重庆烟区烟叶开片度对其内在品质的影响研究

李云平，江厚龙*，汪代斌，徐 宸，李钠钾，朱晓伟

(1.重庆烟草科学研究所，重庆 400715；2.重庆市烟草公司，重庆 400020)

重庆烟区烟叶开片度对其内在品质的影响研究

李云平1，江厚龙1*，汪代斌1，徐 宸1，李钠钾1，朱晓伟2

(1.重庆烟草科学研究所，重庆 400715；2.重庆市烟草公司，重庆 400020)

为了明确烤烟中上部叶片开片度对化学成分和中性致香物质含量的影响，以云烟87品种为材料进行研究。结果表明，中上部叶的开片度与总糖、还原糖、钾、两糖差、糖碱比、钾氯比间均呈极显著正相关关系；与烟碱、氯含量、两糖比间呈极显著负相关关系。另外，开片好的烟叶的苯丙氨酸类、棕色化反应产物、类胡萝卜素降解产物、新植二烯和中性致香物质总量均较高。因此，在烟叶生产过程中，应采取适当措施促进中上部烟叶开片以提升烟叶内在质量。

重庆；烤烟；开片度；内在品质；中性致香物质

烟草是我国重要的经济作物之一，作为烟草栽培的目标产品，烟叶的质量取决于品种、栽培和生态等因素[1-2]。物理性状是反映烟叶质量和加工性能的重要指标，直接影响产品质量、风格特色及经济指标[3-4]。叶片的长度和宽度是烟叶较为重要的物理性状，叶长是指烟叶主脉基部至叶尖的直线距离，是进行烟叶分级和外观质量评价的重要指标之一，分级时可以人为控制烟叶长度使其达到标准范围。叶宽是指叶片最宽处的叶片两边直径距离，叶宽是衡量烟叶发育状况和工业可用性的关键指标之一[5]，但分级时往往忽视了烟叶的宽度指标。在收购时，往往会出现烟叶长度相近，而宽度差异较大的现象，这对烟叶加工效益及工业可用性会产生较大的负面效应。因此，采用相同等级的叶宽与叶长百分比(即开片度)作为评价烟叶外观质量的指标，更能为准确地衡量烟叶的发育状况和工业可用性提供依据。然而，关于烟叶开片度与烟叶的化学品质和致香物质含量间的关系未见报道。鉴于此，笔者以重庆主产烟区云烟87品种为材料，深入分析了开片度与烟叶化学成分含量及其协调性和中性致香物质间关系，研究结果对调整栽培技术具有重要的理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2014年在重庆6个主产烟区(武隆、彭水、丰都、巫溪、奉节、石柱)地力均匀的烟田进行，参试品种为云烟87。在打顶期选择长势良好的烟株标记第9～10片叶为中部叶、第15～16片叶为上部叶。成熟采烤后选取C3F和B2F烟叶，每个样品4 kg。将各产地样品分等级均匀混合，按标准(表1)设置处理、分拣样品。

表1 不同处理烟叶的长度和宽度

1.2 检测方法

对烟叶样品的化学成分采用连续流动分析仪测定，对中性致香物质采用气质联用仪进行内标法(硝基苯)测定。利用SPSS 19.0进行数据分析。

2 结果分析

2.1 开片度对烟叶化学成分含量的影响

化学成分是影响烤烟内在质量的重要因素[1]，本文研究了不同开片度对烟叶的还原糖、总糖、烟碱、钾、氯等5个化学指标的含量影响，结果见表2。开片度对中上部烟叶化学成分的含量有着极显著的影响。随着烟叶开片度的增加，糖分含量呈极显著增加的趋势、烟碱含量呈极显著降低的趋势。两部位烟叶的氯含量均与开片度呈极显著负相关关系，钾含量均与开片度呈极显著正相关关系。

根据国际型优质烟叶化学成分含量分析结果[6]：两部位烟叶的总糖和中部叶的还原糖含量偏高，上部叶的还原糖含量适宜；中部叶的烟碱含量适宜，上部叶的烟碱含量随开片度的增加逐渐趋于适宜；随叶片开片度的增加，钾含量逐渐趋于优质烟叶的要求；增大开片度有助于降低对烟叶品质不利元素氯的含量。

