渠首1號采收成熟度及上部葉烘烤特性

李雪君， 吳疆， 蔡憲杰， 吳家靜， 孫煥， 孫計平， 許成悅， 侯詠， 李旭輝， 俎煥新

(1.河南省農業科學院煙草研究所 煙草行業黃淮煙區煙草病蟲害綠色防控重點實驗室，河南 許昌 461000；2.河南省煙草公司南陽市公司，河南 南陽 473000； 3.上海煙草集團有限責任公司， 上海 200082)

煙葉采收成熟度是影響烤后煙葉質量的主要因素之一，成熟與否直接影響到煙葉整體的色、香、味[1]。鮮煙葉的成熟采收既影響原煙的外觀品質，也影響到內在化學成分和香氣質等[2]。當前我國煙葉田間成熟度判斷體系不成熟，不同地區不同品種成熟標準不同，田間成熟度特征很難把握，且生產中部分煙農對煙葉田間成熟度掌握不準，導致煙葉采生或采晚，難以充分發揮出鮮煙葉在烘烤過程中本身的質量潛力，導致烤后煙葉香氣質量降低[3-4]。

烘烤是決定煙葉最終質量的關鍵環節，在人為溫濕度控制條件下，隨著烘烤過程的進行，煙葉脫水干燥、色素降解、化學成分發生改變，向有利于煙葉品質形成的方向發展[5]。前人研究[6-8]表明，烘烤過程中各時期的失水速率會對煙葉的烘烤效果和烤后煙的品質產生直接的影響。

渠首1號是由云煙87變異株系統選育而成，該品種保持了云煙87優質、易烤等特性，也具有根部病害抗性強、產量高等優勢，具有較好的推廣應用前景。在生產過程中發現，該品種在烘烤采收標準和烘烤特性方面與云煙87存在一定的差異，特別是上部煙烘烤難度較大。為了探索不同部位煙葉的采收標準和上部煙的烘烤特性，本研究利用暗箱烘烤，對渠首1號下、中、上不同部位煙葉成熟采收特性開展研究，通過經驗判斷結合葉綠素含量相對值進行分類，對分類后的烤后原煙外觀、化學成分、主要香氣成分等進行分析，以期得到不同部位最佳的采收標準，提高煙葉烘烤質量，為烤煙的成熟采收提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

渠首1號種子由河南省農業科學院煙草研究所提供。試驗地位于南陽方城，于2020年2月25日播種，4月20日移栽。田間管理按照當地生產管理模式進行，7月上旬下部煙開始采收。

1.2 方法

參照云煙87正常成熟度判斷標準對上、中、下不同部位煙葉進行分類，以正常采收為T-B，提前3 d成熟度為T-A，推遲3 d的成熟度為T-C，在大田進行鮮煙采收。每一類別煙葉單獨編竿，利用小烤箱暗箱單獨烘烤。烘烤工藝以把煙烤黃為標準，按照三段式靈活調整。在上部煙烘烤過程中，分別在進入變黃期、定色期、干筋期、全干期和烤后煙取3個成熟度的煙葉9片。取出后稱重并立即殺青烘干，留所有樣品備用。正常適熟T-B判斷標準參照楊樹勛[9]的分類標準執行。

1.3 測定指標

測定采收鮮煙葉的葉綠素相對含量(SPAD值)、烘烤后煙葉的質量、烤后煙葉的主要化學成分、原煙外觀及主要香氣成分等。

1.3.1 SPAD值測定

利用SPAD-502葉綠素儀(日本，柯尼卡美能達)測定暗箱煙葉SPAD值[10]。每個處理測10片葉子，每片葉子測量葉基、葉中和葉尖3個部位，每個部位重復測3個值。

1.3.2 外觀質量評價體系

按照GB 2635—1992對顏色、成熟度、葉片結構、身份、油分和色度6項指標進行評價，計算外觀質量得分。

1.3.3 主要化學成分

利用連續流動分析儀、凱氏定氮儀等方法進行分析[11]。

1.3.4 香氣成分

采用HP5890.5972氣質聯用方法對烤后煙樣進行中性致香物質定性定量分析[12]。參考李雪君[13]的分類方法，把36種香氣成分分為類胡蘿卜素類降解物、類西柏烷類、苯丙氨酸類、棕色化產物類、新植二烯類5類。

