云南文山加热不燃烧卷烟烟草种质资源比较研究

2023-11-21戴珏彭梦洁徐天养张传树王朝富李鹏飞姜永雷

作物研究 2023年5期

戴珏，彭梦洁，徐天养，张传树，王朝富，李鹏飞，姜永雷

(1 云南省烟草公司文山州公司，云南文山 663099； 2 云南省烟草农业科学研究院，云南昆明 650021)

近年来，世界各国控烟力度逐渐加强，健康生活的理念逐步深入人心。在一系列控烟法律、政策和行动的影响下，烟草发展环境发生了深刻而重大的变化，烟草制品结构正朝着多样化和无烟化方向加快调整，传统燃吸式烟草制品的发展面临着越来越大的压力。以加热不燃烧烟草制品加工卷烟为代表的新型烟草，以再造烟叶薄片为直接加热材料，使用外置热源在200～300 ℃温度范围内加热烟弹，从而产生含有烟碱及其他化合物的气溶胶[1]。与传统燃烧型卷烟相比，加热卷烟危害性小，无需燃烧，极大地减少了因燃烧产生的焦油和其他有害成分，由于技术进步和产品创新，有效满足了市场需求，又最大限度减少了吸烟的危害。随着国内国际新型卷烟产品的迅猛发展，能应用于其发展的适合中国人口味的烟叶原料开发显得十分迫切[2-3]。

与烤烟相比，晒烟具有品种地方属性强、烟叶香气品质独特、烟碱含量高等特点。在加热卷烟原料中添加具有风格特色的晒烟能有效改善加热不燃烧卷烟的感官品质，增加卷烟香气量，改善香气质，使味香色更加协调[4-5]，能满足加热卷烟制品对烟叶原料风格多元化的需求，可丰富中式特色加热卷烟的烟叶原料主体[6]。但是，不同晒烟种质资源类型间，以及同一类型的不同种质间，烟叶化学成分、多酚、石油醚提取物、有机酸等致香成分差异较大[4]。张玲等[7]以黑龙江晒红烟、昆烟碎三(烤烟原料)、会泽旱烟、长沙宁乡寸三皮、蒙自刀烟、天登烟为研究对象，分析比较了不同晾晒烟品种种质资源的综合品质，认为旱烟、长沙宁乡寸三皮、黑龙江晒红烟原料适合用于开发晾晒烟特征明显且舒适性较好的再造烟叶产品；而刀烟、天登烟原料适合用于开发传统烤烟型且丰富性好的再造烟叶产品。

前人[8-9]针对不同产地、不同品种晾晒烟种质资源的化学成分以及致香成分差异开展了大量研究，但是关于云南晒烟品种资源的研究报道较少。因此，本文在云南文山设置试验点，种植4 个特色晾晒烟品种，比较分析其田间农艺性状、抗病性、产量、化学成分、致香成分和感官质量的差异，以加热不燃烧卷烟工业可用性感官评价指标来综合评价供试烟叶材料，旨在筛选出适合作为加热不燃烧卷烟烟叶原料的候选烟草种质资源。

1 材料与方法

1.1 试验材料和试验地情况

供试材料:Va359、八大河晒烟、柳叶和小黑烟，均为晾晒烟，种子由云南省烟草农业科学研究院提供。

试验于2022 年5—9 月在云南省文山州丘北县双龙营镇马者龙村(104°11′35″E，24°88′41″N)进行。试验地土壤类型为红壤，前作为小麦，机耕深翻后晒垄20 d 以上；土地平整，肥力中等，土壤pH 为6.29，含有机质24.82 g/kg、碱解氮92.37 mg/kg、有效磷31.61 mg/kg、速效钾140.48 mg/kg。

1.2 试验方法

试验设置4 个晾晒烟品种处理，各品种种植面积均为0.067 hm2，采用膜下小苗移栽方式移栽，移栽时间为2022 年4 月12 日，行株距110 cm×40 cm，种植密度为22 500 株/hm2；按N ∶P ∶K＝1 ∶1 ∶3的比例施肥，纯氮量为135 kg/hm2。现蕾期打顶，留叶20 ～22 片。其他田间管理措施均按当地优质烟叶生产技术规范进行。