表2 不同开片度对烟叶化学成分含量的影响

%

注：同列不同大写字母表示在0.01水平上差异显著。下同。

2.2 开片度对烟叶化学成分协调性的影响

化学成分协调性是评价烟叶品质的重要指标，是决定烟叶工业使用价值的关键因素之一[7]。本研究选择两糖差、两糖比、糖碱比和钾氯比等4个协调性指标来评价开片度对烤烟化学成分协调性的影响。随叶片开片度的增加，两糖差、糖碱比和钾氯比均呈逐渐增加的趋势，且不同处理间基本具有极显著差异；而开片度与两糖比间则呈现极显著的负相关关系(表3)。

糖分间协调性与感官质量的关系较为密切，这是评价烟叶质量的重要指标[8]。研究显示，随开片度的增大，两糖差逐渐变大、两糖比逐渐减小、非还原糖含量逐渐增加，糖分间协调性逐渐变差，这可能会导致烟气变得平淡灼热、刺激性增大、焦油含量升高、安全性降低[9]。由糖分与烟碱间和钾与氯间的协调性分析可知，开片度越大越有利于这些成分间协调性的改善，有利于满足优质烟叶的要求[7]。

2.3 开片度对中性致香物质含量的影响

致香物质是分析和判别烟叶风格特色的关键因素，其含量影响烟叶风格特色的形成[10-11]。本研究将致香物质简单划分为苯丙氨酸类、棕色化产物、类西柏烷降解产物、类胡萝卜素降解产物、新植二烯及其他香气物6类[11-12]进行分析，结果见表4。

表3 不同开片度对烟叶化学成分协调性的影响

苯丙氨酸类致香物质对烤烟的果香、清香贡献较大[13]，其中，苯甲醇和苯乙醛是最为重要的成分，可提升烟气的花香味[13-14]。不同开片度烟叶的苯丙氨酸类致香物质含量有较大的差异，其含量随开片度的增大而逐渐提高，苯甲醇和苯乙醛的含量也有类似的变化趋势。这说明，在重庆烟区提高烤烟叶片的开片度能在一定程度上改善香气质量、提升花果香香味。

棕色化反应是烤烟香气成分形成的重要过程之一，其反应产物可以起到掩盖杂气、增强香味和提高烟气质量的作用[13]。表4显示，棕色化反应产物受叶片开片度的影响较大，其含量有随开片度的增大而逐渐增加的趋势。棕色化反应产物中以糖醛含量最高，5-甲基糖醛和6-甲基-5-庚烯-2-醇的含量次之，6-甲基-5-庚烯-2-酮、2-乙酰基呋喃和3,4-二甲基-2,5-呋喃二苯乙醛含量较低，这些成分的含量均随开片度的增加而提高。这说明通过一系列措施来提高叶片的开片度能净化烟气、改善香气质量。

类胡萝卜素降解产物是烟叶香气质量的重要组分，其降解和热裂解产物是构成烤烟细腻、高雅、清新的主要香气成分[16]。由表4可以看出，β-大马酮和巨豆三烯酮类是其最为重要的组成部分，且其含量均有随开片度的增大而提高的趋势；类胡萝卜素降解产物总量与叶片开片度间也具有类似的变化规律。

新植二烯是由叶绿素降解产生的，是烤烟中性香气物质中含量最高的香气成分[3,17]，其可直接进入烟气，具有减轻刺激和柔和烟气的作用[13]；也能进一步分解转化为具有清香气味的植物呋喃[15]。本研究结果显示，两个部位烟叶的新植二烯含量随开片度的加大而逐渐提高。其中，上部叶新植二烯含量受开片度的影响较大，T4较T1提高了42.74%；中部叶的T4较T1仅提高了30.36%。

在本试验条件下，类西柏烷类致香物质中仅测出茄酮，它与其他类致香物质含量见表4。致香物质总量显示，加大叶片的开片度对提高致香物质含量有明显的作用，两部位烟叶致香物质总量均表现为：T4>T3>T2>T1。

表4 不同开片度对烤烟中性致香物质含量的影响

μg/g

注：“/”表示痕量。

3 讨论

目前，我国部分烤烟产区上部叶在生长过程中由于发育程度不够，往往出现叶片狭长的现象，这就是烟叶生产中通常说的“不开片”。不开片烟叶常常存在叶片偏厚、结构紧密、烟碱含量高、化学成分不协调等问题，导致了中上等烟比例低和上部叶的可用性差[18]，致使我国上部烟叶大量积压。本文针对烟叶开片度对其内在质量的影响做了详细的研究。