2 結果與分析

2.1 SPAD值

對不同部位不同成熟度采收后鮮煙葉的SPAD進行測定(表1)。根據SPAD值分析結果，上、中、下3個部位的煙葉在T-A、T-B、T-C 3個成熟度中均表現出由高到低的變化趨勢，T-A成熟度時SPAD值最高，T-B成熟度時次之，T-C成熟度時最低，這與外觀可見顏色一致。

表1 烤前鮮煙葉SPAD值

按照常規云煙87成熟度判斷標準，渠首1號相對應的葉綠素相對含量值分別為：下部煙葉T-A為31.27，T-B為23.26，T-C為13.37；中部煙葉T-A為25.97，T-B為20.91，T-C為14.60；上部煙葉T-A為24.69，T-B為19.07，T-C為11.13。

2.2 原煙外觀質量

根據對不同部位不同成熟度的烤后煙原煙外觀評價結果來看，下部煙葉T-B處理的樣品整體表現較好，T-A和T-C顏色有雜色，成熟度不好，身份薄，油分少，色度弱，綜合評分較低。中部煙葉T-A處理的原煙整體外觀質量較好，綜合分值67.5；T-B和T-C處理的葉片，顏色檸檬黃、身份較薄、油分少、色度弱，綜合分值分別為52.5、54.5(表2)。

表2 烤后原煙外觀質量評價

上部煙葉T-A和T-B成熟度的烤后煙葉顏色桔黃，成熟度適中，葉片結構疏松，身份適中，油分有，色度中，外觀評價較好，綜合分值較高，分別為71.7、70.15；T-C煙葉顏色稍雜，身份稍厚，色度弱，整體外觀質量有所下降，綜合分值62.4(表2)。

2.3 主要化學成分

根據對不同部位不同成熟度烤后煙化的學成分分析，下部和中部煙葉兩糖含量隨著成熟度的提高有逐漸下降的趨勢3個部位煙葉總氮含量隨著成熟度增加呈現下降趨勢；下部葉煙堿含量呈上升趨勢，中部和下部葉呈下降趨勢；上部煙則呈上升趨勢；鉀和氯離子含量下部葉呈上升趨勢，中部葉呈下降趨勢，上部葉變化不明顯。中部煙葉兩糖含量適中，T-A處理最高，分別為27.74%、25.01%，兩糖比為0.902，接近于1；且總氮、煙堿、鉀和氯離子含量在T-A成熟度時適中，較符合煙葉評價標準(表3)。這說明該品種中部煙葉的采收成熟度不宜過高，需較常規云煙87的外觀評判標準有所降低。

表3 烤后煙化學成分比較

下部煙葉兩糖含量較低，為11%～20%，兩糖比均在0.8～0.9；總氮和煙堿含量較低，鉀和氯離子含量隨著成熟度而逐漸升高；下部葉T-B成熟度采收的化學成分相對更符合評價標準(表3)。

上部煙葉3個成熟度的兩糖含量在20%～25%；總氮和煙堿含量較高，并隨著成熟度的提高逐漸下降；鉀和氯含量較低，3個成熟度的氮堿比均較接近1，上部煙葉T-B和T-C成熟度的樣品化學成分相對較均衡，說明對上部煙葉的采收標準要相對較高。

2.4 主要香氣成分

對不同部位不同成熟度烤后煙的香氣成分進行分析，下部煙葉中類胡蘿卜素類降解產物和類西柏烷類、新植二烯和總量隨著成熟度的提高有增加的趨勢，中部和上部葉規律不明顯；新植二烯類含量較高，含新植二烯類香氣成分總量較高的下部煙葉的T-C、上部和中部煙葉的T-A，香氣總量均在900 μg·g-1以上(表4)。

表4 烤后煙香氣成分分析

因新植二烯類含量較高，可能會影響其他4類香氣成分對煙葉質量的分析。對新植二烯除外的4類香氣物質總量進行分析，發現下部煙葉以T-B和T-C處理含量較高，中部煙葉T-A處理的香氣成分含量較高，為173.75 μg·g-1，上部煙葉以T-C處理較低，T-B處理較高。類西柏烷類含量以中部T-A處理在所有處理中最高，為47.39 μg·g-1，這與化學成分分析的結果相一致(表3)。說明中部煙葉采收標準與對照相比較需要降低，更有利于香氣物質的形成。

