为解析NtMYB102转录因子的结构并预测其功能,采用同源克隆和Sanger测序法,从烟草品种K326中获得NtMYB102基因的CDS序列,基于该序列分析NtMYB102基因编码蛋白的理化性质、结构域和基因上游顺式作用元件.从NCBI SRA数据库中下载烟草接种青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)后的转录组原始数据,分析NtMYB102基因的表达量变化,并采用实时荧光定量PCR法分析烟草接种蚜虫后NtMYB102基因的相对表达量变化.结果表明:①NtMYB102基因全长1 131 bp,编码的NtMYB102蛋白由376个氨基酸组成,具有典型的MYB特征结构域,是一个无信号肽、无跨膜结构、具有磷酸化位点的亲水蛋白.②NtMYB102基因上游2 000 bp有多个与逆境胁迫、病原响应相关的调控元件.③抗烟草青枯病品种岩烟97接种青枯雷尔氏菌后36 h,NtMYB102基因表达量显著低于0h,表明该基因可能在烟草响应青枯雷尔氏菌的侵染中起调控作用.④接种蚜虫后,烟草品种中烟100 NtMYB102基因的相对表达量显著提高,表明该基因可能参与烟草对蚜虫取食的响应.
为实现田间烟叶中番茄环纹斑点病毒(tomato zonate spot virus,TZSV)的快速检测,以胶体金标记特异性识别番茄环纹斑点病毒的单克隆抗体,制备了番茄环纹斑点病毒胶体金快速检测试纸条.结果表明,该试纸条可在5 min内完成田间烟叶的检测,与烟草上常见的病毒无交叉反应.试纸条检测烟草病毒汁液的灵敏度可达到稀释10 000倍(质量体积比),田间发病烟叶的试纸条检测结果与RT-PCR检测结果吻合率大于96%.本研究中研制的番茄环纹斑点病毒快速检测试纸条具有操作简便、检测速度快、特异性强、灵敏度高、稳定性好等优点,适用于烟草田间番茄环纹斑点病毒的快速检测.
为在平库条件下降低成品片烟多项化学指标变异系数,提升烟叶复烤企业均质化加工水平,研究了一种基于烟叶化学指标和表观特性双因素调控的均质化加工技术.利用便携式近红外光谱仪和在线颜色检测系统采集烟叶化学指标和表观特性信息,通过基于吸引域的均质化分配算法模型进行入库调控,出库时按照均质化通道依次出库,并分析了基于化学和表观特性双因素调控的均质化加工效果.结果表明:调控后成品片烟的烟碱、总氮、总糖、还原糖等多项化学指标的变异系数下降,其中烟碱变异系数由4.31%降为3.31%,总氮变异系数由2.81%下降为1.77%,各化学指标变异系数平均降幅为25.52%.
为降低加热卷烟气溶胶温度,将3种常见糖醇(山梨糖醇、木糖醇和异麦芽酮糖醇)制成颗粒材料,并将所制备材料添加于滤棒中,考察在加热卷烟抽吸过程中糖醇颗粒材料对出口位置气溶胶温度的调控效果.采用差示扫描量热仪(DSC)和热传导系数仪对糖醇材料的热性能进行表征分析;采用加热卷烟适配性检测装置对加热卷烟出口位置气溶胶温度进行检测分析.结果表明:①在HCI抽吸模式下,添加木糖醇颗粒的加热卷烟表现出最佳的降温效果,与空白卷烟出口气溶胶温度相比下降7.6℃.②出口气溶胶温度降低时,常规气溶胶成分的释放量明显减少,这是由于出口位置处温度降低使得较多的低沸点成分被过滤所致.③在滤棒中添加糖醇颗粒能够有效提高加热卷烟的感官评价.
