黃 浩，馮玉龍，劉國(guó)敏，邵蘭軍，張學(xué)偉，陳澤鵬，王 維*

(1.廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510610；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究室，廣東 廣州 510642；3.廣東省煙草專賣局(公司)，廣東 廣州 510610)

優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)措施對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量及中性香氣物質(zhì)的影響

黃 浩1，馮玉龍2，劉國(guó)敏2，邵蘭軍1，張學(xué)偉1，陳澤鵬3，王 維2*

(1.廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廣東 廣州 510610；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究室，廣東 廣州 510642；3.廣東省煙草專賣局(公司)，廣東 廣州 510610)

為進(jìn)一步提高龍巖煙區(qū)的煙葉質(zhì)量，改善煙葉原料的等級(jí)結(jié)構(gòu)和部位結(jié)構(gòu)，篩選出適宜龍巖煙區(qū)的優(yōu)化措施。在龍巖武平以云煙87為材料，設(shè)6個(gè)處理。A1：摘1片頂葉，除1片腳葉；A2：摘1片頂葉，除兩2片腳葉(CK)；A3：摘2片頂葉，除1片腳葉；A4：摘2片頂葉，除2片腳葉；A5：摘2片頂葉，除3片腳葉；A6：摘3片頂葉，除3片腳葉；研究了田間不同優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)措施對(duì)烤煙的化學(xué)成分、中性香氣物質(zhì)含量及主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響。結(jié)果表明：A4處理的類西柏烷類產(chǎn)物、棕色化反應(yīng)類產(chǎn)物含量最高，分別比對(duì)照高了9.89 %和6.87 %；A6處理的類胡蘿卜素類產(chǎn)物、苯丙氨酸類產(chǎn)物、其他類香氣物質(zhì)含量較高，相比對(duì)照分別提高了68.48 %、45.54 %和87.06 %；香氣總量以A6處理最高，其次為A5處理；化學(xué)成分方面，A5處理一定程度上降低了淀粉、總氮、煙堿的含量，提高了鉀的含量，對(duì)提高煙葉燃燒性，降低煙葉吸食中的刺激性和改善煙氣的舒適度有利。經(jīng)濟(jì)性狀方面，A5處理在總產(chǎn)值沒有下降的前提下，上等煙比例提升了11.71 %，中上等煙比例提升了2.37 %，中部煙比例增加了12.95 %，上部煙的比例下降了11.02 %。綜合來看，A5處理香氣量較足，化學(xué)成分協(xié)調(diào)，同時(shí)顯著改善了等級(jí)結(jié)構(gòu)和部位結(jié)構(gòu)，適宜在龍巖煙區(qū)生產(chǎn)中應(yīng)用。

