烤烟外引品种NC71烟叶样品质量分析研究

2019-08-23龙杰张轲孙浩巍杨青张晓伟马文广张冀武陈丹池源

现代农业科技 2019年13期

关键词：烤烟

龙杰　张轲　孙浩巍　杨青　张晓伟　马文广　张冀武　陈丹　池源

摘要本研究以烤烟外引品种NC71与对照品种K326和NC89在南北烟区9个省（市）10个种植试点的烟叶样品为试材，对其外观质量、常规化学成分、常规烟气成分、感官质量、主要致香成分5个方面进行了分析比较。结果表明，NC71在外观质量上与南北烟区对照品种K326和NC89相当，部分NC71样品身份或油分稍好于对照品种;未检测出碱糖、碱氮、钾氯比值都较协调或是都不协调的样品，部分NC71样品钾氯或碱糖和钾氯比值较协调。南方烟区湖南永州的NC71样品碱糖和碱氮比值不协调;NC71在焦油、一氧化碳和烟碱含量上总体高于对照品种;南北烟区种植试点的NC71样品综合感官质量表现较好;北方烟区3个种植试点NC71致香物质总量优于对照品种NC89，南方种植试点NC71与对照品种K326在致香物质含量上各有优势。

关键词烤烟;外引品种;NC71;烟叶样品质量

中图分类号 S572 文献标识码 A

文章编号 1007-5739（2019）13-0042-04 開放科学（资源服务）标识码（OSID）

Analysis on Leaf Sample Quality of Introduced Flue-cured Tobacco Cultivar NC71

LONG Jie 1 ZHANG Ke 1 * SUN Hao-wei 1 YANG Qing 1 ZHANG Xiao-wei 1 MA Wen-guang 2 ZHANG Ji-wu 1

CHEN Dan 1 CHI Yuan 3

（1 Yunnan Tobacco Quality Inspection & Supervision Station，Kunming Yunnan 650106; 2 Yunnan Academy of Tobacco Agricultural Science;

3 Yunnan University of Business Management）

Abstract Taking introduced flue-cured tobacco cultivar NC71 and CK cultivar K326 and NC89 as materials，the leaf samples from 10 pilot units of 9 provinces（cities） of south and north tobacco planting-regions in China were studied to analyze and compare the appearance quality，general chemical-composition，general flue-gas composition，sensory quality and major aroma components.The results showed that there were little differences between NC71 and CK cultivar K326 and NC89 leaf samples in appearance quality.There was no leaf samples with the harmonious or disharmonious ratios of sugar and nicotine，nitrogen and nicotine，potassium and chlorine，partial leaf samples exhibited harmonious ratio of potassium and chlorine or ratios of sugar and nicotine，potassium and chlorine.Disharmonious ratios of sugar and nicotine，nitrogen and nicotine were observed in leaf samples from Yongzhou，Hunan，a south tobacco planting-region.Totally，in comparison with CK cultivars，relatively higher TPM，nicotine and CO content were detected in NC71 leaf samples.Compared to the CK cultivars，NC71 leaf samples showed higher sensory quality.Compared to the CK cultivar NC89，higher aroma content were detected in NC71 leaf samples from 3 pilot units of north tobacco planting-regions，and leaf samples of NC71 and K326 from south tobacco planting-regions，exhibited their own advantages in aroma content.

Key words flue-cured tobacco;introduced cultivar;NC71;leaf sample quality

烟草（Nicotiana tabacum L.）是世界上广泛种植的重要农作物之一[1]，我国是世界上最大的烟草生产国和消费国。我国烟草种质资源丰富，类型多样，目前已编目保存的各类烟草种质资源共4 042份[2];但是多年来烤烟育种中使用的主体亲本多集中在少数种质上，导致我国烤烟育种和生产所用种质的性状遗传变异背景不丰富，性状趋同，遗传基础日趋狭窄。目前，主栽品种K326、云烟85、云烟87、云烟97、红花大金元等之间的遗传相似性较高[3-5]。因此，加快优质烟草种质创新和引进，拓宽烟草遗传基础，对我国烟草生产意义重大[6-8]。