在成熟采收期每品种选取180 株进行后续的调制处理。收获后，将烟叶一片一片地固定在透明塑料大棚内的晾架上，放入晾棚晾晒30 ～40 d。变黄期:绿色消退，温度为25～30 ℃，时间7 d 左右；变棕期:颜色由黄变棕，温度为30～32 ℃，时间7 d 左右；干叶期:颜色由棕色变褐，叶片干燥；干筋期:主脉全部干燥。

1.3 烟叶常规化学成分及香气前体物质成分检测

调制结束后，每个品种取中部烟叶进行常规化学成分及多酚类物质含量检测。烟叶常规化学成分指标包括总氮、总糖、还原糖、烟碱、钾和氯含量，测定方法参考烟草行业标准YC/T159—2002[10]。香气前体物质指标包括新绿原酸、绿原酸、咖啡酸、莨菪亭、芸香苷、山奈酚苷含量等，测定方法参考烟草行业标准YC/T202—2006[11]。

1.4 烟叶感官品质评价

每个参试品种均选取晾晒后的中部烟叶样品，由云南中烟工业有限责任公司技术中心进行加热不燃烧烟叶原料感官评价。按照云南中烟工业有限责任公司现有规格加热不燃烧烟弹产品技术要求，将烟叶样品通过涂布式稠浆法制成再造烟叶，切割成丝，呈束状卷制于卷烟纸中制成烟弹。采用9 分制评价方式进行感官质量评价，评价指标包括9 项:香气特性(香气质、香气量、杂气)、劲头、刺激性、口腔表现(干燥感、苦涩感、残留)、稳定性。每项指标的评分区间均为0～9 分，最小分度值为0.5 分。各指标赋予相同权重计算总评分。

1.5 数据统计

利用Excel 2016 进行数据整理，利用SPSS 26.0进行方差分析。选用Duncan 法进行多重比较，显著性水平设定为α ＝0.05。

2 结果与分析

2.1 主要农艺性状及产量分析

根据表1，不同品种中，Va359、八大河晒烟株高显著高于柳叶、小黑烟；有效叶数以Va359 最多，为23.2，显著高于其他品种；小黑烟最少，为16.3 叶，显著低于其他品种；八大河晒烟和柳叶有效叶数无显著差异，与其他两个品种差异显著。茎围以Va359 最粗，为11.2 cm，显著高于其他品种；柳叶、八大河晒烟茎粗较小，显著低于Va359 和小黑烟。Va359 腰叶较宽大，柳叶腰叶较狭窄细长。产量方面，Va359、八大河晒烟、小黑烟3 个品种无显著差异，均显著高于柳叶。

表1 不同烟草品种主要农艺性状及产量Table 1 Main agronomic characters and yield of different tobacco varieties

2.2 烟叶外观质量

由表2 可知，各品种烟叶成熟度均为适熟，叶片结构中等；Va359 叶片颜色为正黄色，其余品种为红黄色；烟片光泽鲜明；油分方面，Va359 为有，其余品种均为多；叶片厚度方面，Va359 表现为薄，八大河晒烟稍厚，其余品种均为中等。综合分析，Va359 品种颜色较浅、油分稍少，叶片较薄，烟叶外观质量稍差，其他品种烟叶外观质量均表现较好。

表2 不同烟草品种烟叶外观质量Table 2 Leaf appearance quality of different tobacco varieties

2.3 不同品种烟叶的常规化学成分含量分析

由表3 可知，不同品种烟叶烟碱含量、总氮含量存在差异。柳叶和八大河晒烟的烟碱、总氮含量较高，小黑烟和Va359 的烟碱、总氮含量较低，显著低于柳叶和八大河晒烟。总糖、还原糖含量最高的品种为小黑烟，分别为9.56%、8.95%；最低的为八大河晒烟，分别为1.44%、1.02%；小黑烟和Va359 显著高于八大河晒烟和柳叶。钾含量范围为1.48%～4.72%，其中Va359 的钾含量最高，八大河晒烟则最低。氯含量范围为0.17%～0.31%，其中八大河晒烟的氯含量最高，小黑烟和柳叶均较低。