烤煙；煙葉結(jié)構(gòu)；化學(xué)成分；中性香氣物質(zhì)；經(jīng)濟(jì)性狀

國(guó)家局2011年就提出了優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)、不適用煙葉田間處理的工作設(shè)想，并在云南、貴州、四川、湖南、山東五省開展生產(chǎn)環(huán)節(jié)處理不適用煙葉工作試點(diǎn)，取得了顯著成效[1]。優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)主要通過摘除部分腳葉和和頂葉來優(yōu)化煙株生長(zhǎng)發(fā)育的條件，以優(yōu)化煙葉的空間資源配置，促進(jìn)煙葉質(zhì)量的提高，但優(yōu)化過程中質(zhì)量的提升伴隨著產(chǎn)量的減少和勞力成本的增加。前人的研究基本集中在優(yōu)化時(shí)期、打葉數(shù)對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響[2-6]，而對(duì)優(yōu)化過程中中性香氣物質(zhì)、等級(jí)結(jié)構(gòu)、部位結(jié)構(gòu)影響的研究相對(duì)較少。本試驗(yàn)設(shè)置6個(gè)不同處理來研究田間摘除頂葉、腳葉數(shù)的組合對(duì)烤煙化學(xué)成分、中性香氣物質(zhì)及主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響，力圖在穩(wěn)產(chǎn)的基礎(chǔ)上，從不同優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)的處理中篩選能夠顯著改善煙葉結(jié)構(gòu)的措施，為龍巖產(chǎn)區(qū)的煙葉生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2014年11月至2015年6月在福建武平縣中山鎮(zhèn)新城村進(jìn)行，試驗(yàn)地前茬作物為水稻。土壤基本理化性質(zhì)為pH 5.4，有機(jī)質(zhì)含量0.89 %，堿解氮含量132.74 mg/kg，速效磷(P2O5) 含量117.81 mg/kg，有效鉀(K2O) 含量181.63 mg/kg。試區(qū)地勢(shì)平坦，排灌方便，供試品種為云煙87。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)共設(shè)計(jì)了6個(gè)處理，分別為摘1片頂葉，除1片腳葉；摘1片頂葉，除2片腳葉；摘2片頂葉，除1片腳葉；摘2片頂葉，除2片腳葉；摘2片頂葉，除3片腳葉；摘3片頂葉，除3片腳葉。為便于分析，分別記為“A1”、“A2”、“A3”、“A4”、“A5”、“A6”，其中“A2”為生產(chǎn)上實(shí)際優(yōu)化煙葉方式(CK)，詳見表1。每個(gè)處理3次重復(fù)，隨機(jī)排列，共18個(gè)小區(qū)，每個(gè)處理種煙300株，試驗(yàn)共用地0.13 hm2左右。小區(qū)四周設(shè)保護(hù)行，以消除邊際效應(yīng)的影響。打頂方式統(tǒng)一為現(xiàn)蕾打頂，在打頂完成后10 d左右進(jìn)行各優(yōu)化處理。田間管理按當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，煙葉采烤按煙葉成熟標(biāo)準(zhǔn)、密集烘烤工藝操作，分級(jí)則按國(guó)家42級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。處理煙葉烘烤后選用中桔三(C3F)煙葉樣品進(jìn)行香氣成分分析。每個(gè)樣品取1.5 kg，煙樣烘干、粉碎、過0.30 mm篩，備用。

1.3 常規(guī)化學(xué)成分的測(cè)定

煙葉化學(xué)成分測(cè)定指標(biāo)包括：可溶性總糖、還原糖、淀粉、總氮、煙堿、鉀和氯，并計(jì)算氮堿比、鉀氯比，其中，總糖、淀粉含量采用蒽酮比色法測(cè)定[7]，還原糖含量采用3,5-二硝基水楊酸法測(cè)定[7]，總氮含量用凱氏定氮儀測(cè)定[7]，煙堿含量采用紫外分光光度法測(cè)定[8]，鉀含量采用火焰光度計(jì)法測(cè)定[8]，氯含量采用莫爾法測(cè)定[8]。

表1 處理措施

1.4 中性香氣物質(zhì)的提取和測(cè)定

中性香味物質(zhì)提取主要采用趙銘欽等[9]的方法，選用同步萃取蒸餾裝置萃取，萃取完成后，加入10 g無水硫酸鈉干燥有機(jī)相，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮1 mL左右即得煙葉精油。提取的樣品由GC/MS 鑒定結(jié)果和NIST 庫檢索定性，氣質(zhì)聯(lián)用儀型號(hào)為GCMS-QP2010SE (日本島津公司)，采用內(nèi)標(biāo)法定量[10]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2013和DPS 7.05進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析，多重比較采用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)烤后煙葉化學(xué)成分的影響

煙葉化學(xué)成分是煙葉內(nèi)在質(zhì)量的基礎(chǔ)，只有各種化學(xué)成分含量適宜且比例協(xié)調(diào)，煙葉才具有良好的內(nèi)在質(zhì)量，香氣充足，吃味醇和[8]。由表2可以看出，不同優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)方式對(duì)各化學(xué)成分有一定的影響。各處理中A6處理的總糖、還原糖含量較高，分別為25.28 %和19.10 %，比對(duì)照高了12.01 %和9.14 %，而該處理對(duì)應(yīng)的淀粉、總氮含量則明顯偏高，鉀含量相對(duì)偏低，導(dǎo)致氮堿比、鉀氯比的數(shù)值不在適宜范圍內(nèi)，可能與摘除葉片過多導(dǎo)致的煙株體內(nèi)的代謝不協(xié)調(diào)有關(guān)；鉀元素是烤煙的品質(zhì)元素，A4處理和A5處理鉀含量均>2 %，相比對(duì)照分別提高了15和25個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到了優(yōu)質(zhì)烤煙的標(biāo)準(zhǔn)，淀粉含量、氮堿比、鉀氯比也相對(duì)適宜，A1和A3處理則鉀含量偏低。

