2026年 03期
基于非靶向代谢组学的霍氏肠杆菌固态发酵烟叶代谢物动态变化
王祯;杨红静;宋凯;魏进彬;臧志鹏;高玉珍;刘晨;韩露;王梁;张亚新;为阐明霍氏肠杆菌（Enterobacter hormaechei）提升发酵烟叶品质的代谢机制，利用非靶向代谢组学技术，系统分析了其固态发酵烟叶过程中驱动的代谢物转化规律和关键功能通路。以陕西宝鸡烟区C3F-AB 2022烟叶为材料，采用高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（HPLC-QTOF-MS）技术，结合偏最小二乘法判别分析（PLS-DA），筛选霍氏肠杆菌发酵烟叶0～72 h的差异代谢物，并通过KEGG通路揭示关键代谢途径。结果表明：(1)共鉴定到945个代谢物，筛选出151个显著差异代谢物，包括葡萄糖、氨基酸、有机酸和萜类化合物等。(2)差异代谢物富集于苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成，萜类和醌类生物合成等129条通路上。其中，5条通路（如萜类和醌类化合物生物合成、苯丙氨酸代谢、半乳糖代谢）与品质提升显著相关。非靶向代谢组学分析结果表明，霍氏肠杆菌的生长代谢通过富集于萜类合成、苯丙氨酸代谢等关键通路，驱动了差异代谢物的转化，提升了烟叶品质。
基于大体积热进样-柱内蒸发浓缩技术的鼻后呼出气溶胶成分分析
李俊杰;戚大伟;程乾;吴达;张玮;杜淮清;王嘉乐;周妍;顾文博;为明晰吸烟者鼻后呼出的气溶胶成分，开发了一种基于大体积进样-柱内蒸发浓缩技术的鼻后呼出气溶胶成分分析方法。采用新设计的鼻后呼出气溶胶捕集装置，通过优化方法参数，对烤烟型和混合型卷烟吸烟者鼻后呼出的气溶胶成分进行分析；同时，在吸烟机上模拟吸烟者的实际抽吸曲线进行抽吸，模拟吸入气溶胶成分的释放量，并与鼻后呼出气溶胶成分进行对比。结果表明：(1)在鼻后呼出气溶胶中共检出158种化学成分，相对标准偏差（RSDs）均小于15%，其中，100种成分的RSDs小于10%。(2)对于烤烟型和混合型卷烟，大循环鼻后呼出气溶胶成分的释放量均显著低于小循环呼出气溶胶，大循环各类别成分的气溶胶平均截留率相差不大，小循环不同类别成分的平均截留率差异明显。(3)抽吸烤烟型和混合型卷烟时，吸烟者个体间的气溶胶截留率差异较小，抽吸行为导致的截留率差异更为显著。
基于可见-近红外高光谱技术的烤烟油分无损表征
张欣怡;杨家伟;高明博;杜兴华;张艳玲;杨萌萌;胡颖梅;梁太波;为解决烤烟油分传统人工评价方法主观性强、效率低的问题，提出了一种基于可见-近红外高光谱技术的烤烟油分无损检测方法。以全国22个植烟省(自治区)634份初烤烟叶为研究对象，利用高光谱成像系统(400～1 700 nm)获取光谱信息，采用5种单一预处理方法与组合预处理方法增强有效信号，结合连续投影算法(Successive Projections Algorithm,SPA)筛选特征波段，分别构建烤烟油分得分的PLSR和SVR的单一和融合定量预测模型。