光強衰減對豫西煙區煙葉色素降解及品質特征的影響

摘 要：為研究光強衰減對豫西煙區烤煙色素降解及品質特征的影響，以云煙87為材料設計5種光照強度水平（100%、80%、60%、40%、20%）的大田試驗。結果表明：質體色素殘留量在80%光強處理條件下與自然光強差別不大，光強繼續降低色素殘留量顯著升高;類胡蘿卜素降解產物總量變化趨勢與葉綠素降解產物新植二烯含量一致，均為隨光照強度的降低而減少。經遮光處理，在80%光強以下，烤煙品質特征顯著下降。可見不低于80%光照強度最有利于優質煙葉的生產。

關鍵詞：光強;衰減;色素;品質

中圖分類號：S572" 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2019）01-0019-03

Abstract： In order to study the effects on pigment degradation and quality in Western Henan under the light attenuation， A field experiment was conducted under different light intensities （100%， 80%， 60%， 40% and 20% of full natural sunlight）， with flue-cured tobacco variety yunyan87 as material. The results indicated that the residual quantity of plastid pigment was same to 100% light intensity under the condition of 80%， then increased significantly along with the decrease of light intensity when the light intensity continued decreasing; the contents of chlorophyll degradation product neophytadiene and carotenoid degradation products all decreased along with the decreased of light intensity. When light intensity was below 80% of full natural sunlight， quality of flue-cured tobacco decreased significantly. It is concluded that not less than 80% light intensity is best for the improvement of characteristics of tobacco leaves.

Key words： light intensity; attenuation; pigment; quality

生態因素是影響煙葉質量特點和風格區域特色形成的基礎條件[1]，光強是影響植物生長的重要生態因子之一，它不僅影響植物的光合作用，還可以調節植物的生理代謝、生長發育和形態建成，使植物更好地適應外界環境[2]。植物在一定范圍內對光環境有很強的適應能力，在弱光條件下植物會通過合成大量的葉綠素去捕獲更多的光能，植物限量的接受光量子，有限的光量子低于植物正常生長所需的光量子，其內部生理生化代謝以及外部形態特征會發生相應的變化。煙草是通過質體色素獲得光能，光照環境的改變會引起質體色素含量的變化，研究表明，光照強度降低，煙草鮮葉片中葉綠素、類胡蘿卜素含量增加[3]。煙草質體色素存在于煙葉植物細胞的質體中（其中的葉綠體和有色體），包括葉綠素和類胡蘿卜素等，是煙草生長過程中光合作用的重要物質[4-5]。質體色素是煙葉

重要的香氣前體物，其本身不具有香味特征，但通過分解、轉化可形成對煙葉香氣質量有重要貢獻的香氣成分[6]。葉綠素降解產物新植二烯能增進烤煙的吃味和香氣，降解轉化形成致香成分[7-8]。對白菜的研究發現，弱光下白菜的葉綠體內部多數基質片層斷裂，基

粒片層解體，線粒體出現內含物減少[9]。當煙葉香味品質提高時，類胡蘿卜素降解產物明顯增多，含量也顯著增加[10]。劉文海等[11]對桃樹的研究表明，光合色素含量隨著光強的降低分別呈現上升趨勢，并且差異達到顯著水平;王紅麗等[12]研究發現，在一定范圍

內，遮光處理會導致煙葉中質體色素含量升高。關于三門峽煙區土壤、氮素供給、病蟲害等[13-18]研究比較多，但在三門峽煙區關于光照強度的研究比較少，該試驗設在三門峽煙區，在人工控制大田條件下，通過不同程度降低光照強度，研究烤煙質體色素及其降解產物變化，旨在為三門峽優質煙葉生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 供試品種 云煙87。

1.1.2 試驗地概況 試驗在三門峽市盧氏縣杜關鎮康家灣村大田進行。選擇肥力中等，土質良好，有代表性的煙田。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 試驗自打頂后開始，至成熟采收結束。設置100%、80%、60%、40%和20%共5個光照強度處理，其中，100%光照強度（自然光強）為對照。光照強度用照度計測量，通過改變紗網孔隙度和層數進行調節，光強偏差應控制在正負5%范圍內。每處理試驗重復3次，每小區面積30 m2。

