4、正交试验结果表明:真菌菌株类型、菌剂浓度应用于原烟烟叶后,对香气前体物含量和评吸的影响达显著或极显著水平;菌剂pH值和发酵时间对部分香气前体物含量有显著影响,但对评吸结果的影响不显著;发酵温度对部分香气前体物含量和评吸结果有显著影响。使烟叶香气前体物含量较高,评吸得分较高,烟叶品质较好的菌株类型是YZ2菌株,浓度是6×109CUF/L,发酵时间是12d,发酵温度是28℃。处理A1B4C4D4E4 (YZ2菌株配制成浓度为6×109CUF/L,pH值为5.5的菌液,在32℃下发酵12天);A1B3C3D3E3 (YZ2菌株配制成浓度为6×109CUF/L,pH值为5的菌液,在30℃下发酵9天);A1B2C2D2E2 (YZ2菌株配制成浓度为6×109CUF/L,pH值为4.5的菌液,在28℃下发酵6天)均为提高香气前体物含量和改善评吸品质的最佳处理。 香气物质分析结果表明:10个处理间香气物质种类相似;香气物质主成分分析结果表明,构成第一主分量的主要因子是酮类、丙烯基-三甲基吡嗪、吲哚、烯类;其次是烷类;再次是醛类、乙酰基呋喃;香气物质含量t检验结果表明2、3、4、7、8处理与16处理间香气量差异不显著;2、3、4、8处理与10处理间香气量差异不显著;2、4处理与7处理间香气量差异不显著;1处理与5处理,2处理与4处理间香气量都没有显著差异;其它两两处理间香气量存在显著或极显著差异,但香气物质含量与评吸结果之间不存在相关关系。 5、YZ2、CZ11、CZ16和SZ14等4种菌剂处理原烟烟叶后,淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、多酚氧化酶和过氧化物酶活性都随发酵时间的延长,呈先升高后降低的趋势;4种菌剂处理的烟叶酶活性均高于对照。CZ11、CZ16菌剂处理使烟叶淀粉酶、多酚氧化酶和过氧化物酶的活性较高;YZ2菌剂处理使烟叶的烟叶蛋白酶活性较高。SZ14菌剂处理使烟叶纤维素酶活性较高。


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