烟叶的化学成分是评价烤烟质量的重要指标，决定烤烟感官质量和烟气特征，各化学指标的平衡协调程度决定烟叶的工业使用价值[7]。本研究表明，烟叶的总糖、还原糖和钾含量与开片度呈极显著正相关关系，而开片度与烟碱和氯含量则呈极显著负相关关系。开片度大的烟叶，其叶面积大，光合产物积累多，进而提高了糖分含量；另外，面积大的叶片其蒸腾拉力也大，对钾素的吸收能力也强，因而提高了烟叶的钾素含量[19]，但开片好的叶片其氯和烟碱含量较低的原因有待进一步研究。

开片状况对烟叶化学成分协调性有着极显著的影响。本研究结果显示，开片度的加大会导致两糖差、糖碱比和钾氯比的提高，两糖比的降低。两糖差的变大、两糖比的减小、非还原糖含量的增加，糖分间协调性逐渐变差，这可能会导致烟气变平淡灼热、刺激性增大、焦油含量升高、安全性降低[9]。开片度增大后，促进了糖分与烟碱间、钾与氯间协调性的改善，保障了烟叶优良品质的形成[7]。

烟叶香气是衡量其内在质量的重要指标之一，内在质量的优劣在很大程度上取决于烟叶中的香味成分的含量[15]。致香物质含量受遗传[20]、环境[21]、栽培[22]等因素影响较大。本研究表明，烟叶的开片状况对中性致香物质含量也有较大影响。随开片度的加大苯丙氨酸类、棕色化反应产物、类胡萝卜素降解产物、新植二烯等致香物质含量明显增加，尤其是苯甲醇、苯乙醇、糖醛、β-大马酮、巨豆三烯酮类等。这可能与开片度好的烟叶光合面积大、积累的光合产物多、形成的致香物质前体物较多有关。因此，可预测在重庆烟区提高烟叶开片度有利于减轻刺激性、柔和烟气[12]、改善香气质量、提升花果香香味[14-15]、促进高雅清香风味的形成[15]。由两部位烟叶的中性致香物质总量与开片度的关系来看，随着开片度的增加，中部叶和上部叶的中性致香物质总量呈持续增加的趋势，其含量依次为：T4>T3>T2>T1。这可能因为开片好的烟叶能较好地协调烟株的碳氮代谢，促进中性致香物前体物的降解，进而形成较多的中性致香物质。

4 结论

本研究以云烟87品种为例，研究了中上部烟叶开片度对烟叶化学成分及其协调性和中性致香物质含量的分析。结果表明：中上部烟叶的开片度与其总糖、还原糖和钾含量呈极显著正相关关系，与烟碱和氯含量则呈极显著负相关关系；随着开片度的增大，中上部烟叶的两糖差、糖碱比和钾氯比呈逐渐提高的趋势，两糖比呈逐渐降低的趋势；中上部烟叶的开片度加大后，能明显提高苯丙氨酸类、棕色化反应产物、类胡萝卜素降解产物、新植二烯等致香物质含量，中性致香物质总量也随之增加。因此，在重庆烟区烟叶生产过程中，应采取适当措施提高中上部烟叶的开片度，以提升烟叶质量。

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Effects of Leaf Openness on Interior Quality of Flue-cured Tobacco in Chongqing Tobacco-growing Region

LI Yun-ping1, JIANG Hou-long1*, WANG Dai-bin1, XU Chen1, LI Na-jia1, ZHU Xiao-wei2

(1. Chongqing Tobacco Science Research Institute, Chongqing 400715, China;2. Chongqing Tobacco Company, Chongqing 400020, China)

The flue-cured tobacco variety Yunyan 87 was used as test material to detect the effect of the leaf openness on the chemical components and neutral aroma constituents in Chongqing tobacco-rowing Regions. The results showed that the leaf openness was significantly positively correlated with total sugar, reducing sugar, K, the difference between total sugar and reducing sugar, ratios of reducing sugar to nicotine and potassium to chloride. The leaf openness existed a significant negatively correlation with the content of nicotine and chloride, reducing sugar to total sugar. Following the increasing of the leaf openness, the contents of phenylalanines, maillard reaction production, carotenoids, neophytadiene, and total aroma constituents increased. Consequently, in the tobacco production process, some measures should take to promote the leaf openness of the middle and upper leaves for improving the quality of tobacco.

Chongqing city; Flue-cured tobacco; Leaf openness; Interior quality; Neutral aroma constituents

2015-08-12

重庆市烟草专卖局项目“重庆中高海拔烟区揭膜时期及配套施肥技术研究”(NY201404041070014)。

李云平(1975─)，男，主要从事烟草栽培与生理生态研究。*通讯作者：江厚龙。

S572

A

1001-8581(2016)03-0062-04

许晶晶)