为评价3M PetrifilmTM菌落总数测试片、DNP菌落总数测试片和MC-Media菌落总数测试片对烟用香精香料菌落总数检测的适用性,分别对17株标准菌株、1个菌落总数定量质控样品和56个烟用香精香料样品的菌落总数进行检测,观察3种测试片和平板计数琼脂培养基上的菌落形态并计数,将菌落总数计算结果进行相关性分析和配对t检验,对菌落总数定量质控样品进行Z比分数评价,比较使用3种测试片和平板计数琼脂培养基检测样品中菌落总数的操作过程.结果显示:①除标准菌株中的枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)、解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)和多黏类芽胞杆菌(Paenibacillus polymyxa)在3M PetrifilmTM菌落总数测试片上的菌落有明显的液化现象外,其他标准菌株在3种测试片上呈现的菌落形态均较清晰,便于计数.相关性分析表明,标准菌株3种测试片的菌落总数对数值与平板计数琼脂培养基的菌落总数对数值呈极显著(P<0.01)正相关.②菌落总数定量质控样品的菌落总数对数值Z比分数评价结果均为"满意".③烟用香精香料菌落总数的相关性分析和配对t检验表明,MC-Media菌落总数测试片与平板计数琼脂培养基的菌落总数对数值相关性(R2=0.922 8,P<0.01)最好,且差异不显著(P>0.05).④3种测试片中,MC-Media菌落总数测试片使用最方便,检测耗时最短.综合比较3种测试片,MC-Media菌落总数测试片更适用于烟用香精香料菌落总数的快速检测.
为考察卷烟关键设计参数对卷烟动态吸阻及其稳定性的影响,建立了卷烟燃吸过程中动态吸阻稳定性和烟支间分布一致性评价方法,研究了烟支卷制参数、辅材设计参数及三丝掺配比例对卷烟动态吸阻及其稳定性影响.结果表明:在试验范围内,①随着烟丝宽度和单支质量增加,卷烟动态吸阻轴向稳定性下降;随着烟丝特征长度的增加,卷烟动态吸阻轴向稳定性增加;随着平准器槽深和槽宽的增加,卷烟动态吸阻轴向稳定性下降,烟支间分布一致性提升.②随着卷烟纸透气度的增加,卷烟动态吸阻轴向均值降低,卷烟动态吸阻轴向稳定性提升;随着滤棒丝束总旦数的增加,卷烟动态吸阻轴向均值呈增加的趋势,轴向稳定性提升,烟支间分布一致性下降.③增加膨胀烟丝与膨胀梗丝的掺配比例,卷烟动态吸阻轴向均值增加,轴向稳定性下降.
为研究打孔通风在加热卷烟中的作用,制备了在烟支降温段通风率为0、15%、25%、35%的4个通风梯度的加热卷烟,分析了不同通风率样品的气溶胶温度变化及烟碱和甘油的转移行为.结果表明:①在0到35%的通风率范围内,气溶胶最高温度和平均温度与卷烟通风率线性负相关,且前4口气溶胶的温度随通风率增加下降趋势较明显.②随通风率增加,滤嘴段的烟碱截留率非线性下降,烟芯段的烟碱残留率非线性上升.通风率由0升高至25%,气溶胶烟碱转移率非线性上升,在通风率为25%～30%之间存在一个拟合最大值,其后呈下降趋势.③随通风率增加,滤嘴段的甘油截留率非线性下降,降温段的甘油截留率略有下降,烟芯段的甘油残留率、气溶胶甘油转移率均非线性上升.④降温段通风能提高烟碱和甘油气溶胶转移率,其直接原因是增大通风率能降低烟碱和甘油的截留率.
为了解不同烟包纸张材料及盒型结构的消费者体验,通过实验获得纸张材料及盒型结构的力学性能,采用有限元分析软件Ansys LS-DYNA进行模拟仿真,建立了一种可以预测及考察消费者体验的实验及仿真方法.结果表明:实验和仿真结果的对标误差在15%以下;利用该方法能够明确纸张模切设计及盒型选型对消费者在烟盒握持及盒盖开关感受上的影响;通过所构建的纸张材料和烟盒仿真模型,可提高烟盒纸张压痕质量及包装上机适应性.该技术可为提升卷烟产品包装设计水平提供参考.
