摘除下部不適用煙葉對烤煙中性致香物質含量的影響

江厚龍，陳中玉，許安定，陳代明，沈錚，楊超，丁偉*

(1.重慶煙草科學研究所，西南大學植物保護學院，植物保護學博士后科研流動站，重慶 400715；2.重慶市煙草公司武隆分公司，重慶 408500)

摘除下部不適用煙葉對烤煙中性致香物質含量的影響

江厚龍1，陳中玉1，許安定1，陳代明2，沈錚2，楊超1，丁偉1*

(1.重慶煙草科學研究所，西南大學植物保護學院，植物保護學博士后科研流動站，重慶 400715；2.重慶市煙草公司武隆分公司，重慶 408500)

為了明確重慶煙區不同鮮煙葉處理技術對烤煙中性香氣物質含量的影響，以云煙 97 為材料，研究了摘除下部煙葉（0、2、3 和 4 片）對烤煙中性香氣物質的影響。結果表明，摘除 2片能顯著提高上部葉的類胡蘿卜素降解產物和新植二烯的含量，但也顯著降低了中部葉的苯丙氨酸類、類西柏烷降解產物和類胡蘿卜素降解產物含量；摘除3片能顯著提高中部葉的苯丙氨酸類、類胡蘿卜素降解產物和新植二烯含量，同時對上部葉的苯丙氨酸類、棕色化產物類和類西柏烷降解產物含量的提高有顯著的促進作用，但也顯著降低了中部葉棕色化產物含量；摘除 4片顯著提高了中部葉棕色化產物和類西柏烷降解產物的含量，但顯著降低了上部葉的苯丙氨酸類和類胡蘿卜素降解產物含量。致香物質總量顯示，不同處理間存在極顯著差異，其中，中部葉以摘除 3片含量最高，摘除 4 片次之，對照最低；上部葉含量依次為摘除 2 片 ＞ 摘除 3 片 ＞ 對照 ＞ 摘除4片。因此認為，在該生態條件下摘除下部鮮煙葉時以 3片為宜。

烤煙；不適用煙葉；香氣物質；重慶

香氣物質是評價煙葉內在質量的核心內容和重要指標之一[1]。致香物質含量及種類不僅與煙葉香氣質量密切相關，與煙葉風格特征的關系也十分密切[2]，通過分析致香物質的種類及含量可對煙葉質量進行較為客觀、準確的評價[3]。煙葉中致香物質含量受品種[4]、海拔[5]、生態[6]、栽培[7]及烘烤[8-9]等因素的影響較大，土壤質地等對烤煙中性致香物質含量也有一定的影響[10]，汪耀富等[11]報道顯示成熟采烤對香氣物質含量有影響。

隨著卷煙結構的不斷提高，高等級煙葉的需求持續增加，導致了高等級煙葉供不應求，低次煙葉庫存加大等矛盾日漸突出。為了解決低次等煙葉大量庫存的問題，國家煙草專賣局于 2011 提出了“優化煙葉等級結構，提高優質煙葉有效供給能力”的重大決策，將不適用鮮煙葉清除在田間[12]。關于這一措施對烤煙致香物質含量的影響未見報道。鑒于此，筆者根據摘除下部煙葉對烤煙致香物質含量的影響來判斷下部不適用煙葉的最佳處理數量，以期為重慶煙區下部不適用煙葉的處理提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗以云煙 97 品種為材料，于 2013 年在重慶市武隆縣興順鄉進行。該地海拔 1300 m，地勢平坦，肥力均勻，土壤類型為中壤土；土壤 pH 為 6.25，有機質 25.24 g/kg、堿解氮 89.01 mg/kg、速效磷19.95 mg/kg、速效鉀 202.31 mg/kg。氮肥用量為113.45 kg/hm2，m(N):m(P2O5):m(K2O)=1:1.5:2.5，基肥、提苗肥、追肥比例為 7:2:1。采用漂浮育苗，于5 月 4 日移栽，6月 20 日摘除底腳葉，7月 1日打頂，打頂后每株留(18±1)片有效葉；打頂后摘除下部煙葉，分別摘除下部葉 2片、3片、4片，以不摘為對照。每個處理 100 株。行、株距 110 cm× 55 cm，排成 6 壟，3 次重復，完全隨機排列。

1.2 樣品測定

分別取各處理烤后樣品 C3F 和 B2F 各 2 kg用于測定致香物質含量，利用氣質聯用儀采用內標法(硝基苯)測定中性致香物質，數據分析用 SPSS 19.0 進行。