表3 不同烟草品种烟叶主要化学成分Table 3 Main chemical components of leaves of different tobacco varieties %

2.4 不同品种烟叶的香气前体物质含量分析

由表4 可知，不同烟草品种主要香气前体物质的含量差异不显著(莨菪亭除外)。烟叶中的芸香苷、绿原酸含量相对较高，新绿原酸、莨菪亭含量居中，咖啡酸、山奈酚苷含量较低或未检出。不同品种中，多酚类物质含量最高的品种是小黑烟，绿原酸、新绿原酸、芸香苷、咖啡酸、山奈酚苷含量均最高；其次为Va359，烟叶中莨菪亭含量相对较高，新绿原酸、绿原酸、芸香苷居中，山奈酚苷未检出；八大河晒烟、柳叶中的多酚类物质含量偏低，烟叶中未检出咖啡酸、山奈酚苷。

表4 不同烟草品种烟叶主要多酚含量Table 4 Content of main polyphenols in leaves of different tobacco varieties mg·g-1

2.5 烟叶感官质量分析

根据表5，4 个参试品种中，感官评吸质量最好的是小黑烟，该品种烟香丰富，香气量丰富饱满，浓度较高，烟气细腻、醇和，劲头适中，余味舒适干净，无杂气，具有典型晾晒烟独特的风格特征，果香味突出，整体品质较好。其次是八大河晒烟，该品种烟香较丰富，烟气细腻度较好，口味纯净、劲头足，整体品质稍弱于小黑烟。感官评吸质量表现中等的为柳叶，该品种烟香较清晰，纯净感较好，但香气量较弱，晾晒烟风格特征较典型。感官评吸质量较差的是Va359，主要表现为烟香较单调，烟气较粗糙，香气质感较弱，香气量偏低，口腔刺激性较明显。综合分析，小黑烟综合感官质量表现最好，其次是八大河晒烟。

表5 不同烟草品种烟叶感官质量评价结果Table 5 Sensory quality evaluation of different heated tobacco leaves

3 讨论

近年来，加热卷烟烟叶原料调制手段的开发应用已成为烟草领域研究的热点。由于晒烟的田间长势和晾晒后的特性品质风格差异较大，针对地方晾晒烟品种开展的研究较少。晾晒烟是指在阴凉通风处晾制或利用阳光调制而成的烟叶，为地方属性较强的烟草类型，具有独特香气品质[12]。晾晒烟的外观特征及化学品质与烤烟类似，但含糖量较低，且烟碱含量及蛋白质含量较高，烟味浓，劲头大，能降低焦油及CO 含量，可增加卷烟浓度、香气丰富性、透发性及甜润感，能满足加热卷烟及高端传统卷烟品牌对原料多元化的需求[13]。本研究中，不同品种晒烟的田间长势差异较大，但相较于常规烤烟均具有较强的抗病性和较高的产量。但是烟叶质量的优劣不仅与田间长势相关，还要参考其感官舒适性、化学成分、致香成分。本研究发现，柳叶和八大河晒烟的烟碱、总氮含量较高，可能是这2 种晾晒烟在氮代谢方面具有优势；而小黑烟的总糖、还原糖含量较高，则可能是其在糖代谢方面具有优势。基于以上结果，可以针对性地选择合适的晾晒烟作为加热不燃烧卷烟烟叶配方原料。与常规化学成分相似，烟叶晾晒后的香气前体物质的积累在原料应用中也起着十分重要的作用。本研究发现，4 个晾晒烟品种的烟叶芸香苷、绿原酸含量最高，咖啡酸、山奈酚苷含量较低或未检出；且小黑烟的香气前体物质含量最高。项波卡[14]也认为，晾晒烟的糖含量低于贺州烤烟，而氮含量、烟碱含量高于烤烟，氯含量和硝酸盐含量远高于烤烟；晒黄烟的新植二烯占香气物质总量的比例远低于烤烟，而类胡萝卜素降解产物、有机酸和醇类等占香气物质总量的比例则明显高于烤烟。