为解决薄荷颗粒在滤棒加香应用中香气易逸失的问题,以薄荷颗粒为原料,通过加入丙二醇改善其持香能力,利用GC-MS联用仪研究丙二醇添加量对薄荷颗粒挥发性香味成分质量分数的影响,优选出丙二醇的最佳添加量,并采用低场核磁共振(LF-NMR)测定了不同丙二醇添加量下薄荷颗粒不同结合状态水分的分布规律,初步探索了薄荷颗粒的持香机理,并将添加丙二醇的薄荷颗粒用于卷烟滤棒加香.结果表明:①未添加丙二醇的薄荷颗粒存放90d后挥发性成分减少为22种,挥发性成分总量残留40.94%;当丙二醇添加量为2%时,薄荷颗粒的持香能力最强,存放90d后,其挥发性香味成分残留72.69%,与未添加丙二醇的薄荷颗粒相比,挥发性香味成分保留量增加31.75%.②LF-NMR分析结果表明,添加丙二醇可显著增加薄荷颗粒的水分吸附性能,其中,添加量为2%时,薄荷颗粒中强结合水的质量分数最高.相关性分析结果表明,薄荷颗粒挥发性成分残留量与其强结合水相对峰面积显著正相关,薄荷颗粒中强结合水所占比例越高,薄荷颗粒挥发性成分残留量越多.③添加丙二醇的薄荷颗粒能够明显提升卷烟烟气的薄荷香气并增加一定润感.
为解决烟用贮柜底带链条人工润滑过程中存在劳动强度大、润滑效果不佳等问题,设计了一种一体式自动润滑装置.该装置由集成箱体和精准润滑机构组成,固定安装在贮柜机架的侧板上;集成箱体内部设置有针阀式油杯、高精度小流量泵和PLC控制电路,启动装置电源后由PLC控制流量泵将油杯中的润滑剂自动滴落在链条上;通过调整精准润滑机构中滴管和行程开关的位置,准确定位不同规格贮柜链条的滴定位置;选用黏度等级为220的食品级齿轮油作为润滑剂,每个滚子的润滑剂用量和滴定时间分别为0.35 mL和0.8 s.以广州卷烟厂制丝车间使用的10台烟用贮柜为对象进行测试,结果表明:与人工润滑方式相比,采用自动润滑装置每台贮柜可节省润滑剂成本约18 420元/年,人力成本35.5 h/年,润滑周期由1个月延长至6个月.该技术可为卷烟企业降本增效提供支持.
为解决打叶复烤过程中人工分片存在的生产成本高、效率低等问题,设计了一种烟叶自动化分片梳理系统.该系统由分揭装置、松散分片装置和梳理装置三部分组成,烟叶解包后由AGV小车输送至分揭装置,将堆积粘连的烟叶逐层分揭成一定厚度的片层烟叶;由松散分片装置将片层烟叶进一步松散为单片烟叶;通过梳理装置将混乱无序的单片烟叶调整至姿态统一并沿长度方向有序排列和输出.以福建省龙岩金叶复烤有限责任公司提供的2022年龙岩尤溪C3F等级烟叶为对象进行测试,结果表明:与人工分片相比,采用分片系统可以使烟叶损耗量减少约33.5%,造碎量减少约27.2%;对于粘连烟叶具有较好分片效果,单片离散化率超过94%;离散后单片烟叶姿态得到有效调整,约80%烟叶能够沿长度方向进行输送,满足后续智能定级和分拣作业的需求.该技术可为提升烟叶分级智能化和自动化生产提供支持.