结果表明：(1)原始光谱经MSC、SNV、D1等单一预处理及其组合预处理后，光谱反射率与油分得分之间的相关性得到明显提升，模型性能普遍得到改善；(2)基于可见光、近红外及可见-近红外全波段构建的PLSR模型性能普遍优于SVR；(3)基于可见-近红外全波段构建的PLSR和SVR融合模型在验证集上决定系数(Coefficient of Determination,R2)达到0.721；(4)原始光谱经MA预处理后，采用SPA筛选95个特征波段构建的PLSR回归模型精度最优；经D1+SS预处理后，采用SPA筛选56个特征波段构建的SVR回归模型精度最优；(5)基于SPA筛选特征波段后构建的融合模型性能也得到改善，验证集R2为0.724，均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)为0.323。因此，基于可见-近红外高光谱技术可实现烤烟油分的无损检测。
8种除草剂对贵州西南烟田杂草防效及对烟草安全性评价
王莹;李振嘉;吴小军;王彦华;汪汉成;高贵;陈兴江;袁嘉雯;林木森;为筛选安全高效的烟田除草剂并确定其施用量，调查贵州西南部烟田杂草的种类和危害度，通过芽前土壤封闭和芽后茎叶处理试验，评价8种除草剂对烟田杂草的防效及其对烟草的安全性。结果表明，贵州西南部烟田共发现14科28种杂草，其中危害度“中”和“重”的有8种。在芽前土壤封闭处理试验中，35%烟嘧·硝磺草酮·莠去津OD(1倍推荐剂量630.00、5倍推荐剂量3 150.00 g a.i./hm2，下同)、40%硝磺草酮SC(180.00、900.00 g a.i./hm2)和48%仲丁灵EC(1 800.00、9 000.00 g a.i./hm2)对藜(Chenopodium album)、繁缕(Stellaria media)、荠(Capsella bursa-pastoris)、苣荬菜(Sonchus arvensis)、辣子草(Galinsoga parviflora)和马唐(Digitaria sanguinalis)的总株防效均大于89.67%。在芽后茎叶处理试验中，10%精草铵膦SL(600.00、3 000.00 g a.i./hm2)和200 g/L草铵膦AS(1 800.00、9 000.00 g a.i./hm2)对藜、繁缕、荠、苣荬菜、辣子草和马唐的鲜重防效均大于76.24%。在芽前土壤封闭处理试验中，25%二氯喹啉酸SC和40%硝磺草酮SC处理20 d后烟苗移栽成活率显著低于对照，且40%硝磺草酮SC在5倍推荐剂量下使烟株在移栽后40 d内全部死亡，在1倍推荐剂量下除25%砜嘧磺隆WG和48%仲丁灵EC之外，其余除草剂均对烟株最长叶宽产生抑制作用。在芽后茎叶处理试验中，240 g/L烯草酮EC、48%仲丁灵EC、200 g/L草铵膦AS和10%精草铵膦SL在1倍、5倍推荐剂量下处理后，对烟株的打顶株高、最长叶长、最长叶宽、顶叶长和顶叶宽产生促进作用。在芽前土壤封闭处理试验和芽后茎叶处理试验中，25%二氯喹啉酸SC、40%硝磺草酮SC和35%烟嘧·硝磺草酮·莠去津OD处理后，烟株新叶出现畸形或黄化现象。48%仲丁灵EC、200 g/L草铵膦AS和10%精草铵膦SL对烟田杂草防效较好，仲丁灵适用于芽前控草，草铵膦和精草铵膦可用于芽后垄间除草，二氯喹啉酸、硝磺草酮和烟嘧·硝磺草酮·莠去津不适用于烟田杂草防除。
产香β-胡萝卜素双加氧酶挖掘与功能验证及酶学性质分析