2.5 不同成熟度上部煙葉烘烤時期水分變化

對不同成熟度的上部葉各烘烤時期的水分變化進行分析，發現隨著烘烤過程由變黃期到定色期再到干筋期，失水情況呈現由小變大再變小，先增加后減小的趨勢，定色期失水率達到峰值。T-A和T-B處理煙葉失水速率基本一致，沒有明顯差異；T-C處理煙葉從變黃期到定色期以及從定色期到干筋期失水速度變化明顯大于另外2個處理(圖1)。

圖1 上部煙葉各烘烤時期失水率變化

對于充分成熟的上部煙葉，烘烤時前期失水較快會造成變黃和失水不協調，定色期易出現掛灰現象。烘烤過程中，要適當調整變黃和定色溫度，達到失水和定色的協調。

3 小結與討論

煙葉的成熟度直接反映了植株整個生育期的生長發育情況、化學物質的產生與轉化、色素的分解等理化過程，進而對烤后煙葉化學組分及品質產生影響[14]。本研究旨在通過對渠首1號不同部位不同成熟度煙葉烤后質量的分析，確定鮮煙葉的最佳采收時機。

結合試驗得到的化學成分、香氣成分及原煙外觀評價等結果，我們可初步知道下部煙葉在T-B時期采收，外觀質量較好，能夠達到最佳的品質狀態，采收標準為SPAD值在23左右；中部煙葉在T-A或者T-B時期采收，品質可達到最佳，其判斷標準可以掌握在SPAD值25左右，與云煙87相比較，生產上可以考慮適當早采。上部煙葉在T-B時期采收，且SPAD值在19左右，可提高煙葉整體質量，增加農業收益。因渠首1號和云煙87需氮量不同，大田葉色也會隨著施氮量的變化而有所變化。僅從顏色上看，可能會造成標準把握不準確，實際操作中還需參考其他成熟指標，靈活掌握。

根據研究結果，結合成熟度采收標準，可以總結如下成熟采收標準：下部葉面以綠為主，微顯黃色，主脈開始變白；葉尖下垂，葉面無茸毛，莖葉角度≥90°；SPAD值在23左右。中部葉面呈較明顯黃色，黃綠各半，主脈變白1/2，一級支脈1/3以上變白；葉尖下垂呈弓形，莖葉角度≥90°，葉面有煙油，SPAD值在25左右。上部葉充分成熟采收，葉面以黃為主，微顯綠色，主脈全白，支脈2/3以上變白；葉面皺縮，葉尖下垂，葉面絨毛脫落、富有光澤，葉片彎曲呈弓形，莖葉角接近90°；SPAD值在19左右。目前因對煙葉采收部位的劃分沒有較嚴格的界限，有些葉片處于2個部位之間，所以在具體生產實踐中需對以上建議的采收標準靈活應用。

煙葉含水量在煙葉的烘烤中起著至關重要的作用。增進和改善煙葉內在品質需合理控制烘烤期間煙葉的失水情況和變黃溫度[15]。通過對上部煙葉烘烤過程中的失水特性進行研究，我們認為渠首1號上部煙葉T-B處理和T-A處理，從變黃期到定色期失水速率較正常，可以按照云煙87的烘烤工藝進行烘烤；而對于充分成熟的煙葉，則表現出失水較快，這可能會對定色造成一定的影響，往往會造成失水和變黃不協調，煙葉烘烤后易掛灰。隨著近幾年生產上對上部煙葉成熟度要求的提高，在采收標準要求充分成熟的前提下，因該品種的失水特性，烘烤時應該高度注意在變黃轉換定色期的時候，應該控制失水速度，適當降低溫度，達到失水協調，穩定定色，才能保證上部煙葉的烘烤質量。

本試驗在大田常規栽培管理條件下采收煙葉，在小烤箱中進行烘烤，對明確渠首1號各部位鮮葉成熟度采收標準及上部煙葉烘烤時期失水特性的研究具有一定指導意義。對于失水機理和是否適合其他烤煙品種，還有待進一步研究和驗證。