1.2.2 取 樣 按照三段式烘烤工藝調制后，取各處理中桔三（C3F），樣品等級由專職評級人員按照GB2635—1992進行評定，每個樣品取1 kg，用于各項指標的測定。

1.2.3 測定方法 （1）葉綠素和類胡蘿卜素含量的測定。采用分光亮度法測定[19]。（2）中性致香物質成分的測定。由國家煙草栽培生理生化研究基地采用內標法進行測定，前處理采用“水蒸氣蒸餾-二氯甲烷溶劑萃取”法[20]。

1.2.4 評吸方法 在煙草及煙草制品感官評價方法（YC/T138—1998）基礎上，采用0～5等距標度評分法進行評吸。

1.3 數據處理

采用Microsoft Excel 2010和SPSS19.0進行數據整理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 光強衰減對煙葉質體色素殘留的影響

由表1可知，煙葉質體色素殘留量隨光照強度的增加而降低;80%光照強度與自然光強條件下色素含量差異不顯著，隨著光強繼續降低色素含量顯著升高。相比于自然光強，80%、60%、40%和20%光強條件下葉綠素含量分別增加20.0%、110.0%、205.0%和375.0%，類胡蘿卜素含量分別增加8.2%、44.0%、95.3%和115.1%。

2.2 光強衰減對煙葉質體色素降解產物的影響

新植二烯是葉綠素的降解產物，煙草燃燒時可減輕刺激性、醇和煙氣，還可進一步降解為具有清香氣息的呋喃。由表2可知，質體色素降解產物隨光照強度的衰減而降低。80%光強處理的類胡蘿卜素降解產物總量與自然光強條件下無顯著差異，之后隨光強遞減顯著下降，20%光強處理時急劇下降。相比于自然光強，80%、60%、40%和20%光強條件下類胡蘿卜素降解產物總量分別降低4.9%、44.2%、44.0%和63.6%。類胡蘿卜素降解產物中β-大馬酮含量最高，占類胡蘿卜素降解產物總量的35.8%～38.4%，6-甲基-5-庚烯-2-酮、6-甲基-5-庚烯-2-醇、螺巖蘭草酮、法尼基丙酮、β-環檸檬醛等均表現出隨光照強度的衰減而降低。在質體色素降解產物中，新植二烯含量最豐富，占質體色素降解產物總量的89%以上;葉綠素降解產物新植二烯含量在80%光強處理下與自然光強無顯著差異，略低于自然光強，光照強度繼續降低新植二烯含量顯著下降，達到20%光照強度時，新植二烯含量僅為自然光強條件下的36.2%。可見光強降低不利于質體色素降解產物的形成。

2.3 光強衰減對煙葉品質特征的影響

由表3可知，烤煙香氣量及柔和程度隨光照強度的降低而降低，80%光強處理香氣質與自然光強基本一致，之后隨光照強度的降低香氣質變差。青雜氣、木質氣及刺激感影響烤煙吸食品質，使卷煙吸食舒適度降低，在80%光強處理條件下略小于自然光強，之后隨光照強度的降低而升高。卷煙吸食細膩程度及余味80%光強處理略大于自然光強，隨著光照強度的繼續降低急劇下降。總的來看，遮光處理達到80%光強以下后，隨光強的降低香氣質變劣，香氣量減少，青雜氣加重，刺激性增強，柔和程度降低。

3 結論與討論

質體色素的合成和降解與遺傳因素、生態因素、栽培措施及調制和醇化方法密切相關，是煙葉重要香氣成分的前體物，其含量和性質不僅直接影響煙葉的外觀質量，合成、降解和轉化對煙葉的內在品質也有重要影響。筆者研究認為，烤后煙葉中類胡蘿卜素含量與煙葉品質成正比[21]。王樹聲[22]對煙葉葉綠素含量與評吸結果關系的研究顯示，烤后煙葉中葉綠素含量過高對煙葉品質不利。筆者研究表明，質體色素殘留量在80%光強處理條件下與自然光強差別不大，光強繼續降低色素殘留量顯著升高，類胡蘿卜素降解產物總量變化趨勢與葉綠素降解產物新植二烯含量一致，當光照強度低于80%之后，隨光照強度的降低而顯著減少。可見遮蔭處理不利于煙葉落黃使得烤后煙葉中葉綠素含量升高，新植二烯含量降低，類胡蘿卜素未得到充分降解，烤后卷煙中香味不能夠充分體現。因此，人們利用各種措施來提高鮮煙葉重的類胡蘿卜素含量，為提高煙葉的香氣量奠定基礎。可見，在三門峽特定生態條件下不低于80%光照強度最有利于優質煙葉的生產。

參考文獻：

[1] 許自成，劉國順，劉金海，等. 銅山煙區生態因素和煙葉質量特點[J]. 生態學報，2005，25（7）：1748-1753.