为考察主流烟气产生过程中烟丝段对烟气成分的截留作用,建立了烟丝段对烟气多环芳烃截留的分析方法,研究了21种多环芳烃在烟丝段的截留行为.将卷烟去掉滤嘴后在设定条件下抽吸一口,用液氮淬灭燃烧锥,利用全自动卷烟切割仪将剩余烟丝分切成长度为5mm的小段.采用环己烷萃取、GC-MS/MS法测定各烟丝小段中多环芳烃的截留量,分析了多环芳烃在烟丝段的截留分布特点,考察了抽吸容量、烟丝填充密度和烟支圆周对多环芳烃烟丝截留行为的影响.结果表明:①烟丝段对烟气21种多环芳烃的截留率在25.2%～65.5%之间,其中,19种多环芳烃的截留率在40%以上,表明烟丝段对多环芳烃的截留作用较强;截留率随多环芳烃沸点的升高总体上增大.②烟丝段对多环芳烃的截留主要分布在靠近燃烧锥的25 mm烟丝段,烟丝后段的截留作用较差.③抽吸容量从20 mL增加至70 mL,烟丝段多环芳烃的累积截留率呈降低趋势.④烟丝填充密度从223 mg/cm3增加至281 mg/cm3,烟丝段对多环芳烃的累积截留率总体升高.⑤相同烟丝段长度下,24.2 mm圆周卷烟的烟丝段多环芳烃累积截留率高于17.0 mm圆周卷烟.
为明确烤烟烟叶两糖(总糖和还原糖)协调性与感官品质的关系,设置8个生态区不同品质梯度烟叶样品制备试验,研究了烟叶两糖比值和差值与感官品质的相关性,并基于随机森林模型研究了两糖比值和差值与常规化学成分指标对烟叶品质的相对贡献率.结果表明:不同生态区烟叶的两糖比值和差值差异显著,豫中和川西南生态区烟叶的两糖比值较高、差值较小,滇东和闽西则相反.两糖比值和差值与烟叶颜色深浅、成熟度、柔软度和油润感等外观品质指标以及香气量、浓度、香气质和评吸总分等评吸品质指标呈显著相关关系.不同生态区烟叶两糖比值和差值对外观和评吸品质指标的贡献率差异明显,豫西和豫中生态区烟叶两糖比值和差值对各外观品质指标的贡献率均较高,滇东、闽西、湘南和川西南次之.豫西和川西南生态区烟叶两糖比值和差值对香气质、香气量和评吸总分的贡献率均最高,两糖比值对评吸总分的贡献率在两生态区分别达到58%和40%,闽西和湘南生态区烟叶两糖比值和差值对部分评吸品质指标的贡献率最高.因此,多数生态区烟叶两糖比值和差值对感官品质的贡献率较高,可作为烟叶化学成分协调性评价的重要指标加以应用.
为明确印度梨形孢(Piriformospora indica)对烟草靶斑病的生防作用,采用平板对峙法、混菌法和盆栽接菌法研究了印度梨形孢诱导烟草对靶斑病的抗性和生理机制,以及印度梨形孢对烟草生长的影响.结果表明:印度梨形孢和烟草靶斑病病原菌立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的菌落大小与培养时间呈线性关系,印度梨形孢的生长速率显著低于立枯丝核菌;混菌法培养时立枯丝核菌无法正常生长;印度梨形孢菌液浇灌烟株20d后定殖于烟草根部,可显著抑制烟草靶斑病病斑的生长,其抗病性机制与提高烟叶过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性和脯氨酸(Pro)含量(质量分数)、抑制丙二醛(MDA)含量的快速增长有关;浇灌印度梨形孢菌液后烟草叶绿素含量、株高,以及烟叶鲜质量、干质量、长度和宽度均显著高于未浇灌印度梨形孢的烟株.因此,印度梨形孢能抑制立枯丝核菌的正常生长,增强烟草对靶斑病的抗性,促进烟草生长发育.
为进一步提高烟草行业卷烟调香工作者在新品卷烟表香香精方面的开发效率和香精配方自主掌控水平,尝试采用数字化调香技术结合卷烟调香理论及实践经验,采用GC-MS分析技术与"数字化调香专家系统"相关功能相结合的方式,开展新品卷烟表香香精开发研究.结果表明:①在GC-MS分析结果基础上,利用"辨香子系统"和"仿香子系统",成功完成了通用功能性香基TYXJ-A、TYXJ-B和TYXJ-C的仿香研究,所仿配的香基嗅香、卷烟加香风格特征和品质特征与原香基无明显差异.②利用"创香子系统"辅助完成了功能性香基CXXJ-AA、CXXJ-BB和CXXJ-CC的自主创香研究,得到的创香香基能较好地满足新品卷烟香精的使用目标.③通过对仿香香基和创香香基开展用量优化和卷烟加香试验,成功开发了适用于目标新品卷烟的表香香精,实现了对新品卷烟表香香精配方的完全自主掌控.该方法可为卷烟调香工作者提供新颖、高效的烟用香精开发思路.