董盼盼;龙腾;钟家威;谢金栋;何伟;林志平;陈千思;许亚龙;李菁菁;为了筛选能够特异性降解β-胡萝卜素产生香气物质的类胡萝卜素裂解双加氧酶(Carotenoid cleavage dioxygenases,CCDs)，基于矮牵牛(Petunia hybrida)PhCCD1蛋白序列，采用结构相似性搜索的生物信息学方法，从公共宏蛋白组MGnify数据库中挖掘到10个新的候选CCDs。通过大肠杆菌异源表达系统对11个CCD重组蛋白进行表达验证，结果显示9个可以成功表达，其中PhCCD1和CCD-11两个蛋白能够可溶性表达。体外酶活分析表明，PhCCD1和CCD-11对β-胡萝卜素和玉米黄质具有较强的降解活性。气相色谱-质谱(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析结果显示，PhCCD1和CCD-11能够在体外催化β-胡萝卜素产生β-紫罗兰酮，产量分别可达637.35和523.92μg/mL。此外，二者还能降解番茄红素。进一步的酶学性质研究表明，CCD-11最适温度为50℃，最适pH值为5.0,Fe2+和吐温-80可显著提高其酶活性，米氏常数(Km)为4.60 mol/L，酶促最大反应速率(Vmax)为3.47μmol/(min·mg)。新发现的CCD-11具有能够产生香气物质β-紫罗兰酮的特性，为其在烟草增香等领域的应用奠定了研究基础。
球毛壳菌Y55的分离鉴定及其与烯酰吗啉复配对烟草黑胫病的防治效果
王重阳;姚涛;任权;王睿;孙文秀;曹毅;为筛选烟草黑胫病生防菌并提高生防菌防效，采用平板对峙法从健康烟草组织中分离鉴定烟草疫霉的拮抗内生真菌，测定其抑菌谱及其与烯酰吗啉的相容性，并通过室内盆栽试验评价其发酵液与烯酰吗啉复配对烟草黑胫病的防效。结果表明，共筛选到37株烟草疫霉的拮抗真菌，其中菌株Y55的抑制作用最强，经形态学和分子生物学鉴定为球毛壳菌（Chaetomium globosum）。10%球毛壳菌Y55发酵液对烟草疫霉的抑制率为65.82%，且具有广谱抑菌作用。球毛壳菌Y55与烯酰吗啉的生物相容性较高，其10%发酵液与1.00 mg/L烯酰吗啉复配后对烟草疫霉的抑制率达79.84%。在盆栽试验中，二者复配处理对烟草黑胫病的防治效果达70.95%，显著高于单剂处理。
打叶复烤片烟辊轴筛分装置的设计与应用
贺庆祥;胡育玮;时永楠;葛霓志;许强;姚小龙;符再德;岳先领;董俊敏;张玉海;为解决打叶复烤片烟结构调控设备占用场地大导致的难以在现有打叶复烤生产线推广应用的问题，设计一种爬坡提升筛分工艺，该工艺包括一级和二级筛分，可架设在片烟接料输送带上方，并根据筛分工艺对片烟结构调控设备进行了改进，实现了在不占用场地空间的前提下对片烟片型结构调节。该工艺设计将片烟辊轴筛分装置（筛分装置）搭建在接料输送带上方，架设角度30°；一级筛分辊轴间距80 mm，二级筛分辊轴间距40 mm；一级筛分将较小片烟筛出汇入到接料输送带，较大片烟输入到二级筛分；二级筛分将较小片烟筛出汇入到接料输送带，较大片烟输入到切断装置中进行片烟尺寸调控。在工艺调整后，将筛分装置辊轴上的8个柱状筛分齿改造为包含8个梯形片状筛分齿的筛分片，解决了柱状筛分齿易穿透片烟物料，导致片烟无法有效翻转，进而造成筛分效率较低的问题。实际生产应用过程中，在电机频率40 Hz下运行，在打叶经济指标稳定的基础上，调控后的片烟大片率可控制在35%～45%，大中片率可控制在76%以上，设备稳定性良好，与更换六边形框栏的片烟调控方式相比，能耗进一步降低，片烟结构及均匀性进一步提升，能够有效满足卷烟工业的原料加工需求。
基于计算机辅助编程和两级相似替代的全链条卷烟配方维护方法