[2] 吳能表，談 鋒，肖文娟，等. 光強因子對少花桂幼苗形態和生理指標及精油含量的影響[J]. 生態學報，2005，25（5）：1159-1164.

[3] 云 菲，劉國順，史宏志，等. 光氮互作對烤煙葉片光合色素及熒光特性的影響[J]. 中國煙草學報，2010，16（4）：44-50.

[4] Del Castillow. ChemicaI composition of tobacco in reIaIion to organoleptic properties[J]. Corcsta，1987（3）：19.

[5] 姚益群，謝金倫，郭其菲，等. 云南煙草香氣研究[J]. 煙草科技，1988（4）：24-27.

[6] 史宏志，劉國順. 煙草香味學[M]. 北京：中國農業出版社，2011.

[7] Weeks W W，Sisson V A，Chaplin J F. Differences in aroma， chemistry， solubilities， and smoking quality of cured flue-cured tobaccos with aglandular and glandular trichomes[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，1992，40（10）.

[8] 王允白，王寶華，郭承芳，等. 影響烤煙評吸質量的主要化學成分研究[J]. 中國農業科學，1998，31（1）：89-91.

[9] 黃 俊，郭世榮，吳 震，等. 弱光對不結球白菜光合特性與葉綠體超威結構的影響[J]. 應用生態學報，2007，18（2）：352-358.

[10] 韋鳳杰，劉國順，楊永峰，等. 烤煙成熟過程中類胡蘿卜素變化與其降解香氣物質關系[J]. 中國農業科學，2005，38（9）：1882-1889.

[11] 劉文海，高東升，束懷瑞. 不同光強處理對設施桃樹光合及熒光特性的影響[J]. 中國農業科學，2006，39（10）：2069-2075.

[12] 王紅麗，陳永明，楊軍杰，等. 遮光對廣東濃香型烤煙色素降解產物及質量風格的影響[J]. 江西農業學報，2015，27（3）：70-73.

[13] 葉協鋒. 河南省煙草種植生態適宜性區劃研究[D]. 楊凌：西北農林科技大學，2011.

[14] 王志平，張燕燕，效文娟，等. 2007年三門峽煙草病蟲害氣象條件分析[J]. 氣象與環境科學，2009，32（S1）：236-238.

[15] 邵惠芳，鄭 聰，許自成，等. 三門峽煙區烤煙氣候適生性評價及與國外煙區的相似性分析[J]. 西南農業學報，2011，24（1）：34-37.

[16] 祖艷青. 河南省煙草赤星病菌及內生鏈格孢的鑒定和遺傳多樣性研究[D]. 鄭州：河南農業大學，2013.

[17] 邵惠芳，鄭 聰，許自成，等. 三門峽煙區土壤養分狀況的綜合評價[J]. 西南農業學報，2009，22（4）：1011-1015.

[18] 喬紅波，張 慧，高 瑞，等. 三門峽煙區土壤pH時空變異特征[J]. 中國煙草科學，2010，31（4）：48-51.

[19] 鄒 琦. 植物生理生化實驗指導[M]. 北京：中國農業出版社，1995.

[20] 邸慧慧，史宏志，張國顯，等. 濃香型烤煙葉片單葉重與中性香氣成分含量的關系研究[J]. 中國煙草學報，2011，17（1）：14-18.

[21] 胡建軍，周冀衡，李文偉，等. 烤煙香味成分與其感官質量的典型相關分析[J]. 煙草科技，2007（3）：9-15，22.

[22] 王樹聲. 煙葉色素與化學成分及評吸結果的相關分析[J]. 中國煙草，1990（4）：21-24.

（責任編輯：夏亞男）