烤烟醇化质量好坏直接关系到卷烟产品的优劣,如何提高烤烟的醇化质量以及判别醇化质量的好坏,是目前烟草工作者的主要研究内容。本项目针对此问题采用3414试验,研究了肥料的配比施用对烤烟原烟质量的影响,采用不同的醇化条件(温度、湿度、密度和包装材料等)、不同的烟叶产区和不同烟叶醇化时间等因子,研究了醇化过程中烤烟的酶(多酚氧化酶、苯并氨酸解氨酶和α-淀粉酶)活性,及致香物质、感官质量和指纹图谱等指标的变化规律,并采用化学计量学和数学统计学方法对各指标进行了分析,取得的主要试验结果如下：1、研究了肥料与烤烟产量、产值的相互关系,结果表明：烤烟的产量随施氮的增加先增加后减小,在施氮75 kg/hm2(当地正常施氮)时,烤烟产量,产值达到最大值。通过建立NPK的一元二次效应方程并进行分析,在当地土壤肥力条件下,最大施肥量为N=125kg/hm2, P=102kg/hm2, K=385kg/hm2;最大产量为3029 kg/hm2,最佳施肥量为N=105kg/hm2; P=91kg/hm2; K=352kg/hm2,最佳产量为2831kg/hm2。2、研究了肥料与烟叶养分积累的相互关系,研究结果显示：增施氮肥后,烤烟烟叶中的氮含量最高为1.84%,是对照区烟叶含氮量的1.32倍；增施磷肥后,烤烟烟叶的磷含量为0.72%,是对照区烟叶含磷量的1.13倍；增施钾肥后,烟叶钾含量为1.94%,是对照区烟叶含钾量1.2倍。3、研究了肥料与烟叶化学指标的相互关系,结果显示：增施磷肥能够促进烤烟烟叶的糖类物质积累,总糖和还原糖含量分别为对照区的1.2倍和1.12倍；增施钾肥可以促进烤烟烟叶糖类物质的积累,在增施钾肥的情况下,总糖含量为19.71%,是对照区烟叶含量的1.20倍；还原糖含量最高为17.78%,是对照区含量的1.15倍。4、研究了在烤烟醇化过程中,不同的醇化条件对烤烟醇化质量的影响。结果表明：提高烟叶的含水率,可以提高烟叶醇化质量(以烤烟的感官质量来衡量),缩短烟叶醇化进程,在烤烟含水率为13±0.5%,烤烟的醇化质量最优；提高烟叶醇化温度,同样可以缩短烟叶醇化进程,在醇化温度为45±3℃,烤烟的醇化质量最优；降低装箱密度,即装箱密度为180kg/箱,能够提升烤烟醇化质量；采用包装材料3mm孔径的塑料袋能够缩短烤烟醇化进程,提高烤烟醇化质量；在醇化过程通过添加3819(添加剂)能够明显提高烤烟的醇化质量。5、研究了不同产区,不同醇化时间下烤烟酶活性的变化规律及产区差异。结果表明：在烤烟醇化过程中,多酚氧化酶和苯丙氨酸解氨酶的活性随醇化时间延长活性降低；α-淀粉酶则表现为先上升后下降,且在醇化15个月达到最大值。在醇化6个月即醇化初期,云南烟叶多酚氧化酶活性为14.4 U g-1min-1高于福建烟叶酶活性(酶活性最低)1.89倍；在醇化初期,云南烟叶苯丙氨酸解氨酶活性最高,其值为1.64Ug-1min-1；醇化21个月后,即醇化末期,云南烟叶苯丙氨酸解氨酶活性最大值为0.4 U g-1min-1,仅为醇化初期酶活性的24%；在整个醇化期间内α-淀粉酶活性在醇化第15个月时活性得到最大值,最大值为4.32mg(glucose)min-1g-1(云南烟叶)。6、研究了醇化期间内烤烟醇化质量与酶活性的相互关系,依据6个烤烟产区不同醇化阶段酶活性的变化规律,采用多元回归分析,建立了烤烟感官质量与酶活性的回归方程：y=87.49-1.08x1+0.0.22x2(y：感官质量值；x1：a-淀粉酶活性),利用该模型对未知样品进行预测醇化质量,预测准确率达到97%以上。7、研究了烤烟醇化质量与醇化时间、酶活性的相互关系,以不同醇化时间的酶活性为变量,以醇化时间为观测变量,聚类数为3类进行聚类分析。结果显示：(1)醇化6个月为烤烟烟叶醇化初级阶段；(2)醇化9个月到12个月为烟叶醇化中级阶段;(3)醇化15个月到21个月为烟叶醇化成熟阶段。依据聚类分析结果,采用贝叶斯判别分析,建立判别分析式：Y1=-12.40+4.58x1+2.27x2-0.45x3,Y2=-8.94+0.48x1+1.89x2-1.13x3,Y3=-3.29-0.64x1+0.97x2+1.32x3(Y1,Y2,Y3分别代表聚类分析所产生的3类,x1,x2,x3分别代表苯丙氨酸解氨酶,多酚氧化酶和淀粉酶的活性)。8、采用高效液相色谱仪建立了烤烟指纹图谱测定方法,具体色谱条件为：流动相：A：0.1%的磷酸；B：乙腈。进样量10μL；流量0.8mL/min;柱温25℃；检测器：紫外检测器(VWD)；检测波长；250nm；采用剃度洗脱：在0—30min乙腈由5%到20%,30-45min,由20%到30%,45-55min,由30%到55%,保持5min,然后到63min降为5%,保持2min,后运行3min。9、研究了不同烤烟产区,不同醇化时间的烤烟指纹图谱差异。研究结果显示：福建和四川的烟叶在醇化期间,烟叶的甲醇提取物随醇化时间延长,含量下降；云南、贵州、湖北和东北的甲醇提取物呈现抛物线变化趋势,其中云南烟叶甲醇提取物含量是最多,而东北烟叶相对其他五省最少。采用主成分分析法对18个特征峰进行了分析,分析显示,第1至第4主成分的累积贡献率达到85.01%,即表明,前四个主成分的包含了原来18个指标的85.01%的信息。采用回归分析,建立了感官质量与指纹图谱特征峰的回归模型：Y=79.34+0.001x1-0.0069x2+0.00316x3+0.00053x7+0.00051x8+0.00356x9-0.00113x10,该模型F值为26.60,应用该模型对未知样品的醇化质量预测,预测准确率达到95%以上。10、研究不同醇化期间内,不同产区烤烟致香成分含量变化。研究结果显示,在烤烟醇化过程中,芳香族氨基酸降解物、美拉德反应物、类西柏烷降解物、类胡萝卜素降解物的含量随醇化时间的延长,含量逐渐升高；叶绿素降解产物随时间延长,呈现下降；烤烟致香成分总量随醇化时间延长表现为下降,其中含量最高的湖北烟叶,为739-800μg g-1,含量最少的为东北烟叶,其值为536594μgg-1；各致香成分之间,除叶绿素以外,相互相关,且相关性极显著。