2 結 果

2.1 苯丙氨酸類降解產物含量

苯丙氨酸類香氣物質對烤煙的果香、清香味貢獻最大[1]，其中，苯甲醇和苯乙醇是最為重要的苯丙氨酸類香氣物質，可增加煙氣花香味[13]。摘除下部煙葉對烤后煙葉的苯丙氨酸類香氣物質含量見表 1。由表 1可知，摘除下部葉片對中部葉的苯甲醇和苯乙醇有極顯著的影響，摘除2片處理較對照分別降低了 12.0%和 25.7%；摘除 3 片和 4 片則較對照分別增加了 46.3%、38.8%和 26.4%、72.8%。另外，摘除下部葉有降低苯甲醇的作用，摘除2片、3 片、4 片分別降低了 36.7%、3.9%和 36.5%。苯乙醇含量隨摘除葉片數的增加呈先增加后降低的趨勢，摘除 2 片、3 片分別增加了 57.8%和 117.6%，但摘除 4 片則較對照降低了 10.5%。中上部煙葉的苯丙氨酸類總量均以摘除3片最高，分別比對照增加了 74.3%和 24.3%；摘除 2 片降低了中上部煙葉的丙氨酸類含量，分別降低了 15.6%和 14.1%；摘除4片處理的中部葉的丙氨酸類總量較對照增加了47.0%，而上部煙葉則較對照降低了 30.1%。

2.2 棕色化反應產物含量

棕色化反應是氨基酸和糖類之間發生的不需酶催化的反應，產物為揮發性化合物和聚合的棕色物質，這類物質在煙草香氣、香味上具有非常重要的作用[14]。由表 2 可知，糠醛是棕色化反應產物的主要成分，占棕色化反應產物含量的 58.8%～72.6%。摘除下部葉有降低中上部葉的糠醛含量的作用，摘除 2片、3片、4片的中上部葉的糠醛含量較對照分別降低了 25.1%、33.4%、27.7%和 8.1%、7.0%、32.6%。由棕色化反應產物總量可知，除中部葉的摘除 4 片處理增加了 6.8%和上部葉的摘除 3片處理增加了 0.6%外，其他各部位、各處理均有所降低，其中，以上部葉的摘除 2 片降低最多(28.5%)，中部葉的摘除 2片、摘除 3片和上部葉的摘除 4片均降低了 23%左右。

2.3 類胡蘿卜素類降解產物含量

類胡蘿卜素類物質是煙葉香氣質量的重要組分，其降解和熱裂解產物是構成烤煙細膩、高雅、清新的主要香氣成分[15]。由表 3 可知，β-大馬酮、巨豆三烯酮、法尼基丙酮和 β-二氫大馬酮等占類胡蘿卜素類物質含量的比重較大。中部葉的 β-大馬酮含量為:摘除3片＞摘除2片＞對照＞摘除4片，上部葉的 β-大馬酮含量為:摘除 3 片＞摘除 4 片＞摘除 2 片＞對照。中部葉巨豆三烯酮(1、2、3、4)含量顯示，除摘除 3片處理的巨豆三烯酮 2、3和摘除4片處理的巨豆三烯酮3外，其他處理的巨豆三烯酮含量均較對照有所降低；摘除2片對上部葉的4種巨豆三烯酮含量均有顯著的提高作用，摘除3片對巨豆三烯酮 1含量、摘除 3片對巨豆三烯酮1、2含量的提升也有顯著作用，其他處理則有降低巨豆三烯酮含量的作用。由尼基丙酮含量，除中部葉的摘除2片處理和上部葉的摘除4片處理外，其他處理的法尼基丙酮含量均得到了極顯著的提高。摘除 2 片、3 片、4 片處理降低了中部葉 β-二氫大馬酮含量，摘除 2 片、3 片提高了上部葉 β-二氫大馬酮含量，而摘除4片的作用則相反。由類胡蘿卜素類降解產物總量可知，中部葉含量依次為:摘除3片＞摘除 4片＞對照＞摘除 2片，上部葉含量依次為:摘除2片＞摘除3片＞對照＞摘除4片。

表1 葉片摘除數對烤煙苯丙氨酸類降解產物含量的影響 μg/gTable 1 Influence of the number of fresh leaf removal on the contents of phenylalanine in flue-cured tobacco leaves