2.2 不同處理對(duì)烤后煙葉中性香氣物質(zhì)含量的影響

煙葉香氣成分是構(gòu)成煙葉香吃味質(zhì)量的重要因素，但煙葉香氣成分的組成十分復(fù)雜。為了分析上的便利，本研究采用按香氣前體物分類的方法。中性致香物質(zhì)按香氣前體物可分為五大類：類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物、苯丙氨酸類降解產(chǎn)物、類西柏烷類降解產(chǎn)物、棕色化反應(yīng)產(chǎn)物、其他香氣物質(zhì)類[11]。從表3來看，各處理與對(duì)照差異顯著，其中A6處理中性香氣物質(zhì)總量最高，為745.13 μg/g，A5處理其次，為651.86 μg/g，相比對(duì)照分別提升了74個(gè)和53個(gè)百分點(diǎn)；A6處理類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物最多，達(dá)到了56.76 μg/g，相比對(duì)照提升了68.47 %，A4處理與A5處理其次，A1處理的含量最低，相比于對(duì)照下降了近11個(gè)百分點(diǎn)。幾種優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)處理中，以A4處理和CK的類西柏烷類降解產(chǎn)物的含量較高，分別為19.78和18.00 μg/g，其他處理的茄酮含量都要低于對(duì)照。棕色化反應(yīng)產(chǎn)物方面，A4處理含量最多，為26.74 μg/g，而A1處理方式下僅為12.98 μg/g，相比于對(duì)照低了48個(gè)百分點(diǎn)。A6處理的苯丙氨酸類降解產(chǎn)物、其他類香氣物質(zhì)含量較高，相比對(duì)照分別提高了45.54 %和87.06 %。

表2 不同處理對(duì)烤后煙葉化學(xué)成分的影響

注：同行小寫字母不同表示處理間差異達(dá)到5 %顯著水平，下同。

Note：In the same line, different small letters indicate significant difference at 0.05 level. The same as below.

2.3 不同處理對(duì)烤后煙葉主要經(jīng)濟(jì)性狀及等級(jí)部位結(jié)構(gòu)的影響

由表4可得，不同優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)措施對(duì)烤后煙葉的主要經(jīng)濟(jì)性狀及等級(jí)部位結(jié)構(gòu)有顯著影響。隨著優(yōu)化頂葉、腳葉數(shù)片數(shù)總數(shù)的增多，產(chǎn)量逐漸下降，而均價(jià)則不斷上升，在總產(chǎn)值方面，A5處理和A4處理分別比對(duì)照CK高了3.07 %和1.95 %，其他處理均比對(duì)照要低。摘除頂腳葉對(duì)提升等級(jí)結(jié)構(gòu)方面影響明顯，以摘除3片頂葉、3片腳葉的A6處理最佳，上等煙比例比對(duì)照高了16.47 %，中上等煙比例則提高了2.57 %。在部位結(jié)構(gòu)方面，過多優(yōu)化并不能達(dá)到提高中部煙比例，降低上部煙的目的，優(yōu)化程度最高的A6處理中部煙比例與對(duì)照相比并沒有顯著差異，而上部煙比例反而增加了3.35 %。在各處理中，摘除2片頂葉、3片腳葉的A5處理表現(xiàn)較好，中部煙比例增加了12.95 %，上部煙的比例下降了11.02 %。

3 討論與結(jié)論

3.1 不同優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)方式對(duì)烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀及等級(jí)部位結(jié)構(gòu)的影響