为了考察不同类别添加剂在加热卷烟再造烟叶生产环节的损耗、放置过程中向滤嘴的迁移和抽吸过程的转移等规律及差异,建立了一套适用于加热卷烟芯材、滤嘴和主流烟气中正构烷烃类、脂肪醇类、脂肪醛类和脂肪酮类化合物的GC-MS分析方法.按照正常生产条件,在芯材再造烟叶生产环节加入添加剂制备加热卷烟,分别测定了加热卷烟芯材、滤嘴和主流烟气粒相物中上述4类化合物的质量分数,分析了4类化合物在加热卷烟烟支中的持留和分布情况以及在抽吸过程中的转移行为.结果表明:①43种化合物在各种基质中的加标回收率在88.4%～110.9%之间,相对标准偏差在0～8.5%之间,绝大多数化合物的日内和日间RSDs均在10%以内.②对于同系物而言,随分子中碳链增长,化合物的整支持留率呈逐渐增大的趋势,而滤嘴迁移率逐渐降低,主流烟气粒相转移率和滤嘴截留率呈先增大后减小的趋势.③不同类别添加剂之间的整支持留率范围差别较大,其中,脂肪醇类最大,为12.4%～72.4%;脂肪酮类次之,为1.6%～51.3%;正构烷烃类最小,不同类别添加剂间整支持留率的差异主要与添加剂成分的沸点相关.④不同类别添加剂的滤嘴迁移率,除正构烷烃类化合物较低(8.8%～36.4%)外,其余3类基本分布在10%～90%之间,脂肪酮类添加剂的滤嘴迁移率最大,不同类别添加剂间滤嘴迁移率的差异主要与化合物官能团的活泼性和分子空间结构的稳定性有关.⑤除正构烷烃类外,其余3类化合物的主流烟气粒相转移率为0～30%左右,中、低沸点的脂肪醛类添加剂主流烟气粒相转移率较大.⑥不同类别添加剂之间的滤嘴截留率差别不大,醇类和酮类添加剂的滤嘴截留率略高于醛类,可能与脂肪醛类添加剂的挥发性较强有关.
为研究糯米香净油的热裂解行为,采用超临界萃取-分子蒸馏技术制备了糯米香净油,通过GC-MS分析方法明确了不同蒸馏温度下各净油的化学组成,并利用热裂解-气相色谱-质谱联用仪对比分析糯米香净油不同裂解温度下裂解产物的差异.结果表明:①当蒸馏温度为100℃时,糯米香净油挥发性成分的总质量分数高达297.1 mg/g,是分离前的2.1倍.②亚油酸、十六酸、油酸、植醇、角鲨烯、1,2-二甲基-5-氧代-2-吡咯烷甲酸甲酯、2-哌啶甲酸乙酯、麦芽酚和芳樟醇等是糯米香净油的主要成分,而2-乙酰基-1,4,5,6-四氢吡啶和2,6-二乙基吡嗪等氮杂环化合物的质量分数较低,但香气活力值(OAV)值高达286.67(2,6-二乙基吡嗪,4#净油样品),对糯米香净油风味的贡献较大.③糯米香净油300℃的裂解产物以棕榈酸、亚油酸和亚麻酸等酸类成分为主,相对百分含量高达84.02%(5#净油样品);随裂解温度的升高,酸类成分相对百分含量逐渐降低至0,而苯系物和烯烃类化合物的相对百分含量逐渐升高.④2#净油样品的热裂解产物组成与其他样品差异较大,以醇类、氮杂环为主.900℃时,醇类、酮类和氮杂环类化合物的相对百分含量分别为17.05%、6.75%和22.79%,远高于其他样品,主要的裂解产物有芳樟醇、苯乙醇、2,4,4-三甲基-2-环己烯-1-醇、麦芽酚、紫罗兰酮、植酮和2-哌啶酮等.