NC71是美国1995年育成含Ph基因的高产优质烤烟栽培种，该品种抗黑胫病（生理小种0号），中抗青枯病，抗南部根结线虫（生理小种1号和3号），在美国北卡罗莱纳地区广泛种植，NC71的出现抢占了K326大量的市场份额[9]。2009年云南省烟草农业科学研究院和玉溪中烟种子有限责任公司从美国烟草集团旗下的（U.S.Tobacco Company）布菲金种子公司（Profigen，Inc.）将NC71引入中国。

本研究以NC71与对照品种NC89和K326在南北烟区9个省（市）的10个种植试点的烟叶样品为试材，从外观质量、常规化学成分、常规烟气成分、感官质量、主要致香成分5个方面进行了分析比较，旨在为下一步NC71品种在全国推广试验提供理论支撑，同时也为工业使用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本研究采用北方烟区河南三门峡、黑龙江牡丹江和山东莒县3个种植试点的NC71和对照品种NC89（CK1）与南方烟区云南楚雄、贵州开阳、四川凉山、湖南永州、重庆武隆和福建长汀7个种植试点的NC71和对照品种K326（CK2）的初烤烟叶样品为试材。

1.2 测定项目及方法

1.2.1 烟叶外观质量。烟叶外观质量评价依照中华人民共和国国家标准《烤烟》（GB2635-92），对烟叶样品成熟度、身份、叶片结构、油分、色度、残伤、长度等7个指标进行评价。

1.2.2 常规化学成分。常规化学成分分别依照中华人民共和国烟草行业标准《烟草及烟草制品试样的制备和水分测定烘箱法》（YC/T 31—1996）、云南省烟草质量监督检测站《烟草中氯化物的连续流动分析方法》（YTQS/ZY-01-81）、《烟草中水溶性糖的连续流动测定方法》（YTQS/ZY-01-86）、《烟草中总植物碱的连续流动测定方法》（YTQS/ZY-01-87）、《烟草中总氮的连续流动分析方法》（YTQS/ZY-01-94）、《烟叶中微量元素的测定方法（电感耦合等离子体发射光谱法）》（YTQS/ZY-01-82）对总糖、还原糖、烟碱、总氮、氯、蛋白质、烟碱氮、钾、钙和镁等10项指标进行了测定。

1.2.3 常规烟气成分。常规烟气成分分别按照中华人民共和国国家标准《烟草及烟草制品调节和测试的大气环境》（GB/T 16447—2004）、《卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油》（GB/T 19609—2004）、《常规分析用吸烟机定义和标准条件》（GB/T 16450—2004）、《卷烟烟气气相中一氧化碳的测定非散射红外法》（GB/T 23356—2009）、《卷烟总粒相物中烟碱的测定气相色谱法》（GB/T 23355—2009）、《卷烟总粒相物中水分的测定气相色谱法》（GB/T 23203.1—2008）对总粒相物、水分、烟碱、焦油、一氧化碳等5项指标进行了测定。

1.2.4 烟叶感官质量。烟叶感官质量评价按单料烟评吸基本要求及中华人民共和国烟草行业标准《烟草及烟草制品感官评价方法》（YC/T 138—1998）的规定，由专职评吸专家对样品烟的香气质、香气量、杂气、浓度、劲头、刺激性、余味、燃烧性、灰色等9项指标分别进行评分后计总分。

1.2.5 主要致香成分。主要致香成分分析采用气象色谱-质谱（GC/MS）联用仪测定。质谱仪为VG-70SE（VG Instru-ments，British），气相色谱仪为HP-5896（Japan）;毛细管柱采用OV-101（25.00 mm×0.25 mm I·D·WCOT），载气He，汽化室温度为250 ℃，分离器温度250 ℃，离子源温度200 ℃，电子轰击电压70 eV，化学电离反应气体异丁烷，柱温50 ℃保持1 min，以5 ℃/min的速度升到220 ℃，保持10 min。载气流量0.8 mL/min，尾吹气25 mL/min。所得分析样品由GC/MS鉴定结果和NIST库检索定性。

致香物质的定量测定：在致香物质萃取液中加入内标物质，经浓缩后，在定性分析的基础上进行气相色谱分析。色谱仪为HP-5890（Japan），检测器FID，载气He，毛细管柱OV-101，FID温度250 ℃，汽化室温度240 ℃，分流1∶25，柱温50 ℃，保持2 min，以3 ℃/min速度升到120 ℃保持30 min，再升温到220 ℃。各成分含量用归一法计算。