煙葉經(jīng)濟(jì)性狀是反映煙葉經(jīng)濟(jì)效益的指標(biāo)，關(guān)乎煙農(nóng)收入和種煙的積極性[4]，而其中等級(jí)結(jié)構(gòu)和部位結(jié)構(gòu)則是煙葉原料結(jié)構(gòu)層次的反映。本試驗(yàn)通過不同的優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)措施，力求在保證產(chǎn)值不下降的前提下，盡量?jī)?yōu)化烤煙的等級(jí)部位結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)表明，摘除頂腳葉的優(yōu)化措施對(duì)提高煙葉等級(jí)部位結(jié)構(gòu)有利，在產(chǎn)值和結(jié)構(gòu)平衡上找到共贏點(diǎn)是關(guān)鍵。摘除1片頂葉、1片腳葉的A1處理產(chǎn)量最高，但均價(jià)較低，導(dǎo)致總產(chǎn)值下降；A6處理因?yàn)閮?yōu)化過多的頂腳葉，均價(jià)最高，但受產(chǎn)量拖累，總產(chǎn)值反而最低，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)由于摘除了3片頂葉，上部煙的比例反而有上升的趨勢(shì)，可能是煙株上原本屬于中部葉位的煙葉在生長(zhǎng)過程中受到自身代謝的影響，部分煙葉形成了上部葉的特征，而實(shí)際生產(chǎn)上則通常以烤后外觀特征作為煙葉部位評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[12]，導(dǎo)致了上部煙不降反升的現(xiàn)象。試驗(yàn)中表現(xiàn)較優(yōu)的為A5處理，總產(chǎn)值相比對(duì)照并沒有下降，與此同時(shí)，上等煙比例提升了11.71 %，中上等煙比例提升了2.37 %，中部煙比例增加了12.95 %，上部煙的比例下降了11.02 %，能夠滿足優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)的目的。

表3 不同處理對(duì)烤煙中性致香物質(zhì)含量的影響

3.2 不同處理對(duì)烤后煙葉化學(xué)成分的影響

煙葉化學(xué)成分是影響煙葉內(nèi)在質(zhì)量的物質(zhì)基礎(chǔ)[13]，煙葉中總糖、還原糖、總氮、煙堿、氯、鉀等化學(xué)成分因?qū)熑~質(zhì)量有重要影響。各處理中A6處理中性香氣物質(zhì)總量最高，但淀粉、總氮和煙堿的含量偏高，鉀含量偏低，這可能與摘除頂腳葉過多引起的煙片碳氮代謝不平衡有關(guān)。隨著煙葉結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，頂葉與腳業(yè)的摘除，原本繁密的葉片得以獲得更多的陽光，進(jìn)行充分的光合作用，同等條件下的香氣總量也就越多；但過多摘除頂腳葉可能導(dǎo)致營(yíng)煙株內(nèi)部碳氮代謝不協(xié)調(diào)，不利于葉片的成熟落黃，也不利于在煙葉烘烤過程中色素的降解，影響烤煙品質(zhì)[14]。相比之下，A5處理的煙堿含量和總氮含量相較均有不同程度下降，而鉀含量相比對(duì)照有所上升，這對(duì)提高煙葉的燃燒性，降低煙葉吸食的刺激性和改善煙氣的舒適度大有裨益[15]。這說明摘除2片頂葉、3片腳葉能夠合理的調(diào)控烤煙的代謝強(qiáng)度，使烤后煙葉化學(xué)成分趨于協(xié)調(diào)。

表4 不同處理對(duì)烤后煙葉主要經(jīng)濟(jì)性狀及等級(jí)部位結(jié)構(gòu)的影響

3.3 不同處理對(duì)烤后煙葉中性香氣物質(zhì)的影響

在所測(cè)定的30種主要中性致香物質(zhì)中，不同優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)措施下的各處理烤后煙葉中新植二烯含量均占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，這與有關(guān)報(bào)道相同[16]。煙葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化過程中，煙株的空間資源配置得以優(yōu)化，高家合等的研究表明[17]，摘除適量頂、腳葉對(duì)烤煙根系的生長(zhǎng)發(fā)育有利，對(duì)煙株吸收和利用氮肥有明顯的促進(jìn)作用，隨著煙株利用氮肥效率的提高，烤煙葉片內(nèi)的葉綠素含量會(huì)隨之增加[18]，還有研究表明，作為葉綠素降解產(chǎn)物的新植二烯含量與葉綠素含量的多少有直接關(guān)系[19]，而胡皓月等[20]則指出光照是影響煙草新植二烯含量的重要因素?？梢姡瑑?yōu)化部分腳葉和頂葉，煙株可能是通過調(diào)控水肥運(yùn)籌和光合作用效率來促進(jìn)香氣積累的。本試驗(yàn)中隨著優(yōu)化煙葉的片數(shù)增多，中性香氣物質(zhì)的含量呈上升趨勢(shì)，去除的腳葉、頂葉之和越多，中性香氣物質(zhì)含量也就越高，A4、A5、A6處理的香氣總量分別比對(duì)照增加了50.28 %、52.51 %和74.32 %。