In order to screen highly effective antagonistic strains against tobacco Fusarium spp.， the antagonistic bacterium were isolated and screened from the rhizosphere soil of tobacco plants in Pingdingshan tobacco-growing area by plate confrontation， pot culture and field screening tests. The antagonistic bacterium were identified by morphological observation， physiological and biochemical tests and 16S rDNA sequence analysis. The mechanism of antagonistic bacteria against fusarium rhizobium rot was also investigated. The results showed that a total of 512 soil microbial strains were isolated from 10 soil samples， of which strain L210 had the best inhibitory effect on fusarium rhizobium rot with a bacteriostatic diameter in plate confrontation test of 71.4 mm and an inhibitory rate of 68.2%. The disease incidence rate in pot and field tests were 0 and 6%， the disease index was 0 and 1.5， and the control effect was 100% and 77.9%， respectively. L210 was identified as Serratia liquefaciens， and the antibacterial mechanism was on the growth inhibition of pathogenic bacteria， dissolution of Fusarium oxysporum mycelia， which caused the pathogen to lose its infectivity. The fermentation broth contained chitinase and cellulase， which could dissolve the cell wall of pathogenic bacteria; the fermentation broth of this strain could also significantly induce and increase the activities of defense enzymes such as polyphenol oxidase （PPO）， peroxidase （POD）， and phenylalanine ammonia-lyase （PAL）. Strain L210 thus has great potential for biological control of Fusarium root rot in tobacco.
为提高梗丝在细支卷烟中的应用比例,采用新型复切设备对梗丝进行复切,将制得的辊切梗丝以不同比例掺配至细支卷烟中,以不掺配辊切梗丝卷烟为对照,对比分析辊切梗丝对卷烟综合质量的影响.结果表明:在试验范围内,①随着辊切梗丝掺配比例增加,烟支总通风率增加,吸阻标准偏差、硬度标准偏差和密度降低;与对照样相比,掺配辊切梗丝烟支物理质量稳定性提高,吸阻标准偏差降低8%以上.②烟支静态燃烧速率、动态燃烧速率、燃烧锥平均特征温度随辊切梗丝掺配比例增加而增加,中心温度范围逐渐扩大;掺配辊切梗丝烟支动态吸阻标准偏差、一致性、落头倾向以及燃烧锥体积低于对照样,燃烧锥体积降幅达到23.4%以上,且当掺配比例为5%时,烟支燃烧锥形态、温度场分布更加均匀,卷烟燃烧过程稳定性更好.③烟支主流烟气各项指标随辊切梗丝掺配比例增加而降低,且均低于对照样,其中TPM量降低0.77 mg/支以上.④刺激性、杂气和余味随掺配比例增加呈现先降低后上升的趋势,当辊切梗丝掺配比例为5%时,烟气协调、蓬松,感官质量较好.适当提高辊切梗丝掺配比例,可以提高细支卷烟物理质量稳定性、燃烧状态和感官质量.
为明确不同类型烟叶原料在加热卷烟中的利用价值,以来自全国10个省份的60份烟叶为试验材料,在主成分分析的基础上,利用隶属函数法对不同类型烟叶进行感官质量综合评价,并进行聚类分析.结果表明:①烤烟香气质最好,晒黄烟香气量最足,白肋烟、晒红烟劲头最大,雪茄烟稳定性最好,香料烟杂气、刺激性、干燥感、苦涩感、残留及综合评价得分均最高.②隶属函数综合评价最好的9份烟叶依次为云南增香工艺K326中部、云南明火熏制K326中部、云南降淀粉/蛋白质工艺K326中部、云南增强工艺K326中部、云南打叶复烤云烟87中部、四川糊米处理雪茄德雪3号上部、广东大叶青梗中部、云南红大(高氯)中部、广东大叶青梗上部.③聚类分析结果表明60份烟叶可分为3类,第Ⅲ类包括26份烟叶,除劲头外,其他感官质量指标和综合评价总分均最高,与第Ⅰ类和第Ⅱ类差异显著.