2 结果与分析

2.1 外觀质量

从表1可以看出，河南三门峡NC71和NC89（CK1）烟叶样品身份均偏薄，NC71油分稍差、色度略弱;黑龙江牡丹江NC71在油分上略优，其他品质2个品种基本持平;云南楚雄NC71与K326（CK2）各项品质基本一致;贵州开阳NC71与K326（CK2）各项品质基本一致，2个品种整体表现较好;四川凉山NC71与K326（CK2）相比，K326（CK2）的身份较好、叶片结构稍偏紧密，NC71叶片结构较好、油分优于K326（CK2），其他品质2个品种基本一致;湖南永州K326（CK2）与NC71相比，叶片结构上NC71略显紧密，油分表现上K326（CK2）不如NC71，总体颜色NC71稍偏浅，长度上NC71也略短;重庆武隆试点的烟叶样品身份均偏薄，与K326（CK2）相比，NC71样品身份薄于K326（CK2）、油分表现略优于K326（CK2），2个品种色度与长度无明显差异;福建长汀K326（CK2）和NC71相比，NC71油分略优于K326（CK2），身份稍偏薄，长度稍短，其他品质无明显差异。

2.2 常规化学成分

一般认为碱糖比值接近8～10∶1、碱氮比1∶1、钾氯比值4～10∶1时烟质较好。由表2可知，NC71和对照样品中未检测出碱糖比值、碱氮比值和钾氯比值都较协调或不协调的样品。黑龙江牡丹江的NC71样品钾氯比值较协调，贵州开阳NC71样品碱糖比值和钾氯比值都较协调，湖南永州NC71样品中碱糖比值和碱氮比值都较不协调。北方烟区山东莒县和黑龙江牡丹江2个试点NC71样品两糖含量较高，而南方烟区正常检出（部分样品量过少，未能正常检出）的NC71样品两糖含量均高于对照品种K326（CK2）。样品钾、钙等含量未呈现出规律性变化。

2.3 常规烟气成分

通过对样品总粒相物、水分、烟碱、焦油、一氧化碳等5项指标的评价得出：样品焦油含量范围为13.0～17.4 mg，最高的为湖南永州NC71，最低的为重庆武隆K326（CK2）;样品烟气烟碱含量范围为1.19～2.69 mg，最高的为湖南永州NC71，最低的为四川凉山K326（CK2）;样品烟气一氧化碳量含量范围为11.2～15.4 mg，最高的为贵州开阳NC71，最低为福建长汀K326（CK2）和湖南永州K326（CK2）。各种植试点NC71一氧化碳含量总体表现高于对照品种（表3）。

2.4 烟叶感官质量

从表4可以看出，南、北方烟区的NC71与南方烟区的K326（CK2）样品综合感官质量均表现优良，而北方烟区对照品种NC89（CK1）表现稍差。

同一品种在各种植试点的综合表现有一定差异，综合各试点情况来看，北方烟区以黑龙江牡丹江的样品表现较好，山东莒县的样品表现稍差;南方烟区以云南省的样品综合感官质量较好，然后是贵州开阳、湖南永州、福建长汀、四川凉山和重庆武隆。

2.5 主要致香成分

送检烟叶样品中检测出致香物质60种，按照化学官能团分类的方法，可分为酮类（19种）、醇类（9种）、醛类（15种）、酯类（6种）、酚类（2种）、氮杂环类（4种）、新植二烯及其他物质（5种）共8类，总量指去除其他物质外的总和。

从表5可以看出，北方烟区NC71样品致香物质总量与对照品种NC89（CK1）相比都有所增加，致香物质总量增幅最大的为山东莒县种植的NC71，增幅为22.2%;南方烟区各试点NC71样品与对照品种K326（CK2）相比在致香物质总量上有增有减，总量增幅最大的是四川凉山种植的NC71（增幅为26.4%），总量减幅最大的是湖南永州种植的NC71（减幅为28.9%）。