表2 葉片摘除數對烤煙棕色化反應產物含量的影響 μg/gTable 2 Influence of the number of fresh leaf removal on the contents of the Maillard reaction products in flue-cured tobacco leaves

2.4 類西柏烷降解產物、新植二烯、其他類致香物和香氣總量

新植二烯是烤煙中性香氣物質中含量最高的香氣成分，是由葉綠素降解產生的[14]。在煙葉燃燒時，新植二烯可直接進入煙氣，具有減輕刺激和柔和煙氣的作用，與煙氣品質密切相關[16]。新植二烯進一步分解可轉化為植物呋喃，具有清香氣味[13]。類西柏烷類致香物質主要包括茄酮、氧化茄酮和 2-異丙基-5-酮基己醛，是煙葉中重要的致香成分，具有一定的甜香，能調和卷煙的吃味[16]。本試驗條件下類西柏烷類致香物質中僅測出茄酮。各類香氣物質含量見表 4。

不同處理對提高中上部煙葉的新植二烯含量均有極顯著的作用。中部葉以摘除3片處理最高，摘除2片次之，對照最低；上部葉以摘除2片處理最高，其次為摘除3片處理，對照最低。摘除下部葉對中上部葉的茄酮含量的影響表明，除摘除2片處理外，其他處理均提高了茄酮含量，摘除3片處理的效果最為明顯，其次是摘除4片處理。由其他類致香物含量可知，僅摘除2片處理有提高上部葉的其它類致香物含量的作用。致香物質總量顯示，除上部葉的摘除4片處理外，各處理對2個部位煙葉的致香物質總量均有極顯著的提升作用，中部葉的致香物質總量依次為:摘除3片＞摘除4片＞摘除2片＞對照，上部葉的致香物質總量依次為:摘除2片＞摘除3片＞對照＞摘除4片。

表3 葉片摘除數對烤煙類胡蘿卜素類降解產物含量的影響 μg/gTable 3 Influence of the number of fresh leaf removal on the contents of carotenoid in flue-cured tobacco leaves

表4 葉片摘除數對烤煙新植二烯、類西柏烷降解產物、其他類致香物和總香氣量的影響 μg/gTable 4 Influence of the number of fresh leaf removal on the contents of neophytadiene, products degraded from cembratriendiol, other neutral aroma components, and total content in flue-cured tobacco leaves.

3 討 論

致香物質是衡量煙葉香氣特征的重要因素，也是評價煙葉香氣質、香氣量及香型風格的重要指標之一[2,17]。烤煙致香物質的種類及含量主要受海拔、氣候和品種等因素影響[13]，但選擇適宜的栽培措施也是提高煙葉致香物質含量的重要途徑[18]。本研究通過對 6大類 33種致香物質含量分析表明，摘除適量的下部葉能顯著地提高中上部煙葉的致香物質含量。

摘除2片下部葉處理能顯著提高上部葉的類胡蘿卜素降解產物、新植二烯和其他香氣物質的含量，同時也顯著降低了中部葉的苯丙氨酸類、類西柏烷降解產物和類胡蘿卜素降解產物及上部葉的棕色化反應產物和類西柏烷降解產物含量。因此可推測，摘除下部2片能使上部葉的刺激性減小、煙氣柔和[19]，有利于形成細膩、高雅和清新的香氣[13]；同時，能顯著降低中部葉的果香和清香味[1]。摘除3片下部葉，對中部葉的苯丙氨酸類、類胡蘿卜素降解產物和新植二烯及上部葉的苯丙氨酸類、棕色化產物類、類西柏烷降解產物含量的提高有顯著的促進作用，但也顯著降低了中部葉的棕色化產物類和上部葉的其他類致香物質含量。由此可知，摘除下部 3 片葉可能會增加中部葉的果香和清香味[1]，提升中部葉的香氣量和香氣質[20]，同時對上部葉的果香、清香味及干草香味的提升也有一定的促進作用[1,21]。摘除 4 片下部葉后，中部葉的棕色化產物類、類西柏烷降解產物和其他香氣物質含量有極顯著的提高，而上部葉的苯丙氨酸類和類胡蘿卜素降解產物含量則極顯著降低。可預知，摘除4片下部葉，能顯著地增加中部葉的香氣量和香氣質[20,22]，但對上部葉的果香、清香味及刺激性有不利影響[23]。