蒋佳磊;王雨凝;戴路;郝贤伟;彭钰涵;李庆祥;郑成旭;陈晓水;汤晓东;朱书秀;许式强;毕一鸣;为解决优质烟叶供给结构性失衡与库存-需求高度耦合问题，提升卷烟配方的数字化设计和维护能力，以482种库存烟叶、23个卷烟牌号3年生产计划为数据集，构建季度级滚动测算流程，并融合近红外光谱技术、配方员感官经验和计算机辅助编程，建立融合近红外-烟叶相似算法（SSD-2D-CORR）与配方员经验-配方相似算法（PLSR-AHP-PCA-MD）的两级相似替代的全链条卷烟配方维护方法。结果表明：(1)以TB2牌号卷烟为例进行配方替代，所得5种新配方与原配方间各项质量指标的差异均较小，符合原配方要求。(2)整体替代测算方式下各项关注指标的独立控制限相对稳定，明显优于逐个替代测算方式；通过综合控制限总体上表征各项关注指标的独立控制限，可以降低配方员在维护过程中对卷烟品质稳定性的判断难度。(3)该方法能实现全库存、全牌号、长周期、高耦合场景下的配方维护自动测算，既保留光谱全局信息，又融入配方员品牌导向经验。该研究为烟叶采购、库存配置、产品维护与成本控制数字化设计提供了有效的解决方案。
不同产区茄衣对半叶卷小规格机制雪茄烟燃烧特性的影响
张齐;伊晓龙;胡希;付丽丽;张维;邓国栋;李虹漪;王兵;王乐;杨振;为探究茄衣对半叶卷小规格机制雪茄烟样品燃烧特性的影响，以5个来源于典型产区的茄衣为研究对象，基于统一内胚制备半叶卷小规格机制雪茄烟样品。通过改变抽吸间隔并结合动态吸阻检测来评价雪茄烟熄火倾向；采集雪茄烟燃吸过程的图像，处理得到茄衣的燃烧速率及烟支包灰特征；同步测定雪茄烟径向中心位置燃烧锥温度以评估茄衣‒内胚燃烧的匹配度；结合茄衣原料的化学组成和燃烧热解特性，探究不同产区茄衣烟叶特性与雪茄烟燃烧特性之间的关系。结果表明，茄衣对半叶卷小规格机制雪茄烟的燃烧特性有显著影响，(1)由A号茄衣卷制的雪茄烟的燃烧性较差，表现为内陷式燃烧且容易熄火，包灰性能较差；由E号茄衣卷制的雪茄烟同样容易内陷式燃烧；由B号、C号、D号茄衣卷制的雪茄烟燃烧性较好，包灰性能较好。(2)半叶卷小规格机制雪茄烟茄衣和内胚的燃烧速率均与茄衣品种有关，两者之间匹配度（比值）越接近于1.00的雪茄烟的燃烧性越好。(3)茄衣原料的钾氯比及平均燃烧速率■能够反映不同茄衣原料燃烧特性间的差异，可为茄衣原料筛选提供明确的选择方向。该研究为国产雪茄烟原料筛选、产品开发设计和品质提升提供了技术支撑。
YF615条盒存储输送系统滚筒输送单元故障预警系统设计
刘有志;覃勤;刘怀骏;乐灿;曾标;刘建文;汪涛;袁建华;为解决YF615条盒存储输送系统（以下简称YF615系统）中滚筒输送单元的人工巡检难度大、潜在故障不易被发现等问题，设计了一种故障预警系统。该系统基于SCADA（数据采集与监控）系统构建，通过PLC循环中断实现对滚筒电机电流的高速采集，运用WinCC C脚本将庞大的电流数据高速存储至数据库，利用动态时间规整算法（Dynamic Time Warping,DTW）精准分析电流数据并及时识别出状态异常的滚筒输送单元，以便于维护人员根据管理软件（基于Java开发）输出的故障报表及时进行检查和维修。以常德卷烟厂使用的YF615系统为对象进行测试，结果表明：与人工巡检方式相比，利用故障预警系统查找出所有存在故障的滚筒输送单元所消耗的时间由328.8 min/次降低至6.9 min/次（降幅为97.9%）；在为期1年的测试周期内，预警系统成功预警29次（包含异物缠绕皮带、滚筒螺丝松动、皮带断裂、电机线磨损等7类故障），准确率为100%。该技术可为提高卷烟条盒装封箱效率和降低工人维保强度提供支持。