3 结论与讨论

烤烟不同于棉花、甘蔗等大宗经济作物，其强调的是综合品质。众多烟叶质量指标相关性研究表明，各指标之间并不是孤立的[10-12]，单项指标都不同程度地直接或间接影响最终的感官评吸质量，所以评价一个烤烟品种的优良，要对其进行全面的综合评价。

外观质量主要通过人们的感官进行判断，带有一定的主观性。就本研究而言，由于各种植试点的生产水平和对烟叶质量等级标准理解的差异，部分送检NC71样品达不到送检标签中认定的等级水平，进行了降级后再进行外观质量评价;同时，部分种植试点由于干旱，NC71样品叶片较小，成熟度较差，并且部分样品运输过程中机械受损程度较高，这些因素可能在一定程度上影响了NC71外观质量评价结果。

烟碱含量与糖碱比值是决定烤烟烟叶可用性的2个最重要指标，烟碱含量与糖碱比值适宜的烟叶烟气吃味醇和、劲头适中、刺激性小[10]。本研究中，贵州开阳NC71样品表现出了较为协调的糖碱比值，且感官评吸质量较好。还原糖和钾的含量被认为是体现烟草优良品质的2个重要指标[13-14]，在一定范围内烟叶中还原糖和钾含量越高，烟叶品质越好，一般品质较好的烤烟通常含有较多的还原糖和钾[15-16]。本研究中，大多数NC71样品中还原糖含量较高，而钾、蛋白质等多个常规化学指标未表现出明显的规律，同时各个种植试点的NC71样品感官评吸综合质量也有所差异，所以还需进一步进行NC71的区域品质研究工作。

在常规烟气成分分析中，NC71样品总体表现出较高的烟碱、焦油和一氧化碳含量。本研究侧重于感官质量评价，由于评吸消耗大量样品，送检样品量过少，导致检测烟支卷制不均匀，较正常烟支燃烧性差，重量、吸阻不匀，测试过程中须多次点火，造成测试条件的偏离，进而导致结果出现偏差。若在样品充足的情况下重新进行分析，部分NC71样品的检测结果可能与上述结果不一致，这有待今后进一步研究。

本研究中，北方烟区的NC71样品感官质量评价结果与致香物质成分分析结果一致，NC71在致香物质总量上均较对照品种NC89有较大增幅;而南方烟区NC71样品感官质量评价结果与致香物质成分分析结果不一致，这可能是由于在致香物质成分分析中NC71样品质量较差造成的。同时，感官评吸也具有主观性，也可能造成评吸结果与致香物质成分分析结果的不一致。

从本研究结果来看，NC71各品质指标表现较优良，农艺性状和经济性状较好，是具有一定推广应用价值的新品种。

4 参考文献

[1] 李恋涛.万州烟区不同品种烤烟质量分析[J].现代农业科技，2019（1）：44.

[2] 蒋予恩.中国烟草品种资源[M].北京：中国农业出版社，1997.

[3] 肖炳光，高玉龙，吴为人.23份烟草品种遗传关系的SSR分析[J].分子植物育种，2011（9）：1297-1304.

[4] 何川生，何兴金，李天飞，等.烤烟品种资源的聚类分析[J].中国农业科学，2000，33（3）：14-18.

[5] 杜传印，王玉军，李斯深，等.39个烤烟种质亲缘关系的AFLP分析[J].中国农业科学，2008，41（9）：2741-2747.

[6] 肖炳光.利用RAPD和ISSR标记分析烤烟品种间遗传关系[J].武汉植物学研究，2006（24）：392-396.

[7] 杨本超，肖炳光，陈学军，等.基于ISSR标记的烤烟种质遗传多样性研究[J].遗传，2005（27）：753-758.

[8] 杨友才，周清明，尹晗琪.利用RAPD和AFLP标记分析烟草种质资源的遗传多样性[J].农业生物技术学报，2006（14）：585-593

[9] SULLIVAN M J，MELTON T A，SHEW H D.Fitness of races 0 and 1 of Phytophthora parasitica var. nicotianae[J].Plant Dis，2005，89：1220-1228.

[10] 鄧小华，周清明，周冀衡，等.烟叶质量评价指标间的典型相关分析[J].中国烟草学报，2011，17（3）：17-22.