4 結(jié) 論

煙葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化是一個(gè)系統(tǒng)工程，講究平衡和共贏。優(yōu)化過程不能為了提高等級(jí)部位結(jié)構(gòu)而忽視了廣大煙農(nóng)的根本利益，也不能簡(jiǎn)單強(qiáng)調(diào)產(chǎn)量而降低質(zhì)量要求，在保證原有產(chǎn)值的前提下，提高等級(jí)及部位結(jié)構(gòu)才是根本解決方法。就本試驗(yàn)而言：A5處理的優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)措施可以在煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，提高香氣總量，并且在保證煙農(nóng)原有收入的前提下實(shí)現(xiàn)了煙葉結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，達(dá)到了煙農(nóng)與煙草企業(yè)的雙贏。但本文討論的范圍僅局限于優(yōu)化過程對(duì)產(chǎn)質(zhì)量的宏觀數(shù)理統(tǒng)計(jì)上，對(duì)造成產(chǎn)質(zhì)量差異的具體機(jī)理還有待進(jìn)一步的研究。

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[20]胡皓月，許自成，蘇永士，等.影響煙草新植二烯含量因素的研究進(jìn)展[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2010,22(1):17-20.

(責(zé)任編輯 李 潔)

Effects of Methods of Optimizing Leaf Structure on Yield,Quality and Neutral Aroma Substances of Flue-cured Tobacco

HUANG Hao1，F(xiàn)ENG Yu-long2，LIU Guo-min2，SHAO Lan-jun1，ZHANG Xue-wei1，CHEN Ze-peng3，WANG Wei2*

(1.China Tobacco Guangdong Industrial Co，Ltd.，Guangdong Guangzhou 510610， China ； 2.Tobacco Laboratory，South China Agricultural University，Guangdong Guangzhou 510642 ，China；3.Guangdong Tobacco Monopoly Administration，Guangdong Guangzhou 510610，China)

This study aimed to further improve the quality, grade structure and site structure in Longyan area to filtrate a suitable optimization method for local tobacco production.The study with 6 treatments used flue-cured tobacco variety Yunyan 87 as material in Wuping. Six treatments respectively were A1：Remove one top leaf and one foot leaf; A2：Remove one top leaf and two foot leaves;A3：Remove two top leaves and one foot leaf;A4：Remove two top leaves and two foot leaves;A5：Remove two top leaves and three foot leaves;A6：Remove two top leaves and three foot leaves.Then, the effects on chemical composition,neutral aroma substances and main economic characters were analyzed.The result showed that the content of products degraded by cembranes and products of browing reaction in treatment A4 was the highest and respectively 9.89 % and 6.87 % higher than the CK. However, the content of products degraded by carotene, phenylalanine and other categories of neutral aroma components in treatment A6 were respectively 68.48 %,45.54 % and 87.06 % higher compared with CK.The total amount of aroma was highest in treatment A6 and treatment A5 on the second place.In terms of chemical composition,to a certain extent,treatment A5 reduced the content of starch, total nitrogen, nicotine and increased the content of potassium,which were good for combustibility,reducing the stimulus during smoking and improving the comfort of flue gas.In the aspect of economic characters, the ratio of high class leaf increased by 11.71 %, the ratio of the high and middle class leaf increased by 2.37 %,the ratio of the middle leaf increased by 12.95 % and the ratio of the upper leaf decreased by 11.02 %.Treatment A5 had sufficient aroma quantity and coordinate chemical composition and significantly improved the grade and site structure and will be more suitable for application in the production of flue-cured tobacco in Longyan.

Flue-cured tobacco；Leaf structure；Chemical composition；Neutral aroma substances; Economic characters

1001-4829(2016)12-2835-05

10.16213/j.cnki.scjas.2016.12.013

2016-06-16

廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司基金項(xiàng)目(15XM-QK201 4002)；廣東省煙草專賣局基金項(xiàng)目(201204)

黃 浩(1988-)，男，安徽蒙城人，碩士，主要從事煙草優(yōu)化調(diào)控理論與工藝研究，E-mail：2467228535@qq.com，Tel：18820090055，*為通訊作者：王 維，E-mail：wangwei@scau.edu.cn。

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