由致香物質總量可知，不同處理對烤煙致香物質總量有極顯著的影響。中部葉以摘除3片最高，其次是摘除4片，對照最低；上部葉致香物質總量依次為:摘除 2 片 ＞ 摘除 3 片 ＞ 對照 ＞ 摘除 4片。這可能與摘除下部葉片后改善了通風透光條件、影響了煙葉光合特性[24]，改變了煙株的營養分配、刺激了根系的吸收能力等有關。但這種影響對中部葉和上部葉又有所不同，因為中部葉的采烤較上部葉早，受到摘除下部葉影響的時間較上部葉短，導致了后期根系吸收和煙株積累的養分較多地分配到上部葉，進而影響了中部葉和上部葉的致香物質的分解、合成與轉化，這種作用隨摘除葉片數的增加而增強，致使摘除4片下部葉后上部葉的致香物質總量最低。趙銘欽等[25]通過調整留葉數也得到了類似的結果，也有關于種植密度對烤煙致香物質含量有類似影響的報道[7,26-27]。

4 結 論

摘除下部葉片對烤煙中上部葉片的致香物質含量有著顯著的影響，以摘除下部 3片處理的效果較好。摘除下部2片處理顯著地降低了中部葉的苯丙氨酸類、類西柏烷降解產物和類胡蘿卜素降解產物含量，但也顯著地提高上部煙葉的類胡蘿卜素降解產物和新植二烯含量。摘除下部 3片處理雖然顯著提高了中部葉的苯丙氨酸類、類胡蘿卜素降解產物和新植二烯的含量及上部葉的苯丙氨酸類、棕色化產物類、類西柏烷降解產物的含量，但也顯著降低了中部葉的棕色化產物含量。摘除4片處理顯著降低了上部葉的苯丙氨酸類和類胡蘿卜素降解產物含量，但對中部葉棕色化產物類和類西柏烷降解產物含量的提高有顯著的促進作用。由致香物質總量來看，中部葉以摘除3片處理的含量最高，其次是摘除4片處理，對照最低；上部葉的致香物質總量依次為摘除 2 片 ＞ 摘除 3 片 ＞ 對照 ＞ 摘除 4片。因此認為，在重慶煙區中等肥力條件下，摘除下部3片葉最有利于中上部葉致香物質的積累，生產上可以此為依據進行下部不適用煙葉的處理。

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Effects of Removing Unusable Fresh Leaves in Field on Neutral Aroma Component Content in Flue-cured Tobacco

JIANG Houlong1, CHEN Zhongyu1, XU Anding1, CHEN Daiming2, SHEN Zheng2, YANG Chao1, Ding Wei1*
(1. Chongqing Tobacco Science Research Institute, College of Plant Protection, Southwest University, Postdoctoral Research Station of Plant Protection, Chongqing 400715, China; 2. Wulong Tobacco Company of Chongqing, Chongqing 408500, China)

The objectives of this study were to investigate the effects of the number of unusable fresh leaves removed on neutral aroma composition of flue-cured tobacco. A field experiment with four treatment level (0, 2, 3, and 4 leaves removed) was carried out by using Yunyan 97. The results indicated that the content of carotenoid and neophytadiene in upper leaves significantly increased when two leaves removed, but the content of phenylalanine, vembratriendiol, varotenoid in middle leaves significantly decreased. The content of phenylalanine, carotenoid, neophytadiene in middle leaves, and the content of phenylalanine, maillard reaction products, cembratriendiol in upper leaves significantly increased when 3 leaves removed, but the content of maillard reaction products in middle leaves decreased significantly. The content of maillard reaction products and cembratriendiol in middle leaves significantly increased when 4 leaves removed, but the phenylalanine and carotenoid in upper leaves decreased. The total content of neutral aroma component in flue-cured tobacco was significantly improved due to removal of the fresh leaves. The content in middle leaves from high to low was: 3 leaf removal ＞ 3 leaf removal ＞ 2 leaf removal ＞ no removal. For upper leaves, the order was 2 leaf removal ＞ 3 leaf removal ＞ 0 removal ＞ 4 removal. Therefore, we suggest the 3 leaf removal is the best option.

flue-cured tobacco; unusable fresh leaf; neutral aroma component; Chongqing

S572.01

1007-5119（2014）04-0016-06 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2014.04.004

重慶市煙草專賣局項目“重慶煙區不適用鮮煙葉優化技術研究”(NY20130501070003)

江厚龍，男，博士，農藝師，主要從事煙草栽培與生理生態研究。E-mail:jhl513@163.com。*通信作者，E-mail:dwing818@163.com

2014-02-16

2014-05-25